ads:
Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
Amido resistente obtido a partir de amido de
leguminosas e de seus hidrolisados
Luis Fernando Polesi
Dissertação apresentada para obtenção do título de
Mestre em Ciências. Área de concentração: Ciência e
Tecnologia de Alimentos
Piracicaba
2009
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
Luis Fernando Polesi
Engenheiro Agrônomo
Amido resistente obtido a partir de amido de
leguminosas e de seus hidrolisados
Orientadora:
Profa. Dra. SILENE BRUDER SILVEIRA SARMENTO
Dissertação apresentada para obtenção do título de
Mestre em Ciências. Área de concentração: Ciência e
Tecnologia de Alimentos
Piracicaba
2009
ads:
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - ESALQ/USP
Polesi, Luis Fernando
Amido resistente obtido a partir de amido de leguminosas e de seus hidrolisados / Luis
Fernando Polesi. - - Piracicaba, 2009.
128 p. : il.
Dissertação (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, 2009.
Bibliografia.
1. Amido - Resistência 2. Ervilha 3. Grão-de-bico 4. Hidrólise I. Título
CDD 664.2
P765a
“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
3
Dedico este trabalho a minha família
famíliafamília
família, bem mais precioso que possuo, sem a
qual eu não seria nada, especialmente:
A minha mãe Cida
CidaCida
Cida, exemplo de mãe, que lutou muito para criar os filhos, e
me proporcioou uma educação sem igual, permitindo que eu me tornasse o
que sou hoje; e ao meu padrasto Chicão
ChicãoChicão
Chicão pela amizade, companheirismo e
solicitude.
A minha avó Ana
AnaAna
Ana, pela grande participação que teve na minha educação,
amizade e cumplicidade durante todos esses anos;
Aos meus irmãos e cunhados Valéria
ValériaValéria
Valéria e Junior
JuniorJunior
Junior, Rogério
RogérioRogério
Rogério e Elis
ElisElis
Elisâ
ââ
ângela
ngelangela
ngela, que
sempre estão por perto me ajudando, apoiando, compreendendo e
divertindo, além de todo carinho e afeto;
Aos meus sobrinhos Thaís
ThaísThaís
Thaís e Gabriel
GabrielGabriel
Gabriel, que são meus tesouros e me
proporcionam momentos únicos de alegria e descontração, trazendo paz ao
meu coração;
Aos meus sogros Nilson
Nilson Nilson
Nilson e Marineusa
MarineusaMarineusa
Marineusa, que sempre acreditaram em mim e me
deram força;
A minha amada noiva Natália
NatáliaNatália
Natália, presente de Deus para mim, que sempre
está ao meu lado me apoiando, sem a qual esse trabalho não teria sido
realizado. Sempre com muita paciência, carinho, amor e dedicação.
4
5
AGRADECIMENTOS
A Deus pela minha existência e por me permitir realizar este trabalho, sempre guiando
meus passos e me amparando nas dificuldades.
A minha família pelo apoio e amparo nos momentos de necessidade, em especial a
minha mãe Maria Ap. Barella que sempre me apoiou, me deu forças para esta
caminhada e, principalmente, por confiar em mim.
À Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) e ao Departamento de
Agroindústria, Alimentos e Nutrição (LAN/ESALQ/USP) por disponibilizar suas
instalações e equipamentos para realização deste trabalho.
À profa. Dra. Silene Bruder Silveira Sarmento, pela orientação, dedicação, exemplo,
amizade e confiança.
À Natália Pimentel Esposito, minha noiva, pela ajuda na realização de algumas
análises, sempre com muita disposição; e pela ajuda emocional, com muita paciência e
compreensão nos momentos difíceis, além da confiança e incentivo para realização
deste trabalho.
À Carlota Boralli Prudente dos Anjos, pela imensurável ajuda nas análises laboratoriais,
além da amizade e apoio sempre presentes.
Ao meu amigo Manoel Divino da Matta Junior (Dalá) pela amizade, companheirismo e
apoio, além dos inúmeros momentos de aprendizado prático e teórico compartilhados
no laboratório.
Às estagiárias Tatiana, Marília, Lícia e Ellen, pelo auxílio na realização das análises
laboratoriais e amizade.
À EMBRAPA HORTALIÇAS, representada pelo Engenheiro Agrônomo Vinícius Freitas,
pelo fornecimento do grão-de-bico.
À LNF Latino Americana, representada pelo Eng. de Alimentos Eduardo Bihre, pelo
fornecimento da enzima pululanase (Promozyme 400L).
6
Ao Prof. Dr. Ernani Porto e à técnica Denise de Almeida Leme Baptista pela
autoclavagem das amostras.
Ao Prof. Dr. Severino Matias Alencar e a aluna de pós-graduação Adna Prado pela
liofilização das amostras.
À Profa. Dra. Solange Guidolin Canniatti-Brazaca e à técnica Débora Niero Mansi pela
liofilização das amostras
À Profa. Dra. Siu Mui Tsai (CENA/USP) e ao técnico Francisco Carlos Montrazi pela
liofilização das amostras.
Aos Profs. Drs. Elliot Watanabe Kitajima e Francisco André Ossamu Tanaka por permitir
a utilização do microscópio eletrônico de varredura, bem como o auxílio na captura de
imagens.
À Profa. Dra. Célia Maria Landi Franco (IBILCE/UNESP) por disponibilizar o calorímetro
(DSC) para realização da análise e pelas correções e sugestões pertinentes para o
aperfeiçoamento deste trabalho, bem como suas alunas de pós-graduação Denise,
Luciana e Raquel, pela grande ajuda na realização da análise no DSC.
À Thaís de Souza Rocha, aluna de doutorado (IBILCE/UNESP), pela colaboração na
utilização do software Origin para o cálculo da cristalinidade relativa dos amidos.
À Profa. Dra. Sônia Maria de Stefano Piedade pelo auxílio na realização da análise
estatística.
Ao meu amigo Victor Augusto Forti pelo auxílio na análise estatística.
Aos alunos da pós-graduação pelo apoio, incentivo e amizade.
Aos meus amigos Carol, Ester e Fred pela amizade, companheirismo, apoio e pelos
inúmeros momentos de descontração.
À FAPESP, processo n° 07/52986-6, pela concessão da bolsa de mestrado e, processo
07/58577-0, pelo auxílio financeiro para realização do projeto.
À todos que direta ou indiretamente participaram da realização deste trabalho.
7
SUMÁRIO
RESUMO........................................................................................................................ 11
ABSTRACT .................................................................................................................... 13
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 15
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................... 19
2.1 Amido ...................................................................................................................... 19
2.1.1 Cristalinidade dos grânulos de amido .................................................................. 22
2.1.2 Gelatinização e retrogradação do amido .............................................................. 25
2.2 Amido de ervilha ...................................................................................................... 28
2.3 Amido de grão-de-bico ............................................................................................ 29
2.4 Amido resistente ...................................................................................................... 30
2.4.1 Tipos de amido resistente .................................................................................... 31
2.4.2 Aplicações do amido resistente ............................................................................ 34
2.5 Métodos para produção de amido resistente .......................................................... 37
2.5.1 Autoclavagem ....................................................................................................... 37
2.5.2 Hidrólise do amido ................................................................................................ 38
2.5.2.1 Pululanase ......................................................................................................... 39
2.5.2.2 Hidrólise ácida ................................................................................................... 41
3 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................... 43
3.1 Material .................................................................................................................... 43
3.2 Métodos ................................................................................................................... 44
3.2.1 Extração do amido de ervilha ............................................................................... 44
3.2.2 Extração do amido de grão-de-bico ..................................................................... 46
8
3.2.3 Rendimento dos processos de extração dos amidos. .......................................... 48
3.2.4 Composição dos amidos naturais ........................................................................ 48
3.2.5 Caracterização dos amidos naturais .................................................................... 49
3.2.5.1 Microscopia eletrônica de varredura (MEV) ...................................................... 49
3.2.5.2 Teor de amido resistente .................................................................................. 49
3.2.5.3 Fibra dietética total (FDT) ................................................................................. 50
3.2.5.4 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) ...... 50
3.2.5.5 Difração de raios X e cristalinidade relativa ...................................................... 51
3.2.5.6 Propriedades viscoamilográficas ...................................................................... 52
3.2.5.7 Propriedades térmicas ...................................................................................... 53
3.2.5.8 Fator de expansão dos grânulos ....................................................................... 54
3.2.5.9 Cromatografia de permeação em gel ................................................................ 54
3.2.6 Atividade da pululanase ....................................................................................... 55
3.2.7 Tratamentos de hidrólise dos amidos .................................................................. 56
3.2.7.1 Hidrólise enzimática .......................................................................................... 56
3.2.7.2 Hidrólise ácida .................................................................................................. 57
3.2.8 Obtenção do amido resistente ............................................................................. 58
3.2.9 Caracterização dos amidos resistentes obtidos ................................................... 58
3.2.10 Análise estatística .............................................................................................. 58
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 59
4.1 Rendimento do processo de extração dos amidos ................................................. 59
4.2 Composição dos amidos naturais ........................................................................... 60
4.3 Caracterização dos amidos naturais ....................................................................... 62
4.3.1 Microscopia eletrônica de varredura (MEV) ......................................................... 62
9
4.3.2 Teor de amido resistente dos amidos naturais ..................................................... 63
4.3.3 Fibra dietética total (FDT) dos amidos naturais .................................................... 64
4.3.4 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) dos
amidos naturais .............................................................................................................. 65
4.3.5 Difração de raios X e cristalinidade relativa dos amidos naturais ......................... 67
4.3.6 Propriedades viscoamilográficas dos amidos naturais ......................................... 69
4.3.7 Propriedades térmicas dos amidos naturais ......................................................... 72
4.3.8 Fator de expansão dos grânulos .......................................................................... 75
4.3.9 Cromatografia de permeação em gel ................................................................... 77
4.4 Produção de amido resistente nas amostras tratadas por diferentes processos ....... 78
4.5 Caracterização dos amidos resistentes obtidos ...................................................... 82
4.5.1 Microscopia eletrônica de varredura (MEV) ......................................................... 82
4.5.2 Fibra dietética total (FDT) ..................................................................................... 85
4.5.3 Difração de raios X e cristalinidade relativa .......................................................... 89
4.5.4 Propriedades térmicas .......................................................................................... 92
4.5.5 Propriedades viscoamilográficas ........................................................................ 100
4.5.6 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) ........ 104
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................................... 109
6 CONCLUSÕES ........................................................................................................ 113
REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 115
10
11
RESUMO
Amido resistente obtido a partir de amido de leguminosas e de seus hidrolisados.
