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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial
Dissertação
AÇÃO DO BISSULFITO DE SÓDIO NAS PROPRIEDADES DA
FARINHA DE ARROZ MOTTI TRATADA COM ÁCIDO LÁTICO
Fernanda Muniz das Neves
Pelotas, 2007
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Fernanda Muniz das Neves
AÇÃO DO BISSULFITO DE SÓDIO NAS PROPRIEDADES DA
FARINHA DE ARROZ MOTTI TRATADA COM ÁCIDO LÁTICO
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia
Agroindustrial da Universidade Federal de
Pelotas, como requisito parcial à obtenção do
título de Mestre em Ciência e Tecnologia
Agroindustrial.
Orientador: Alvaro Renato Guerra Dias
Pelotas, 2007
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Dados de catalogação na fonte:
( Marlene Cravo Castillo – CRB-10/744 )
N664a Neves, Fernanda Muniz das
Ação do bissulfito de sódio nas propriedades da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático / Fernanda Muniz das Neves.
- Pelotas, 2007.
94f. : il.
Dissertação ( Mestrado ) –Programa de Pós-Graduação em
Ciência e Tecnologia Agroindustrial. Faculdade de Agronomia
Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas. - Pelotas, 2007,
Álvaro Renato Guerra Dias, Orientador.
1. Farinha de arroz 2. Modificação química 3. Propriedade
de expansão I Dias, Alvaro Renato Guerra (orientador) II .Título.
CDD 664.725
Banca examinadora:
Alvaro Renato Guerra Dias
Janaina Fernandes de Medeiros Burkert
Manoel Artigas Schirmer
Rui Carlos Zambiazi
Rosane Rodrigues
Resumo
NEVES, Fernanda Muniz. Ação do bissulfito de sódio nas propriedades da farinha
de arroz Motti tratada com ácido lático. 2007. 94f. Dissertação (Mestrado) -
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial. Universidade
Federal de Pelotas, Pelotas.
Estudos têm sido realizados aplicando modificações físicas ou químicas do amido e de
farinhas, visando obter informações que possibilitem elucidar as alterações ocorridas e
possíveis aplicações destes produtos, tanto como matérias-primas industriais como na
alimentação humana. A modificação química da farinha de arroz é uma alternativa para
agregar valor aos subprodutos do beneficiamento do arroz, bem como proporcionar
uma diversificação de produtos. Este estudo visou o desenvolvimento da propriedade
de expansão da farinha de arroz através de modificação com ácido lático e bissulfito de
sódio. A farinha de arroz da cultivar Motti foi tratada com 3% de ácido lático por uma
hora e submetida à ação do bissulfito de sódio, através da condução de um
experimento fatorial completo 2
3
com três pontos centrais e seis pontos axiais
investigando o efeito da concentração de bissulfito de sódio, do pH e do tempo de
reação sobre a propriedade de expansão da farinha de arroz. A partir dos resultados
obtidos, foram realizados três planejamentos fatoriais completos 2
2
com três pontos
centrais e quatro pontos axiais, investigando o efeito da concentração e do pH, cada um
com tempo de 5, 22 e 30 horas. Utilizou-se como pontos centrais os níveis das variáveis
que forneceram os melhores resultados para o volume específico no experimento
anterior, sendo que a faixa de concentração estudada foi aumentada e a faixa de pH foi
diminuída. Foram avaliados a capacidade de expansão, o conteúdo de carbonila e
carboxila, o comportamento viscoamilográfico e o teor de amilose das farinhas
modificadas. Verificou-se que a concentração de bissulfito de sódio, o pH e a o tempo
de reação influenciam no desenvolvimento da propriedade de expansão da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático, apresentando os melhores resultados em pH 4 e
tempo de reação superior a 22 horas. Para expressão do maior volume específico da
farinha de arroz tratada com ácido lático e bissulfito de sódio, mais importante do que o
somatório de grupos carbonila e carboxila formados é a proporção entre os mesmos,
onde as carbonilas devem estar entre 30 e 40% e as carboxilas entre 60 e 70%. A
modificação química com ácido lático e bissulfito de sódio afetou a viscosidade máxima,
mas não teve influência na viscosidade mínima, viscosidade final e o teor de amilose da
farinha de arroz Motti.
Palavras-chave: Farinha de arroz. Modificação química. Propriedade de Expansão.
Abstract
NEVES, Fernanda Muniz. Sodium bisulphite action in Motti rice flour properties
treated with lactic acid. 2007. 94f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-
Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial. Universidade Federal de Pelotas,
Pelotas.
Physical or chemical modifications in starch and flours have been studied to elucidate
the alterations occurred and potential industrial applications and food additives. The
chemical modification of rice flour is an alternative to add value to by-products of the rice
milling, providing a diversification of products. The aim of this study is the development
of the rice flour expansion property by modification with lactic acid and sodium
bisulphite. The Motti rice flour was treated with 3% of lactic acid for one hour and
submitted to sodium bisulphite action in a complete factorial design with 2
3
trials plus
star configuration and 3 central points investigating the effect of sodium bisulphite
concentration, pH and reaction time on the rice flour expansion property. New studies
were conducted based on these results, three complete factorial design with 2
2
trials
plus star configuration and 3 central points investigating the effect of concentration and
pH, each design at 5, 22 and 30 hours. The conditions that generated the best specific
volumes in previous experiment were used as central points, the range of pH was
narrowed to 2.5 to 5.4 and sodium bisulphite increased to 2.2 to 7.8. The expansion
capacity, the carbonyl and carboxyl content, the viscoamilographic behavior and
amylose content of the modified flours were evaluated. It was verified that the sodium
bisulphite concentration, pH and reaction time act on the development of the Motti rice
flour expansion property, presenting the best results in pH 4 and reaction time longer
than 22 hours. To achieve the higher specific volume of the rice flour treated with lactic
acid and sodium bisulphite the range of carbonyl groups must be between 30 and 40%
and carboxyl between 60 and 70%. The chemical modification with lactic acid and
sodium bisulphite affected the maximum viscosity, but it did not have influence in the
minimum viscosity, final viscosity and amylose contends of Motti rice flour.
Keywords: Rice Flour. Chemical modification. Expansion property
Lista de Figuras
Figura 1 Mecanismo para a formação, propagação e terminação dos
radicais com potencial despolimerizante do amido................... 28
Figura 2 Efeitos das variáveis no volume específico de biscoitos de
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de
sódio.............................................................................................. 39
Figura 3 Efeitos das variáveis no conteúdo de carbonila da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.............
42
Figura 4 Superfície de resposta e de contorno para o conteúdo de
carbonila (CO) da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático
e bissulfito de sódio...................................................................... 43
Figura 5 Efeitos das variáveis no conteúdo de carboxila da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.............
44
Figura 6 Superfície de resposta e de contorno para o conteúdo de
carboxila (COOH) da farinha de arroz Motti tratada com ácido
lático e bissulfito de sódio............................................................. 46
Figura 7 Efeitos das variáveis no somatório do conteúdo de carbonila e
carboxila da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.........................................................................
47
Figura 8 Superfície de resposta e de contorno para o somatório de
carbonila e carboxila (CO+COOH) da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio............................... 49
Figura 9 Efeitos das variáveis na viscosidade máxima da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.............
51
Figura 10 Superfície de resposta e de contorno para viscosidade máxima
de pasta da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio......................................................................... 53
Figura 11 Efeitos das variáveis na viscosidade mínima da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio....................... 54
Figura 12 Curvas de viscosidade da farinha de arroz Motti tratada ácido
lático e bissulfito de sódio............................................................. 56
Figura 13 Efeitos das variáveis no volume específico de farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação.....................................................
59
Figura 14 Superfície de resposta e de contorno para o volume específico
de biscoitos de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio em função da concentração e pH em 30h de
reação...........................................................................................
60
Figura 15 Efeitos das variáveis no conteúdo de carbonila da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação........................................................
63
Figura 16 Superfície de resposta para o conteúdo de carbonila (CO) da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de
sódio em função da concentração e pH no tempo de reação de
30h................................................................................................
64
Figura 17 Efeitos das variáveis no conteúdo de carboxila da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação........................................................
65
Figura 18 Superfície de resposta para o conteúdo de carboxila (COOH) da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de
sódio em função da concentração e pH no tempo de reação de
30h.................................................................................................
66
Figura 19 Efeitos das variáveis no somatório do conteúdo de carbonila e
carboxila da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação....................
67
Figura 20 Efeitos das variáveis na viscosidade máxima da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação......................................................... 69
Figura 21 Efeitos das variáveis na viscosidade mínima da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação.........................................................
70
Figura 22 Efeitos das variáveis na viscosidade final da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação.........................................................
72
Figura 23 Curvas de viscosidade da farinha de arroz Motti tratada com
ácido lático e bissulfito de sódio...................................................
73
Figura 24 Efeitos das variáveis no teor de amilose da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação.........................................................
75
Lista de Tabelas
Tabela 1 Níveis das variáveis concentração de bissulfito de sódio
(NaHSO
3
), pH e tempo de reação do fatorial 2
3
com três pontos
centrais e seis pontos axiais.........................................................
31
Tabela 2 Planejamento fatorial 2
3
com três pontos centrais e seis pontos
axiais.............................................................................................
32
Tabela 3 Níveis das variáveis concentração de bissulfito de sódio
(NaHSO
3
) e pH do fatorial 2
2
com três pontos centrais e quatro
pontos axiais.....................................................................
33
Tabela 4 Planejamento fatorial 2
2
com três pontos centrais e quatro
pontos axiais.................................................................................
33
Tabela 5 Programação do RVA utilizada nas análises viscoamilográficas.
37
Tabela 6 Volume específico dos biscoitos de farinhas de arroz Motti
tratadas com ácido lático e bissulfito de sódio.............................
38
Tabela 7 Conteúdo de carbonila (CO), carboxila (COOH), somatório de
carbonila e carboxila (CO + COOH) e relação entre carbonila e
carboxia (CO:COOH) da farinha de arroz Motti tratada com
ácido lático e bissulfito de sódio...................................................
41
Tabela 8 Viscosidade máxima, mínima e final da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio...............................
50
Tabela 9 Teor de amilose da farinha de arroz Motti tratadas com ácido
lático e bissulfito de sódio.............................................................
57
Tabela 10 Volume específico dos biscoitos da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes
tempos de reação......................................................................... 58
Tabela 11 Conteúdo de carbonila (CO) e carboxila (COOH) de farinhas de
arroz Motti tratadas com ácido lático e bissulfito de sódio nos
diferentes tempos de reação........................................................
61
Tabela 12 Somatório do conteúdo de carbonila (CO) e carboxila (COOH)
e relação entre carbonila e carboxia (CO:COOH) da farinha de
arroz Motti modificada.................................................................. 62
Tabela 13 Viscosidade máxima das farinhas de arroz Motti tratadas com
ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de
reação...........................................................................................
68
Tabela 14 Viscosidade mínima das farinhas de arroz Motti tratadas com
ácido lático e bissulfito de sódio.............................................
69
Tabela 15 Viscosidade final da farinha de arroz Motti tratada com ácido
lático e bissulfito de sódio.............................................................
71
Tabela 16 Teor de amilose da farinha de arroz Motti tratadas com ácido
lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.......
74
Sumário
1 INTRODUÇÃO............................................................................................................12
2 REVISÃO DA LITERATURA.......................................................................................14
2.1 Estrutura e Propriedades do Amido ......................................................................14
2.2 Amidos modificados ..............................................................................................18
2.3. Importância nutricional e tecnológica do arroz .....................................................23
2.4 Modificação química de farinha e amido de arroz.................................................25
3 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................................30
3.1 Material..................................................................................................................30
3.1.1 Matéria–prima .................................................................................................30
3.1.2 Equipamentos .................................................................................................30
3.2 Métodos.................................................................................................................30
3.2.1 Preparo da farinha de arroz.............................................................................30
3.2.2 Tratamento com ácido lático ...........................................................................31
3.2.3 Tratamento com bissulfito de sódio.................................................................31
3.2.3.1 Experimento I ...............................................................................................31
3.2.3.2 Experimento II ..............................................................................................32
3.2.4 Avaliações.......................................................................................................33
3.2.5 Tratamento estatístico dos resultados.............................................................37
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................................38
4.1 Composição química da farinha de arroz..............................................................38
4.2 Experimento I - Planejamento fatorial completo 2
3
................................................38
4.2.1 Propriedade de expansão ...............................................................................38
4.2.2 Conteúdo de carbonila e carboxila..................................................................40
4.2.2.1 Conteúdo de carbonila .................................................................................41
4.2.2.2 Conteúdo de carboxila..................................................................................44
4.2.2.3 Somatório do conteúdo de carbonila e carboxila..........................................47
4.2.3 Características viscoamilográficas ..................................................................50
4.2.3.1 Viscosidade máxima.....................................................................................51
4.2.3.2. Viscosidade mínima ....................................................................................54
4.2.3.3. Viscosidade final..........................................................................................55
4.2.4. Teor de amilose..............................................................................................56
4.3 Experimento II - Planejamento fatorial completo 2
2
...............................................58
4.3.1 Propriedade de expansão ...............................................................................58
4.3.2 Conteúdo de carbonila e carboxila..................................................................61
4.3.2.1 Conteúdo de carbonila .................................................................................62
4.3.2.2 Conteúdo de carboxila..................................................................................64
4.3.2.3 Somatório do conteúdo de Carbonila e Carboxila........................................66
4.3.3 Características viscoamilográficas ..................................................................67
4.3.3.1. Viscosidade máxima:...................................................................................67
4.3.3.2. Viscosidade mínima: ...................................................................................69
4.3.3.3. Viscosidade final:.........................................................................................71
4.3.4 Teor de amilose...............................................................................................74
5 CONCLUSÕES...........................................................................................................76
6 REFERÊNCIAS...........................................................................................................77
APÊNDICES ..................................................................................................................82
1 INTRODUÇÃO
O alto índice de grãos quebrados no beneficiamento do arroz e o seu baixo valor
comercial fazem a indústria e os órgãos de pesquisa buscarem alternativas para
agregar valor a este produto.
A indústria tem usado amido de diversas fontes como ingrediente em alimentos,
especialmente por suas propriedades tecnológicas. As fontes mais comuns de amido
para alimentos no mundo são milho, trigo, batata e mandioca. No entanto, há uma
constante busca por novas fontes de amido com propriedades especiais para melhorar
a qualidade de produtos e processos. Modificações químicas de amidos nativos
resultam em propriedades desejáveis para novos produtos ou melhoria dos existentes.
O arroz não constitui fonte primária de amido modificado já que, na maioria das
vezes, é consumido na forma de grãos inteiros, e a produção do amido de arroz é
pouco expressiva em função da dificuldade de extração e necessidade de tecnologia de
custo elevado, o que justifica a escassez de informações sobre essa matéria-prima. A
substituição do amido pela farinha representa opção para a expansão da demanda por
amidos modificados, pois além de contribuir com propriedades tecnológicas desejáveis
pode melhorar a qualidade nutricional do alimento.
A modificação química da farinha de arroz tem sido pouco explorada, sendo uma
alternativa para agregar valor aos subprodutos do beneficiamento do arroz, bem como
proporcionar uma diversificação de produtos, podendo ser também utilizados por
portadores de doença celíaca.
Estudos têm sido realizados aplicando modificações físicas ou químicas do
amido e de farinhas, visando obter informações que possibilitem elucidar as alterações
ocorridas e possíveis aplicações destes produtos, tanto como matérias-primas
industriais como na alimentação humana.
Pesquisas verificaram a possibilidade da obtenção de produtos ou ingredientes
para panificação a partir da modificação química de amidos e farinhas. A adição de
sulfito pode causar uma redução no tamanho molecular e oxidação do amido, podendo
ser utilizado como melhorador em panificação com efeito também sobre a elasticidade
da massa, proporcionando pães com melhor volume e textura. Uma hipótese possível é
que além de influenciar as ligações dissulfídicas nas proteínas, o sulfito também exerce
algum efeito degradativo nos polissacarídeos do amido.
Em trabalho desenvolvido por TAVARES (2005) foi observado que farinhas de
arroz submetidas à modificação ácida e oxidativa desenvolveram a propriedade de
expansão, sendo que as modificações mais intensas ocorreram nas farinhas com
menor teor de amilose.
Este trabalho visou investigar o efeito da concentração de bissulfito de sódio, do
pH e do tempo de reação no desenvolvimento da propriedade de expansão da farinha
de arroz, bem como avaliar as alterações nas características viscoamilográficas, no
conteúdo de carbonila e carboxila e no teor de amilose
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Estrutura e Propriedades do Amido
O amido é a principal substância de reserva dos cereais e tubérculos e fornece
de 70 a 80% das calorias consumidas pelo homem, é altamente abundante na natureza
e pode ser facilmente extraído com alta pureza e baixo custo (CEREDA, 2002). O
amido de tubérculos possui maior facilidade de extração, enquanto que os amidos de
cereais necessitam de mais recursos para obtenção.
O amido, polissacarídeo que consiste apenas de resíduos de α-D-glicose e como
tal, pode ser considerado uma homoglucana (ou homo polissacarídeo), apresenta-se na
forma de grânulos com forma e tamanho dependente da sua fonte botânica e é
constituído por dois polímeros de glicose com estruturas diferentes: amilose e
amilopectina. O amido deve muito de suas propriedades a estas duas macromoléculas,
assim como à organização física das mesmas dentro da estrutura granular
(BILIADERIS, 1991; CEREDA, 2002). A proporção entre amilose e amilopectina é
variável com a fonte botânica, o que confere características específicas à pasta de
amido.
