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Título: Farinha amilácea de feijão carioca: Aplicação e modificação por microondas
Título(s) alternativo(s): Carioca bean starch flour: application and modification by microwave.
Orientador : Pacheco, Maria Teresa Bertoldo
Autor(es): Coelho, Andriéli Aparício
Palavras-chave: Amido;fracionamento a seco;propriedades tecnofuncionais;modificação física;tecnologia emergente;Starch;dry fractionation;techno-functional properties;physical modification;emerging technology
Data do documento: 28-abr-2025
Editor: Ital - Instituto de Tecnologia de Alimentos
Resumo: A farinha amilácea do feijão carioca (FAF), obtida através do processo de fracionamento a seco do grão, destaca-se pelo seu rendimento superior a 70%. Diante desse potencial, torna-se crucial estudar suas propriedades tecnofuncionais, visando contribuir para a sua aplicação industrial e agregação de valor dessa fração. No entanto, o amido em sua forma nativa apresenta limitações, como a susceptibilidade à retrogradação e baixa resistência ao processo. Para superar esses desafios, a aplicação de micro-ondas surge como uma tecnologia emergente para a modificação de suas propriedades. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar as propriedades da FAF obtida por classificação por ar e aplicá-la em um sistema alimentício, bem como estudar o efeito da radiação de micro-ondas pulsada em suas propriedades. Inicialmente, a FAF foi submetida a uma caracterização físico-química e morfológica e suas propriedades térmicas, reológicas (perfil de viscosidade), físicas (dureza) e tecnofuncionais (absorção de água e óleo e, solubilidade) foram determinadas. Para avaliar sua aplicação em sistemas alimentícios foi realizada um planejamento experimental fatorial completo 23, considerando as variáveis independentes: concentração de proteína (CP, 1,50% - 3,00%), açúcar (CA, 0 – 3,50%) e óleo (CO, 0 – 3,00%). Os ensaios foram realizados usando o equipamento Thermomix (5000 rpm, 13 min. a 90°C e massa de 2000g) e avaliados quanto a viscosidade final (VF), tendência a retrogradação (TR), dureza das pastas e diferença de cor (ΔE). A modificação por micro-ondas foi conduzida em um equipamento piloto (frequência de 5,8GHz e potência máxima de 700W) através de um planejamento composto central rotacional 22, com as variáveis independentes: potência (120W – 680W) e pulso (1 – 5 com intervalo de 1 minuto). As variáveis de resposta analisadas foram a VF, TR, índice de absorção de água e índice de solubilidade em água das farinhas amiláceas tratadas por micro-ondas. A análise físico-química da FAF apresentou uma composição de 16,39% de proteína, 53,02% de amido com 38,71% de amilose e 11,43% de amido danificado, o que favoreceu a capacidade de absorção de água (3,56 g/g) e a solubilidade (20,86%). A interação dos corpos proteicos com os grânulos de amido foi observada na caracterização morfológica da FAF. Na aplicação em um sistema modelo a base de farinha amilácea, a concentração de proteína na farinha demonstrou ser a variável com maior influência na TR, VF, dureza e ΔE. Utilizando- se a TR como principal critério de seleção, as condições dos ensaios 1 (CP: 1,50%), 3 (CP: 1,50% e CA: 3,50%) e 5 (CP: 1,50% e CO: 3,00%) apresentaram menores valores, mostrando-se promissoras para futuras aplicações em formulações alimentícias. Na aplicação de micro-ondas, as variáveis potência e pulso não se mostraram significativas (p < 0,05) nas respostas estudadas dentro do domínio experimental aplicado. Conclui-se que a FAF demonstra potencial para o desenvolvimento de novos produtos alimentícios. Sugere-se a realização de estudos adicionais, explorando uma faixa mais ampla de umidade e um intervalo maior para os pulsos na modificação por micro-ondas, com a finalidade de otimizar ainda mais suas propriedades.
Descrição: Carioca bean starch flour (FAF), obtained through the process of dry fractionation of the bean, stands out for its yield of over 70%. Given this potential, it is crucial to study its techno-functional properties, with a view to contributing to its industrial application and adding value to this fraction. However, starch in its native form has limitations, such as susceptibility to retrogradation and low resistance to processing. To overcome these challenges, the microwaves application has emerged as an emerging technology for modifying its properties. Initially, the FAF was subjected to physicochemical and morphological characterization and its thermal, rheological (viscosity profile), physical (hardness) and techno-functional (water and oil absorption and solubility) properties were determined. To evaluate its application in food systems, a 23 factor experimental design was carried out, considering the independent variables: protein concentration (CP, 1.50% - 3.00%), sugar (CS, 0 - 3.50%) and oil (CO, 0 - 3.00%). The tests were carried out using Thermomix equipment (5000 rpm, 13 min. at 90°C and a weight of 2000g) and evaluated in terms of final viscosity (VF), setback viscosity (SV), paste hardness and color difference (ΔE). The microwave modification was carried out in a pilot plant (frequency 5.8GHz and maximum power 700W) using a 22 rotatable central composite design, with the independent variables: power (120W - 680W) and pulse (1 – 5, 1 minute apart). The response variables analyzed were the VF, SV, water absorption index and water solubility index of the microwave-treated starch flour. The physicochemical analysis of FAF showed a composition of 16.39% protein, 53.02% starch with 38.71% amylose and 11.43% damaged starch, which favored water absorption capacity (3.56 g/g) and solubility (20.86%). The interaction of the protein bodies with the starch granules was observed in the morphological characterization of the FAF. When applied to a model system based on starch flour, the concentration of protein in the flour proved to be the variable with the greatest influence on the SV, VF, hardness and ΔE. Using TR as the main selection criterion, the conditions of tests 1 (CP: 1.50%), 3 (CP: 1.50% and CS: 3.50%) and 5 (CP: 1.50% and CO: 3.00%) had lower values, showing promise for future applications in food formulations. In the microwave application, the power and pulse variables were not significant (p < 0.05) in the responses studied within the experimental domain applied. It is concluded that FAF shows potential for the development of new food products. It is suggested that further studies be carried out, exploring a wider range of humidity and a longer interval for the microwave modification pulses, to further optimize its properties.
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