O amido resistente (AR) é a fração do amido que não sofre a ação das enzimas
digestivas, apresentando comportamento semelhante ao da fibra dietética. O objetivo
do presente trabalho foi avaliar o teor e as características dos AR obtidos a partir dos
amidos de ervilha e de grão-de-bico por diferentes processos de redução de massa
molecular. Os amidos naturais ou gelatinizados foram submetidos a processos de
hidrólise ácida (HCl 2 M por 2,5 h) ou enzimática (pululanase, 40 U/g por 10 h)
previamente a um processo controle, que constou de tratamento hidrotérmico
(autoclavagem a 121 °C por 30 min), refrigeração (4 °C por 24 h) e liofilização. O
material produzido foi caracterizado quanto ao aspecto geral por microscopia eletrônica
de varredura (MEV), teor de AR, teor de fibra dietética total (FDT), índice de absorção
de água (IAA), índice de solubilidade em água (ISA), padrão de cristalinidade (difração
de raios X), viscosidade (RVA - Rapid Visco Analyser) e propriedades térmicas (DSC -
Differential Scanning Calorimeter). O teor de AR para o amido natural de ervilha e grão-
de-bico foi de 39,8 e 31,9 %, respectivamente. Nos amidos processados esse teor
variou de 38,5 a 54,6 % para a ervilha e de 16,4 a 32,3 % para o grão-de-bico. Os
melhores tratamentos para elevar o teor de AR foram o tratamento ácido (amido natural
e gelatinizado) para o amido de ervilha e o tratamento enzimático (amido gelatinizado)
para o amido de grão-de-bico. Os teores de FDT dos amidos processados de ervilha
variaram de 22,9 a 37,1 % e foram superiores aos do grão-de-bico, que variaram entre
7,2 e 15,7 %. A MEV revelou a presença de grânulos inteiros ou não fragmentados nos
amidos de ervilha dos diferentes tratamentos, enquanto os amidos de grão-de-bico
tratados apresentaram apenas massa amorfa, sem a evidência de grânulos. Os
padrões de cristalinidade dos amidos naturais foram tipo B e C, respectivamente para
os amidos de ervilha e grão-de-bico, entretanto, os amidos processados de ambos
apresentaram padrão do tipo B. Os amidos naturais apresentaram endotermas entre 56
e 90 °C, enquanto os amidos processados apresentara m endotermas em temperaturas
superiores, entre 131 e 171 °C. A entalpia de gelat inização (∆H) dos amidos de ervilha
processados foi superior à dos amidos de grão-de-bico. Os amidos natural e
processados de ervilha, de modo geral, apresentaram viscosidade baixa (< 20 RVU) em
RVA. O amido de grão-de-bico natural apresentou viscoamilograma bem definido,
característico da fonte. Os amidos resistentes obtidos por hidrólise, de ambas as fontes,
apresentaram redução na viscosidade em comparação com o controle. A viscosidade
foi inversamente proporcional ao teor de AR nas amostras. A hidrólise e o
processamento térmico promoveram o aumento no IAA e ISA dos amidos tratados. Os
processos de hidrólises dos amidos de ervilha e de grão-de-bico podem elevar o teor de
AR se comparados com o método controle.
Palavras-chave: Amido; Amido resistente; Pisum sativum; Cicer arietinum; Hidrólise
ácida; Hidrólise enzimática
12
13
ABSTRACT
Resistant starch from legumes starches and their hydrolysates
Resistant starch (RS) is the fraction of starch that does not suffer the action of digestive
enzymes, showing similar behavior to that of dietary fiber. The aim of this study was to
evaluate the amounts and characteristics of RS obtained from chick-pea and high
amylose pea starches using different processes of molecular weight reduction. The
natural or pregelatinized starches were submitted to acid (2 M HCl for 2.5 h) or
enzymatic (pullulanase, 40 U / g per 10 h) hydrolysis prior to a control process, which
consisted of hydrothermal treatment (autoclaving at 121 ° C for 30 min), refrigeration (4 °
C for 24 h) and liophilization. The material was characterized as to the general
appearance by scanning electron microscopy (SEM), RS content, total dietary fiber
(TDF) content, water absorption index (WAI), water solubility index (WSI), crystallinity
pattern (X-ray diffraction), viscosity (RVA - Rapid Visco Analyzer) and thermal properties
(DSC - Differential Scanning Calorimeter). The RS content in pea and chick-pea natural
starch was 39.8 and 31.9%, respectively. The processed starches showed contents
ranging from 38.5 to 54.6% for pea and from 16.4 to 32.3% for chick-pea starch. The
best treatments to raise the level of RS were the acid treatment (natural and gelatinized
starch) for pea and the enzymic treatment (gelatinized starch) for chick-pea starch. The
FDT amounts in processed pea starches ranged from 22.9 to 37.1% and were higher
than those of chick-pea, which ranged between 7.2 and 15.7%. The photomicrographs
in SEM revealed the presence of whole grains (not fragmented) in pea starches
treatments, while the treated chick-pea starches showed only amorphous mass, without
the evidence of granules. The cristallinity patterns of natural starches were B and C
types, respectively for pea and chick-pea starch. Both processed starches, however,
presented B type pattern. The natural starches showed endotherms between 56 and
90°C, while the processed starches showed endotherm s at higher temperatures (131
and 171°C). The processed pea starches gelatinizati on enthalpy (∆H) was higher than
those of processed chick-pea starches. The natural and processed pea starches, in
general, showed low viscosity (<20 RVU) in RVA. The natural chick-pea starch
presented viscoamylogram well defined, typical of this botanical source. The resistant
starches obtained by hydrolysis showed in both sources, a decrease in viscosity
compared to the control treatment. The viscosity was inversely proportional to the RS
content in the samples. The hydrolysis and the thermal processing promoted an
increase in WAI and WSI of treated starches. The hydrolysis process of pea and chick-
pea starches may raise the level of RS when compared to the control process.
Keywords: Starch; Resistant starch; Pisum sativum; Cicer arietinum; Acid hydrolysis;
Enzymatic hydrolysis
14
15
1 INTRODUÇÃO
Amido resistente (AR) é a fração do amido que não sofre a ação das enzimas
digestivas, devido à dificuldade do contato enzima/amido ou às regiões cristalinas
formadas tanto no amido natural quanto na retrogradação. É definido como a somatória
do amido e de seus produtos de degradação que não são absorvidos no intestino
delgado de indivíduos saudáveis (ENGLYST; KINGMAN; CUMMINGS, 1992). O AR
segue no trato digestivo para o intestino grosso, onde serve de substrato para
microrganismos que o fermentarão. O AR comporta-se como fibra alimentar, com
benefícios na redução do risco de câncer no cólon, na redução do índice glicêmico, atua
como prebiótico, apresenta efeito hipocolesterolêmico, inibe o acúmulo de gorduras e,
se comparado com o amido digerível, permite maior absorção de cálcio e ferro
(SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI, 2006).
O AR geralmente é encontrado como componente de um alimento, formado pelo
processamento do mesmo, ou como um ingrediente contendo AR. O objetivo de incluir
um ingrediente com alto teor de AR está relacionado com a funcionalidade física,
estabilidade de processamento e funcionalidade nutricional. A funcionalidade física do
ingrediente contendo AR é requerida para características físicas apropriadas do
alimento, tais como textura, capacidade de se ligar a água, etc. A estabilidade de
processamento do AR é importante para preservar a funcionalidade nutricional do
ingrediente contendo AR (THOMPSON, 2000).
Existem quatro tipos de AR: tipo 1 - amido fisicamente inacessível, tipo 2 -
grânulos de amido resistente, tipo 3 - amido retrogradado e tipo 4 - amido modificado
(ENGLYST; KINGMAN; CUMMINGS, 1992). Os amidos resistentes apresentam
propriedades funcionais interessantes para uso em alimentos. Nugent (2005) lista uma
série de vantagens para o uso de fontes comerciais de amido resistente do tipo 3 (AR
3
),
entre elas o fato de serem obtidos de fontes naturais, apresentarem sabor suave, cor
branca, partículas finas (baixa interferência na textura), boas qualidades para extrusão
e para formar filmes, além de menor capacidade de reter água que as fibras
tradicionais. Eles permitem a formação de produtos com alto teor de fibras e baixo
volume, com melhor textura, aparência e melhores qualidades organoléticas se
16
comparados com os produtos ricos em fibras tradicionais; eles também aumentam a
crocância das coberturas de alimentos.
Devido à importância do AR na saúde, esforços têm sido feitos no sentido de
desenvolver processos que permitam a obtenção de materiais ricos nestes compostos,
os quais podem ser adicionados como ingredientes em diversos produtos alimentícios.
Os métodos de obtenção de AR envolvem o tratamento térmico, tratamento enzimático,
tratamento térmico associado ao enzimático e tratamento químico (SAJILATA;
SINGHAL; KULKARNI, 2006).
As técnicas de processamento que afetam a gelatinização e retrogradação do
amido influenciam a taxa de formação do AR
3
. Geralmente, processamentos térmicos
como a autoclavagem, cocção, extrusão e irradiação por microondas podem ser
utilizados para a gelatinização do amido. Após tais processos, técnicas que
potencializem a retrogradação do amido como o resfriamento, ou o uso de diversos
ciclos de cocção e resfriamento são utilizadas, visando à obtenção de maior teor de
AR
3
.
Técnicas de redução da massa molecular do amido ou desramificação da
amilopectina por ação de ácido ou enzima também têm sido avaliados em diversos
estudos da literatura para melhorar a produção de AR
3
(VASANTHAN; BATTHY, 1998;
GONZALEZ-SOTO et al., 2004; LEONG; KARIM; NORZIAH, 2007). O objetivo do uso
dessas técnicas é obter um maior número de cadeias lineares para facilitar o
pareamento, que, por conseqüência, aumentam o teor de amido retrogradado após a
gelatinização e o resfriamento.
Os amidos de leguminosas apresentam biodisponibilidade reduzida, que é
atribuída a fatores diversos como elevados teores de amilose (30-65 %), cristalinidade
do tipo C e fortes interações entre as cadeias de amilose (HOOVER; ZHOU, 2003).
Dentre estes, o amido de ervilha é conhecido por apresentar elevados teores de
amilose, normalmente variando entre 33 e 88 % (RATNAYAKE; HOOVER;
WARKENTIN, 2002) e, portanto, com forte tendência à retrogradação.
A ervilha (Pisum sativum L.) apresenta diversas variedades e mutantes
comercialmente utilizadas. O Canadá é o maior produtor desta leguminosa, enquanto o
Brasil, por outro lado, até a década de 80, importava toda a ervilha consumida
17
internamente. Atualmente, entretanto, toda a demanda é atendida pela produção
nacional (COSTA et al., 2006). A ervilha pode ser usada para fins de alimentação
humana, animal e industrial. Da ervilha podem ser extraídos o amido, a proteína e as
fibras.
O grão-de-bico (Cicer arietinum L.) é a leguminosa que ocupa o quinto lugar em
produção no mundo, contendo aproximadamente 50 % de carboidratos disponíveis,
composto principalmente por amido. O amido de grão-de-bico apresenta teores de
amilose variando entre 27 a 47 % e padrão de cristalinidade tipo C (HAWKINS;
JOHNSON, 2005; HUANG et al., 2007; SINGH; SANDHU; KAUR, 2004; YAÑEZ-
FARIAS et al., 1997).
Pelos trabalhos encontrados na literatura sobre grão-de-bico (GARCÍA-ALONSO;
GOÑI; SAURA-CALIXTO, 1998; HOOVER; ZHOU, 2003; HAWKINS; JOHNSON, 2005)
constata-se que a maioria deles avalia apenas aspectos relacionados ao AR nos grãos
ou farinhas desta leguminosa e não no amido extraído do mesmo.
Considerando a importância do AR sob o ponto de vista de benefícios à saúde,
bem como para a melhoria da qualidade tecnológica e sensorial dos produtos
alimentícios adicionados do mesmo, o objetivo do presente estudo consistiu em avaliar
o teor e as características dos AR obtidos a partir dos amidos de ervilha e grão-de-bico
utilizando-se agentes de redução da massa molecular (ácido e enzima desramificadora)
e tratamento hidrotérmico.
18
19
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Amido
O amido é a principal substância de reserva nas plantas superiores, fonte
primária de energia armazenada, fornecendo de 70 a 80 % das calorias consumidas
pelo homem no mundo. Apresenta-se na forma de grânulos de tamanhos e formatos
variados, que são insolúveis em água fria. É definido como um polissacarídeo composto
por unidades de glicose unidos por ligações glicosídicas α-1,4 e α-1,6 (CEREDA et al.,
2001; THOMAS, ATWELL, 1999).