A amilose é essencialmente linear constituída de polímeros de D-glicose ligados
por ligações α-1,4 e a amilopectina é altamente ramificada e, além das ligações α-1,4,
apresenta de 5 a 6% de ligações α-1,6 nos pontos de ramificação. A grande maioria
dos amidos contém 20-30% de amilose e 70-80% de amilopectina e essa razão varia
com a fonte botânica (HOSENEY, 1991; DONALD e JENKINS, 1995; CEREDA, 2002;
HOOVER, 2001; DELCOUR et al.,2003).
A amilose apresenta peso molecular de 1,5x10
5
- 10
6
, variável com a fonte e as
condições de processamento empregadas na extração do amido, e tamanho médio da
cadeia de aproximadamente 10
3
unidades de glicose (BILIADERIS, 1991). Em uma das
extremidades da cadeia polimérica a unidade terminal de glicose apresenta uma
hidroxila primária e duas secundárias, sendo denominado de final redutor da molécula.
A extremidade oposta, ou final não-redutor, apresenta uma unidade de glicose
contendo uma hidroxila primária e três secundárias, sendo que as outras unidades de
glicose do polímero apresentam uma hidroxila primária e duas secundárias (CEREDA,
2002).
A amilose forma complexo com iodo, dando uma coloração azul e é instável em
soluções aquosas diluídas. Mais recentemente passou a ser aceito que a amilose não é
completamente linear (BILIADERIS, 1991)
A amilopectina está presente em todos os amidos conhecidos, constituindo em
torno de 75% dos amidos mais comuns, possui um peso molecular da ordem de 50-
500x10
6
e o comprimento das ramificações é variável, geralmente entre 20 e 30
unidades de glicose. Em presença de iodo a amilopectina dá coloração vermelha e é
estável em soluções aquosas diluídas (CEREDA, 2002).
O amido, nas plantas superiores, organiza-se em uma estrutura macroscópica
onde camadas de amilose e amilopectina são depositadas radialmente em torno de um
ponto central, denominado hilo. A deposição continuada faz crescer a estrutura e dá
origem ao grânulo semicristalino. A região onde se concentra a amilopectina é mais
densa ou cristalina. Sendo mais compacta, dificulta a entrada de moléculas como as de
água e enzimas, apresentando-se mais resistente ao processo de hidrólise.
É na amilopectina, ou mais exatamente na parte linear desta molécula, que se
origina a cristalinidade do amido. As moléculas e os cristais se estruturam em uma
disposição radial. Os cristais têm aproximadamente uma espessura de 50 Å e crescem
tangencialmente ao grânulo. Duas zonas cristalinas são separadas por uma zona
amorfa, que tem espessura de aproximadamente 20 Å, constituída pela zona ramificada
da molécula de amilopectina. A configuração tangencial das estrias explica o fenômeno
da Cruz de Malta de birrefringência, que se observa em todos os grânulos de amido,
sob luz polarizada. Esses fenômenos fazem com que amidos de diferentes fontes
botânicas tenham forma e tamanho específicos (CEREDA, 2002).
De acordo com Biliaderis (1991), são as áreas cristalinas que mantêm a estrutura
do grânulo, controlam o seu comportamento na presença de água e os tornam mais ou
menos resistentes a ataque químico e enzimático. A zona amorfa dos grânulos de
amido é a região menos densa, mais suscetível ao ataque enzimático e absorve mais
água em temperaturas abaixo da temperatura de gelatinização. Segundo este autor não
existe uma demarcação forte entre a região cristalina e a amorfa. Há evidências de uma
estrutura supramolecular onde as fases amorfas e cristalinas são interdependentes.
A diferença na proporção relativa entre a amilose e amilopectina depende
diretamente da fonte botânica. Características relacionadas à estrutura dos grânulos de
amido, tais como teor de amilose, entre outros, afetam profundamente as propriedades
tecnológicas do amido (JANE et al., 1999 apud MATSUGUMA, 2006).
A compreensão da estrutura dos grânulos de amido é importante para o
entendimento de suas propriedades físico-químicas, as quais determinam seu
comportamento nos mais diversos processos industriais. Os amidos são ingredientes
vitais em termos da estrutura dos produtos alimentares e algumas considerações
devem ser feitas quanto ao tipo e a concentração de amido empregada (MATSUGUMA,
2006).
Além do valor nutritivo o amido tem importância pelo seu efeito sobre os
alimentos, como espessamento, aumento da consistência, estabilidade às condições de
resfriamento e congelamento, aumento da adesividade, aumento da transparência,
melhoramento da textura de pastas e géis e modificação das características de
cozimento. O grânulo de amido apresenta diversos tamanhos, formatos e temperatura
de gelatinização, variando de acordo com a origem. O arroz apresenta
aproximadamente 55% de amido, seus grânulos apresentam temperatura de
gelatinização entre 68-78°C, forma poliédrica, e ta manho entre 3-8 ηm (HOSENEY,
1991;CEREDA, 2002; TAKIZAWA, 2004).
As especificações para produtos amiláceos no Brasil classificam os produtos em
amido e féculas. Amido é o produto amiláceo extraído das partes aéreas comestíveis
dos vegetais (sementes, frutos, etc.) e a fécula é o produto amiláceo extraído das
partes subterrâneas comestíveis dos vegetais (tubérculos, raízes e rizomas). O produto
deve ser designado amido ou fécula, seguido do nome do vegetal de origem, tais como
amido de milho e fécula de batata. Esses amidos ou féculas são chamados de amidos
naturais ou nativos, para diferenciar dos amidos modificados (CEREDA, VILPOUX e
DEMIATE, 2003).
A escolha do amido deve estar baseada na propriedade tecnológica desejada, já
que possui uma grande influência nas propriedades do produto. A consistência da pasta
de amido varia, dependendo do grau de gelatinização e do poder de intumescimento do
grânulo. A textura da pasta de amido é determinada pela deformação visco elástica e
depende da força das ligações moleculares e a quantidade de grânulos rompidos. A
claridade de pasta ou gel pode variar de clara a opaca e esta propriedade está
relacionada à dispersão da luz resultante da associação da amilose e de outros
componentes presentes no amido (MATSUGUMA, 2006)
Embora a maior aplicação do amido seja na indústria alimentar, pouco destaque
foi dado a suas exigências específicas. O estabelecimento das propriedades do amido
é determinada em equipamentos específicos. No uso alimentar, entretanto, essas
propriedades passam por adaptações para se ajustar às características do alimento,
que são quimicamente muito mais complexas do que as condições em que o amido é
caracterizado (CEREDA, 2002).
As características de visco elasticidade determinam a potencialidade de uso do
amido. O amido de cereais caracteriza-se por ser mais consistente, pouco viscoso e de
coloração mais opaca, com aplicação para a elaboração de pudins e sobremesas
prontas. As féculas apresentam géis mais fracos, pouco consistentes, mas muito
viscosos e translúcidos ou transparentes.
O aquecimento de suspensões de amido em excesso de água (>60%) causa
mudanças irreversíveis em suas propriedades sendo denominada gelatinização, que
pode ser caracterizada por uma endoterma obtida através de calorimetria diferencial de
varredura (DSC), pela perda da birrefringência, observada usando microscopia de luz
polarizada (perda da cruz de malta) e pelo desaparecimento da cristalinidade
evidenciada pela difração de raios-X (JANE et al., 1999; CEREDA, 2002;
MATSUGUMA, 2006).
A retrogradação é um processo que ocorre quando as moléculas de amido
gelatinizado começam a se reassociar em uma estrutura ordenada. O nome
retrogradação é dado porque o amido volta à sua condição de insolubilidade em água
fria. Considera-se que a retrogradação se origina da tendência das moléculas ou de
grupos de moléculas, de amido dissolvido, se unirem através de pontes de hidrogênio,
dando formação a partículas de maior tamanho. Fatores como temperatura, tamanho e
concentração dos grânulos e a presença de componentes, como de lipídeos pode
influenciar o comportamento geral do amido (CIACCO, 1982; ATWELL et al., 1988 apud
CEREDA, 2002 e MATSUGUMA, 2006; MUA e JACKSON, 1998; JANE et al., 1999).
As mudanças que ocorrem nos grânulos de amido durante a gelatinização e
retrogradação são os principais determinantes do comportamento de pasta, as quais
têm sido medidas pelas mudanças de viscosidade durante o aquecimento e
resfriamento de dispersões de amido usando equipamentos como o viscoamilógrafo
Brabender e mais recentemente, o viscoamilógrafo rápido ou Rápido Visco Analisador
(RVA, Newport Scientific, Austrália) (CEREDA, 2002; THOMAS e ATWELL, 1999 apud
MATSUGUMA, 2006).
2.2 Amidos modificados
Os amidos naturais são usados principalmente para preparo de alimentos e na
indústria de papel e cartonagem. As indústrias de fermentação, farmacêutica, química,
de cosméticos, mineração e recentemente a indústria de polímeros sintéticos são
responsáveis por uma pequena parcela do consumo de amido. No Brasil, os amidos
modificados são usados principalmente na indústria papeleira, com quantidades
menores destinadas aos setores alimentícios e têxteis (CEREDA, VILPOUX e
DEMIATE, 2003; ADEBOWALE e LAWAL, 2005)
O uso do amido nativo ou natural é restrito em processamentos com condições
extremas de pH, temperatura e cisalhamento. Modificações químicas têm sido usadas
para prevenir algum desses problemas proporcionando produtos amiláceos com as
propriedades necessárias para usos específicos (CEREDA, VILPOUX e DEMIATE,
2003; ADEBOWALE e LAWAL, 2005; OGUNSANWO et al.,2005; SINGH et al., 2007).
O mercado de amidos vem crescendo e se aperfeiçoando nos últimos anos,
levando à busca de produtos com características específicas que atendam às
exigências da indústria. O progresso na compreensão do alto valor dos amidos
modificados quimicamente incentivou a indústria do amido a buscar diferentes
reagentes e fontes de amido. A produção de amidos modificados tem tido considerável
atenção com objetivo de superar limitações dos amidos nativos, e assim, aumentar a
utilidade deste polímero nas aplicações industriais (WURZBURG, 1986; LEONEL et al.,
1998; OGUNSANWO et al., 2005; FRANCO et al., 2006; SINGH et al., 2007).
As razões que levam à modificação, segundo Bemiller (1997 apud CEREDA,
VILPOUX e DEMIATE, 2003 e FRANCO et al. 2006) são alterar as características de
cozimento (gelificação); diminuir a retrogradação e a tendência das pastas em
formarem géis; aumentar a estabilidade das pastas ao resfriamento e
descongelamento, a transparência das pastas ou géis e a adesividade; melhorar a
textura das pastas ou géis e a formação de filmes; e adicionar grupamentos
hidrofóbicos e introduzir poder emulsificante.
Alterações nas propriedades tecnológicas dos amidos podem ser obtidas por
processos físicos, tais como tratamento térmico, exposição a radiações; ou por
processos químicos, nos quais se empregam reagentes específicos para alterar a
estrutura das macromoléculas do amido. Ainda há a possibilidade de serem
empregados processos enzimáticos (FRANCO et al., 2006).
Existem várias formas para classificação das modificações do amido, uma que
separa as modificações entre físicas e químicas e a outra entre reações degradativas e
não degradativas. As reações degradativas alteram a estrutura física e química do
amido, de forma que suas propriedades não são mais reconhecidas, como o
aparecimento da doçura em hidrolisados. Nas reações não degradativas a aparência e
até algumas características da estrutura física e química do amido são mantidas, de
forma que pode ser difícil reconhecer se o amido foi ou não modificado.
A característica do amido, como polímero de unidades de glicose ligadas entre si
por ligações α-1,4 e α-1,6, possibilita uma série de derivações. Os tratamentos químicos
são baseados na disponibilidade de um grande número de radicais hidroxílicos nas
moléculas de amido, os quais podem reagir de diferentes formas com diferentes
reagentes. Nem todos os amidos respondem da mesma forma aos processos de
modificação. Se do ponto de vista químico, o amido é sempre igual, qualquer que seja
sua origem botânica, do ponto de vista estrutural o amido é formado por outros
polímeros, em proporções diferentes para cada grupo de plantas. O amido de mandioca
apresenta cerca de 18% de amilose enquanto que o amido de cereais possuem em
torno de 22%.
Alguns fatores tais como a composição do amido, concentração e tipo de
reagente, e as condições da reação podem afetar a reatividade do amido durante
modificações químicas. A heterogeneidade dos grânulos dentro de uma única fonte de
amido pode também afetar a extensão da modificação. As mudanças das propriedades
físico-químicas, morfológicas, térmicas e reológicas dos amidos após a modificação são
a base para a compreensão da eficiência do processo da modificação do amido em
escala industrial (SINGH et al., 2007).
A fonte de produção de amido varia em todo o mundo dependendo de tradições
locais e condições climáticas, mas praticamente são os amidos ou derivados de milho e
de batata que apresentam interesse comercial (SWINKELS, 1985 apud ADEBOWALE e
LAWAL, 2005).
Entre os amidos nativos, apenas o da mandioca é bem conhecido e assim
mesmo, apenas a fécula de algumas variedades comerciais. No Brasil, pouco tem sido
feito pelo desenvolvimento de amidos modificados de plantas nativas do país, o que se
explica pelo alto custo da pesquisa. Os amidos modificados mais comuns são: pré-
gelatinizados, pirodextrinas, ácido-modificados, catiônicos, oxidados e intercruzados
(CEREDA, VILPOUX e DEMIATE, 2003; ADEBOWALE e LAWAL, 2005).
O amido oxidado é produzido reagindo o amido com uma quantidade específica
de um reagente oxidante em condições controladas de temperatura e pH.
(WURZBURG, 1986; WANG e WANG, 2003; KUAKPETOON e WANG, 2001 apud
ADEBOWALE e LAWAL, 2005). Durante a reação de oxidação, que causa
despolimerização resultando em menor viscosidade, os grupos hidroxila das moléculas
de amido são primeiramente oxidados a grupos carbonila e então a grupos carboxila, os
quais retardam a retrogradação. Portanto, o número de grupos carboxila e carbonila no
amido oxidado indicam a extensão da oxidação, a qual ocorre primeiramente nos
grupos hidroxila das posições C-2, C-3 e C-6 (WURZBURG, 1986; WANG e WANG,
2003). De acordo com Wang e Wang (2003) a maioria das oxidações encontradas na
literatura foi conduzida usando altos níveis de oxidantes, mas poucos estudos tem sido
realizados para examinar as mudanças da amilose e amilopectina por baixos níveis de
oxidante.
A principal aplicação de amido oxidado é na indústria papeleira e têxtil, para
gerar colas de superfícies e revestimentos, no entanto, seu uso na indústria de
alimentos está crescendo devido a sua baixa viscosidade, alta estabilidade, claridade
da pasta e outras propriedades que têm sido aplicadas em coberturas de alimentos e
como emulsificantes (WANG e WANG, 2003). Diversos métodos têm sido utilizados
para a oxidação do amido, incluindo o uso do peróxido de hidrogênio, oxigênio, ozônio,
dióxido de bromo, ácido crômico, permanganato e nitrogênio como agentes de
oxidação. A oxidação com hipoclorito de sódio é o método mais comum para a
produção de amidos oxidados em escala industrial.
A modificação ácida tem sido usada para melhorar as propriedades físico-
químicas do amido, particularmente em indústrias de alimentos. A modificação ácida
permite que o amido seja usado em uma concentração mais elevada de sólidos para
rápida gelificação, promovendo gomas ou geléias com melhor textura e flexibilidade
(OGUNSANWO et al.,2005).
Os amidos podem ser ácido-modificados para reduzir a viscosidade e ser
utilizados nas indústrias têxteis, de papel e de alimentos. É o tipo mais antigo de
modificação e são conhecidos como amidos linterizados ou de Naegeli. Por
aquecimento em água os grânulos modificados se fragmentam mais e incham menos. A
temperatura de gelatinização aumenta, possivelmente porque as cadeias amorfas não
podem ajudar a fusão das áreas cristalinas. Como conseqüência do tratamento ácido, a
viscosidade da pasta é muito inferior à do amido natural. Como as cadeias do amido
restantes são menores, tendem a associarem-se umas com as outras com mais
facilidade, formando um gel rígido ao resfriar-se (HOSENEY, 1991).
Na modificação ácida, o ácido penetra livremente pelas partes amorfas do
grânulo de amido. O íon hidroxila ataca o átomo de oxigênio glicosídico e hidrolisa as
ligações glicosídicas. O efeito principal do ácido é reduzir o peso molecular das
moléculas de amido, alterando suas propriedades físico-químicas, porém deixando
intacta a estrutura cristalina do grânulo. As propriedades físico-químicas dos amidos
ácido-modificados diferem de acordo com sua origem e as condições da preparação. A
modificação ácida aumenta a temperatura de gelatinização, a força do gel e a
solubilidade dos amidos (HOSENEY, 1991; ADEBOWALE e LAWAL, 2005;
OGUNSANWO et al., 2005).
O estudo da obtenção da propriedade de expansão de amidos oxidados com
utilização em produtos panificáveis é bastante recente, e as investigações sobre essa
possibilidade são bastante raras.
A propriedade de expansão dos grânulos de amido é uma característica
valorizada pelo setor alimentício. Um produto bastante utilizado na culinária brasileira e
de países da América do Sul é o amido fermentado de mandioca, comumente chamado
de “polvilho azedo”, que possui características muito peculiares que lhe confere
propriedades tecnológicas diferenciadas, em particular, sua capacidade de expansão,
necessária para a produção de biscoitos de polvilho, produto tipicamente brasileiro e de
grande aceitação (CEREDA, 1973: CIACCO e CRUZ, 1982).
Demiate et al. (2000) modificaram amido de mandioca com ácidos e oxidantes
visando o desenvolvimento da propriedade de expansão pela introdução de grupos
carboxilas. Verificaram que todas as amostras oxidadas e tratadas com ácidos após a
secagem na estufa apresentaram altos valores de expansão. Amostras somente
acidificadas e secas ao sol também mostraram capacidade de expansão, enquanto que
as secas artificialmente apresentaram expansão muito pobre. O índice de expansão
segundo Nunes (1999) é considerado pequeno se ≤ 5,9 mL.g
-1
; médio se = 5,0 a 10,0
mL.g
-1
, grande se ≥ 10,0 mL.g
-1
.
