BRAZILIAN JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS
http://www.bjta.com.brCARACTERIZAÇÃO DA FARINHA E AMIDO OBTIDOS DE CASTANHA
PORTUGUESA (C. sativa Mill)
Letícia Zander Ronko¹, Amanda Chezini¹, Amanda Miléo Figueroa, Luiz Gustavo Lacerda¹, Ivo Mottin Demiate¹*
¹UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA – UEPG, AV. CARLOS CAVALCANTI, 4748, CEP 84030-900, PONTA GROSSA, PR, BRASIL
*ronkoleticia@gmail.com
Aceito em: 2020-03-23 Publicado em: 2020-07-09 DOI:
RESUMO
A castanha Portuguesa (Castanea sativa Mill) caracteriza-se por conter elevado teor de amido em sua composição centesimal, além de outros constituintes de interesse nutricional que viabilizam a sua aplicação na indústria alimentícia e em processos tecnológicos, sendo assim, é fundamental o conhecimento de sua composição centesimal e de suas propriedades tecnológicas. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar a castanha Portuguesa considerando-se aspectos físicos e químicos bem como as propriedades tecnológicas do seu amido. A composição centesimal da castanha Portuguesa confirmou sua importância nutricional, principalmente em termos de teor de fibra alimentar. As propriedades tecnológicas avaliadas foram claridade das pastas, resistência a ciclos de congelamento e descongelamento, poder de inchamento e solubilidade, propriedades viscoamilográficas (RVA) e térmicas (DSC). O amido apresentou índice de solubilidade máximo de 8% a 90°C. A pasta apresentou claridades próximas a 2% de transmitância, e sinérese em torno de 50%. Tendo em vista suas propriedades tecnológicas o amido proveniente da castanha Portuguesa apresenta pasta opaca e é susceptível à sinérese.
ABSTRACT
The Portuguese chestnut (Castanea sativa Mill) is characterized by containing high content of starch in its centesimal composition, in addition to other constituents of nutritional interest that enable its application in the food industry and in technological processes, therefore, it is essential the knowledge of its proximate composition and technological properties. In this context, the present work aimed to characterize the Portuguese chestnut considering physical and chemical aspects as well as the technological properties of its starch. The centesimal composition of the Portuguese chestnut confirmed its nutritional importance, mainly in terms of dietary fiber content. The technological properties evaluated were clarity of the pastes, resistance to freezing and thawing cycles, swelling and solubility power, viscoamylographic (RVA) and thermal (DSC) properties. Starch showed the maximum solubility index of 8% at 90 ° C. The paste showed clarities close to 2% transmittance, and syneresis around 50%. In view of its technological properties, starch from Portuguese chestnuts has an opaque paste and is susceptible to syneresis.
Introdução
A castanha Portuguesa (Castanea sativa Mill.) é originária do Hemisfério Norte, pertence à família das Fagaceae e recebe denominação de acordo com o local de origem (Portugal). A castanheira produz “ouriços” e no seu interior são encontradas as castanhas comestíveis, que podem ser consumidas cozidas, assadas, açucaradas (Marron-glacé), fritas e na forma de farinha [1,2]. A castanha tem importância histórica na alimentação humana, devido as suas propriedades nutricionais benéficas à saúde. Trata-se de uma fonte de carboidratos, proteínas com um bom perfil de aminoácidos,
ácidos graxos monoinsaturados e
poliinsaturados, fibras, vitaminas e minerais [3, 4].
O amido é o principal composto de reserva energética para a maioria das plantas superiores. É composto por polímeros lineares e ramificados, amilose e amilopectina, respectivamente, em proporções que variam conforme a origem botânica, com diferentes formatos e tamanhos de grânulos. A castanha Portuguesa apresenta cerca de 50 % (p/p) de amido na sua composição em matéria seca [3,2].