O grânulo de amido é formado por duas macromoléculas que são a amilose e a
amilopectina. A amilose é uma macromolécula essencialmente linear formada por
unidades de D-glicose ligadas em α-1,4 (Figura 1), com menos de 0,1 % de ramificação
(ligações α-1,6). Apresenta grau de polimerização entre 500 e 2000 unidades de glicose
e massa molecular média de 1,5x10
5
a 10
6
(BELLO-PÉREZ; MONTEALVO; ACEVEDO,
2006; CEREDA et al., 2001).
Figura 1 – Estrutura da macromolécula de amilose
Fonte: Bello-Pérez, Montealvo e Acevedo (2006).
Normalmente a molécula de amilose se encontra na forma helicoidal, com
átomos de hidrogênio no interior da hélice, tornando-o hidrofóbico e permitindo a
formação de complexos com ácidos graxos livres, alcoóis e iodo. A complexação com
iodo é uma ferramenta importante para a caracterização do amido, pois forma coloração
20
azul. No caso de complexos amilose-lipídeo, acredita-se que a parte alifática do ácido
graxo fica no interior da hélice de amilose (Figura 2). A integridade estrutural e a
formação de complexos amilose-lipídeo são função de vários fatores como temperatura,
pH, tempo de contato e/ou agitação e estrutura do ácido graxo. Estes complexos afetam
a temperatura de gelatinização do amido, a textura e viscosidade da pasta e limitam a
retrogradação (THOMAS; ATWELL, 1999).
Figura 2 – Representação do modelo molecular de complexos amilose-ácido graxo, mostrando a inclusão
da região alifática no interior da hélice da amilose
Fonte: Buléon et al. (1998); Thomas e Atwell (1999).
A amilopectina é o componente ramificado do amido, formada por unidades de
D-glicose unidas em α-1,4 e α-1,6, sendo esta última responsável pela ramificação da
molécula (Figura 3). Apresenta um grau de polimerização da ordem de 10
4
a 10
5
,
massa molecular da ordem de 0,5x10
8
a 10
9
e o comprimento das ramificações é
variável, mas é comum apresentarem entre 20 e 30 unidades de glicose.
Diferentemente da amilose, quando a amilopectina está em contato com solução de
iodo, apresenta coloração avermelhada (BELLO-PÉREZ; MONTEALVO; ACEVEDO,
2006; CEREDA et al., 2001).
21
Figura 3 – Estrutura da macromolécula de amilopectina
Fonte: Bello-Pérez, Montealvo e Acevedo (2006).
Uma molécula de amilopectina consiste de uma cadeia principal C, que carrega o
grupo redutor da molécula, e numerosas cadeias ramificadas denominadas cadeias A e
B (Figura 4A). As cadeias A são aquelas conectadas a outras cadeias via ligações α-
1,6, mas não carregam qualquer ramificação. As cadeias B são aquelas conectadas a
outras cadeias também via ligações α-1,6, que possuem uma ou mais cadeias A ou B
ligadas a ela por ligações α-1,6 (CEREDA et al., 2001).
As ramificações presentes na cadeia da amilopectina consistem de um grande
número de cadeias laterais lineares curtas, arranjadas em duplas hélices, formando
cachos ou clusters com 60 Å de comprimento. Estas estruturas são extremamente
compactas, resultando em regiões cristalinas que são resistentes à hidrólise tanto ácida
quanto enzimática. Estas regiões se alternam com regiões amorfas (Figura 4B) que, por
sua vez, são pouco ramificadas, menos compactas e, consequentemente, mais
suscetíveis à hidrólise ácida (CORDENUNSI, 2006).
O arranjo da amilose e da amilopectina nos grânulos leva à formação de zonas
de deposição mais ou menos densas. A região onde se concentra a amilopectina é
mais densa ou cristalina. Por ser mais compacta, esta região dificulta a entrada de
moléculas como as de água e enzimas, apresentando-se mais resistente ao processo
de hidrólise (CEREDA et al., 2001).
22
Figura 4 – Estrutura da amilopectina. A) Características essenciais de amilopectina. B) Organização das
regiões amorfas e cristalinas da estrutura que gera as camadas concêntricas
Fonte: Sajilata, Singhal e Kulkarni (2006).
O amido ao ser observado em microscópio de luz polarizada exibe birrefringência
na forma típica de uma cruz de polarização (Cruz de Malta). A propriedade de
birrefringência é produzida porque o grânulo de amido possui um alto grau de ordem
molecular. Isto não deve ser confundido com cristalinidade, pois as moléculas podem
ser muito ordenadas e não serem cristalinas (HOSENEY, 1994).
2.1.1 Cristalinidade dos grânulos de amido
Na planta, o amido é armazenado como corpos intracelulares parcialmente
cristalinos (15 a 45 % de cristalinidade) denominados grânulos. Por meio de difração de
raios X, podem-se distinguir três tipos de grânulos que, dependendo de sua forma e
estrutura cristalina, denominam-se A, B e C (Figura 5) (CEREDA et al., 2001, ZOBEL,
1988). Estes padrões de cristalinidade dependem, em parte, do comprimento das
cadeias de amilopectina, da densidade de empacotamento dentro dos grânulos, bem
como da presença de água (SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI, 2006).
Segundo Zobel (1964) os grânulos de amido apresentam as seguintes
características de cristalinidade quanto ao tipo:
23
• Tipo A - apresentam picos de intensidade nos ângulos de difração 2θ em
15,3°; 17,1°; 18,2° e 23,5°
• Tipo B - apresentam picos de intensidade nos ângulos de difração 2θ em
5,6°, 14,4°; 17,2°; 22,2° e 24°
• Tipo C - apresentam picos de intensidade nos ângulos de difração 2θ em
5,6°, 15,3°; 17,3° e 23,5°
Figura 5 – Diagrama de difração de raios X dos amidos de cristalinidade tipo A, B e C
Fonte: Bertolini (2000).
As cadeias externas relativamente curtas das moléculas de amilopectina (entre
23 e 29 unidades de glicose) favorecem a formação de polimorfos cristalinos tipo A,
encontrado nos amidos de cereais. Já as cadeias externas maiores das moléculas de
amilopectina de tubérculos (entre 30 e 44 unidades de glicose) favorecem a formação
de polimorfos do tipo B, encontrados também em amido de banana, amidos
retrogradados e amidos ricos em amilose. O polimorfo tipo C é composto por moléculas
de amilopectina de cadeias com 26 a 29 moléculas de glicose, é considerado um
intermediário entre os tipos A e B, sendo característico de amido de leguminosas e
sementes (ELIASSON; GUDMUNDSSON, 2006; SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI,
2006).
O amido apresenta duplas hélices, com certa semelhança ao modelo proposto
para a estrutura do DNA. Os modelos cristalinos para os padrões tipo A e B variam
24
tanto com a quantidade de água que hidrata os resíduos de glicose como também com
a densidade do empacotamento do arranjo cristalino (THOMAS; ATWELL, 1999). Os
amidos padrão tipo B originam-se de plantas de ambiente com alta umidade e baixa
temperatura, entretanto, em baixa umidade e alta temperatura, pode ser revertido para
tipo A, provavelmente pela falta de água e reorganização das duplas hélices. A
passagem do padrão tipo A para o tipo B só é possível se os grânulos de amido forem
inteiramente destruídos e recristalizados em novo sistema com nível distinto de
organização (GALLANT et al., 1992).
As partes lineares dos dois polímeros formam hélices com seis moléculas de
glicose em cada ciclo (Figura 6). Esta é uma propriedade muito importante para explicar
os estados físicos do amido. No caso da amilopectina as ligações α-1,6 são pontos de
ruptura para formação da hélice e unicamente hélices curtas podem ser formadas com
as partes lineares da molécula. Por outro lado, na amilose as hélices podem estar
constituídas de 120 moléculas (CEREDA et al., 2001).
Figura 6 – Conformação em hélice dos componentes do amido. A) Hélice simples com seis moléculas de
glicose (ciclo = 0,805nm). B) Hélice simples invertida (ciclo = 2,13nm). C) Hélice dupla entre
duas cadeias curtas na amilopectina. A visão superior dos modelos revela que apenas a
hélice simples tem uma cavidade no centro, ausente na dupla
Fonte: Buléon et al. (1998).
25
2.1.2 Gelatinização e retrogradação do amido
Grânulos de amido em contato com água fria incham ligeiramente (10-20 %),
devido à difusão e absorção de água nas regiões amorfas, mas este inchamento é um
processo reversível com a secagem. Porém, quando os grânulos são aquecidos em
água a temperaturas maiores, se atinge um ponto em que os grânulos inchados
apresentam um fenômeno irreversível, perdem a ordem estrutural (perde-se a
birrefringência), devido à fusão dos cristais. Quando os grânulos continuam a se
expandir, a amilose é lixiviada para a fase aquosa entre os grânulos. Estas mudanças
moleculares levam a um aumento na viscosidade da amostra. Em conjunto, a ruptura
da estrutura granular, o inchamento, a hidratação e solubilização das moléculas de
amido, define o término do processo de gelatinização (BELLO-PÉREZ; MONTEALVO;
ACEVEDO, 2006).
A temperatura na qual o amido começa a sofrer estas mudanças é denominada
de temperatura de gelatinização. Na realidade, nem todos os grânulos de amido
começam a gelatinizar na mesma temperatura exata, a temperatura de gelatinização é
mais apropriadamente definida como uma faixa de temperatura relativamente limitada
em lugar de uma temperatura específica. As temperaturas de gelatinização também
variam dependendo da fonte botânica do amido. Em geral, a temperatura de
gelatinização de amidos de raízes e tubérculos como batata (58-65 °C) e mandioca (52-
65 °C) é ligeiramente menor que a de amidos de cere ais como milho (62-80 °C) e trigo
(59-85 °C) (THOMAS; ATWELL, 1999).
O aquecimento do amido em água promove a ruptura das pontes de hidrogênio
entre as cadeias poliméricas, enfraquecendo o grânulo. Acredita-se que a expansão
inicial aconteça na região amorfa do grânulo onde as pontes de hidrogênio são menos
numerosas e os polímeros são mais suscetíveis à dissolução. Como a estrutura começa
enfraquecer, o grânulo absorve água e incha, coexistindo graus diferentes de
rompimento estrutural e inchamento, devido aos grânulos não gelatinizarem
simultaneamente (THOMAS; ATWELL, 1999).
A perda de estabilidade e a expansão da região amorfa durante o aquecimento
de uma suspensão de amido facilitam a posterior perda de estabilidade da região
cristalina por tirar moléculas das mesmas, conforme a temperatura se eleva. Sob baixas
26
temperaturas de aquecimento, próxima à temperatura de início de gelatinização, o
processo ocorre primeiramente nas regiões amorfas do grânulo, enquanto que sob
aquecimento continuado à mesma temperatura, eventualmente todas as regiões
amorfas perdem a estabilidade e as regiões cristalinas começam a gelatinizar. Assim,
as regiões amorfas podem ser interpretadas como “promotoras” de gelatinização das
regiões cristalinas do grânulo (CEREDA et al., 2001).
O aumento da viscosidade que ocorre durante a gelatinização é resultado dos
grânulos de amido que, absorvendo água, incham substancialmente. Com o
aquecimento contínuo, o grânulo de amido se deforma e amilose é liberada na solução.
A lixiviação da amilose e a contínua captação de água pelos grânulos de amido
restantes são responsáveis pelo aumento na viscosidade (HOSENEY, 1994).