Em estudo realizado por Dias (2001) a aplicação de peróxido de hidrogênio e
hipoclorito de sódio como agentes oxidantes no amido de mandioca fermentado e seco
artificialmente proporcionou o desenvolvimento da propriedade de expansão no
forneamento, resultando numa oxidação próxima à provocada pela luz solar.
A busca pelos fatores envolvidos no desenvolvimento da propriedade de
expansão para a fécula de mandioca tem fomentado diversas pesquisas nos últimos
anos. Entretanto, os estudos com outras fontes botânicas permitem a avaliação de
fatores como diferentes porcentagens de amilose, tamanho de grânulos, cadeia de
amilopectina entre outros que possam estar relacionados ao desenvolvimento desta
propriedade (GARCIA et al., 2004).
2.3. Importância nutricional e tecnológica do arroz
Os cereais constituem a principal fonte de nutrientes como carboidratos,
proteínas, vitaminas e sais minerais na dieta alimentar da população mundial. Dentre
estes cereais o arroz ganha destaque por estar presente na dieta básica de
aproximadamente 50% da população mundial. Somente nos países asiáticos, mais de
dois bilhões de habitantes têm o arroz e seus derivados como fontes de 60 a 70% das
calorias ingeridas diariamente. Segundo a FAO, o arroz é o responsável por 20% da
fonte da energia alimentar da população, enquanto o trigo fornece 19% e o milho 5%
(SILVA, 2004; BARATA, 2005; MOHAN et al., 2005).
Apesar de ser considerado um alimento importante na alimentação humana, o
arroz ainda é pouco reconhecido pelas suas características nutricionais. Rico em
carboidratos, o arroz, na sua forma natural, é um alimento essencialmente energético,
mas pode ser também uma importante fonte de proteínas, sais minerais (principalmente
fósforo, ferro e cálcio) e vitaminas do complexo B, como a B1 (tiamina), B2 (riboflavina)
e B3 (niacina). Segundo a FAO o arroz fornece 20% da energia e 15% das proteínas
necessárias ao homem e se destaca pela sua fácil digestão. Por ser um produto de
origem vegetal, o arroz é um alimento isento de colesterol, com baixo teor de gordura.
Na produção mundial de arroz, o Brasil se destaca como o principal produtor
entre os países ocidentais, sendo o maior produtor de arroz da América do Sul e um
dos dez maiores do mundo (MOHAN et al, 2005; IRGA, 2007). Atualmente, o Brasil é o
9º produtor mundial do grão, produzindo em 2003/2004 de 12,7 milhões de toneladas
de arroz em casca (cerca de 2,1% da produção mundial), para um consumo de 12,6
milhões de toneladas, sendo, portanto, o maior consumidor ocidental do grão (SILVA,
2004; IRGA, 2007).
Produzido há cerca de um século no estado no Rio Grande do Sul, o arroz é um
importante produto agrícola estadual, além de responder por quase 50% da produção
nacional de arroz, o setor orizícola se apresenta como um dos setores mais relevantes
de sua economia, sendo a segunda cultura agrícola em importância, ficando somente
atrás da cultura da soja (SILVA, 2004).
Tratando-se de produto agrícola caro, o arroz é utilizado predominantemente na
forma de grão, para alimentação humana. Ao contrário do que ocorre com o trigo e o
milho, que são transformados em outros produtos antes do consumo ou destinados a
alimentação animal, o arroz é consumido no Brasil principalmente na forma de grãos
inteiros, descascados e polidos, parboilizados ou integral (CASTRO et al., 1999). O
desenvolvimento de produtos mais sofisticados usando o arroz como matéria-prima
seria incompatível com o poder de compra da maioria da população mundial,
tradicionalmente consumidora de arroz. Entretanto, é viável o aproveitamento de seus
derivados, pois o beneficiamento do arroz resulta em aproximadamente 14% de grãos
quebrados (CASTRO et al., 1999; EL-DASH e NABESHIMA, 2004).
As frações de dimensões menores, conhecidas nas agroindústrias arrozeiras
como quebrados médios e pequenos, desde que bem selecionadas, podem ser
transformadas em farinha para consumo humano. O beneficiamento convencional de
industrialização de arroz branco polido, que representa cerca de 70% da produção e do
consumo nacional, é o método que apresenta maiores percentuais de grãos quebrados
durante o processamento.
A quebra dos grãos ocorre, principalmente, durante os processos de
descascamento e de brunimento. A maioria dos grãos quebrados durante o
beneficiamento apresenta fissuras já antes do processo, decorrentes de alterações
climáticas e ocorrências fitossanitárias na pré-colheita e de efeitos operacionais da
colheita e da secagem (ELIAS, 1998).
Não existem dados estatísticos oficiais sobre a produção e o consumo de
farinha de arroz. Estima-se que, nos Estados Unidos e no Canadá sejam utilizadas de
13,5 a 18 mil toneladas de farinha de arroz por ano em alguns poucos produtos como
alimentos infantis, cereais matinais e produtos extrusados, além de ração animal. Entre
5 e 10% do total de farinha de arroz produzida é utilizada em produtos como
panquecas, waffles, batter e farinha para empanados ou como parte da formulação de
pães, massas de pizza e muffins. A farinha de arroz tem sido utilizada também em
receitas especiais de produtos alternativos para pessoas alérgicas à proteína do trigo
(ORMENESE e CHANG, 2002; GALLAGHER et al., 2004).
Entre os amidos comerciais o amido de arroz tem especial aplicação porque ele
tem um pequeno tamanho de grânulo e sua proteína residual é não alergênica. O amido
de arroz é convencionalmente isolado da farinha por extração alcalina, pois a maior
parte da fração protéica do arroz (glutelina) é solúvel em álcali. Entretanto, este método
gera uma grande quantidade de resíduos alcalinos e sais que conduz a um custoso
tratamento dos efluentes. Muitos esforços têm sido dirigidos em desenvolver processos
que podem efetivamente isolar o amido de arroz sem geração de efluentes indesejáveis
(WANG e WANG, 2004).
A disponibilidade de amido de arroz é baixa em função da dificuldade de
extração e necessidade de tecnologia de custo elevado. O grânulo do amido de arroz é
muito pequeno quando comparado com os de milho (15 µm) e de trigo (30 µm),
variando de 2 a 10 µm (HOSENEY, 1991), além disso, a presença de corpos protéicos
dispersos na matriz amilácea dificulta seu isolamento. O amido de arroz apresenta
propriedades especiais e sua modificação química pode ampliar o uso na indústria de
alimentos (EL-DASH e NABESHIMA, 2004).
Uma das alternativas para agregar valor aos grãos quebrados seria a
modificação química, transformando essa matéria-prima em ingrediente alimentício com
maior interesse industrial e comercial (EL-DASH e NABESHIMA, 2004).
2.4 Modificação química de farinha e amido de arroz
Os grãos quebrados de arroz, que são mais baratos e são disponíveis em
abundância, podem ser usados na produção e modificação do amido (SINGH e SODHI,
2005). No entanto, é escassa a literatura sobre modificações químicas do amido de
arroz, pois tem sua extração dificultada pela presença de corpos protéicos na matriz
amilácea e, em sua maior parte, o arroz é consumido na forma de grãos inteiros, não
constituindo uma fonte de amido modificado (EL-DASH e NABESHIMA, 2004).
Lundubwong e Seib (2000) estudaram métodos de isolamento do amido de arroz
de forma a aperfeiçoar o processo. Segundo os autores, a separação das proteínas do
amido de arroz requer tratamento alcalino, detergente ou enzimático (protease), cujo
custo inviabiliza o uso do amido de arroz. A utilização tanto de álcali como de
detergentes aniônicos resulta em amido com alta pureza. No entanto, esse
procedimento gera grande quantidade de efluentes. Já o tratamento utilizando protease
requer condições de temperatura de 38°C e 24 horas para liberar o amido. O alto tempo
de reação torna o processo muito caro, além de intensificar os problemas de
contaminação microbiológica.
A substituição do amido pela farinha representa alternativa para a expansão da
demanda por amidos modificados quimicamente. Além de mais econômica, a farinha
apresenta elevados teores de amido. Contudo, a quantidade de farinha utilizada para
essa finalidade é pequena em relação ao amido, especialmente, pela sua maior
viscosidade de pasta (EL-DASH e NABESHIMA, 2004).
A modificação química de farinha e amido de arroz são pouco estudadas e
empregadas até o momento. As modificações já relatadas para o amido de arroz são o
intercruzamento e a acetilação, mais amplamente utilizadas para o melhoramento das
propriedades do amido para fins alimentícios.
Yeh e Yeh (1993) obtiveram amido de arroz intercruzado, utilizando oxicloreto de
fósforo (POCl
3
), em pH alcalino (10,5) e temperatura de reação de 35°C. De acordo
com os resultados, a ligação cruzada reforçou a ligação das moléculas de amido e
manteve a integridade do grânulo, aumentou a temperatura de gelatinização e
estabilidade ao cisalhamento.
Lui, Ramsden e Corke (1999) estudaram as propriedades do amido de arroz
intercruzado com reagente trimetafosfato de sódio. Verificaram que a modificação do
amido de arroz pode ser útil no aumento da viscosidade de pasta (à quente ou frio).
Observaram também aumento na força do gel e na estabilidade ao congelamento e
descongelamento.
Chatakanonda, Varavinit e Chinachoti (2000) intercruzaram o amido de arroz,
utilizando trimetafosfato de sódio e tripolifosfato de sódio em pH 11 e temperatura de
50°C. O intercruzamento alterou significantemente a gelatinização do amido de arroz
para temperatura maior, mas não afetou significativamente a entalpia. O atraso na
gelatinização e retrogradação foi evidente devido ao restrito inchamento e reduzida
hidratação dos grânulos de arroz.
Lui, Ramsden e Corke (1999) pesquisaram as propriedades físicas do amido de
arroz normal e ceroso acetilados com o reagente vinil acetato. A acetilação aumentou a
viscosidade, a dureza dos géis e a solubilidade dos amidos de arroz ceroso e normal,
enquanto reduziu a adesividade dos géis.
Singh e Sodhi (2005) estudaram as propriedades físico-químicas de amidos
acetilados de diferentes cultivares de arroz com o reagente anidrido acético. Os amidos
de arroz acetilados apresentaram menor temperatura de gelatinização, retrogradação,
força de gel e maior poder de inchamento, solubilidade e pico de viscosidade. O
conteúdo de amilose foi o fator responsável pelas diferenças nas propriedades dos
amidos de arroz acetilados.
Paterson et al. (1995 e 1996) e Vallès-Pàmies et al. (1997), estudaram a
aplicação de sulfito de sódio em amido de mandioca, arroz, milho, trigo e de batata e
verificaram que a concentração do reagente influencia no mecanismo da reação de
oxidação. Concluíram que baixos níveis de sulfito em presença de oxigênio apresenta
efeito pró-oxidante e despolimerizante no amido, atacando suas macromoléculas e
consequentemente reduzindo seu peso molecular, já grandes concentrações
promoveram a diminuição deste efeito.
A degradação oxidativa pode ter uma influência importante na integridade do
grânulo de amido e pode ser um fator no comportamento de agentes de oxidação em
produtos panificados. O sulfito é conhecido por ter uma influência significante em
alguns aspectos de processos de forneamento (PATERSON et al., 1996, VALLÈS-
PÀMIES et al. 1997).
Um mecanismo possível para o papel oxidativo do sulfito de sódio através dos
produtos do radical livre foi proposto por Vallès-Pàmies et al. (1997), apresentado na
Fig. 1.
Formação: M
n+
+ O
2
M
+
*
O
2
-
Propagação: SO
3
2-
+
*
O
2
-
+ 3H
+
HSO
3
*
+ 2
*
OH
SO
3
2-
+
*
OH
-
+ 2H
+
HSO
3
*
+ H
2
O
HSO
3
*
+ O
2
SO
3
+
*
O
2
-
+ H
+
Término: HSO
3
*
+
*
OH SO
3
+ H
2
O
SO
3
+ H
2
O SO
4
2-
+ 2H
+
Fonte: VALLÈS-PÀMIES et al. 1997.
Figura 1 - Mecanismo para a formação, propagação e terminação dos radicais com
potencial despolimerizante do amido.
O bissulfito de sódio encontra utilização industrial seja em solução seja na forma
sólida. O sólido é anidro, e o reagente puro tem fórmula NaHSO
3
. O produto comercial
é constituído, em geral, quase inteiramente pelo Na
2
S
2
O
5
(pirossulfito de sódio), ou
metabissulfito de sódio, que é derivado desidratado de duas moléculas do bissulfito. Os
usos principais são como intermediários químicos, na produção de produtos
farmacêuticos e na preservação e elaboração de alimentos. São empregos secundários
o de agente anticloro na indústria de madeira, de papel e de têxteis, e o emprego no
tratamento da água e no controle da poluição. Também é usado como agente redutor
das soluções de sais de cromo na indústria de curtume, nas indústrias de materiais
fotográficos e de produtos orgânicos (MACHADO e ZIGLIO, 2006).
Modificações químicas na farinha de arroz têm sido estudadas no Laboratório de
Pós-Colheita e Industrialização de Grãos do Departamento de Ciência e Tecnologia
Agroindustrial (FAEM - UFPEL). Em trabalho desenvolvido por Tavares (2005) foi
observado que farinhas de arroz submetidas à modificação ácida e oxidativa, com ácido
lático e com peróxido de hidrogênio, respectivamente, desenvolveram a propriedade de
expansão, sendo que o teor de amilose, a concentração do oxidante e o tempo de
reação influenciaram no processo. Os melhores resultados para a propriedade de
expansão (15,80mL/g) foram obtidos na farinha de arroz da cultivar Motti, que
apresenta baixo teor de amilose (11,86%), com concentração de 8% de peróxido de
hidrogênio e 27 horas de reação.
De acordo com o exposto acredita-se que existam formas de agregar valor aos
grãos quebrados de arroz, utilizando-os em produtos alimentícios mais nobres. O arroz
apresenta propriedades especiais e a modificação química pode ampliar suas
possibilidades de uso na indústria de alimentos.
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Material
3.1.1 Matéria–prima
Foi utilizado grãos de arroz da cultivar Motti, cedidos por Indústria Comércio e
Representações Líder LTDA, safra 2005.
3.1.2 Equipamentos
Além da vidraria e aparelhos comuns de laboratório foram também utilizados os
seguintes equipamentos: Analisador de viscosidade RVA (Rapid Visco Analyser),
modelo 4D com programa Termocline for Windows, versão 1.10 (Newport Científic Pty
Ltd, 1996); balança analítica com precisão de 0,001g, modelo ADA 210L, capacidade
de 210g; centrífuga Excelsa II marca Fanem, modelo 206MP, com rotação de 0 a 6000
rpm (0-6963g); estufa com circulação forçada de ar marca Nova Ética; batedeira
planetária marca Arno; forno elétrico marca Fisher Grill; mufla marca Quimis;
potenciômetro digital modelo ntphm - sw, com compensador de temperatura; agitador
orbital marca Certomat Mo, B. Brraun Biotech International até 400rpm; placa de
agitação e aquecimento marca Quimis; moinho marca Perten, modelo Laboratory Mill
3100; equipamentos para beneficiamento de arroz (engenho de teste) marca Zacharia;
e espectrofotômetro marca Micronal, modelo B442.
3.2 Métodos
3.2.1 Preparo da farinha de arroz
O arroz foi descascado e polido em engenho de prova marca Zacharia e moído
em moinho de facas marca Perten, modelo Laboratory Mill 3100, até um tamanho de
partícula pequeno o suficiente para passar em uma peneira de 70mesh (0,211mm).
3.2.2 Tratamento com ácido lático
A modificação ácida foi realizada mediante a dispersão de 200g de farinha de
arroz em 800mL de água em reator de vidro mantido a 40°C, com agitação constante.
Foi adicionado ácido lático (3% p/p farinha b.s.) mantendo-se a temperatura e agitação
por 1h. Após, a dispersão foi neutralizada com hidróxido de sódio 1N seguido de
centrifugação (1500rpm por 5min) e lavagem.
3.2.3 Tratamento com bissulfito de sódio
A farinha tratada com ácido lático foi submetida à ação do bissulfito de sódio,
sendo avaliado seu efeito através da condução de 2 experimentos.
3.2.3.1 Experimento I
Na tab. 1 e tab. 2 são apresentados os níveis das variáveis independentes e o
planejamento do fatorial completo 2
3
, com três pontos centrais e seis pontos axiais,
resultando em 17 tratamentos, que teve por objetivo investigar o efeito da concentração
de bissulfito de sódio (NaHSO
3
), do pH e do tempo de reação sobre a propriedade de
expansão da farinha de arroz, submetida à ação do ácido lático durante uma hora.
Tabela 1 - Níveis das variáveis concentração de bissulfito de sódio (NaHSO
3
), pH e
tempo de reação do fatorial 2
3
com três pontos centrais e seis pontos axiais.
Níveis
Variáveis
-1,68
-1 0 +1 +1,68
Conc. (%NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.) 0,98 2,0 3,5 5,0 6,02
Ph 2,6 4,0 6,0 8,0 9,3
tempo (horas) 4,6 10,0 18,0 26,0 31,4
Tabela 2 - Planejamento fatorial 2
3
com três pontos centrais e seis pontos axiais, onde
C é a concentração de bissulfito de sódio, P é o pH e T é o tempo da reação.