Devido ao elevado teor de amido resistente em sua composição, as castanhas podem melhorar a qualidade nutricional de produtos de panificação, visto que, com a presença de amido resistente, a digestão se torna lenta, o índice
glicêmico é baixo e ocorre a fermentação no intestino, originando ácidos graxos de cadeias curtas, que são benéficos ao cólon, resultando em um apelo funcional para seu consumo [5]. Correia, Nunes e Beirão-da-Costa (2012) avaliaram algumas propriedades do amido isolado de castanha Portuguesa (Castenea sativa Mill) sendo elas: poder de inchamento e solubilidade, sinérese, propriedades térmicas e reológicas, além disso, o teor de amido resistente também foi avaliado. Em um estudo análogo realizado por Yoo et al., (2012) os autores compararam amido isolado proveniente de castanha (Castanopsis cuspidate) com amidos isolados de castanha Portuguesa (Castenea sativa Mill) e de milho por meio das seguintes propriedades: solubilidade, difração de raios X e temperatura de pasta. No trabalho realizado por Schmiele et al., (2015) os autores
avaliaram propriedades estruturais e
caracterizam físico-quimicamente os amidos isolados provenientes de castanha Portuguesa (Castenea sativa Mill) e de milho para fins de
comparação. Os três estudos citados
concluíram que o amido de castanha
Portuguesa apresenta potencial para uso comercial como fonte amilácea para a indústria alimentícia e em outros processos tecnológicos [6, 7, 8].
Neste contexto, tendo em vista o potencial de aplicação da castanha Portuguesa como matéria prima na indústria alimentícia, o presente
trabalho teve por objetivo a caracterização físico-química da mesma bem como as propriedades tecnológicas do seu amido.
Materiais e metodos
As castanhas foram coletadas de árvores (Castanea sativa) plantadas na cidade de Ponta Grossa – PR. A farinha foi obtida após o descascamento, secagem em estufa com circulação de ar (Tecnal TE 394/1, Piracicaba – SP, Brasil) a 40 °C por 48 h e moagem em moinho de facas IKA M20 (IKA-Werke, Staufen, Alemanha). O amido foi extraído pelo método convencional de lavagem da farinha com água, passando por peneira de 325 mesh [9].
As análises de umidade e teores de cinzas, proteínas, lipídeos e fibra alimentar foram realizadas para a caracterização físico química da castanha, de acordo com as metodologias oficiais da AOAC, métodos 925-09, 923-03, 920-87, 920-85 e 991-43, respectivamente [10]. Os carboidratos foram determinados por diferença.
As propriedades tecnológicas do amido analisadas foram inchamento e solubilidade nas temperaturas de 60 e 90 °C, claridade das pastas, resistência a ciclos de congelamento e
descongelamento (RCCD), conforme as
metodologias utilizadas por Demiate & Kotovicz (2011) [11]. As propriedades de pasta
e a degradação térmica por análise
termogravimétrica (TG/DTA) foram avaliadas pelas metodologias utilizadas por Malucelli et al. (2015) [12].
As análises foram feitas em triplicatas, e os resultados expressos como média e desvio padrão.
Resultados e discussão
A farinha de castanha Portuguesa apresentou 7,63±0,01 % de umidade, 2,11±0,07 % de cinzas, 7,47±0,12 % de proteína, 2,35±0,17 % de lipídeos, 21,08±0,87 % de fibra alimentar, e 66,54±1,22 % de amido. De acordo com um trabalho similar realizado por Souza et al. (2014) [4] os teores de proteína, lipídeos e fibra alimentar foram de 6,15%, 2,4%, 22,85% respectivamente, e também foi constatado que a castanha Portuguesa apresenta menores teores de lipídeos e proteínas, e maior quantidade de fibras quando comparada a outros tipos, como castanha de Caju e do Pará. Em outro estudo comparativo, Demiate et al. (2001) [1] verificaram que a farinha de castanha Portuguesa apresenta semelhanças com as farinhas de milho e mandioca.
Na Tabela 1 são mostrados os resultados das propriedades tecnológicas do amido referentes ao inchamento e solubilidade, claridade da pasta e resistência a ciclos de congelamento e descongelamento.
Tabela 1: Resultados das propriedades de inchamento e solubilidade, RCCD e Claridade das
pastas do amido de castanha Portuguesa.
Valores apresentados como médias de três repetições ± desvio padrão.
Foi observado que o inchamento assim como a solubilidade foram maiores nas temperaturas de 90ºC, como o esperado. O inchamento mede a capacidade de hidratação do grânulo, enquanto a solubilidade é uma medida complementar que revela a concentração de sólidos dissolvidos, as quais tendem a serem maiores quanto maior for a temperatura em função da gelatinização do amido. A RCCD revela a quantidade de água liberada de uma pasta de amido, processo denominado sinérese e que tende a ser maior com o maior número de ciclos. A claridade das pastas, medida como a transmitância de luz,
está relacionada com a tendência a
retrogradação e transparência [6, 2].