A gelatinização é um processo endotérmico e, por isso, os métodos de análises
térmicas são utilizados amplamente para estudar alguns fenômenos envolvidos. Em
particular, a calorimetria diferencial de varredura (DSC) tem sido muito utilizada, na
última década, para o estudo de transição de fase nos sistemas aquosos de amido. A
DSC pode fornecer as temperaturas e entalpias características da transição, sendo
utilizada para diversas concentrações de amido. A endoterma obtida é devida,
principalmente, a fusão das duplas hélices e dos cristais (BELLO-PÉREZ;
MONTEALVO; ACEVEDO, 2006). Para detecção das fases de transição nos amidos, os
métodos de DSC têm a vantagem de serem independentes da birrefringência dos
grânulos. Esta é uma diferença importante quando a birrefringência se deve a
orientação molecular nas regiões amorfas, ou está ausente devido aos cristais serem
pequenos ou casualmente orientados (CEREDA et al., 2001).
Com o resfriamento da pasta de amido, após a sua gelatinização, as cadeias de
amido ficam com menos energia e as pontes de hidrogênio ficam mais fortes, fazendo
com que as moléculas de amilose apresentem uma forte tendência a se associar por
pontes de hidrogênio com moléculas de amilose adjacentes, formando uma estrutura
ordenada, este processo é conhecido como retrogradação. Com o envelhecimento do
gel ou se for congelado e descongelado, as cadeias de amido têm uma tendência para
interagir fortemente entre si e, assim, expulsam a água para fora do sistema. A
27
expulsão da água para fora do gel é chamada de sinérese (BELLO-PÉREZ;
MONTEALVO; ACEVEDO, 2006; HOSENEY, 1994).
As áreas cristalinas diferem das áreas não cristalinas no índice refrativo, motivo
pelo qual o gel torna-se mais opaco com a evolução da retrogradação. Além disso, o gel
fica mais rígido ou flexível, em parte como resultado da cristalização e outra parte
apenas pela interação das cadeias de amido (HOSENEY, 1994).
A retrogradação é um processo de transição irreversível do estado altamente
inchado ou solubilizado do amido para o estado insolúvel, contraído, micro-cristalino
(Figura 7). Este processo complexo pode ser influenciado por muitos fatores como a
fonte de amido, concentração de amido, ciclos de aquecimento e resfriamento, pH, e a
presença de solutos como lipídeos, íons e açúcares (BELITZ; GROSH; SCHIEBERLE,
2004). Qualquer que seja o tipo do cristal do amido natural de origem do gel, o padrão
de cristalinidade obtido no gel será sempre do tipo B, formados pela retrogradação da
amilose e amilopectina (CEREDA et al., 2001).
Figura 7 – Comportamento das moléculas de amilose durante o resfriamento de uma solução aquosa
concentrada
Fonte: Belitz, Grosh e Schieberle (2004).
Os processos de gelatinização e retrogradação do amido dependem de
determinadas variáveis, entre elas pode-se citar o grau de processamento empregado,
relação amilose/amilopectina, umidade, tempo e temperatura de armazenamento
(ANNISON; TOPPING, 1994). Tais processos, juntamente com todas as estruturas
observadas no aquecimento e resfriamento/armazenamento do amido estão resumidos
esquematicamente na Figura 8.
28
Figura 8 – Representação esquemática do processo de gelatinização e retrogradação
Fonte: Biliaderis (1991).
2.2 Amido de ervilha
Na espécie Pisum sativum L., existem dois fenótipos de sementes diferentes, lisa
(com a superfície da semente lisa) e rugosa (com a superfície rugosa). Os dois tipos
são diferentes geneticamente e produzem amidos com morfologia granular e
características diferentes. A ervilha rugosa é homozigoto recessivo no locus r, o que faz
com que a enzima ramificadora (envolvida na síntese de amilopectina) apresente
apenas 14 % da atividade verificada nas sementes lisas (RATNAYAKE; HOOVER;
WARKENTIN, 2002).
As leguminosas apresentam teores variáveis de amido em sua composição. A
ervilha apresenta em média 22-29 % de proteína; 2-4 % de lipídeo; 3-4 % de cinzas; 10-
34 % de fibra bruta e 29-53 % de carboidrato (CANNIATTI-BRAZACA, 2006; COSTA,
2005), sendo o teor de amido entre 18 e 40 % (RATNAYAKE; HOOVER; WARKENTIN,
2002).
A ervilha rugosa tem uma redução de 65-75 % no teor de amido se comparado a
semente lisa. O teor de amilose é de 30-40 % na ervilha lisa e de 60-88 % na ervilha
rugosa. A síntese de grânulos menores e o aumento no teor de amilose no amido de
ervilha ocorrem nas fases finas do desenvolvimento da semente, portanto, o conteúdo
29
de amilose é maior nos grânulos menores. Além disso, a amilose dos grânulos menores
apresentam massa molecular maior (RATNAYAKE; HOOVER; WARKENTIN, 2002).
O tamanho dos grânulos de amido de ervilha é variável entre 2 e 40 µm. A maior
parte dos grânulos apresenta formato oval, embora grânulos esféricos, redondos,
elípticos e com formatos irregulares também sejam encontrados (RATNAYAKE;
HOOVER; WARKENTIN, 2002), além da existência de grânulos fissurados e compostos
(BERTOFT; MANELIUS; QIN, 1993).
O padrão de cristalinidade encontrado em leguminosas é do tipo C, considerado
um tipo intermediário entre os tipos A e B. Bogracheva et al. (1998) e Buléon et al.
(1998), encontraram polimorfos A e B em amido de ervilha, sendo que os polimorfos B
estavam organizados centralmente e os polimorfos A localizados perifericamente dentro
do grânulo. A temperatura de início de gelatinização do amido de ervilha está entre 55-
117 °C, dependendo da cultivar (COLONNA et al., 198 2; RATNAYAKE; HOOVER;
WARKENTIN, 2002).
2.3 Amido de grão-de-bico
O grão-de-bico (Cicer arietinum L.) contém em média 16-23 % de proteína; 2,8-
3,1 % de cinzas; 3,1-6,4 % de lipídeos; 4,6-12,7 % de fibra bruta e 55,1-73,5 % de
carboidratos totais. Cerca de 40 a 50 % do grão desta leguminosa é composto por
amido, ou seja, a maior proporção (COSTA, 2005; HUANG et al., 2007; MARCONI et al.
2000; SINGH; SANDHU; KAUR, 2004; UNICAMP, 2006). Embora o amido seja o
componente majoritário do grão-de-bico, há poucos estudos sobre as propriedades
físico-químicas do amido de grão-de-bico (SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
O amido de grão-de-bico em micrografia eletrônica de varredura revela a
presença de grânulos de superfície lisa e forma oval a esférica, com grânulos de
comprimento e largura médios na faixa de 17,0-20,1 e 11,0-14,4 µm, respectivamente
(SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
O amido de grão-de-bico é considerado de digestão lenta no trato gastrointestinal
humano se comparado com os amidos de alimentos importantes como a batata, o arroz
branco e os produtos de trigo refinado (HAWKINS; JOHNSON, 2005). Este amido
30
apresenta de 27 a 47 % de amilose e padrão de cristalinidade tipo C (HUANG et al.,
2007; SINGH; SANDHU; KAUR, 2004; YAÑEZ-FARIAS et al., 1997). No entanto,
Botham et al. (1995) encontraram padrão de cristalinidade tipo B para o amido de grão-
de-bico. O padrão de difração de raios X varia de acordo com a origem do amido como
também das condições ambientais de crescimento (HUANG et al., 2007).
A temperatura de gelatinização do amido de grão-de-bico varia entre 61-74 °C.
As diferenças nas temperaturas de gelatinização dos amidos de diferentes cultivares de
grão-de-bico podem ser atribuídas às diferenças no teor de amilose, tamanho, forma e
distribuição dos grânulos de amido, e do arranjo interno das frações de amido dentro do
grânulo (SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
O amido de grão-de-bico possui grânulos que são resistentes à expansão e
ruptura durante o processamento térmico, comportamento este semelhante ao de
outros amidos de leguminosas. Assim, esse amido é um ingrediente importante para as
indústrias que necessitam de pasta termo-estável sem quebra e com expansão restrita
(SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
2.4 Amido resistente
Por apresentar somente ligações α-glicosídicas o amido é potencialmente
digerível pelas enzimas amilolíticas secretadas no sistema digestivo humano
(ENGLYST; HUDSON, 1996). No entanto, o amido apresenta digestibilidade variada e,
até mesmo, pode não ser digerido no organismo. De acordo com Englyst, Kingman e
Cummings (1992), dependendo da velocidade com a qual o alimento é digerido in vitro,
o amido pode ser classificado em:
• amido rapidamente digerível (ARD), quando ao ser submetido à incubação
com amilase pancreática e amiloglucosidase em uma temperatura de 37 °C, converte-
se em glicose em 20 minutos;
• amido lentamente digerível (ALD), quando submetido às condições anteriores,
é convertido em glicose em 120 minutos; e
• amido resistente (AR), quando resiste à ação das enzimas digestivas após
120 minutos.
31
Desse modo, a soma do amido e dos produtos de sua degradação que não são
absorvidos no intestino delgado de indivíduos saudáveis é definida como AR
(ENGLYST; KINGMAN; CUMMINGS, 1992).
O principal interesse em relação ao AR é o seu papel fisiológico. Por não ser
digerido no intestino delgado, este tipo de amido se torna substrato para fermentação
pelas bactérias anaeróbicas do cólon, razão pela qual é considerado agente prebiótico.
Dessa forma, essa fração compartilha muitas das características e benefícios atribuídos
à fibra alimentar no trato gastrintestinal (MUIR; O'DEA, 1992). Os produtos dessa
fermentação são os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), acético, propiônico e
butírico, além de gases como o hidrogênio, o dióxido de carbono e o metano
(TOPPING; CLIFTON, 2001).
Estudos mostram que esta fermentação possui efeitos benéficos na saúde como
o favorecimento da vasodilatação, aumento da absorção de água e sais, prevenção de
colite ulcerativa, diminuição do risco de câncer de cólon, redução da constipação,
inibição da síntese de colesterol, melhor controle do diabetes devido ao baixo índice
glicêmico e reduções nos níveis de colesterol LDL (lipoproteína de baixa densidade) e
de triglicerídeos na hiperlipidemia (FERREIRA, 2003; TOPPING; CLIFTON, 2001; YUE;
WARING, 1998; JENKINS et al., 1998).
O AR também é importante na dieta devido a suas interações com outros
componentes dietéticos, incluindo não só os macronutrientes como lipídeos e proteínas,
mas também micronutrientes como minerais (BROWN, 2004).
2.4.1 Tipos de amido resistente
O amido se torna resistente à ação enzimática por diversos fatores, o que o
caracteriza em quatro tipos diferentes, sendo eles: tipo 1 - amido fisicamente
inacessível, tipo 2 - grânulos de amido resistente, tipo 3 - amido retrogradado e tipo 4 -
amido modificado.
A forma física do alimento pode impedir o acesso da amilase pancreática e
diminuir a digestão do amido, fato que caracteriza o amido resistente tipo 1 (AR
1
–
fisicamente inacessível), ou seja, torna-se resistente simplesmente porque as enzimas
32
amilolíticas não têm acesso ao mesmo (Figura 9A). Esta resistência do amido à
digestão pode ocorrer se o amido estiver contido em uma estrutura inteira ou
parcialmente rompida da planta, como nos grãos; e se as paredes celulares rígidas
inibirem o seu intumescimento e dispersão, como nas leguminosas (NUGENT, 2005;
WALTER; SILVA; EMANUELLI, 2005). O AR
1
é altamente afetado pela mastigação e
pelas etapas do processamento, como a moagem. É quimicamente medido como a
diferença entre a glicose liberada pela digestão enzimática de uma amostra
homogeneizada e aquela liberada de uma amostra não homogeneizada (SAJILATA;
SINGHAL; KULKARNI, 2006).