Variáveis codificadas Variáveis reais
Tratamentos
X
1
X
2
X
3
C P T
1 -1 -1 -1 2 4 10
2 1 -1 -1 5 4 10
3 -1 1 -1 2 8 10
4 1 1 -1 5 8 10
5 -1 -1 1 2 4 26
6 1 -1 1 5 4 26
7 -1 1 1 2 8 26
8 1 1 1 5 8 26
9 0 0 0 3,5 6 18
10 0 0 0 3,5 6 18
11 0 0 0 3,5 6 18
12 -1,68 0 0 0,98 6 18
13 1,68 0 0 6,02 6 18
14 0 -1,68 0 3,5 2,6 18
15 0 1,68 0 3,5 9,3 18
16 0 0 -1,68 3,5 6 4,6
17 0 0 1,68 3,5 6 31,4
A reação foi conduzida em reator de vidro, fechado, mantido a 40°C, com
agitação constante. Após as amostras foram centrifugadas, descartando o
sobrenadande, dispersas e centrifugadas (1500rpm por 5min) três vezes para retirada
do reagente, seguindo-se a secagem em estufa com circulação forçada de ar a 40ºC
por 12h.
3.2.3.2 Experimento II
A partir dos resultados obtidos no planejamento fatorial completo 2
3
(item 3.2.3.1)
foram realizados três planejamentos fatoriais 2
2
, com três pontos centrais e quatro
pontos axiais, cada um com tempo de reação diferente (5, 22 e 30h). Utilizou-se como
pontos centrais os níveis das variáveis que forneceram os melhores resultados para o
volume específico. A faixa de concentração estudada foi aumentada, pois esta teve
efeito positivo no volume específico e a faixa de pH foi diminuída por ter apresentado
efeito negativo no volume específico. Os níveis das variáveis independentes e o
planejamento completo são apresentados na tab. 3 e tab. 4.
Tabela 3 - Níveis das variáveis concentração de bissulfito de sódio (NaHSO
3
) e pH do
fatorial 2
2
com três pontos centrais e quatro pontos axiais.
Níveis
Variáveis
-1,41
-1 0 +1 +1,41
Conc. (%NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.)
2,18 3 5 7 7,82
pH 2,59 3 4 5 5,41
Tabela 4 - Planejamento fatorial 2
2
com três pontos centrais e quatro pontos axiais,
onde C é a concentração de bissulfito de sódio e P é o pH.
Variáveis
codificadas
Variáveis reais
Tratamentos
X
1
X
2
C P
1 -1 -1 3 3
2 1 -1 7 3
3 -1 1 3 5
4 1 1 7 5
5 0 0 5 4
6 0 0 5 4
7 0 0 5 4
8 -1,41 0 2,18 4
9 1,41 0 7,82 4
10 0 -1,41 5 2,59
11 0 1,41 5 5,41
3.2.4 Avaliações
Umidade: em estufa a 130ºC, segundo método do Instituto Adolfo Lutz (1976);
Proteína bruta: por micro-Kjeldahl, método nº 46-13 da AACC (1995);
Extrato etéreo: pelo método de extração contínua em aparelho Soxhlet, método AOAC
(1994);
Cinzas: em mufla a 550ºC, conforme o método 08-01 da AACC (1995);
Carboidratos: estimados por diferença, método AOAC (1994);
Amilose: pelo método proposto por Martinez y Cuevas (1989), com adaptações.
As amostras de farinha de arroz de 100mg foram transferidas para balões de
100mL, acrescentado 1mL de álcool etílico 96%GL e 9mL de solução 1N de NaOH. Os
balões foram colocados em banho-maria por 10 minutos a 100ºC, seguidos de
resfriamento durante 30 minutos, até a temperatura ambiente de 20ºC, ajustando-se o
volume com água. Foi retirada uma alíquota de 5mL e transferida para balão de 100mL,
sendo acrescido 1mL de ácido acético 1N e 2mL de solução de iodo 2% (p/v) recém
preparada sendo ajustado o volume do balão com água.
Para a curva padrão foram utilizados 40mg de amilose pura submetida ao
mesmo procedimento das amostras de arroz. Do balão, alíquotas de 1, 2, 3, 4, e 5mL
foram retiradas e acrescidas de 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1mL de ácido acético e de 0,4; 0,8;
1,2; 1,6 e 2mL de iodo, respectivamente, completando o volume de cada balão com
água destilada.
A leitura foi realizada a 610nm e os resultados de absorbância (A) multiplicados
por fator de correção (FC) obtido pela média dos valores lidos com as amostras de
amilose pura. O teor de amilose das amostras foi obtido pela fórmula:
% Amilose = A x FC
Carbonila: segundo o método descrito por Smith (1967).
Para a determinação do conteúdo de carbonila, 4g de amido foram dispersos em
100mL de água destilada. As dispersões foram aquecidas em banho de água fervente
durante 30min com agitação contínua até a completa gelatinização do amido. As
amostras gelatinizadas foram resfriadas a 40ºC, ajustou-se o pH para 3,2 e adicionou-
se 15mL de solução de cloreto de hidroxilamina. A seguir, as amostras foram cobertas
com filme plástico e levadas à estufa a 38ºC. Após 4h, procedeu-se a titulação com
ácido clorídrico 0,1 M até pH 3,2.
O teor de carbonila foi expresso em quantidade de grupos carbonilas por 100
unidades de glicose (CO/100GU) e calculado através da equação:
(Vpb – Vam) x F x 0,028 x 100
CO/100GU = ————————————————
Peso da amostra (b.s.)
Onde: Vpb = volume de HCl gasto na titulação da prova em branco (mL)
Vam = volume de HCl gasto na titulação da amostra (mL)
F = normalidade do HCl
O preparo da solução de hidroxilamina foi realizado mediante a dissolução de
25g de cloreto de hidroxilamina em água destilada, adicionando-se 100mL de hidróxido
de sódio 0,5 M e completando-se o volume para 500mL. A solução foi preparada no dia
da análise.
Carboxila: segundo o método descrito por Parovuori et al. (1995).
Na determinação do conteúdo de carboxila, 5g de amido foram dispersos em
25mL de água destilada. Procedeu-se a agitação por 30min, em seguida centrifugou-se
a dispersão. O resíduo foi lavado com água destilada e transferido para um béquer. A
seguir, adicionou-se 300mL de água destilada e aqueceu-se a dispersão em banho de
água fervente com agitação contínua por 30 min até a completa gelatinização do amido.
Com as amostras ainda quentes efetuou-se a titulação com hidróxido de sódio 0,01 N
até pH 8,2.
O teor de carboxila foi expresso em quantidade de grupos carboxila em relação a
100 unidades de glicose (COOH/100GU) e calculado através da equação:
(Vam – Vpb) x F x 0,045 x 100
COOH/100GU = ———————————————
Peso da amostra (b.s.)
Onde: Vpb = volume de NaOH gasto na titulação da prova em branco (mL)
Vam = volume de NaOH gasto na titulação da amostra (mL)
F = normalidade do NaOH
Propriedade de expansão: avaliada indiretamente através do teste do biscoito,
seguindo a metodologia descrita por Cereda (1983).
As massas para elaboração dos biscoitos foram obtidas a partir da formulação:
amido, 100%; gordura vegetal hidrogenada, 25%; sal, 3%; e água de 80 a 110%. Para o
preparo da massa foi adicionado 25% da água total à farinha misturando durante 1min,
com auxílio de uma batedeira planetária. A seguir, a esta farinha foi adicionada uma
mistura em ebulição, formada pela gordura vegetal hidrogenada, sal e 25% da água
total, promovendo-se a mistura durante 3min, com adição simultânea da água restante
(50%) no primeiro minuto. Após, a massa foi pesada em porções de 4,0 ± 0,1g com um
auxílio de um saco plástico, colocado em forma de alumínio e assada em forno elétrico
a 180ºC ± 10ºC por 20min. A característica avaliada foi o volume específico,
determinado pelo método de deslocamento de sementes de painço (HSIEH et al., 1991)
e expresso em mL.g
-1
.
Características viscoamilográficas: determinadas com o analisador rápido de
viscosidade (RVA – Rapid Visco Analyser), usando programa Thermocline for Windows
versão 1.10.
A quantidade de amostra utilizada para os testes foi a mesma indicada para a
farinha de arroz não modificada, devido a baixa intensidade da modificação das
farinhas tratadas. Foram pesados aproximadamente 3 gramas de amostra, e
adicionados de aproximadamente 25 mL de água (foi realizada a correção para 13% de
umidade). O perfil utilizado foi o Rice Method, cujos parâmetros são apresentados na
tab. 5. As características avaliadas foram:
• Viscosidade máxima: viscosidade máxima desenvolvida durante o período de
aquecimento, expressa em RVU (Unidade de medida viscoamilográfica fornecida pelo
Rapid Visco Analyser).
• Viscosidade mínima à temperatura constante (95ºC): menor valor da viscosidade,
após ter sido atingida a temperatura constante de 95ºC, expressa em RVU.
• Viscosidade final: valor da viscosidade, obtido no ponto final do ciclo de
resfriamento, à temperatura de 50ºC, expressa em RVU.
Tabela 5 - Programação do RVA utilizada nas análises viscoamilográficas
TEMPO
(hora: min: seg)
TIPO
(temperatuta/velocidade)
VALOR
(ºC ou rpm)
00:00:00 Temperatura 50
00:00:00 Velocidade 960
00:00:10 Velocidade 160
00:01:00 Temperatura 50
00:04:42 Temperatura 95
00:07:12 Temperatura 95
00:11: 00 Temperatura 50
Final do teste: 00:13:00
3.2.5 Tratamento estatístico dos resultados
O experimento foi avaliado estatisticamente segundo o Método de Superfície de
Resposta, onde a resposta pode ser escrita como sendo ( f ) de x: y
i
= f (x
1
, x
2
, x
3
). Os
resultados de cada um dos ensaios para cada resposta foram tratadas por análise de
regressão múltipla, para desenvolver modelos matemáticos, contendo termos lineares,
quadráticos e de interação das variáveis usando o Software Statistica 6.0. O nível de
significância foi de 90%, para os testes de análise de variância.
Para ajustar as superfícies e verificar a validação dos modelos gerados os
experimentos foram avaliados primeiramente para o modelo completo, se o R
2
era
superior a 0,70, o modelo era mantido. Após retirou-se as variáveis e interações não
significativas do modelo e realizou-se uma nova análise de variância, fazendo-se a
relação entre o valor resultante da divisão da Média Quadrática da Regressão pela
Média Quadrática do Resíduo e o valor de F tabelado. Se esta relação foi maior do que
3 (três), diz-se que o modelo também é preditivo (RODRIGUES e IEMMA, 2005)
Quanto maior o valor da relação maior é a significância estatística da regressão e maior
é o ajuste do modelo. Quando o R
2
do modelo quadrático foi inferior a 0,70 e/ou o
modelo apresentar deficiência quanto a predição, ou ainda, o R
2
linear foi bem superior
com inexistência ou pequena interferência de componentes quadráticos, optou-se pelo
modelo linear para explicar as respostas.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Composição química da farinha de arroz
A farinha de arroz Motti apresentou como composição química: umidade 12,73%;
proteína bruta 4,5%; lipídeos 0,89%; cinzas 0,64%; amilose 9,74% e carboidratos
81,24%, obtidos por diferença.
4.2 Experimento I - Planejamento fatorial completo 2
3
4.2.1 Propriedade de expansão
Na tab. 6 observa-se o volume específico de biscoitos elaborados com farinhas
de arroz submetidas às modificações químicas e amostras controle.
Tabela 6 - Volume específico dos biscoitos de farinhas de arroz Motti tratadas com
ácido lático e bissulfito de sódio.
Variáveis reais Volume específico
Tratamento
C pH t (mL.g
-1
)
1 2 4 10 5,83
2 5 4 10 6,50
3 2 8 10 3,96
4 5 8 10 4,19
5 2 4 26 5,29
6 5 4 26 8,15
7 2 8 26 6,39
8 5 8 26 3,98
9 3,5 6 18 4,37
10 3,5 6 18 4,03
11 3,5 6 18 4,20
12 0,98 6 18 2,85
13 6,02 6 18 3,47
14 3,5 2,6 18 3,56
15 3,5 9,3 18 3,80
16 3,5 6 4,6 4,26
17 3,5 6 31,4 4,68
Farinha tratada com ácido lático 3,58
Farinha sem tratamento 2,93
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.); t = tempo em horas
A concentração de 5% de bissulfito de sódio, pH 4 e tempo de reação de 26h,
foram os níveis das variáveis que forneceram os melhores resultados para volume
específico com valores de 8,15mL.g
-1
. Para pH próximo da neutralidade ocorreu uma
redução nos valores de expansão.
Na Fig. 2, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no volume
específico dos biscoitos de farinha de arroz e na tab. 1 do Apêndice A são
apresentados os respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades.
A análise estatística (p<0,1) evidenciou que a concentração e o tempo de reação
apresentaram um efeito positivo no volume específico, logo, aumentando a
concentração de bissulfito e o tempo de reação ocorreu maior expansão. O pH teve um
efeito negativo, assim, com o aumento do pH houve uma diminuição do volume
específico e a interação entre pH e concentração teve efeito negativo (Fig 2).
Figura 2 - Efeitos das variáveis no volume específico de biscoitos de farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
A análise de variância para o volume específico de biscoitos de farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio está mostrada na tab. 2 do Apêndice
A.
.
Média
Concentração
pH
tempo
Conc x pH
Conc x tempo
pH x tempo
-2
-1
0
1
2
3
4
5
*
*
*
*
* p<0,1
O coeficiente de correlação foi 0,79 e o valor de F calculado (2,61) foi menor que
o F tabelado (3,18) a 90%, o que indica que o modelo não foi preditivo, provavelmente
em função do comportamento complexo dos sulfitos em amido.
Na tab. 6 observa-se que nas mesmas condições de pH e tempo de reação,
aumentando a concentração de bissulfito ocorre um aumento do volume específico,
com exceção dos tratamentos 7 e 8 onde ocorreu o contrário. Durante a execução do
tratamento 7 ocorreu a liberação de forte odor a SO
2
, mostrando que nesse pH de
reação, o bissulfito de sódio tem um mecanismo de reação diferente com
desprendimento deste gás, o que pode ter influenciado na propriedade de expansão.
Paterson, et al. (1995, 1996) e Vallès-Pàmies, et al. (1997), trabalhando com
sulfito de sódio em amidos de diferentes fontes verificaram que baixos níveis de sulfito
em presença de oxigênio têm um efeito pró-oxidante e despolimerizante no amido,
atacando suas macromoléculas reduzindo seu peso molecular, já grandes
concentrações promoveram a diminuição deste efeito.
Dias (2001) estudando o efeito do oxidante peróxido de hidrogênio sobre o
amido fermentado de mandioca, observou que a concentração, pH e tempo da reação
são fatores importantes para o desenvolvimento da propriedade de expansão,
conseguindo valores para o volume específico dos biscoitos de até 13,49mL.g
-1
.
Tavares (2005) trabalhando com farinhas de arroz com diferentes teores de
amilose, submetidas à modificação ácida e oxidativa, com ácido lático e com peróxido
de hidrogênio, respectivamente, conseguiu desenvolver a propriedade de expansão
somente na farinha com baixo teor de amilose, com valores de até 15,80mL.g
-1
.
4.2.2 Conteúdo de carbonila e carboxila
O conteúdo de carbonila e carboxila e o somatório dos mesmos, que representa
o total de oxidação das farinhas de arroz, são mostrados na tab. 7.
Tabela 7 - Conteúdo de carbonila (CO), carboxila (COOH), somatório de carbonila e
carboxila (CO + COOH) e relação entre carbonila e carboxia (CO:COOH) da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
Variáveis reais CO/ COOH/
Tratamento
C pH t 100GU
100GU
CO+COO
H
CO:COOH
1 2 4 10 0,078 0,132 0,210 37:63
2 5 4 10 0,105 0,117 0,222 47:53
3 2 8 10 0,046 0,022 0,068 67:33
4 5 8 10 0,048 0,025 0,073 65:35
5 2 4 26 0,044 0,170 0,214 21:79
6 5 4 26 0,081 0,122 0,203 40:60
7 2 8 26 0,043 0,124 0,166 26:74
8 5 8 26 0,036 0,025 0,061 59:41
9 3,5 6 18 0,108 0,090 0,198 25:75
10 3,5 6 18 0,114 0,096 0,211 54:46
11 3,5 6 18 0,104 0,099 0,203 51:49
12 0,98 6 18 0,091 0,108 0,199 46:54
13 6,02 6 18 0,08 0,129 0,209 38:62
14 3,5 2,6 18 0,039 0,147 0,186 21:79
15 3,5 9,3 18 0,04 0,006 0,046 87:13
16 3,5 6 4,6 0,058 0,113 0,171 34:66
17 3,5 6 31,4 0,038 0,134 0,171 22:78
Farinha tratada com ácido lático 0,011 0,054 0,065 16:84
Farinha sem tratamento 0,049 0,096 0,145 53:47
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.); t = tempo em horas; GU = unidades de glicose
4.2.2.1 Conteúdo de carbonila
Na tab. 7 observa-se que nos tratamentos onde o pH esteve no nível 8 ou
superior, ocorreram os menores valores de carbonila, o que mostra uma alteração no
efeito do bissulfito com a mudança de pH. Tavares (2005) oxidando farinha de arroz
com diferentes teores de amilose com peróxido de hidrogênio encontrou valores de
carbonila variando entre 0,008 a 0,866 CO/100GU, sendo que os maiores valores foram
encontrados na farinha de arroz com baixo teor de amilose.
Na Fig. 3, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no conteúdo
de carbonila de farinha de arroz e na tab. 3 do Apêndice A estão apresentados os
respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades. A análise estatística (p<0,1) do
conteúdo de carbonila mostrou efeito negativo do pH e do tempo de reação e também
das interações entre concentração x pH e pH x tempo de reação.