As propriedades de pasta avaliadas no RVA-4, um analisador rápido de viscosidade (Newport Scientific, Austrália) (Figura 1), permitiu obter o perfil viscoamilográfico do amido da castanha Portuguesa. Verificou-se que a temperatura de empastamento foi de 71 °C, o pico máximo de viscosidade foi de 2.454 cP e o mínimo de 1.670 cP. A viscosidade final de 3.238 cP, indica que houve retrogradação no final do processo. Em um estudo comparativo
realizado por Demiate et al. (2001), foi constatado que de um modo geral o amido de
castanha Portuguesa apresenta propriedades funcionais com valores intermediários aos amidos de mandioca e milho.
Figura 1: Gráfico de variação da viscosidade por temperatura e por tempo.
A determinação da degradação térmica do amido por meio da análise termogravimétrica (TG/DTA) com o sistema de análise térmica DTG-60 System (Shimadzu, Japão), permitiu obter uma curva que consta de três estágios de perda de massa. A primeira perda de 8,68 % é assimilada a perda de umidade (pico endotérmico), que ocorreu entre 30 e 118 °C. O amido apresentou uma estabilidade após a conclusão do estágio de perda de água até 219°C, seguido de mais duas perdas de massa, referentes à degradação e oxidação da matéria
Inchamento (%) Solubilidade (%) RCCD Claridade
60 °C 90 °C 60 °C 90 °C 1° (%) 2° (%) 3° (%) T (%)
6,22±0,33 27,20±1,33 0,97±0,02 8,08±0,80 43,82±1,04 50,06±0,56 44,61±1,94 1,9±0,1
orgânica (amilose e amilopectina), restando cerca de 1 % de resíduo no final da análise, que pode ser relacionado ao teor de cinzas do amido. O tratamento térmico de amidos com temperaturas acima de 300 °C resulta na sua despolimerização, em atmosfera oxidativa. O amido sofre alterações irreversíveis em sua estrutura, formando inicialmente pirodextrinas e, a temperaturas mais elevadas, a degradação de macromoléculas leva a formação de levoglucosano, furfural e de produtos voláteis de baixa massa molecular, restando apenas o resíduo mineral [12].
Em um estudo análogo realizado por Bicudo et al., (2009) os autores obtiveram curvas TG para amido de castanha Portuguesa com perdas de massa em três etapas, a primeira perda foi observada entre 30-126°C, referente a perda de umidade da amostra, uma vez desidratado, o amido demonstrou-se estável até 270°C e acima dessa temperatura, a decomposição térmica ocorreu em três etapas: a primeira perda de massa do composto anidro, observada entre 270-345°C (pico endotérmico), a segunda perda de massa foi atribuída à oxidação da matéria orgânica, registrada entre 345-365°C e por fim, a última perda é associada a oxidação total da matéria orgânica à 509°C (pico exotérmico), corroborando com o presente estudo [13].
O amido nativo de castanha apresenta elevada consistência da pasta e ausência de quebra,
associada a alto teor de amilose e a formação de géis fortes, elásticos e estáveis. Um amido que apresenta estas propriedades pode ser aplicado em massas, uma vez que melhora textura e ainda fornece propriedades de viscosidade, adesão e ligação nas massas durante a produção [14,6].
Figura 2: Curva TG-DTA de amido nativo proveniente de castanha Portuguesa
Conclusão
Foi possível realizar a caracterização da farinha de castanha Portuguesa e determinar as propriedades tecnológicas do amido. A partir dos resultados obtidos confirmou-se a composição química rica em amido (66,54 %), com teor de proteínas de 7,47 % e 21,08 % de
fibra alimentar. O amido apresentou
propriedades tecnológicas que o caracterizaram como susceptível à sinérese e que apresenta pasta opaca. Em alguns produtos de panificação
e em massas, estas características podem ser desejáveis, logo, o amido ou a farinha das castanhas podem ser aplicados nestes produtos. Agradecimentos
À Universidade Estadual de Ponta Grossa pela estrutura fornecida e ao Cnpq pelo suporte financeiro.
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