Em grânulos de amido natural, o amido está firmemente acumulado em um
padrão radial e relativamente desidratado (Figura 9B). Esta estrutura compacta limita a
acessibilidade das enzimas digestivas e caracteriza o amido resistente tipo 2 (AR
2
–
grânulos de amido resistente). Embora o grau de resistência dependa da fonte,
geralmente grânulos dos tipos B e C tendem a ser mais resistentes à digestão
enzimática que os polimorfos do tipo A. O AR
2
pode ser encontrado em amido de
banana verde, batata, milho e ervilha rugosa com altos teores de amilose. Além disso,
sua resistência é diminuída com o processamento e o cozimento dos alimentos. É
quimicamente medido como a diferença entre a glicose liberada pela digestão
enzimática de uma amostra homogeneizada e fervida e aquela de uma amostra não
homogeneizada e não fervida (LOBO; SILVA, 2003; SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI,
2006; THEMEIER et al., 2005; WALTER; SILVA; EMANUELLI, 2005).
Figura 9 – Estrutura do amido resistente. A) Amido resistente do tipo 1 (AR
1
). B) Amido resistente do
tipo 2 (AR
2
)
Fonte: Sajilata, Singhal e Kulkarni (2006).
A
B
33
O processo de retrogradação caracteriza o amido resistente tipo 3 (AR
3
– amido
retrogradado). A reestruturação proveniente do processo de retrogradação dificulta o
acesso enzimático, prejudicando a digestibilidade do amido (LOBO; SILVA, 2003;
SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI, 2006). A representação esquemática do AR
3
formado numa solução aquosa de amilose retrogradada é apresentada na Figura 10.
Figura 10 – Representação esquemática do amido resistente do tipo 3 (AR
3
). A) Modelo de micela.
Duplas hélices são ordenadas em estrutura cristalina (C), intercalada com regiões amorfas,
degradáveis pelas enzimas. B) Modelo de lamela. Estruturas lamelares são formadas por
dobras das cadeias poliméricas. As zonas de dobra são amorfas (A), enquanto o centro da
lamela é cristalino (C)
Fonte: Sajilata, Singhal e Kulkarni (2006).
O AR
3
é quimicamente medido como a fração que resiste a dispersão por fervura
e digestão enzimática, sendo completamente resistente a digestão pela amilase
pancreática (SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI, 2006). Este tipo de AR é afetado pelas
condições de processamento, teor de amilose e tempo/temperatura de armazenagem.
Com o objetivo de atender necessidades específicas da indústria de alimentos,
produtos derivados do amido estão em constante desenvolvimento. Esses produtos
incluem os amidos substituídos quimicamente com grupamentos ésteres, fosfatos e
éteres, bem como amidos com ligações cruzadas, que caracterizam o amido resistente
tipo 4 (AR
4
– amido modificado) (LOBO; SILVA, 2003; NUGENT, 2005; SAJILATA;
SINGHAL; KULKARNI, 2006).
A categorização do AR nos tipos 1, 2, 3, e 4 fornece uma base conceitual para
diferenciação entre os AR. Entretanto, estas categorias podem ser uma limitação para
um melhor entendimento do AR porque eles podem contribuir com a idéia de que há
A
B
34
homogeneidade dentro de um tipo, e que a diferenciação entre os tipos é simples
(THOMPSON, 2000).
A digestibilidade do amido também pode ser afetada por fatores intrínsecos,
como a presença de complexos amido-lipídio e amido-proteína, de inibidores da α-
amilase e de polissacarídeos não amiláceos (GOÑI et al. 1996; THARANATHAN, 2002);
bem como por fatores extrínsecos, como tempo de mastigação (determina a
acessibilidade física do amido contido em estruturas rígidas), tempo de trânsito do
alimento da boca até o íleo terminal, concentração de amilase no intestino, quantidade
de amido presente no alimento e a presença de outros componentes que podem
retardar a hidrólise enzimática (ENGLYST; KINGMAN; CUMMINGS, 1992;
THARANATHAN, 2002).
Batata, ervilha e grão-de-bico são exemplos de alimentos crus que contêm AR,
em níveis de 4,4 %; 10,5 % e 9,6 %, respectivamente (POMERANZ, 1992; USP, 2008).
Pães, flocos de milho e feijões são exemplos de alimentos processados que contêm AR
em níveis de 1; 3 e 5 %, respectivamente (ENGLYST; KINGMAN; CUMMINGS, 1992).
O processamento dos alimentos crus na maioria dos casos destrói o AR
1
e o AR
2
, mas
pode produzir AR
3
, devido à retrogradação da amilose (GONZÁLEZ-SOTO et al., 2006).
Dentre os quatro tipos de AR, o tipo 3 parece ser o de maior interesse, devido a
sua estabilidade térmica, na qual permite que seja estável na maioria das operações de
cozimento normais, ou seja, permite seu uso como ingrediente em uma ampla
variedade de alimentos convencionais, mantendo sua resistência à digestão (FARAJ;
VASANTHAN; HOOVER, 2004; PONGJANTA et al., 2009).
2.4.2 Aplicações do amido resistente
O AR é um componente natural que está presente em muitos alimentos. Sabe-se
que alguns processamentos de alimentos, como esterilização, forneamento e secagem
em altas temperaturas, aumentam o nível de AR. Entretanto, em outros procedimentos
como cozimento, os amidos perdem sua resistência. O uso de um AR comercial que
pode resistir a certos processos permite que produtos sejam formulados com aumento
no nível de fibra dietética total. Alguns amidos resistentes também têm características
35
físicas únicas que se traduzem em propriedades funcionais que podem destacar o
alimento. O AR pode ser utilizado isoladamente, como fonte de fibra, ou em
combinação com fibras convencionais, para se atingir níveis mais elevados
(LUNARDINI, 2005; PEREIRA, 2007; YUE; WARING, 1998).
A National Starch, empresa multinacional produtora de amidos, desenvolveu uma
série de amidos resistentes, denominados NOVELOSE®, que possuem baixa
capacidade de retenção de água, pequeno tamanho de partículas e sabor neutro
(ZELAYA, 2000). O NOVELOSE 260 quando comparado com as fibras convencionais,
apresenta vantagens: é branco, possui sabor neutro e tamanho de partícula entre 10-15
µm. Também apresenta teor calórico reduzido (1,6 kcal.g
-1
) e pode ser utilizado como
agente de corpo complementar em formulações com menor valor calórico ou sem
gordura. Com o teor de fibra dietética total de aproximadamente 60 %, esse AR pode
ser utilizado sozinho ou como um complemento funcional de outras fontes de fibras e
pode ainda ser rotulado simplesmente como "amido de milho" (PEREIRA, 2007). Um
outro aspecto importante é que o NOVELOSE 260 possui capacidade de retenção de
água menor do que outras fontes de fibras convencionais (Figura 11).
Figura 11 – Capacidade de reter água de algumas fibras e de dois amidos resistentes comerciais
Fonte: Pereira (2007).
Por absorver menos água, os ajustes na formulação e no processamento são
substancialmente minimizados. Por exemplo, pães produzidos com fibras convencionais
têm alta capacidade em absorção de água, alterando a reologia da massa. Isso, por sua
vez, pode resultar em dificuldade na moldagem e fatiabilidade, bem como um possível
36
aumento no tempo de forneamento. Além disso, pães integrais, com alto teor de fibras,
geralmente possuem cor escura, textura arenosa, sabor característico e reduzido
volume de expansão, características essas não apreciadas pelo consumidor (PEREIRA,
2007).
O AR é um ingrediente novo em panificação, quando comparado a produtos com
fibras convencionais, suas massas são mais facilmente manuseáveis, o sabor é neutro,
a sensação na boca e a textura são mais suaves e lisas e são necessários menos
ajustes na formulação. Por exemplo, o pão branco com AR tem um melhor volume,
miolo mais uniforme e estrutura celular mais fina do que o pão com fibras convencionais
(LUNARDINI, 2005).
Aplicações de amidos resistentes são apropriadas para a maioria dos produtos
de baixa umidade. Muitos produtos de panificação e cereais são conhecidos como fonte
de fibras. Alguns produtos, como pães com alto teor em fibras e cereais matinais, são
abundantes no mercado. Outros, como muffins e brownies, são considerados
sobremesas e normalmente não nos remetem à alimentação saudável ou fortificados
em fibras. Entretanto, esses produtos podem ser preparados com AR como fonte de
fibras. Estudos têm mostrado que a utilização de AR mantém os produtos com
características organolépticas melhores do que fontes de fibras convencionais. Em
brownies, bolos e cookies os amidos resistentes proporcionam textura suave, que é
mantida durante a vida útil do produto (LUNARDINI, 2005; YUE; WARING, 1998).
Como ingrediente, o AR promove crocância para biscoitos e sua habilidade de
expansão pode propiciar melhores texturas em cereais matinais, por exemplo. Devido
ao baixo teor calórico, o AR pode ser usado em produtos com apelos diet e light. Como
fibra funcional, o AR que possui cor branca, sabor neutro, tamanho pequeno de
partículas, possibilita formular produtos com maior apelo e maior palatabilidade quando
comparado com os produtos formulados com as fibras convencionais (BROWN, 2004;
PEREIRA, 2007; ZELAYA, 2000).
37
2.5 Métodos para produção de amido resistente
Muitos estudos têm demonstrado que a retrogradação do amido gelatinizado
induz a formação de AR, sendo este processo essencial para o desenvolvimento de
AR
3
(WANG; JIN; YUAN, 2007). Assim, o processamento dos alimentos amiláceos tem
repercussões importantes no conteúdo de AR dos produtos finais, pois podem afetar a
gelatinização e a retrogradação do amido.
O papel que desempenha o processo de gelatinização dentro do processo de
formação de AR é de suma importância, pois certos nutrientes e certos processos
tecnológicos afetam significativamente a formação de AR. O processo e os
conhecimentos sobre gelatinização de amido não são novos, no entanto, a descoberta
do AR, e especificamente a fração AR
3
, que é formado em processos de
cocção/resfriamento, envolve diretamente o processo de gelatinização (ESCARPA;
GONZÁLEZ, 1997).
Os métodos para produção de AR
3
, portanto, se baseiam na gelatinização do
amido com posterior retrogradação, sendo os métodos mais empregados os de
autoclavagem e extrusão, além de forneamento, irradiação de microondas,
piroconversão e parboilização (SAJILATA; SINGHAL; KULKARNI, 2006).
Rosin (2000), trabalhando com alimentos cozidos e armazenados sob baixa
temperatura (-20 °C) por 7 e 30 dias, observou indu ção da formação de AR. O aumento
do teor de AR foi significativo para todos os alimentos estudados (arroz, batata, ervilha,
lentilha, macarrão, grão-de-bico, milho, polenta, feijão e pão francês) com 30 dias. No
entanto, o pão e o macarrão, não apresentaram aumento significativo no teor de AR
após 7 dias.
2.5.1 Autoclavagem
Dentre os tratamentos térmicos, a autoclavagem é o método mais utilizado para
produção de AR, com utilização de altas temperaturas por longo tempo, variando-se o
tempo de resfriamento e os ciclos de autoclavagem e resfriamento (TEIXEIRA et al.,
1998). Vários estudos demonstraram que a autoclavagem aumenta o teor de AR de
diferentes fontes botânicas.
38
O amido, em diferentes teores de umidade, que passa por tratamento de
autoclavagem, em diferentes temperaturas e tempos de processamento, apresenta
aumento considerável no teor de AR. O amido de trigo autoclavado tem 9 % de AR
comparado com menos de 1 % em amido de trigo natural (SILJESTROM; ASP, 1985).
O amido de trigo autoclavado contendo 6,2 % de AR, aumentou para 7,8 % após 3
ciclos adicionais de recozimento e resfriamento (BJORCK et al., 1987).