Figura 3 - Efeitos das variáveis no conteúdo de carbonila da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
A análise de variância para o conteúdo de carbonila de farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio está apresentada na tab. 4 do Apêndice A.
O coeficiente de correlação foi 0,93 e o valor de F calculado (8,58) foi mais de três
vezes maior do que F tabelado (2,51) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático
quadrático é adequado para descrever a superfície de resposta do conteúdo de
carbonila. O modelo matemático quadrático que descreve a superfície de resposta do
conteúdo de carbonila da farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de sódio é o
seguinte:
Y
2
= 0,1085 - 0,0098x
2
- 0,0079x
3
- 0,0069x
1
2
- 0,0232x
2
2
- 0,0204x
3
2
- 0,0085x
1
x
2
+ 0,0055x
2
x
3
Onde: x
1
= concentração; x
2
= pH; x
3
= tempo; x
1
x
2
= concentração x pH; x
2
x
3
= pH x tempo
A Fig. 4 mostra a superfície de resposta e de contorno para o conteúdo de
carbonila (CO) da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
Observa-se que os maiores conteúdos de carbonila ocorreram na faixa de
concentração de 2 a 6,02%, pH de 4 a 6 e tempo de reação de 10 a 18h.
.
Média
Concentração
pH
tempo
conc x pH
Conc x tempo
pH x tempo
-0,02
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
*
*
* *
* p<0,1
(a)
(b)
(c)
Figura 4 - Superfície de resposta e de contorno para o conteúdo de carbonila (CO) da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio (a) em função da
concentração e pH (t=18h), (b) em função da concentração e do tempo de reação
(pH=6) e (c) em função do pH e tempo de reação (C=3,5%).
9,3
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
p
H
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
C
O
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
t
e
m
p
o
C
O
9
,
3
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
t
e
m
p
o
p
H
C
O
0,98 3,50 6,02
Concentração
2,6
6,0
pH
9,3
0,98 3,50 6,02
Concentração
4,6
18,0
31,4
tempo
2,6 6,0
pH
4,6
18,0
31,4
tempo
9,3
4.2.2.2 Conteúdo de carboxila
Na Fig. 5, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no conteúdo
de carboxila de farinha de arroz e na tab. 5 do Apêndice A estão apresentados os
respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades. A análise estatística do conteúdo
de carboxila (p<0,1) mostrou que houve efeito negativo da concentração e do pH e
efeito positivo do tempo de reação e também da interação entre concentração x tempo
e pH x tempo de reação.
Figura 5 - Efeitos das variáveis no conteúdo de carboxila da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
O conteúdo de carboxila variou de 0,006 a 0,170 COOH/100GU
(tab. 7) sendo os
menores valores encontrados em concentração e pH elevados, onde provavelmente o
sulfito atue como redutor dos grupos carboxilas, o que pode ser comprovado pela
ocorrência de valores menores do que da farinha sem tratamento. Dias (2001)
trabalhando com oxidação de amido de mandioca fermentado com hipoclorito de sódio,
observou comportamento contrário, onde o pH próximo à neutralidade e as altas
>
Média
Concentração
pH
tempo
conc x pH
conc x tempo
pH x tempo
-0,10
-0,08
-0,06
-0,04
-0,02
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
*
*
*
*
*
* p<0,1
concentrações proporcionaram os maiores níveis de carboxila, com 0,295
COOH/100GU em pH 6,8 e com 1,5% de cloro ativo por grama de amido (b.s).
A análise de variância para o conteúdo de carboxila de farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio está apresentada na tab. 6 do Apêndice A.
O coeficiente de correlação foi 0,98 e o valor de F calculado (29,12) foi cerca de 8
vezes maior do que F tabelado (3,45) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático
linear é adequado para descrever a superfície de resposta do conteúdo de carboxila. O
modelo matemático linear que descreve a superfície de resposta do conteúdo de
carboxila da farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de sódio é o seguinte:
Y
3
= 0,0930 - 0,0199x
1
- 0,0431x
2
+ 0,0180x
3
- 0,0169x
1
x
3
+ 0,0071x
2
x
3
Onde: x
1
= concentração; x
2
= pH; x
3
= tempo; x
1
x
3
= concentração x tempo; x
2
x
3
= pH x
tempo
A Fig. 6 mostra a superfície de resposta e de contorno para o conteúdo de
carboxila da farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de sódio. Observa-se que os
maiores para o conteúdo de carboxila ocorreram em concentrações na faixa de 2 a 3%,
em pH na faixa de 4 a 6 e tempos de reação entre 20 e 26h.
(a)
(b)
(c)
Figura 6 - Superfície de resposta e de contorno para o conteúdo de carboxila (COOH)
da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio (a) em função da
concentração e pH (t=18h), (b) em função da concentração e do tempo de reação
(pH=6) e (c) em função do pH e tempo de reação (C=3,5%).
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
p
H
COOH
0,15
0,14
0,13
0,12
0,11
0,1
0,09
0,08
COOH
t
e
m
p
o
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
COOH
t
e
m
p
o
p
H
2,0 3,5 5,0
Concentração
4
6
8
pH
2,0 3,5 5,0
Concentração
10
18
26
tempo
4 6 8
pH
10
18
26
tempo
4.2.2.3 Somatório do conteúdo de carbonila e carboxila
Na Fig. 7, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no somatório
do conteúdo de carbonila e carboxila da farinha de arroz e na tab. 7 do Apêndice A
estão apresentados os respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades. A análise
estatística (p<0,1) mostrou que houve efeito negativo da concentração e do pH e efeito
positivo do tempo de reação e também da interação entre concentração x pH,
concentração x tempo de reação e pH x tempo de reação.
Figura 7 - Efeitos das variáveis no somatório do conteúdo de carbonila e carboxila da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
A análise de variância para o somatório de carbonila e carboxila de farinha de
arroz Motti tratada com bissulfito de sódio está mostrada na tab. 8 do Apêndice A. O
coeficiente de correlação foi 0,97 e o valor de F calculado (16,07) foi seis vezes maior
do que F tabelado (2,59) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático quadrático
determinado é adequado para descrever a superfície de resposta do somatório de
carbonila e carboxila.
.
Média
Concentração
pH
tempo
Conc x pH
Conc x tempo
pH x tempo
-0,10
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
*
*
*
*
*
*
* p<0,1
O modelo matemático que descreve a superfície de resposta para o somatório de
carbonila e carboxila da farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de sódio é o
seguinte:
Y
4
= 0,204 - 0,006x
1
- 0,052x
2
+ 0,005x
3
- 0,033x
2
2
- 0,014x
3
2
- 0,013x
1
x
2
- 0,017x
1
x
3
+ 0,013x
2
x
3
Onde: x
1
= concentração; x
2
= pH; x
3
= tempo; x
1
x
2
= concentração x pH; x
1
x
3
=
concentração x tempo; x
2
x
3
= pH x tempo
Na tab. 7 observa-se que para valores semelhantes do somatório de carbonila e
carboxila, os resultados quanto a quantidade de carbonila e carboxila em separado,
diferem acentuadamente, sendo o pH a variável com maior influência. Comparando-se
os resultados de volume específico dos biscoitos (tab. 6) com os valores de carbonila,
carboxila e o somatório das mesmas (tab. 7), verifica-se que o maior volume específico
não foi obtido com o maior somatório de carbonila e carboxila. Esse comportamento
deve-se provavelmente devido a existência de um ponto de equilíbrio entre a
quantidade de grupos carbonila e carboxila para que se obtenha o máximo de
expansão, onde as carbonilas devem estar entre 30 e 40% e as carboxilas entre 60 e
70%. Pelos resultados apresentados na tab. 7 acredita-se que aconteça a
transformação dos grupos carbonilas em grupos carboxilas no decorrer da reação, pois
com o aumento do tempo de reação diminui o conteúdo de carbonila e aumentou o
conteúdo de carboxila.
A Fig. 8 mostra a superfície de resposta e de contorno para o somatório de
carbonila e carboxila (CO+COOH) da farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de
sódio. Verifica-se que na faixa de pH de 2,6 a 6, concentração de 2 a 6,02% e tempo de
reação de 18 a 31,4h foi onde ocorreram os maiores somatórios do conteúdo de
carbonila e carboxila.
(a)
(b)
(c)
Figura 8 - Superfície de resposta e de contorno para o somatório de carbonila e
carboxila (CO+COOH) da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de
sódio (a) em função da concentração e pH (t=18h), (b) em função da concentração e do
tempo de reação (pH=6) e (c) em função do pH e tempo de reação (C=3,5%).
9
,
3
0,2
0,15
0,1
0,05
CO+COOH
p
H
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
0,2
0,15
CO+COOH
t
e
m
p
o
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
0,98 3,50 6,02
Concentração
2,6
6,0
pH
9,3
0,98 3,50 6,02
Concentração
4,6
18,0
31,4
tempo
9
,
3
0,2
0,15
0,1
0,05
CO+COOH
t
e
m
p
o
p
H
2,6 6,0
pH
4,6
18,0
31,4
tempo
9,3
4.2.3 Características viscoamilográficas
As características viscoamilográficas são muito representativas da intensidade
das alterações a que é submetido o amido. A gelatinização provocada por uma ação
hidrotérmica seguida de uma ação mecânica nos grânulos de amido leva a uma quebra
estrutural e, conseqüentemente, e uma perda da integridade do grânulo. A intensidade
dessa quebra depende do tipo de amido (origem), da temperatura, do cisalhamento
mecânico e de agentes químicos presentes durante a gelatinização (Ciacco e Cruz,
1982; New Port, 1995).
Na tab. 8 são apresentadas a viscosidade máxima, mínima e final da farinha de
arroz tratada com ácido lático e bissulfito de sódio
Tabela 8 -Viscosidade máxima, mínima e final da farinha de arroz Motti tratada com
ácido lático e bissulfito de sódio.
Variáveis reais Viscosidade da pasta (RVU)
Tratamento
C pH t Máxima
Mínima Final
1 2 4 10 358,59 107,00 135,29
2 5 4 10 273,21 105,79 133,42
3 2 8 10 256,79 101,13 123,17
4 5 8 10 257,54 102,21 124,21
5 2 4 26 436,71 115,34 131,80
6 5 4 26 320,59 105,75 126,63
7 2 8 26 264,75 99,71 119,96
8 5 8 26 245,17 87,55 106,04
9 3,5 6 18 308,83 117,09 143,25
10 3,5 6 18 297,09 114,92 148,09
11 3,5 6 18 305,96 119,25 154,83
12 0,98 6 18 319,34 124,92 161,59
13 6,02 6 18 299,96 116,88 148,75
14 3,5 2,6 18 254,79 71,38 86,29
15 3,5 9,3 18 254,00 100,67 122,63
16 3,5 6 4,6 291,63 118,42 151,13
17 3,5 6 31,4 301,50 107,29 137,75
Farinha tratada com ácido lático 284,38 125,46 160,00
Farinha sem tratamento 209,54 91,75 111,34
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.); t = tempo em horas
4.2.3.1 Viscosidade máxima
Na tab. 8 verifica-se que em todos os tratamentos a viscosidade máxima das
farinhas foi maior que a da farinha Motti sem tratamento.
Na Fig. 9, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis na viscosidade
máxima de farinha de arroz e na Tab. 9 do Apêndice A estão apresentados os
respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 9 verifica-se que todas as variáveis tiveram efeito significativo sobre a
viscosidade máxima da pasta, bem como suas interações. A concentração e o pH
tiveram um efeito negativo e o tempo de reação teve um efeito positivo.
Figura 9 - Efeitos das variáveis na viscosidade máxima da farinha de arroz Motti tratada
com ácido lático e bissulfito de sódio.
A análise de variância para a viscosidade máxima de farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio está apresentada na tab. 10 do Apêndice
A. O coeficiente de correlação foi 0,99 e o valor de F calculado (207,51) foi 60 vezes
maior do que F tabelado (3,40) a 90% de confiança. Assim, o modelo matemático linear
.
Média
Concentração
pH
tempo
Conc x pH
Conc x tempo
pH x tempo
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
* *
*
*
*
*
* p<0,1
determinado é adequado para descrever a superfície de resposta da viscosidade
máxima da farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de sódio.
O modelo matemático linear que descreve a superfície de reposta da viscosidade
máxima da farinha de arroz Motti modificada é o seguinte:
Y
5
= 302,292 - 27,541x
1
- 45,604x
2
+ 15,136x
3
+ 22,833x
1
x
2
- 6,384x
1
x
3
- 16,238x
2
x
3
Onde: x
1
= concentração; x
2
= pH; x
3
= tempo; x
1
x
2
= concentração x pH; x
1
x
3
=
concentração x tempo; x
2
x
3
= pH x tempo
A Fig. 10 mostra a superfície de resposta e de contorno para viscosidade
máxima de pasta da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
Observa-se que os valores mais altos de viscosidades máximas ocorreram nos
tratamentos na faixa de pH de 4 a 6, tempo de reação de 18 a 26h e concentrações de
2 a 3,5% de bissulfito de sódio.
(a)
(b)
(c)
Figura 10 - Superfície de resposta e de contorno para viscosidade máxima de pasta da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio (a) em função da
concentração e pH (t=18h), (b) em função da concentração e do tempo de reação
(pH=6) e (c) em função do pH e tempo de reação (C=3,5%).
380
360
340
320
300
280
260
V
i
s
c
o
s
i
d
a
d
e
m
á
x
i
m
a
p
H
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
340
320
300
280
V
i
s
c
o
s
i
d
a
d
e
m
á
x
i
m
a
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
t
e
m
p
o
2,0 3,5 5,0
Concentração
4
6
8
pH
2,0 3,5 5,0
Concentração
10
18
26
tempo
360
340
320
300
280
260
V
i
s
c
o
s
i
d
a
d
e
m
á
x
i
m
a
t
e
m
p
o
p
H
4 6 8
pH
10
18
26
tempo
4.2.3.2. Viscosidade mínima
A viscosidade mínima, à temperatura constante, está relacionada ao
comportamento do amido durante o processamento. Tratamentos drásticos com ácidos
e oxidantes rompem a estrutura do grânulo e ele perde a capacidade de manter a
viscosidade, apresentando baixos valores para esta característica (DIAS, 2001).
Na tab. 8 verifica-se que a viscosidade mínima das farinhas foi pouco alterada
pela modificação química, com exceção do tratamento 14, onde o pH foi extremamente
baixo (2,6) e provavelmente com a ação do oxidante ocorreu uma maior
susceptibilidade ao aquecimento com cisalhamento
Na fig. 11 são apresentados graficamente os efeitos das variáveis na viscosidade
mínima de farinha de arroz e na tab. 11 do Apêndice A estão apresentados os
respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades.
Figura 11 - Efeitos das variáveis na viscosidade mínima da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
.
Média
Concentração
pH
tempo
Conc x pH
Conc x tempo
pH x tempo
0
15
30
45
60
75
90
105
120
* * *
*
* p<0,1
Analisando estatisticamente (p<0,1) pode-se verificar que a concentração, o
tempo de reação e as interações concentração x tempo e pH x tempo tiveram efeito
negativo sobre a viscosidade mínima da pasta.
A análise de variância para a viscosidade mínima de pasta da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio é apresentada na tab. 12 do
Apêndice A. O coeficiente de correlação foi 0,86e o valor de F calculado (4,61) foi
próximo do F tabelado (2,46) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático
quadrático não é adequado para descrever a superfície de resposta da viscosidade
mínima.
4.2.3.3. Viscosidade final
Para viscosidade final, não houve efeito significativo das variáveis estudadas e
da interação entre elas nas faixas estudadas. Na tab. 13 do Apêndice A estão
apresentados os respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades para viscosidade
final da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
O comportamento viscoamilográfico das farinhas de arroz Motti tratadas com
ácido lático e bissulfito de sódio dos 8 tratamentos geradores do fatorial 2
3
e da farinha
sem tratamento, pode ser visualizado na Fig. 12. Observou-se que os tratamentos
tiveram efeito sobre a viscosidade das pastas, ocorrendo um aumento da viscosidade
da pasta das farinhas modificadas, indicando um maior intumescimento dos grânulos de
amido. Com o aumento da concentração de bissulfito de sódio de 2 para 5%, há uma
maior redução da viscosidade máxima, para os tratamentos em que o pH foi de 4,0,
evidenciando uma maior atuação do bissulfito.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 12 - Curvas de viscosidade da farinha de arroz Motti tratada ácido lático e
bissulfito de sódio (a) pH 4 e 10h de reação, (b) pH 8 e 10h de reação, (c) pH 4 e 26h
de reação, (d) pH 8 e 26h de reação. 2%(
__
); 5% (- -) e farinha sem tratamento (
__ __
)
4.2.4. Teor de amilose
Os teores de amilose das farinhas tratadas com ácido lático e bissulfito de sódio
são mostrados na tab. 9.
Na tab. 14 do Apêndice A estão apresentados os efeitos numéricos e suas
probabilidades para o teor de amilose da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático
e bissulfito de sódio. A análise estatística (p<0,1) do teor de amilose mostrou que não
houve efeito significativo das variáveis estudadas.
Tabela 9 - Teor de amilose da farinha de arroz Motti tratadas com ácido lático e
bissulfito de sódio.
Variáveis reais
Tratamento
C pH t
Amilose (%)
1 2 4 10 9,57
2 5 4 10 9,59
3 2 8 10 9,30
4 5 8 10 9,19
5 2 4 26 9,62
6 5 4 26 9,50
7 2 8 26 9,81
8 5 8 26 9,19
9 3,5 6 18 9,57
10 3,5 6 18 9,61
11 3,5 6 18 9,41
Farinha tratada com ácido lático 9,38
Farinha sem tratamento 9,71
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.); t = tempo em horas
4.3 Experimento II - Planejamento fatorial completo 2
2
4.3.1 Propriedade de expansão
Na tab. 10 são apresentados os volumes específicos de biscoitos elaborados
com farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos tempos de
reação de 5, 22 e 30h, incluindo as amostras controle.
Tabela 10 - Volume específico dos biscoitos da farinha de arroz Motti tratada com ácido
lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
Variáveis reais Volume específico (mL.g
-1
)
Tratamento
C pH 5h 22h 30h
1 3 3 3,26 3,95 6,04
2 7 3 3,69 3,79 6,84
3 3 5 4,05 6,90 9,54
4 7 5 4,72 4,62 7,22
5 5 4 4,08 5,58 7,87
6 5 4 4,01 5,13 7,76
7 5 4 4,44 5,65 7,23
8 2,18 4 6,37 6,86 9,97
9 7,82 4 4,73 6,36 10,02
10 5 2,59 2,90 3,63 3,95
11 5 5,41 5,20 5,43 5,56
Farinha tratada com ácido lático 3,58
Farinha sem tratamento 2,93
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.);
Verifica-se que com o aumento do tempo de reação houve um aumento no
volume especifico dos biscoitos. Os melhores volumes foram obtidos em pH 4, e nas
concentrações de 2,18 e, de 7,82% no tempo de 30h de reação com volumes
específicos de 9,97 e 10,02mL.g
-1
, respectivamente. Observa-se que somente a partir
de 22h de reação ocorreu um aumento acentuado no volume específico dos biscoitos.
Segundo Nunes (1999), volumes específicos acima de 10,0mL.g
-1
são considerados
grandes para expansão de polvilho azedo.
Tavares (2005) submeteu farinha de arroz Motti à modificação ácida e oxidativa,
com ácido lático e com peróxido de hidrogênio, conseguindo os melhores volumes
específicos dos biscoitos às 27h (15,80mL.g
-1
), sendo este o maior tempo de reação
testado.
Na Fig. 13 são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no volume
específico dos biscoitos de farinha de arroz nos tempos de reação de 5, 22 e 30h e na
tab.15 (Apêndice B), tab. 28 (Apêndice C) e tab. 41 (Apêndice D) estão apresentados
os respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades.
Verifica-se na Fig. 13 que a média dos valores de volume específico aumentou
com o tempo de reação, a concentração teve efeito negativo significativo somente em
22h de reação, o pH teve efeito positivo em 5, 22 e 30h e a interação entre
concentração e pH apresentou efeito negativo em 22 e 30h de reação.
Figura 13 - Efeitos das variáveis no volume específico de farinha de arroz Motti tratada
com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
A análise de variância para volume específico para os tempos de 5, 22 e 30h
está apresentada na tab. 16 (Apêndice B), tab. 29 (Apêndice C) na tab. 42 (Apêndice
D), onde se verificou que os modelos matemáticos para 5 e 22h não foram preditivos.
.
5 h
22 h
30 h
Média Concentração pH Conc x pH
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
*
*
*
*
**
* p<0,1
No tempo de reação de 30h, o coeficiente de correlação foi 0,98 e o valor de F
calculado (45,96) foi 15 vezes maior do que F tabelado (3,18) a 90% de confiança.
Assim, o modelo matemático quadrático é adequado para descrever a superfície de
resposta do volume específico em 30h.
O modelo matemático quadrático que descreve a superfície de resposta do
volume específico de biscoitos de farinha de arroz Motti tratada com bissulfito de sódio
por 30h é o seguinte:
Y
1
= 7,620 + 0,771x
2
+ 1,204x
1
2
- 1,432x
2
2
- 0,780x
1
x
2
Onde: x
1
= concentração; x
2
= pH; x
1
x
2
= concentração x pH
A Fig. 14 mostra a superfície de resposta e de contorno para o volume específico
de biscoitos de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio em
função da concentração e pH em 30h de reação. Observa-se que existem duas regiões
onde ocorreram os melhores volumes específicos, na faixa de pH entre 4 e 5,41 com
concentração de 2.18 a 3% e também com pH em torno de 4 e concentração de 7 a
7,82%
Figura 14 - Superfície de resposta e de contorno para o volume específico de biscoitos
de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio em função da
concentração e pH em 30h de reação.
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
p
H
Volume específico
10
9
8
7
6
5
4
2,18 5,00 7,82
Concentração
2,59
4,00
5,41
pH
Como os melhores resultados para o volume específico ocorreram em 30h de
reação, optou-se por apresentar somente a análise das respostas desse planejamento
no texto, sendo que a análise estatística dos demais planejamentos (5, e 22h) encontra-
se na tab. 15 a 27 do Apêndice B e tab. 28 a 40 do Apêndice C.
4.3.2 Conteúdo de carbonila e carboxila
O conteúdo de carbonila e carboxila e o somatório dos mesmos, que
representa o total de oxidação das farinhas de arroz, são mostrados na tab.11 e 12.
Tabela 11 - Conteúdo de carbonila (CO) e carboxila (COOH) de farinhas de arroz Motti
tratadas com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
Variáveis reais
CO/100GU COOH/100GU
Tratamento
C pH
5 h 22 h 30 h 5 h 22 h 30 h
1 3 3 0,015 0,023 0,049 0,166 0,154 0,157
2 7 3 0,009 0,011 0,032 0,163 0,162 0,164
3 3 5 0,021 0,034 0,074 0,176 0,152 0,159
4 7 5 0,072 0,077 0,083 0,152 0,157 0,162
5 5 4 0,052 0,043 0,076 0,151 0,154 0,160
6 5 4 0,059 0,043 0,073 0,147 0,156 0,161
7 5 4 0,057 0,045 0,068 0,159 0,156 0,163
8 2,18 4 0,039 0,049 0,083 0,153 0,139 0,128
9 7,82 4 0,041 0,076 0,078 0,161 0,144 0,123
10 5 2,59 0,044 0,054 0,027 0,162 0,180 0,184
11 5 5,41 0,077 0,042 0,060 0,164 0,116 0,102
Farinha tratada ácido lático 0,011 0,054
Farinha sem tratamento 0,049 0,096
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.);
GU = unidades de glicose
Tabela 12 - Somatório do conteúdo de carbonila (CO) e carboxila (COOH) e relação
entre carbonila e carboxia (CO:COOH) da farinha de arroz Motti modificada.
Variáveis reais
CO + COOH CO:COOH
Tratamento
C pH
5 h 22 h 30 h 5 h 22 h 30 h
1 3 3 0,181 0,177 0,206 9:91 13:87 24:76
2 7 3 0,173 0,173 0,196 5:95 6:94 16:84
3 3 5 0,197 0,186 0,233 10:90 18:82 32:68
4 7 5 0,224 0,234 0,245 32:68 33:67 34:66
5 5 4 0,203 0,197 0,237 26:74 22:78 32:68
6 5 4 0,205 0,199 0,234 29:71 22:78 31:69
7 5 4 0,216 0,201 0,231 26:74 22:78 29:71
8 2,18 4 0,193 0,188 0,211 20:80 26:74 39:61
9 7,82 4 0,202 0,22 0,201 20:80 34:66 39:61
10 5 2,59 0,207 0,233 0,211 21:79 23:77 13:87
11 5 5,41 0,241 0,158 0,162 32:68 27:73 37:63
Farinha tratada ácido lático 0,065 16:84
Farinha sem tratamento 0,145 53:47
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.)
4.3.2.1 Conteúdo de carbonila
Na Fig. 15, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no conteúdo
de carbonila nos diferentes tempos de reação e na tab.17 (Apêndice B), tab. 30
(Apêndice C) e tab. 43 (Apêndice D) estão apresentados os respectivos efeitos
numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 15 verifica-se que a concentração teve efeito positivo em 5 e 22h de
reação, o pH e a interação entre concentração e pH tiveram efeito positivo em 5, 22 e
30h de reação.
Figura 15 - Efeitos das variáveis no conteúdo de carbonila da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
A análise de variância para o conteúdo de carbonila de farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio no tempo de 30h está apresentada na tab.
44 do Apêndice D. O coeficiente de correlação foi 0,97 e o valor de F calculado (34,54)
foi maior do F tabelado (3,07) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático
quadrático determinado é adequado para descrever a superfície de resposta do
conteúdo de carbonila em 30h de reação.
O modelo matemático quadrático que descreve a superfície de resposta do
conteúdo de carbonila em 30h de reação é o seguinte:
Y
2
= 0,0723 + 0,0154x
2
- 0,0151x
1
2
+ 0,064x
1
x
2
Onde: x
1
= concentração; x
2
= pH; x
1
x
2
= concentração x pH
A Fig. 16 mostra a superfície de resposta para o conteúdo de carbonila da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio em função da
concentração e pH, no tempo de reação de 30h. Verifica-se que foi em pH na faixa de 4
a 5,41 onde ocorreram os maiores valores de carbonila, independente da concentração.
.
5
22
30
Média Concentração pH conc x pH
-0,01
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
*
*
*
*
*
*
*
*
* p<0,1
Figura 16 - Superfície de resposta para o conteúdo de carbonila (CO) da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio em função da concentração e
pH no tempo de reação de 30h.
4.3.2.2 Conteúdo de carboxila
Na Fig. 17, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no conteúdo
de carboxila nos diferentes tempos de reação e na tab.19 (Apêndice B), tab. 32
(Apêndice C) e tab. 45 (Apêndice D) estão apresentados os respectivos efeitos
numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 17 verifica-se que a concentração teve efeito positivo em 22 e 30h de
reação e o pH teve efeito negativo em 22h de reação.
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
pH
C
O
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
2,18 5,00 7,82
Concentração
2,59
4,00
5,41
pH
Figura 17 - Efeitos das variáveis no conteúdo de carboxila da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
A análise de variância para o conteúdo de carboxila de farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio no tempo de 30h é apresentada na tab. 46
do Apêndice D. O coeficiente de correlação foi 0,86 e o valor de F calculado (13,00) foi
maior do F tabelado (4,06) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático linear
determinado descreve a superfície de resposta do conteúdo de carboxila em função da
concentração, em 30h de reação.
O modelo matemático linear que descreve a superfície de resposta do conteúdo
de carboxila em 30h de reação é o seguinte:
Y
3
= 0,1609 + 0,0025x
1
Onde: x
1
= concentração
A Fig. 18 mostra a superfície de resposta para o conteúdo de carboxila da farinha
de arroz Motti tratada com ácido lático bissulfito de sódio em função da concentração e
pH no tempo de reação de 30h. Observa-se que os maiores valores de carboxila
>
5
22
30
Média Concentração pH Conc x pH
-0,02
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
*
*
*
* p<0,1
ocorreram na faixa de pH de 3 a 4 e concentração de bissulfito de sódio em torno de
7%.
Figura 18 - Superfície de resposta para o conteúdo de carboxila (COOH) da farinha de
arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio em função da concentração e
pH no tempo de reação de 30h.
4.3.2.3 Somatório do conteúdo de Carbonila e Carboxila
Na Fig. 19, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis no somatório
do conteúdo de carbonila e carboxila nos diferentes tempos de reação e na tab. 20
(Apêndice B), tab. 34 (Apêndice C) e tab. 47 (Apêndice D) estão apresentados os
respectivos efeitos numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 19 verifica-se que a concentração teve efeito positivo somente em 22h de
reação, o pH teve efeito positivo em 5, 22 e 30h de reação e a interação entre
concentração e pH teve efeito positivo em 22 e 30h de reação. Houve um aumento da
média do somatório de carbonila e carboxila em 30h de reação, o que comprova a
influência dessa sobre o volume específico dos biscoitos. No entanto, as carbonilas
devem estar entre 30 e 40% e as carboxilas entre 60 e 70% para que se obtenha o
máximo de expansão (tab. 12).
0,164
0,163
0,162
0,161
0,16
0,159
0,158
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
pH
COOH
3 5 7
Concentração
3
4
5
pH
Figura 19 - Efeitos das variáveis no somatório do conteúdo de carbonila e carboxila da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes
tempos de reação.
A análise de variância para ao somatório do conteúdo de carbonila e carboxila da
farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio no tempo de 30h é
mostrada na tab. 48 do Apêndice D.
O coeficiente de correlação foi 0,90 e o valor de F calculado (8,67) foi pouco
maior do que F tabelado (4,32) a 90% de confiança. Assim, o modelo matemático linear
não é adequado para descrever a superfície de resposta do somatório do conteúdo de
carbonila e carboxila em 30h de reação.
4.3.3 Características viscoamilográficas
4.3.3.1. Viscosidade máxima:
Na tab. 13 é apresentada a viscosidade máxima das farinhas de arroz tratadas
com ácido lático e bissulfito de sódio nos tempos de 5, 22 e 30h. Verifica-se que em
todos os tratamentos a viscosidade máxima das farinhas foi maior que a da farinha
.
5 h
22 h
30 h
Média Concentração pH Conc x pH
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
*
*
*
*
*
*
* p<0,1
Motti sem tratamento, indicando um maior intumescimento dos grânulos de amido da
farinha de arroz.
Tabela 13 - Viscosidade máxima da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
Variáveis reais Viscosidade máxima (RVU)
Tratamento
C pH 5 h 22 h 30 h
1 3 3 329,05 329,42 354,21
2 7 3 295,13 323,92 354,38
3 3 5 294,46 302,34 298,21
4 7 5 258,29 261,30 241,58
5 5 4 318,75 312,88 298,33
6 5 4 305,25 284,46 300,83
7 5 4 309,53 290,00 357,92
8 2,18 4 362,79 315,67 384,54
9 7,82 4 269,67 270,96 266,88
10 5 2,59 325,71 290,17 251,92
11 5 5,41 384,00 301,00 294,25
Farinha tratada com ácido lático 284,38
Farinha sem tratamento 209,54
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.)
A Fig. 20 mostra graficamente os efeitos das variáveis na viscosidade máxima
nos diferentes tempos de reação e na tab.22 (Apêndice B), tab. 36 (Apêndice C) e tab.
49 (Apêndice D) estão apresentados os respectivos efeitos numéricos e suas
probabilidades
Na Fig. 20 verifica-se que a concentração teve efeito negativo significativo
somente em 5h de reação, o pH teve efeito negativo em 5 e 22h e a interação entre
concentração e pH não apresentou efeito significativo na viscosidade máxima.
A análise estatística (p<0,1) mostrou que, no tempo de reação de 30h, os efeitos
das variáveis estudadas e a interação entre elas não foram significativos a 90% de
confiança.
Figura 20 - Efeitos das variáveis na viscosidade máxima da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
4.3.3.2. Viscosidade mínima:
A tab. 14 mostra a viscosidade mínima das farinhas de arroz Motti tratadas com
ácido lático e bissulfito de sódio.
Tabela 14 - Viscosidade mínima das farinhas de arroz Motti tratadas com ácido lático e
bissulfito de sódio.
Variáveis reais Viscosidade mínima (RVU)
Tratamento
C pH 5 h 22 h 30 h
1 3 3 113,42 102,25 102,59
2 7 3 62,42 104,50 101,21
3 3 5 110,38 112,38 113,42
4 7 5 100,88 107,96 92,71
5 5 4 109,36 110,21 113,58
6 5 4 101,33 106,59 109,17
7 5 4 85,14 100,21 108,33
8 2,18 4 112,33 109,83 111,13
9 7,82 4 107,88 92,59 89,00
10 5 2,59 83,04 68,67 56,08
11 5 5,41 84,63 114,21 105,33
Farinha tratada com ácido lático
125,46
Farinha sem tratamento 91,75
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.)
.
5 h
22 h
30 h
Média Concentração pH Conc x pH
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
*
*
*
* p<0,1
Na Fig. 21, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis na
viscosidade mínima nos diferentes tempos de reação e na tab.24 (Apêndice B), tab. 38
(Apêndice C) e tab. 50 (Apêndice D) estão apresentados os respectivos efeitos
numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 21 verifica-se que a concentração teve efeito negativo significativo
somente em 30h de reação, o pH não teve efeito e a interação entre concentração e pH
apresentou efeito negativo somente em 30h de reação.
Figura 21 - Efeitos das variáveis na viscosidade mínima da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
A análise de variância para a viscosidade mínima de pasta da farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio no tempo de 30h está apresentada
na tab. 51 do Apêndice D.
O coeficiente de correlação foi 0,81 e o valor de F calculado (3,05) foi menor do
que F tabelado (3,18) a 90% de confiança. Assim, o modelo matemático não é
adequado para descrever a superfície de resposta da viscosidade mínima.
>
.
5 h
22 h
30 h
Média Concentração pH Conc X pH
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
*
*
* p<0,1
4.3.3.3. Viscosidade final:
Na tab 15 é apresentada a viscosidade final das farinhas de arroz Motti
modificadas por bissulfito de sódio.
Tabela 15 - Viscosidade final da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
Variáveis reais Viscosidade final (RVU)
Tratamento
C pH 5 h 22 h 30 h
1 3 3 144,33 134,00 124,75
2 7 3 143,17 137,33 120,67
3 3 5 140,46 141,13 124,21
4 7 5 126,59 132,42 106,46
5 5 4 134,92 140,59 132,83
6 5 4 122,08 133,46 122,17
7 5 4 102,75 118,88 128,75
8 2,18 4 136,71 129,67 128,50
9 7,82 4 134,38 106,42 96,92
10 5 2,59 103,30 89,04 67,75
11 5 5,41 103,46 148,63 128,09
Farinha tratada com ácido lático 160,00
Farinha sem tratamento 111,34
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.)
Na Fig. 22 são apresentados graficamente os efeitos das variáveis na
viscosidade final nos diferentes tempos de reação e na tab.25 (Apêndice B), tab. 39
(Apêndice C) e tab. 52 (Apêndice D) estão apresentados os respectivos efeitos
numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 22 verifica-se que a concentração teve efeito negativo somente em 30h
de reação, o pH teve efeito positivo em 30h de reação e a interação entre concentração
e pH não apresentou efeito significativo.