O teor de AR do amido de milho com alto teor de amilose (70 %) pode ser
elevado a níveis de 40 % quando submetido a 20 ciclos de autoclavagem e
resfriamento (EERLINGEN; DELCOUR, 1995). Já Teixeira et al. (1998), triplicaram o
teor de AR no amido normal de milho após tratamento térmico com autoclavagem a 121
°C por uma hora, sendo a umidade do amido de 70 %.
2.5.2 Hidrólise do amido
A hidrólise envolve principalmente a quebra das moléculas do amido em
fragmentos de baixa massa molecular, aumentando o número de moléculas lineares
menores que as moléculas de amilose do amido natural, o que resulta no aumento da
tendência de retrogradação sob resfriamento e repouso do amido gelatinizado.
Portanto, a hidrólise é um pré-tratamento que visa aumentar as possibilidades de se
obter AR
3
após a autoclavagem e retrogradação do amido (GONZÁLEZ-SOTO et al.,
2004; LEONG; KARIM; NORZIAH, 2007; VASANTHAN; BHATTY, 1998).
Os amidos podem ser hidrolisados por via química através de ácidos, calor e
pressão, ou por via enzimática. Os hidrolisados de amido por enzimas constituem
importantes produtos comerciais e incluem desde maltodextrinas até os açúcares mais
simples, passando pelas ciclodextrinas (SUMERLY et al., 2003).
A hidrólise enzimática apresenta a vantagem da especificidade de quebra,
permitindo um controle maior sobre os produtos obtidos, porém apresenta um custo
elevado. Enquanto que a hidrólise ácida apresenta menor custo, mas, em contrapartida,
não se tem muito controle sobre a quebra que o ácido realiza na molécula de amido.
A hidrólise do amido tem por base o fato de que a ligação glicosídica é estável
em condições alcalinas, mas é hidrolisada em condições ácidas. Se o amido for tratado
39
por ácidos minerais ou enzimas específicas, o resultado é um fracionamento do
polímero com liberação de moléculas menores (FRENCH, 1984).
2.5.2.1 Pululanase
A pululanase (EC 2.3.1.41, pululana 6-glucanohidrolase), descoberta em 1961
por Bender e Wallenfels, é uma enzima que hidrolisa as ligações α-1,6. A pululanase
ataca fortemente a pululana, além de ter atividade sobre a amilopectina e dextrinas
limite (BEYNUM; ROELS, 1985).
A Promozyme® é uma pululanase comercial, utilizada para desramificação do
amido e está disponível na forma líquida com uma atividade padronizada em 200
PUN.g
-1
ou 400 PUN.g
-1
. Um PUN (Pululanase Unidade Novo) é a quantidade de
enzima que hidrolisa a pululana liberando carboidrato reduzido com um poder de
redução equivalente a 1 µmol de glicose por minuto, usando uma concentração de
substrato de 0,2 % de pululana a 40 °C e pH 5,0 (KE ARSLEY; DZIEDZIC, 1995).
Quando a amilopectina é tratada com pululanase, fragmentos de amilose linear
são obtidos, reação conhecida por desramificação (KEARSLEY; DZIEDZIC, 1995). A
desramificação utilizando a pululanase tem sido aplicada para produção de cadeias
poliméricas lineares, com baixa massa molecular e recristalizáveis. Enzimas
desramificadoras, tais como a pululanase, hidrolisam rapidamente apenas as ligações
α-1,6, liberando uma mistura de cadeias longas e curtas da molécula de amilopectina
original. Estes fragmentos são polímeros lineares contendo cerca de 10 a 65 unidades
de anidroglicose unidas por ligações glicosídicas α-1,4 (LEONG; KARIM; NORZIAH,
2007). A atuação da pululanase sobre um gel de amido é ilustrado na Figura 12.
O processo de desramificação do amido tem sido proposto como método auxiliar,
antes da autoclavagem, com o objetivo de tornar cadeias de amilopectina lineares e,
portanto, mais facilmente retrogradáveis (LEONG; KARIM; NORZIAH, 2007).
40
Figura 12 – Hidrólise de gel de amido retrogradado seco (GARS) com pululanase. X = indica os pontos
de ramificação da amilopectina (ligações α-1,6) onde a enzima atua. Sendo a = cristal de
amilose; b = cadeia de amilopectina linear; c = amilopectina dupla hélice; d = cristal de
amilopectina; e = amilopectina residual
Fonte: Vasanthan e Bhatty (1998).
González-Soto et al. (2004) trabalharam com amido de banana desramificado
com pululanase, autoclavado e armazenado a 4 °C por 24h, obtendo um aumento de
100 % no teor de AR em relação ao controle (amido não desramificado). Leong, Karim e
Norziah (2007) também trabalharam com desramificação por pululanase, autoclavagem
e resfriamento no amido de sagu (Metroxylon sagu) e obtiveram 34,6 % de aumento no
teor de AR, mas diferentemente do trabalho anterior não gelatinizaram o amido antes
da desramificação, pois, embora se saiba que o amido gelatinizado é mais suscetível à
ação da enzima, é desejável que tal reação enzimática se mantenha abaixo da
temperatura de gelatinização, para que se tenha uma maior economia de energia
(LEONG; KARIM; NORZIAH, 2007).
41
2.5.2.2 Hidrólise ácida
A hidrólise ácida do amido corresponde ao amido na forma granular ou natural,
tratado com solução ácida, em temperatura inferior a de gelatinização. A suspensão de
amido (30-40 % p/v) em água acidulada (0,5 a 3 % de HCl ou H
2
SO
4
), é aquecida a 40-
60 °C por 1 a 24 horas (CEREDA; VILPOUX; DEMIATE, 2 003). Ou, num processo mais
simples, uma pasta de amido com concentração em torno de 50 % em massa seca,
recebe ácido, geralmente HCl concentrado, na proporção de 0,1 a 0,2 % sobre o peso
seco de amido. Esta suspensão é, então, submetida à ação do calor por período de
tempo que varia com o processo (SUMERLY et al., 2003). Após o tratamento, depois de
se obter o grau de conversão desejado, o amido é neutralizado e recuperado por
filtração ou centrifugação (CEREDA; VILPOUX; DEMIATE, 2003). O tipo e a
concentração de ácido, a temperatura, a concentração de amido e o tempo de reação
dependem do processo e do produto final desejado (MOORTHY, 2000).
Quando se utiliza HCl a neutralização é feita com NaOH, resultando em NaCl
que é solúvel, ou seja, mais fácil de ser removido e proporciona xarope mais
transparente que a hidrólise com H
2
SO
4
e neutralização com CaCO
3
, que gera CaSO
4
(gesso), que é insolúvel, dificultando o processo (SUMERLY et al., 2003).
Durante os estágios iniciais do tratamento ácido, a amilopectina é degradada
preferencialmente e de forma mais rápida que a amilose, com a ação do ácido
concentrada na região amorfa (Figura 13). Em decorrência, há um aumento relativo das
frações lineares no amido, semelhante ao que ocorre na hidrólise pela pululanase
(CEREDA; VILPOUX; DEMIATE, 2003; VASANTHAN; BHATTY, 1998). Esta hipótese
foi confirmada quando foi observado que fécula de batata tratada com ácido mantinha a
birrefringência e não intumescia, mostrando que as áreas cristalinas dos grânulos do
amido ainda não haviam sido alteradas (CEREDA; VILPOUX; DEMIATE, 2003).
42
Figura 13 – Hidrólise ácida das moléculas de amilopectina no amido granular. A amilopectina (esquerda),
na qual os clusters de cadeias curtas constituem o cristal do amido, é preferencialmente
hidrolisada nas regiões de inter-cristalinidade (amorfa) dando origem a segmentos curtos
lineares ou ligeiramente ramificados (direita) que permanecem cristalinos e resistem à
hidrólise ácida adicional
Fonte: Hoover (2000).
Durante as fases iniciais de tratamento ácido, a hidrólise da amilopectina (nos
pontos de ramificação ou próximo a eles) no gel de amido retrogradado seco (GARS)
(Figura 14) gera um hidrolisado contendo fragmentos de amido (cadeias lineares,
hélices duplas, porções cristalinas, etc.) semelhante ao que geralmente é produzido
com a hidrólise de pululanase (Figura 14, b, c, d). Estes fragmentos de amido
participariam então da formação de AR
3
(VASANTHAN; BHATTY, 1998).
Figura 14 – Hidrólise ácida de gel de amido retrogradado seco (GARS)
Fonte: Vasanthan e Bhatty (1998).
43
3 MATERIAL E MÉTODOS
O presente experimento foi desenvolvido no Laboratório de Amido e Produtos
Amiláceos, do Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da Escola Superior
de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, em Piracicaba-SP.
3.1 Material
As matérias-primas utilizadas para extração do amido foram ervilha rugosa
(Pisum sativum) cultivar Utrillo (Figura 15), adquirida junto ao CEAGESP de São
Paulo/SP e grão-de-bico (Cicer arietinum) cultivar Cícero (Figura 16), adquirido junto à
EMBRAPA HORTALIÇAS, em Brasília/DF.
As enzimas utilizadas foram a pululanase de Bacillus acidopullulyticus
(Promozyme 400L) e a α-amilase termoestável de Bacillus licheniformis (Termamyl
120L) da Novozymes; a α-amilase (A-3176), a amiloglucosidase de Aspergillus niger (A-
1602) e de Rhizopus sp. (A-7255), a pepsina (P-7000) e o kit (glicose
oxidase/peroxidase) de determinação de glicose (GAGO-20), da Sigma.
Figura 15 – Aspecto geral da ervilha (Pisum sativum), cultivar Utrillo
44
Figura 16 – Aspecto geral do grão-de-bico (Cicer arietinum), cultivar Cícero
3.2 Métodos
3.2.1 Extração do amido de ervilha
O amido de ervilha foi extraído pelo método alcalino modificado de Davydova et
al. (1995) apresentado na Figura 17. Os grãos da ervilha foram debulhados e triturados
em liquidificador com água destilada na proporção 1:5. O material triturado foi passado
pela peneira de 60 mesh (250 µm). O material peneirado foi passado pela peneira de
325 mesh (45 µm). O material que não passou pela peneira foi lavado com água
destilada para retirar o máximo de amido. O material que passou pela peneira teve o pH
ajustado em 7,6 utilizando-se NaOH 0,08 M, para promover a floculação das proteínas
e separação do amido. Este material foi centrifugado em frascos de centrífuga de boca
larga a 1120 g por 15 min. O sobrenadante do frasco foi descartado e o amido
decantado re-suspendido em água destilada e passado pelas peneiras de 60 e 325
mesh, respectivamente. O amido em suspensão foi re-centrifugado por 5 vezes, até
estar totalmente limpo (Figura 18). O amido foi, então, coletado e desidratado em estufa
com circulação de ar a 40 °C por 12 horas. O amido seco foi moído em almofariz e
passado pela peneira de 60 mesh.