Figura 22 - Efeitos das variáveis na viscosidade final da farinha de arroz Motti tratada
com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
A análise de variância para a viscosidade final de pasta da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio no tempo de 30h é apresentada na tab. 53
do Apêndice D.
O coeficiente de correlação foi 0,70 e o valor de F calculado (2,25) foi menor do
que F tabelado (3,07) a 90% de confiança. Logo, o modelo matemático não é adequado
para descrever a superfície de resposta da viscosidade final.
O comportamento viscoamilográfico das farinhas de arroz Motti tratadas com
ácido lático e bissulfito de sódio podem ser visualizados na Fig. 23. Observou-se que
em todos os tratamentos houve um aumento da viscosidade máxima em relação à
farinha de arroz Motti sem tratamento.
.
5 h
22 h
30 h
Média Concentração pH Conc x pH
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
*
*
* p<0,1
(a) (b)
(c) (d)
(e) ( f )
Figura 23 - Curvas de viscosidade da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio (a) pH 3 e 5h de reação, (b) pH 5 e 5h de reação (c) pH 3 e 22h de
reação, (d) pH 5 e 22h de reação, (e) pH 3 e 30h de reação ( f ) pH 5 e 30h de reação.
3%(
__
); 7% (- -), farinha sem tratamento (
__ __
)
4.3.4 Teor de amilose
Os teores de amilose das farinhas tratadas com ácido lático e bissulfito de sódio
nos diferentes tempos de reação são mostrados na tab. 16.
Tabela 16 - Teor de amilose de farinhas de arroz Motti tratadas com ácido lático e
bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação
Variáveis reais Amilose (%)
Tratamento
C pH 5 h 22 h 30 h
1 3 3 9,36 9,83 9,84
2 7 3 9,30 10,50 10,63
3 3 5 10,80 10,25 10,36
4 7 5 9,98 9,37 10,66
5 5 4 9,93 9,81 10,84
6 5 4 9,97 9,46 10,85
7 5 4 9,91 9,07 10,32
8 2,18 4 10,52 10,84 9,80
9 7,82 4 10,03 10,17 9,98
10 5 2,59 9,42 9,10 9,13
11 5 5,41 8,42 9,21 9,20
Farinha tratada ácido lático 9,38
Farinha sem tratamento 9,71
C = concentração (% NaHSO
3
.farinha
-1
b.s.)
Na Fig. 24, são apresentados graficamente os efeitos das variáveis na
viscosidade final nos diferentes tempos de reação e na tab.27 (Apêndice B), tab. 40
(Apêndice C) e tab. 54 (Apêndice D) estão apresentados os respectivos efeitos
numéricos e suas probabilidades.
Na Fig. 24 verifica-se que a concentração teve efeito negativo, o pH teve efeito
positivo e a interação entre concentração e pH apresentou efeito negativo em 5h de
reação.
Figura 24 - Efeitos das variáveis no teor de amilose da farinha de arroz Motti tratada
com ácido lático e bissulfito de sódio nos diferentes tempos de reação.
A análise estatística (p<0,1) mostrou que, no tempo de reação de 30h, não houve
efeito significativo das variáveis estudadas no teor de amilose das farinhas de arroz
Motti tratadas com ácido lático e bissulfito de sódio.
.
5 h
22 h
30 h
Média Concentração pH Conc x pH
0
2
4
6
8
10
*
*
*
* p<0,1
5 CONCLUSÕES
A concentração de bissulfito de sódio, o pH e o tempo de reação interferem no
desenvolvimento da propriedade de expansão da farinha de arroz Motti tratada com
ácido lático, sendo que na melhor faixa de pH a concentração não teve influência,
apresentando os melhores resultados em pH 4 e tempo de reação superior a 22 horas.
Para expressão do maior volume específico da farinha de arroz tratada com
ácido lático e bissulfito de sódio, mais importante do que o somatório de grupos
carbonilas e carboxilas formados é a proporção entre os mesmos, onde as carbonilas
devem estar entre 30 e 40% e as carboxilas entre 60 e 70%.
A modificação química com ácido lático e bissulfito de sódio afetou a viscosidade
máxima da farinha de arroz Motti, mas não teve influência na viscosidade mínima,
viscosidade final e o teor de amilose da farinha de arroz Motti.
6 REFERÊNCIAS
AACC – American Association of Cereal Chemists. Approved Methods of the
American Association of Cereal Chemists. 9ª ed. São Paulo, v. 1e 2; 1995
ADEBOWALE, K.O.; LAWAL, O.S. Physicochemical characteristics and thermal
properties of chemically modified jack bean (Canavalia ensiformis) starch.
Carbohydrate Polymers, 60, 331–341, 2005.
AOAC – Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of
the Association of Official Analytical Chemists. 12ª ed. Washington, D.C., 1994
BARATA, T.S. Caracterização do consumo de arroz no Brasil: Um estudo na
região metropolitana de Porto Alegre. 2005. 91f. Dissertação (Mestrado em
Agronegócios) – Centro de Estudos e Pesquisas em Agronegócios, Universidade
Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
BEMILLER, J.N. Starch modification: challenges and prospects. Starch/Stärke, v. 49, n.
4, p 31-127, 1997.
BILIADERIS, C.G. The structure and interactions of starch with food constituents,
Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, v. 69, n.1, p. 60-78, 1991.
CASTRO, E.M.; VIEIRA, N.R.A.; RABELO, R.R.; SILVA, S.A. Qualidade de grãos em
arroz. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 1999. 30 p.
CEREDA, M.P. Alguns aspectos sobre fermentação da fécula de mandioca. 1973.
89p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) – Faculdade de Ciências
Médicas e Biológicas. Universidade do Estado de São Paulo.
CEREDA, M.P. Padronização para ensaios de qualidade da fécula de mandioca
fermentada (polvilho azedo). I. Formulação e preparo de biscoito. Boletim da
Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas,v.17, n.3,
p287-295, 1983
CEREDA, M.P. Culturas de Tuberosas Amiláceas Latino Americanas, Volume 1 -
Propriedades Gerais do Amido. Fundação Cargill - São Paulo, 2002
CEREDA, M.P., VILPOUX, O., DEMIATE, I.M. Culturas de Tuberosas Amiláceas
Latino Americanas, Volume 3 - Tecnologia, usos e potencialidades de tuberosas
amiláceas Latino Americanas. Fundação Cargill - São Paulo, 2003
CHATAKANONDA, P.; VARAVINIT, S.; CHINACHOTI, P. Relationship of gelatinization
and recrystallization of cross-linked rice to glass transition temperature. Cereal
Chemistry, v.77, n.3, p. 315-319, 2000.
CIACCO, C..F.; CRUZ, R. Fabricação do amido e sua utilização. São Paulo:
Secretária de Indústria e Comércio, Ciência e Tecnologia, 1982. 152p.
DELCOUR, J. A.; VANDEPUTTE, G. E.; VERMEYLEN, R.; GEEROMS, J. Rice
Starches. I. Structural aspects provide insight into cristallinity characteristics and
gelatinization behaviour of granular starch. Journal of Cereal Science, v.3, p 43 – 52.
2003.
DEMIATE, I.M.; DUPUY, N.; HUVENNE, J.P.; CEREDA, M.P; WOSIACKI, G.
Relationship between baking behavior of modified cassava starches and starch
chemical structure determined by FTIR spectroscopy. Carbohydrate Polymers. v.42,n°
2, 2000.
DIAS, A. R. G. Efeito de oxidantes, de ácidos orgânicos e da fração solúvel em
água na propriedade de expansão do amido de mandioca fermentado. 2001. 149p.
Tese (Doutorado em Tecnologia de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de
Alimentos, Universidade Estadual de Campinas., Campinas.
DONALD, A. M.; JENKINS, P. J. The influence of amylose on starch granule structure.
International Journal of Biological Macromolecules, v.17, n.6, p 315-321. 1995
EL-DASH, A. A.; NABESHIMA, E. H. Modificação química da farinha de arroz como
alternativa para o aproveitamento dos subprodutos do beneficiamento do arroz.
Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos - CEPPA, Curitiba,
v. 22, n. 1, p. 107-120, jan./jun. 2004.
ELIAS, M.C. Tempo de espera para secagem e qualidade de arroz para semente e
indústria, 1998. 132p. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial) -
Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas.
FRANCO, C. M. L; TAKIZAWA, F. F.; SILVA, G. O.; Ivo Mottin DEMIATE, I. M.;
LEONEL, M.; PEDROSO, R. A.; SARMENTO, S. B. S. Características físico-químicas
de amidos modificados de grau alimentício comercializados no Brasil. Ciência e
Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 26(1) p. 188-197, jan.-mar. 2006
GALLAGHER, E.; GORMLEY, T.R.; ARENDT, E.K. Recent advances in the formulation
of gluten-free cereal-based products. Food Science and Technology, 15, 143-152,
2004.
GARCIA, A.C.B; LEONEL, M.; REIS, M.M. Caracterização Físico-Química e
Microscópica de Amidos de Batata-Doce, Biri, Mandioca e Taioba e Propriedades de
Expansão após Modificação Fotoquímica. Brazilian Journal of Food Technol., v.7,
n.2, p.129-137, jul./dez., 2004
GARCIA, A.C.B; LEONEL, M. Efeito da concentração de ácido lático sobre a
propriedade de expansão em amidos modificados fotoquimicamente. Ciência
Agrotécnica, Lavras, v. 29, n. 3, p. 629-634, maio/jun., 2005
HSIEH, F., HUFF, H.E., LUE, S. Twin-screw extrusion of sugar beet fiberand corn meal.
Lebensmittel Wissenschaft uns Tecnologie, London, v.24, n.6, p.495-500,1991
HOOVER, R. Composition, molecular structure, and physicochemical properties of tuber
and root starches: a review. Carbohydrate Polymers, 45, 253-267. 2001
HOSENEY, R.C. Principios de Ciencia y Tecnología de los Cereales. Zaragoza:
ACRIBIA, 1991. 321p.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos
químicos e físicos para análises de alimentos. 2ª ed. São Paulo, 1976. 99p.
IRGA – Instituto Rio Grandense do Arroz. Disponível em http://www.irga.rs.gov.br
acesso em Janeiro de 2007.
JANE, J.; CHEN, I.I.; LEE, L.F.; McPHERSON, A.E.; SONG, K.S; RADOSAVLJEVIC, M.
KASEMSUWAN, T. Effects of amylopectin branch chain lenght and amylose content on
the gelatinization and pasting properties of starch. Cereal Chemistry, v.76, n.5, p.629-
637, 1999.
KUAKPETOON, D., WANG, Y. J. Characterization of different starches oxidized by
hypochlorite. Starch, 53, 211–218, 2001.
LEONEL, M.; JACKEY, S.; CEREDA, M.P. Processamento industrial de fécula de
mandioca e batata doce – um estudo de caso. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.
18, n. 3, p. 343-345, 1998.
LUI, H.; RAMSDEN, L.; CORKE, H. Physical properties of cross-linked and acetylated
normal and waxy rice starch. Starch, v.51, n.7, p.249-252, 1999.
LUNDUBWONG, N.; SEIB, P.A. Rice isolation by alcaline protease digestion of wet-
millet rice flour. Journal of Cereal Science, v.31, p.63-74, 2000.
MACHADO, S.S.; ZIGLIO, A.C. Química Industrial e Inorgânica : Cloreto de Sódio e
outros compostos de sódio (2006). Universidade de São Paulo. Instituto de Química de
São Carlos. Disponível em http://qaonline.iqsc.usp.br/ acesso em Fevereiro de 2007.
MARTINEZ, C. Y; CUEVAS, F. Evaluacion de la calidad culinária y molinera del arroz.
Cali: CIAT, 1989, 75p.
MATSUGUMA, L. S. Caracterização do amido de mandioquinha salsa (Arracacia
xanthorrhiza) nativo e modificado por oxidação. Ponta Grossa, 2006.112f.
Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual
de Ponta Grossa. Ponta Grossa.
MOHAN, B.H., GOPAL, A., MALLESHI, N.G., THARANATHAN, R.N. Characteristics of
native and enzimatically hydrolyzes ragi (Eleusine coracana) and rice (Oryza sativa).
Carbohydrate Polymers, 59, 43-50, 2005.
MUA, J.P.; JACKSON, D.S. Retrogradation and gel textural attributes of corn starch
amylose and amylopectin fractions. Journal of Cereal Science, v. 27, n.2, p. 157-166,
1998.
NEWPORT SCIENTIFIC. Operation manual for series 3: Rapid visco analyzer using
Termocline for Windows. Warriewood, june,1995. 92p. (catálogo).
NUNES, O. L. G. S. Avaliação de parâmetros relacionados à expansão de fécula de
mandioca ácido-modificada e irradiada com ultravioleta. 1999. 87 f. Tese (Doutorado em
Agronomia - Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas,
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”.
OGUNSANWO, B.M.; ADEBOWALE, K.O.; BARBA, L.L.; ILO, N.S.; LAWAL, O.S.
Oxidized and acid thinned starch derivatives of hybrid maize: functional characteristics,
wide-angle X-ray diffractometry and thermal properties. International Journal of
Biological Macromolecules, 35, 71–79, 2005.
ORMENESE, R.C.S.C; CHANG, Y.K. Massas alimentícias de arroz: uma revisão,
Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos – CEPPA,
Curitiba, v. 20, n. 2, p. 175-190, jul./dez. 2002.
PAROVUORI, P., HAMUNEN, A., FORSSEL, P., AUTIO, K. POUTANEN, K. Oxidation
of potato starch by hydrogen peroxide. Starch/Stärke, Weinheim, v.43, p.19-23, 1995
PATERSON, L.; HILL, S.E.; MITCHELL, J.R.; BLANSHARD, M.V. Sulphite and
oxidative-reductive depolymerization reactions. Food Chemistry, vol 60, n° 2, 143-147,
1995.
PATERSON, L.; MITCHELL, J.R.; HILL, S.E.; BLANSHARD, M.V. Evidence for sulfite
induced oxidative reductive depolymerisation of starch polysaccharides. Carbohydrate
Research, 292, 143-151, 1996.
RODRIGUES, M. I., IEMMA, A. F. Planejamento de experimentos e otimização de
processos: uma estratégia seqüencial de experimentos. 1ª edição. Campinas, SP:
Casa do Pão Editora, 2005.
SILVA, F.L. Análise competitiva do segmento de produção de arroz irrigado da cadeia
agroindustrial do arroz no Rio Grande do Sul. 2004. 101f.Trabalho de conclusão de
curso (MBA em Gestão da Informação no Agronegócio) – Universidade Federal de Juiz
de Fora.
SINGH, J.; KAUR, L.; McCARTHY, O.J. Factors influencing the physico-chemical,
morphological, thermal and rheological properties of some chemically modified starches
for food applications – A review. Food Hydrocolloids, 21, 1-22, 2007.
SINGH, N.; SODHI, N.S. Characteristics of acetylated starches prepared using starches
separated from different rice cultivars. Journal of Food Engineering, 70, 117–127,
2005.
SINGH, V.; ALI, S.Z. Acid degradation of starch. The effect of acid and starch type.
Carbohydrate polymers, 41, 191–195, 2000.
SMITH, R.J. Caracterization and Analysis of starchs: In: WHISTLER, R.L.;
PASCHALL, E.F.(Eds.) Starch:chemistry, technology, New York: Academic Press,
p.620-625, 1967.
SWINKELS, J.J.M. Composition and properties of commercial native starches.
Starch/Stärke, 42, 413–417, 1985.
TAKIZAWA, F.F., SILVA, G.O., KONKEL, F.E., DEMIATE, I.M. Caracterization of
Tropical Starches Modified with Potassium Permanganate and Lactic Acid. Brazilian
Archives of Biology and Technology, 47, 921-931, 2004.
TAVARES, A.C.K. Modificações ácida e oxidativa da farinha de arroz no
desenvolvimento da propriedade de expansão. Pelotas, 2005. 64f.Dissertação
(Mestrado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial) – Faculdade de Agronomia “Eliseu
Maciel”, Universidade Federal de Pelotas.
VALLÈS-PÀMIES, B; BARCLAY, F; HILL, S.E.; MITCHELL, J.R.; PATERSON, L.A.;
BLANSHARD, M.V. The effects of low molecular weight additives on the viscosities of
cassava starch. Carbohydrate Polymers, 34, 31-38, 1997.
WANG, Y.-J. e WANG, L. Physicochemical properties of common and waxy corn
starches oxidized by different levels of sodium hypochlorite. Carbohydrate Polymers,
52, 207-217, 2003.
WANG, Y.-J. e WANG, L. Rice starch isolation by neutral protease and high-intensity
ultrasound. Journal of Cereal Science, 39, 291-296, 2004
WURZBURG, O.B. Modified starches: properties and uses. Boca Raton, CRC Press,
277 p., 1986.
YEH, AN-I; YEH, SU-LAN. Some characteristics of hydroxypropylated and crosslinked
rice starch. Cereal Chemistry, v. 70, n.5, p.596-601, 1993.