45
Figura 17 – Fluxograma de extração do amido de ervilha
Debulhar as ervilhas
Triturar os grãos em liquidificador com água (1:5)
Passar em peneira de 60 mesh
Passar em peneira de 325 mesh
Ajustar o pH (7,6) com NaOH 0,08 mol.L
-
1
Centrifugar (15 min. a 1120 g)
Suspender o amido decantado em água destilada
Passar em peneira de 60 mesh
Passar em peneira de 325 mesh
Centrifugar (15 min. a 1120 g)
Secar em estufa com circulação de ar (40 °C)
Triturar em almofariz
Passar em peneira (60 mesh)
Amido
Descartar o sobrenadante
Repetir
5 vezes
Descartar o sobrenadante
46
Figura 18 – Centrifugações sucessivas (1ª a 6ª) na extração do amido de ervilha, ordenadas da esquerda
para direita. A) Frascos com amido em suspensão antes da centrifugação. B) Frascos com
amido decantado após a centrifugação. C) Aspecto da camada de amido decantada no
frasco após a centrifugação
3.2.2 Extração do amido de grão-de-bico
O amido de grão-de-bico foi extraído de acordo com Singh, Sandhu e Kaur
(2004) apresentado na Figura 19. Os grãos foram macerados em solução de bissulfito
de sódio a 0,16 % por 16 horas a 50 °C. O bissulfit o tem a finalidade de evitar o
crescimento microbiano, facilitar a entrada de água nos grãos e promover a separação
da proteína aderida aos grânulos de amido. A água de maceração foi drenada e os
grãos triturados em liquidificador com água destilada na proporção 1:1. O material
moído foi passado pelas peneiras de 60 mesh (250 µm) e 100 mesh (150 µm),
respectivamente. O material que não passou pela peneira foi lavado intensivamente
com água destilada. O material peneirado foi deixado em repouso por 1 hora. O
sobrenadante foi removido por sucção e a camada de amido decantado foi re-
suspendida em água destilada e centrifugada a 1120 g por 5 min. A camada superior,
material que não é branco, foi descartada. A camada branca foi re-suspendida em água
destilada e re-centrifugada por 3 vezes (Figura 20). O amido foi, então, coletado e
desidratado em estufa com circulação de ar a 40 °C por 12 horas. O amido seco foi
moído em almofariz e passado pela peneira de 60 mesh.
A
B
C
1ª
2
ª
3
ª
4
ª
5
ª
6
ª
1ª
2
ª
3
ª
4
ª
5
ª
6
ª
1ª
2
ª
3
ª
4
ª
5
ª
6
ª
47
Figura 19 – Fluxograma de extração do amido de grão-de-bico
Suspender a camada de amido em água destilada
Centrifugar (5 min. a 1120 g)
Suspender o amido decantado em água destilada
Centrifugar (5 min. a 1120 g)
Secar em estufa com circulação de ar (40 °C)
Triturar em almofariz
Passar em peneira de 60 mesh
Amido
Descartar o sobrenadante
Repetir
3 vezes
Descartar o sobrenadante
Macerar os grãos (solução de bissulfito
de sódio 0,16 %) a 50 °C por 16 h
Triturar os grãos em liquidificador com água (1:1)
Passar em peneira de 60 mesh
Passar em peneira de 100 mesh
Deixar em repouso por 1 h
Remover o sobrenadante por sucção
48
Figura 20 – Centrifugações sucessivas (1ª a 4ª) na extração do amido de grão-de-bico, ordenadas da
esquerda para direita. A) Frascos com amido em suspensão antes da centrifugação. B)
Frascos com amido decantado após a centrifugação. C) Aspecto da camada de amido
decantada no frasco após a centrifugação
3.2.3 Rendimento dos processos de extração dos amidos.
O rendimento dos processos de extração dos amidos de ervilha e grão-de-bico
foi calculado pela equação (1) a seguir:
100(%) ×=
M
A
R
(1)
Onde:
R - rendimento da extração (%);
A - peso do amido (bs) (g);
M - peso da matéria-prima (bs) (g).
3.2.4 Composição dos amidos naturais
Os amidos de ervilha e grão-de-bico foram avaliados quanto ao teor de umidade
e de substâncias acompanhantes.
O teor de umidade foi determinado no equipamento Moisture Analyzer (AND –
Mod. MX-50), utilizando-se 1 g de amostra, na temperatura de 105 °C.
Para avaliação do grau de pureza dos amidos obtidos foram avaliados os teores
de cinzas, proteínas e lipídeos segundo os métodos descritos pela AOAC (2006) e de
A
B
C
1ª
2
ª
3
ª
4
ª
1ª
2
ª
3
ª
4
ª
1ª
2
ª
3
ª
4
ª
49
fibra bruta pelo método da AACC (1995). O fator utilizado na conversão do teor de
nitrogênio (micro-kjeldahl) para proteína bruta foi 6,25. O teor de lipídeos foi avaliado
em aparelho Soxhlet tendo como solvente o hexano. O conteúdo de cinzas foi
determinado após calcinação em mufla por 2 horas a 550 °C.
O teor de amilose aparente presente nos amidos foi determinado de acordo com
a metodologia ISO6647 (International Organization for Standardization, 1987).
3.2.5 Caracterização dos amidos naturais
Os amidos extraídos de ervilha e grão-de-bico foram caracterizados quanto ao
aspecto geral em microscópio eletrônico de varredura, teor de amido resistente, fibra
dietética total (FDT), índice de solubilidade em água (ISA), índice de absorção de água
(IAA), difração de raios X, propriedades viscoamilográficas, propriedades térmicas, fator
de expansão e cromatografia de permeação em gel.
3.2.5.1 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para observar o aspecto geral
dos grânulos de amido. O microscópio eletrônico de varredura (ZEISS, DSM 940 A), foi
utilizado sob amperagem de 80 mA e voltagem de 5 Kv. A montagem das amostras foi
feita em suportes (stubs) com fita adesiva dupla face, onde os amidos foram fixados e
cobertos com uma fina camada de ouro em metalizador BAL-TEC SCD 050 por 220
segundos.
3.2.5.2 Teor de amido resistente
O teor de AR foi determinado utilizando a metodologia de Goñi et al. (1996),
procedimento analítico que tem como principais características a remoção de proteína
com pepsina (Sigma P-7000, 40 °C, 1 h e pH 1,5) e a mido digerível com α-amilase
(Sigma A-3176, 37 °C, 16 h e pH 6,9), solubilização do AR com KOH 2 M, hidrólise
enzimática do AR com amiloglucosidase (Sigma A-1602, 60 °C, 45 min., pH 4,75) e
quantificação do AR como glicose liberada pelo método da glicose-oxidase (Sigma
50
GAGO-20), multiplicando-se o valor de glicose encontrado por 0,9. Esta análise foi
realizada em triplicata.
3.2.5.3 Fibra dietética total (FDT)
O teor de fibra dietética total foi determinado utilizando o método enzimático-
gravimétrico AOAC 985.29 (2006). A hidrólise enzimática do amido e proteína foi
realizada da seguinte forma: gelatinização na presença de α-amilase termoestável
(Termamyl 120L, 97 °C, 15 min., pH 6,0), incubação com pepsina (Sigma P-7000, 40
°C, 30 min., pH 1,5) e incubação com amiloglucosidase (Sigma A-7255, 55 °C, 30 min.,
pH 4,0-4,6). A fibra dietética total foi precipitada com 4 volumes de etanol 95 % e
recuperada por filtração em cadinho de fundo sinterizado n° 2 com celite. Os valores de
fibra foram corrigidos pela subtração da proteína indigerível (kjeldahl N x 6,25) e cinzas
(incineração a 525 °C, 5 h). Esta análise foi reali zada em duplicata.
3.2.5.4 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA)
O IAA e o ISA foram determinados segundo a metodologia de Anderson, Conway
e Griffin (1969), com algumas modificações. Em tubo de centrífuga previamente tarado
pesou-se 0,5 g de amostra e adicionou-se 6 mL de água. Os tubos foram agitados por
30 min a 30 °C e, em seguida, centrifugados a 3000 g por 10 min. O líquido
sobrenadante foi escorrido cuidadosamente em placa de Petri previamente tarada e o
material remanescente foi pesado. A água da placa de Petri foi evaporada em estufa a
105 °C e o resíduo da evaporação foi pesado. Esta a nálise foi realizada em triplicata.
O IAA e o ISA foram calculados pelas equações (2) e (3), respectivamente.
PRE
PA
PRC
IAA
−
=
(2)
100(%) ×=
PA
PRE
ISA
(3)
51
Onde:
PRC - peso do resíduo de centrifugação (g);
PA - peso da amostra (g) (base seca);
PRE - peso do resíduo de evaporação (g).
3.2.5.5 Difração de raios X e cristalinidade relativa
As amostras de amido permaneceram em dessecador saturado com água por
uma noite, para padronizar o teor de umidade antes da análise. As amostras foram
submetidas a um difrator de raios X (Shimadzu - XRD 7000) com radiação Cu
kα
,
utilizou-se velocidade de varredura de 2°.min
-1
. sob ângulo 2θ variando de 4 a 50° nas
condições de trabalho com voltagem de 40 kV e corrente de 30 mA. Os perfis de
difração dos raios X foram classificados de acordo com os padrões de Zobel (1964).
A cristalinidade relativa dos amidos foi determinada quantitativamente seguindo a
metodologia descrita por Nara e Komiya (1983) com a utilização do software Origin 7.5
(Origin – version 7.5, Microcal Inc., Northampton, MA, USA). Os gráficos foram plotados
entre os ângulos 2θ de 4 e 30° e suavizados com a ferramenta ‘Adjacent Averaging’.
Uma curva conectando as bases dos picos foi plotada nos difratogramas, assim como
uma base linear (Figura 21). A área entre a curva e o difratograma corresponde à área
cristalina e a área inferior entre a curva e a base linear do difratograma corresponde à
área amorfa. A cristalinidade relativa foi determinada pela razão entre a área cristalina e
a área total obtidas dos difratogramas.
Figura 21 – Difratograma de raios X, onde a seção hachurada corresponde a área amorfa e a seção entre
o limite superior da seção hachurada e o gráfico corresponde a área cristalina
Fonte: Cheetham e Tao (1998).
52
3.2.5.6 Propriedades viscoamilográficas
As propriedades viscoamilográficas foram avaliadas em aparelho Rapid Visco
Analyser (RVA), série S4A (RVA Super 4), da Newport Scientific, utilizando a
programação Standard Analysis 2 (Tabela 1), do software Thermocline for Windows,
versão 3.0. A análise foi realizada em duplicata utilizando-se 3 g de amostra (14 % de
umidade) em 25 g de água. A correção no peso da amostra e da água para se obter os
14 % de umidade foi fornecida pelo software supracitado.
Tabela 1 - Parâmetros do Rapid Visco Analyser utilizados para determinação das
propriedades de pasta dos amidos
Tempo
(Minuto:Segundo)
Tipo Valor
00:00 Temperatura
50 °C
00:00 Velocidade 960 rpm
00:10 Velocidade 160 rpm
01:00 Temperatura
50 °C
08:30 Temperatura
95 °C
13:30 Temperatura
95 °C
21:00 Temperatura
50 °C
23:00 Temperatura
50 °C
Os resultados foram interpretados a partir dos gráficos plotados pelo programa.
Os parâmetros Temperatura de Pasta, Viscosidade Máxima, Tempo de Viscosidade
Máxima, Quebra de Viscosidade, Viscosidade Final e Tendência à Retrogradação,
empregados para interpretação dos resultados estão representados na Figura 22. As
unidades de viscosidade geradas pelo equipamento foram em RVU (Rapid Visco Units).
Cada unidade RVU corresponde a 12 cp.
53
Figura 22 – Curva viscoamilográfica obtida pelo RVA, com identificação dos parâmetros avaliados
3.2.5.7 Propriedades térmicas
As propriedades térmicas dos amidos foram avaliadas em calorímetro diferencial
de varredura (DSC-Pyris 1, Perkin Elmer, EUA), de acordo com o método descrito por
Liu et al. (2005), com modificações. O amido foi pesado (6 mg) com precisão em
pequenos recipientes de aço inoxidável de alta pressão (PE 0319-0218) e a água
deionizada adicionada com uma microseringa na proporção amido:água de 1:3. Os
recipientes foram selados em prensa universal (PE B013-9005) com adaptador (PE
B050-5340) e mantidos em repouso por 24 h em temperatura ambiente antes da análise
para o equilíbrio entre o amido e a água. O equipamento foi calibrado com índio. As
análises foram realizadas a uma taxa de aquecimento de 5 °C.min
-1
entre 40 e 200 °C.