APÊNDICE A – Análise estatística do planejamento fatorial completo 2
3
Tabela 1- Efeitos estimados para volume específico de biscoitos de farinha de arroz Motti tratada com
ácido lático e bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média 5,171
0,051
100,899
0,0001
Conc (L) 0,337
0,120
2,807
0,1069
pH (L) -1,812
0,120
-15,078
0,0044
tempo (L) 0,832
0,120
6,925
0,0202
Conc x pH -1,427
0,120
-11,875
0,0070
Conc x tempo -0,112
0,120
-0,935
0,4481
pH x tempo 0,277
0,120
2,308
0,1473
Tabela 2 - ANOVA para volume específico de biscoitos de farinha de arroz tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 12,2598
4 3,0649
2,61 3,18
Resíduos 7,0490
6 1,1748
Falta de ajuste 6,9912
4
Puro Erro 0,0578
2
Total SS 19,3088
10
R
2
= 0,63
Tabela 3 - Efeitos estimados para o conteúdo de carbonila de farinha de arroz Motti tratada com ácido
lático e bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,1085
0,0030
36,3664
0,0008
Conc (L)
0,0059
0,0028
2,1173
0,1684
pH (L)
-0,0195
0,0028
-6,9736
0,0199
tempo (L)
-0,0158
0,0028
-5,6306
0,0301
Conc x pH
-0,0170
0,0037
-4,6468
0,0433
Conc x tempo
0,0002
0,0037
0,0672
0,9525
pH x tempo
0,0111
0,0037
3,0280
0,0940
Tabela 4 - ANOVA para o conteúdo de carbonila da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,01143
7 0,00163
8,58 2,51
Resíduos 0,00172
9 0,00019
Falta de ajuste
0,00167
7
Puro Erro
0,00005
2
Total SS
0,01315
16
R
2
= 0,87
Tabela 5 - Efeitos estimados para o conteúdo de carboxila de farinha de arroz Motti tratada com ácido
lático e bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,0930
0,0014
68,4972
0,0002
Conc (L)
-0,0398
0,0032
-12,5094
0,0063
pH (L)
-0,0862
0,0032
-27,0775
0,0014
tempo (L)
0,0360
0,0032
11,3109
0,0077
Conc x pH
-0,0082
0,0032
-2,5853
0,1227
Conc x tempo
-0,0338
0,0032
-10,6358
0,0087
pH x tempo
0,0142
0,0032
4,4649
0,0467
Tabela 6 - ANOVA para o conteúdo de carboxila da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,02331
5 0,00466
29,12 3,45
Resíduos 0,00078
5 0,00016
Falta de ajuste
0,00074
3
Puro Erro
0,00004
2
Total SS
0,02409
10
R
2
= 0,97
Tabela 7 - Efeitos estimados para o somatório de carbonila e carboxila (CO+COOH) de farinha de arroz
Motti tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,204
0,004
55,074
0,0003
Conc (L)
-0,012
0,003
-3,523
0,0720
pH (L)
-0,105
0,003
-30,031
0,0011
tempo (L)
0,010
0,003
2,965
0,0974
Conc x pH
-0,025
0,005
-5,539
0,0311
Conc x tempo
-0,034
0,005
-7,376
0,0179
pH x tempo
0,025
0,005
5,552
0,0309
Tabela 8 - ANOVA para o somatório de carbonila e carboxila (CO+COOH) da farinha de arroz Motti
tratada com ácido lático e bissulfito de sódio.
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,05656 8 0,00707 16,07
2,59
Resíduos 0,00350 8 0,00044
Falta de ajuste 0,00341 6
Puro Erro 0,00008 2
Total SS 0,06006 16
R
2
= 0,94
Tabela 9 - Efeitos estimados para viscosidade máxima de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
302,292
1,847
163,688
0,0000
Conc (L)
-55,081
4,331
-12,718
0,0061
pH (L)
-91,209
4,331
-21,059
0,0022
tempo (L)
30,271
4,331
6,989
0,0199
Conc x pH
45,666
4,331
10,544
0,0089
Conc x tempo
-12,769
4,331
-2,948
0,0984
pH x tempo
-32,476
4,331
-7,499
0,0173
Tabela 10 - ANOVA para viscosidade máxima da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 31144,97
6 5190,828
207,51
3,40
Resíduos 100,06
4 25,015
Grau de ajuste 25,03
2
Puro Erro 75,03
2
Total SS 31245,03
10
R
2
= 0,98
Tabela 11 - Efeitos estimados para viscosidade mínima de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático
e bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
117,275
1,249
93,912
0,0001
Conc (L)
-5,187
1,174
-4,420
0,0476
pH (L)
0,869
1,174
0,741
0,5360
tempo (L)
-3,881
1,174
-3,307
0,0806
Conc x pH
-0,071
1,533
-0,046
0,9671
Conc x tempo
-5,406
1,533
-3,527
0,0718
pH x tempo
-6,094
1,533
-3,976
0,0578
Tabela 12 - ANOVA para viscosidade mínima da farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 2007,385
6 334,564
4,61
2,46
Resíduos 726,0465
10 72,605
Falta de ajuste 716,650 8
Puro Erro 9,396 2
Total SS 2733,432
16
R
2
= 0,74
Tabela 13 - Efeitos estimados para viscosidade final de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
149,305
3,351
44,556
0,0005
Conc (L)
-6,080
3,149
-1,931
0,1933
pH (L)
1,067
3,149
0,339
0,7671
tempo (L)
-7,935
3,149
-2,520
0,1280
Conc x pH
-1,459
4,113
-0,355
0,7567
Conc x tempo
-4,564
4,113
-1,110
0,3827
pH x tempo
-2,771
4,113
-0,674
0,5699
Tabela 14 - Efeitos estimados para o teor de amilose de farinha de arroz Motti tratada com ácido lático e
bissulfito de sódio.
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
9,5099
0,0609
156,05
0,00004
Conc (L)
0,0044
0,0573
0,08
0,9460
pH (L)
0,0474
0,0573
0,83
0,4949
tempo (L)
0,0169
0,0573
0,30
0,7953
Conc x pH
-0,1591
0,0748
-2,13
0,1672
Conc x tempo
-0,1622
0,0748
-2,17
0,1624
pH x tempo
0,1399
0,0748
1,87
0,2022
APÊNDICE B - Análise estatística do planejamento fatorial completo 2
2
para
5 horas de reação
Tabela 15 - Efeitos estimados para volume específico em 5 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
4,036
0,087
46,278
0,0005
Conc (L)
0,550
0,231
2,384
0,1400
pH (L)
0,910
0,231
3,944
0,0587
Conc x pH
0,120
0,231
0,520
0,6548
Tabela 16 - ANOVA para volume específico em 5 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,828
1 0,828
7,81
4,06
Resíduos 0,528
5 0,106
Falta de ajuste
0,421
3
Puro Erro
0,106
2
Total SS
1,356
6
R
2
= 0,61
Tabela 17 - Efeitos estimados para o conteúdo de carbonila em 5 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,0560
0,0020
28,1563
0,0013
Conc (L)
0,0119
0,0024
4,9023
0,0392
pH (L)
0,0287
0,0024
11,7620
0,0072
Conc x pH
0,0289
0,0034
8,3819
0,0139
Tabela 18 - ANOVA para o conteúdo de carbonila em 5 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,00369
4 0,00092
4,48 3,18
Resíduos 0,00124
6 0,00021
Falta de ajuste
0,001212
4
Puro Erro
0,000024
2
Total SS
0,004922
10
R
2
= 0,75
Tabela 19 - Efeitos estimados para o conteúdo de carboxila em 5 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,1521
0,0036
42,3956
0,0006
Conc (L)
-0,0041
0,0044
-0,9285
0,4512
Conc (Q)
0,0069
0,0053
1,3145
0,3192
pH (L)
0,0003
0,0044
0,0749
0,9471
pH (Q)
0,0135
0,0053
2,5674
0,1241
Conc x pH
-0,0112
0,0062
-1,7980
0,2140
Tabela 20 - Efeitos estimados para o somatório do conteúdo de carbonila e carboxila em 5 horas de
reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,208
0,004
52,461
0,0004
Conc (L)
0,008
0,005
1,617
0,2473
pH (L)
0,029
0,005
5,962
0,0270
Conc x pH
0,018
0,007
2,574
0,1236
Tabela 21 - ANOVA para o somatório do conteúdo de carbonila e carboxila em 5 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,002396
2 0,001198
7,83
3,36
Resíduos 0,001223
8 0,000153
Falta de ajuste
0,001129
6
Puro Erro
0,000094
2
Total SS
0,003620
10
R
2
= 0,66
Tabela 22 - Efeitos estimados para viscosidade máxima em 5 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
301,493
2,608
115,622
0,0001
Conc (L)
-35,045
6,899
-5,080
0,0366
pH (L)
-35,710
6,899
-5,176
0,0354
Conc x pH
-1,125
6,899
-0,163
0,8855
Tabela 23 - ANOVA para viscosidade máxima em 5 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 2503,356
2 1251,678
8,50
4,32
Resíduos 588,783
4 147,196
Falta de ajuste
493,591
2
Puro Erro
95,192
2
Total SS
3092,139
6
R
2
= 0,81
Tabela 24 - Efeitos estimados para viscosidade mínima em 5 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
97,559
4,663
20,922
0,00228
Conc (L)
-30,250
12,337
-2,452
0,13375
pH (L)
17,710
12,337
1,436
0,28763
Conc x pH
20,750
12,337
1,682
0,23461
Tabela 25 - Efeitos estimados para viscosidade final em 5 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
130,612
6,120
21,342
0,0022
Conc (L)
-7,520
16,192
-0,464
0,6880
pH (L)
-10,225
16,192
-0,631
0,5923
Conc x pH
-6,355
16,192
-0,392
0,7326
Tabela 26 - Efeitos estimados para teor de amilose em 5 horas de reação
Tabela 27 - ANOVA para teor de amilose em 5 horas de reação
SQ GL QM F
calc
F
tab
Regressão 1,453
3 0,484
121,08
5,39
Resíduos 0,012
3 0,004
Falta de ajuste 0,01
1
Puro Erro 0,002
2
Total SS 1,465
6
R
2
= 0,98
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
9,893
0,011
895,819
0,0000
Conc (L)
-0,441
0,029
-15,086
0,0044
pH (L)
1,058
0,029
36,227
0,0008
Conc x pH
-0,373
0,029
-12,755
0,0061
APÊNDICE C - Análise estatística do planejamento fatorial completo 2
2
para
22 horas de reação
Tabela 28- Efeitos estimados para volume específico em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
5,456
0,163
33,490
0,0009
Conc (L)
-0,789
0,200
-3,946
0,0586
pH (L)
1,584
0,200
7,927
0,0155
Conc x pH
-1,060
0,282
-3,756
0,0641
Tabela 29 - ANOVA para volume específico em 22 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 11,848
5 2,370
6,39 3,45
Resíduos 1,855
5 0,371
Falta de ajuste
1,696
3
Puro Erro
0,159
2
Total SS
13,703
10
R
2
= 0,86
Tabela 30 - Efeitos estimados para o conteúdo de carbonila em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,0393
0,0004
90,1350
0,0001
Conc (L)
0,0156
0,0012
13,4989
0,0054
pH (L)
0,0388
0,0012
33,5692
0,0009
Conc x pH
0,0273
0,0012
23,6139
0,0018
Tabela 31 - ANOVA para o conteúdo de carbonila em 22 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,0025
3 0,00083
24,64 5,39
Resíduos 0,0001
3 0,00003
Falta de ajuste
0,0001
1
Puro Erro
0,0000
2
Total SS
0,0026
6
R
2
= 0,96
Tabela 32 - Efeitos estimados para o conteúdo de carboxila em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,1558
0,0003
613,3630
0,000003
Conc (L)
0,0065
0,0007
9,6655
0,0105
pH (L)
-0,0036
0,0007
-5,3824
0,0328
Conc x pH
-0,0016
0,0007
-2,4065
0,1378
Tabela 33 - ANOVA para o conteúdo de carboxila em 22 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,000055
2 0,0000276
20,63 4,32
Resíduos 0,000005
4 0,0000013
Falta de ajuste
0,000004
2
Puro Erro
0,000001
2
Total SS
0,000061
6
R
2
= 0,91
Tabela 34 - Efeitos estimados para o somatório do conteúdo de carbonila e carboxila em 22 horas de
reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,195
0,001
330,704
0,0000
Conc (L)
0,022
0,002
14,145
0,0050
pH (L)
0,035
0,002
22,511
0,0020
Conc x pH
0,026
0,002
16,429
0,0037
Tabela 35 - ANOVA para o somatório do conteúdo de carbonila e carboxila em 22 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,002381
3 0,000794
30,54
5,39
Resíduos 0,000078
3 0,000026
Falta de ajuste
0,000073
1
Puro Erro
0,000005
2
Total SS
0,002459
6
R
2
= 0,96
Tabela 36 - Efeitos estimados para viscosidade máxima em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
300,615
5,693
52,802
0,0004
Conc (L)
-23,270
15,063
-1,545
0,2624
pH (L)
-44,855
15,063
-2,978
0,0967
Conc x pH
-17,770
15,063
-1,180
0,3594
Tabela 37 - ANOVA para viscosidade máxima em 22 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 2011,971
1 2011,971
7,02 4,06
Resíduos 1433,871
5 286,774
Falta de ajuste
980,081
3
Puro Erro
453,790
2
Total SS
3445,842
6
R
2
= 0,58
Tabela 38- Efeitos estimados para viscosidade mínima em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
106,299
1,913
55,552
0,0003
Conc (L)
-1,083
5,063
-0,214
0,8505
pH (L)
6,793
5,063
1,342
0,3117
Conc x pH
-3,333
5,063
-0,658
0,5780
Tabela 39 - Efeitos estimados para viscosidade final em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
133,971
4,183
32,029
0,0010
Conc (L)
-2,687
11,067
-0,243
0,8308
pH (L)
1,107
11,067
0,100
0,9294
Conc x pH
-6,018
11,067
-0,544
0,6411
Tabela 40 - Efeitos estimados para teor de amilose em 22 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
9,447
0,215
44,000
0,0005
Conc (L)
-0,292
0,263
-1,108
0,3832
pH (L)
-0,137
0,263
-0,520
0,6550
Conc x pH
-0,777
0,372
-2,089
0,1719
APÊNDICE D - Análise estatística do planejamento fatorial completo 2
2
para
30 horas de reação
Tabela 41 - Efeitos estimados para volume específico em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
7,620
0,198
38,569
0,0007
Conc (L)
-0,363
0,242
-1,500
0,2724
pH (L)
1,542
0,242
6,364
0,0238
Conc x pH
-1,560
0,342
-4,559
0,0449
Tabela 42 - ANOVA para volume específico em 30 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 34,746
4 8,687
45,96
3,18
Resíduos 1,133
6 0,189
Falta de ajuste
0,899
4
Puro Erro
0,234
2
Total SS
35,879
10
R
2
= 0,96
Tabela 43 - Efeitos estimados para o conteúdo de carbonila em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,0723
0,0025
28,8811
0,0012
Conc (L)
-0,0036
0,0031
-1,1750
0,3610
pH (L)
0,0307
0,0031
9,9991
0,0099
Conc x pH
0,0127
0,0043
2,9284
0,0995
Tabela 44 - ANOVA para o conteúdo de carbonila em 30 horas de reação
R
2
= 0,94
Tabela 45 - Efeitos estimados para o conteúdo de carboxila em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,1609
0,0005
321,1200
0,00001
Conc (L)
0,0051
0,0013
3,8376
0,0617
pH (L)
-0,0001
0,0013
-0,0664
0,9531
Conc x pH
-0,0019
0,0013
-1,4420
0,2860
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,003628
3 0,001209
34,54 3,07
Resíduos 0,000245
7 0,000035
Falta de ajuste
0,000207
5
Puro Erro
0,000038
2
Total SS
0,003873
10
Tabela 46 - ANOVA para o conteúdo de carboxila em 30 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,000026
1 0,000026
13,00 4,06
Resíduos 0,000009
5 0,000002
Falta de ajuste
0,000006
3
Puro Erro
0,000004
2
Total SS
0,000035
6
R
2
= 0,74
Tabela 47 - Efeitos estimados para o somatório do conteúdo de carbonila e carboxila em 30 horas de
reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
0,2259
0,0011
197,8856
0,00003
Conc (L)
0,0016
0,0030
0,5275
0,65049
pH (L)
0,0379
0,0030
12,5528
0,00629
Conc x pH
0,0108
0,0030
3,5741
0,07015
Tabela 48 - ANOVA para o somatório do conteúdo de carbonila e carboxila em 30 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 0,00155
2 0,00078
8,67
4,32
Resíduos 0,00036
4 0,00009
Falta de ajuste
0,00034
2
Puro Erro
0,00002
2
Total SS
0,00191
6
R
2
= 0,81
Tabela 49 - Efeitos estimados para viscosidade máxima em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
315,064
12,740
24,731
0,0016
Conc (L)
-28,230
33,706
-0,838
0,4904
pH (L)
-84,400
33,706
-2,504
0,1293
Conc x pH
-28,395
33,706
-0,842
0,4882
Tabela 50 - Efeitos estimados para viscosidade mínima em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
105,856
1,066
99,314
0,0001
Conc (L)
-11,043
2,820
-3,916
0,0595
pH (L)
1,162
2,820
0,412
0,7202
Conc x pH
-9,668
2,820
-3,428
0,0756
Tabela 51 - ANOVA para viscosidade mínima em 30 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 1864,791
4 466,198
3,05
3,18
Resíduos 915,988
6 152,665
Falta de ajuste
900,083
4
Puro Erro
15,905
2
Total SS
2780,779
10
R
2
= 0,66
Tabela 52 - Efeitos estimados para viscosidade final em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
127,862
3,105
41,175
0,0006
Conc (L)
-16,642
3,809
-4,369
0,0486
pH (L)
17,634
3,809
4,630
0,0436
Conc x pH
-6,833
5,379
-1,270
0,3318
Tabela 53 - ANOVA para viscosidade final em 30 horas de reação
SQ GL QM F calc F tab
Regressão 1831,093
3 610,364
2,25
3,07
Resíduos 1901,774
7 271,682
Falta de ajuste
1843,914
5
Puro Erro
57,859
2
Total SS
3732,867
10
R
2
= 0,49
Tabela 54 - Efeitos estimados para teor de amilose em 30 horas de reação
Efeitos Erro Padrão t(2) p
Média
10,665
0,177
60,318
0,0003
Conc (L)
0,339
0,217
1,564
0,2582
pH (L)
0,166
0,217
0,764
0,5246
Conc x pH
-0,247
0,306
-0,806
0,5050
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