Um recipiente vazio foi utilizado como referência. Com base no termograma foram
obtidos os seguintes valores de gelatinização: temperatura de início (T
o
), temperatura
de pico (T
p
), temperatura final (T
f
), faixa de temperatura (∆T = T
f
- T
o
) e variação de
entalpia (∆H). Esta análise foi realizada em duplicata.
54
3.2.5.8 Fator de expansão dos grânulos
O fator de expansão dos grânulos de amido foi avaliado de acordo com o método
direto proposto por Tester e Morrison (1990). A expansão dos grânulos de amido foi
avaliada nas temperaturas de 50, 60, 70, 80, 90 e 120 °C, com 3 repetições. Amostras
de amido (200 mg para ervilha e 50 mg para o grão-de-bico) foram pesadas (0,1 mg de
tolerância) em tubos de centrífuga (15 mL) e 5 mL de água foram adicionados. Os tubos
foram tampados e colocados em banho Dubnoff nas temperaturas de 50, 60, 70, 80, 90
°C, sob agitação constante, por 30 minutos. Para a temperatura de 120 °C utilizou-se
autoclave por 30 minutos. A seguir os tubos foram rapidamente resfriados a 20 °C e 0,5
mL de dextrana azul (5 mg.mL
-1
) foi adicionado. Os tubos foram agitados delicadamente
sendo invertidos várias vezes. Os tubos foram, então, centrifugados a 1500 g por 5
minutos e a absorbância do sobrenadante (A
s
) foi medida a 620nm em
espectrofotômetro. A absorbância do tubo de referência (A
r
), no qual não havia amido,
também foi medida.
O cálculo (Equação 4) do fator de expansão (FE) foi realizado baseado no peso
do amido corrigido para base seca, assumindo como densidade do amido o valor de 1,4
g.mL
-1
.
s
rs
A
AA
P
FE
−
×+=
7700
1
(4)
Onde:
P - peso de amostra (em miligramas)
A
s
- absorbância do sobrenadante
A
r
- absorbância do tubo de referência
3.2.5.9 Cromatografia de permeação em gel
Os perfis de distribuição da massa molecular dos amidos foram determinados por
cromatografia de permeação em gel, utilizando-se uma coluna GE XK 26/70 (2,6 cm de
diâmetro e 70 cm de altura), empacotada com o gel Sepharose CL-2B. As amostras
55
foram preparadas seguindo a metodologia de Song e Jane (2000). Adicionou-se 10 mL
de dimetilsulfóxido (DMSO) 90 % a 0,1 g de amido. A mistura foi aquecida em banho de
água fervente por 1 hora, seguir permaneceu por 24 h a 25°C sob agitação constante.
Uma alíquota de 3 mL foi misturada com 10 mL etanol absoluto para precipitar o amido,
com posterior centrifugação 30 min a 3000 g. O amido precipitado foi re-dissolvido com
9 mL de água destilada quente. Adicionou-se 1 mL de glicose (1mg.mL
-1
) e levou-se a
mistura para banho fervente por 30 min. Uma alíquota de 4 mL foi aplicada a base da
coluna e eluída de forma ascendente. Uma solução contendo 25 mM de NaCl e 1 mM
de NaOH foi usado como eluente numa taxa de 60 min.h
-1
. Frações de 4 mL foram
coletadas e analizadas quanto ao teor de carboidratos totais (CHO) a 490 nm, pela
metodologia de fenol sulfúrico (DUBOIS et al., 1956), e blue value (coloração com iodo),
a 630 nm (JULIANO, 1971).
3.2.6 Atividade da pululanase
A enzima utilizada para desramificação do amido foi a pululanase de marca
comercial Promozyme 400L. A atividade da pululanase comercial foi avaliada utilizando-
se o método proposto por Noda, Furuta e Suda (2001), com algumas modificações.
Uma solução de pululanase de 0,5 % foi preparada e uma alíquota de 0,25 mL desta
solução foi colocada em tubo de vidro de 50 mL. Após adição de 0,5 mL de solução de
pululana 1 % (0,25 g de pululana em 25 mL) e 0,25 mL de tampão acetato (0,1 M, pH
6,0), a mistura foi incubada a 40 °C por 10 minutos . Transcorrido este tempo, a reação
foi interrompida pela adição de 2 mL de solução de ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS),
sendo aquecido em banho de água fervente por 5 minutos. Foram adicionados 10 mL
de água destilada após o resfriamento, e feita a leitura em espectrofotômetro a 540 nm
para se determinar o teor de açúcares redutores expresso como glicose. Cada unidade
da enzima é capaz de hidrolisar a pululana liberando carboidrato reduzido com um
poder de redução equivalente a 1 µmol de glicose por minuto, expressa em unidades
por mililitro da enzima (U.mL
-1
).
56
3.2.7 Tratamentos de hidrólise dos amidos
As hidrólises dos amidos de ervilha e grão-de-bico foram realizadas seguindo a
seqüência de tratamentos apresentados na Figura 23.
Figura 23 – Esquema representativo das hidrólises dos amidos, onde A = autoclavagem
As siglas a seguir identificam cada tratamento:
T1 - amido natural (controle 1);
T2 - amido natural autoclavado (controle 2);
T3 - amido natural hidrolisado por ácido autoclavado;
T4 - amido natural hidrolisado por enzima autoclavado;
T5 - amido gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado,
T6 - amido gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado.
3.2.7.1 Hidrólise enzimática
A hidrólise do amido foi realizada com a enzima pululanase (Promozyme 400L),
que apresentou atividade de 441,2 U.mL
-1
. Testes prévios foram realizados com o
objetivo de verificar a melhor concentração da enzima pululanase (30, 40 e 50 U.g
-1
amido seco) para cada tipo de amido (ervilha, grão-de-bico, natural, gelatinizado),
sendo o valor de 40 U.g
-1
o mais indicado em todos os casos. A concentração de 40
U.g
-1
se mostrou mais efetiva que a de 30 U.g
-1
e a de 50 se mostrou similar à de 40
U.g
-1
.
57
Além disso, após a definição da concentração, foram realizados testes com
diferentes tempos de hidrólise, sendo definido o tempo de 10 horas para todos os
tratamentos, pois neste tempo todos os tratamentos já haviam atingido o máximo de
atuação da enzima.
Para hidrólise enzimática do amido natural, uma amostra de 50 g de amido foi
adicionada de tampão acetato de sódio 0,1 M pH 5,3 até completar 500 g de
suspensão. A enzima pululanase foi adicionada à suspensão na concentração de 40
U.g
-1
. A amostra foi incubada em banho térmico a 60 °C p or 10 h e, a seguir, colocada
em banho de água fervente por 10 min. para inativação da enzima.
Para o tratamento enzimático do amido pré-gelatinizado, uma amostra de 50 g
de amido natural foi adicionada de tampão acetato de sódio 0,1 M pH 5,3 até completar
500 g e a gelatinização se deu em banho de água fervente por 10 minutos. Após a
gelatinização, a amostra foi resfriada até 60 °C a enzima foi adicionada (40 U.g
-1
) e,
posteriormente, a amostra foi incubada em banho térmico a 60 °C por 10 h e, a seguir,
colocada em banho de água fervente por 10 min para inativação da enzima.
3.2.7.2 Hidrólise ácida
Para a hidrólise ácida do amido foi utilizada uma solução de HCl 2 M. O tempo
de hidrólise foi definido com base em testes prévios, sendo selecionado o tempo de 2,5
horas de digestão. Este tempo foi aquele cuja produção de açúcares redutores se
aproximou da máxima produção de açúcares redutores gerados pela pululanase.
Para hidrólise ácida do amido natural, uma amostra de 50 g de amido foi
adicionada de uma solução de HCl 2 M até completar 250 g de suspensão. A amostra
foi incubada em banho térmico a 45 °C por 2,5 h e, a seguir, neutralizada com NaOH 2
e 0,5 M até pH 6,0. O amido hidrolisado foi recuperado segundo Vasanthan e Batthy
(1998), ou seja, procedendo três centrifugações sucessivas a 1200 g por 10 minutos.
Para o tratamento ácido do amido pré-gelatinizado, uma amostra de 50 g de
amido natural foi adicionada de água destilada até completar 500 g e a gelatinização se
deu em banho de água fervente por 10 minutos. Após a gelatinização, 500 g de HCl 2 M
foram adicionados. A amostra foi incubada em banho térmico a 45 °C por 2,5 h e, a
58
seguir, neutralizada com NaOH 2 e 0,5 M até pH 6,0. O amido hidrolisado foi
recuperado segundo Vasanthan e Batthy (1998).
3.2.8 Obtenção do amido resistente
Para a obtenção do amido resistente, as amostras de amidos natural de ervilha e
grão-de-bico (controle), bem como as amostras hidrolisadas por enzima e ácido foram
autoclavadas a 121 °C por 30 minutos. Antes da auto clavagem as amostras foram
mantidas em banho de água fervente sob agitação por 10 minutos. Após a
autoclavagem, as amostras foram resfriadas a 4 °C e armazenadas nesta temperatura
por 24 h. Em seguida as amostras foram congeladas a -18 °C por 48 h e, então,
liofilizadas em liofilizador LIOTOP L101 da LIOBRAS.
As amostras liofilizadas foram moídas em almofariz, peneiradas (< 850 µm) e
guardadas em frascos de vidro devidamente tampados, que por sua vez, foram
armazenados em dessecador para análises posteriores.
3.2.9 Caracterização dos amidos resistentes obtidos
As amostras de AR obtidas no item 3.2.8 foram caracterizadas quanto ao
aspecto geral em microscópio eletrônico de varredura, teor de amido resistente, fibra
dietética total (FDT), índice de solubilidade em água (ISA), índice de absorção de água
(IAA), difração de raios X, propriedades viscoamilográficas e propriedades térmicas,
cujas metodologias utilizadas para cada análise encontram-se descritas nos itens
3.2.5.1 até 3.2.5.7.
3.2.10 Análise estatística
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com seis
tratamentos e duas repetições. Os resultados foram submetidos à análise de variância
(ANOVA) e ao Teste de Tukey (p<0,05) para comparação de médias utilizando-se o
sistema estatístico SAS versão 9.1 (SAS, 2002/2003). As médias dos valores e os
desvios padrões foram reportados.
59
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Rendimento do processo de extração dos amidos
O rendimento do processo de extração do amido e o teor de umidade das
matérias-primas utilizadas para extração do amido estão apresentados na Tabela 2.
Tabela 2 – Teor de umidade dos grãos de ervilha e grão-de-bico e rendimento do
processo de extração de amido
MATÉRIA-
PRIMA
UMIDADE
DOS GRÃOS
(%)
RENDIMENTO
DO
PROCESSO
(% bs
1
)
Ervilha
79,3 19,6
Grão
-
de
-
bico
10,8 20,5
1
Base seca.
O teor de umidade encontrado na ervilha fresca foi superior ao encontrado por
Canniatti-Brazaca (2006) que foi de 76,43 %. Isto ocorre devido às diferenças nas
variedades, condições climáticas na colheita e condições de transporte,
comercialização e armazenamento. No grão-de-bico o teor de umidade também foi
superior ao encontrado por Costa et al. (2006) que foi de 7,79 %, mas é considerado
adequado para sua conservação, pois foi inferior a 12 % (BRASIL, 2005b).
O isolamento do amido de leguminosas é geralmente difícil devido à presença de
uma grande fração de fibra fina hidratada que é derivada da parede celular que envolve
o grânulo de amido, além disso, na ervilha há proteínas floculantes insolúveis que
dificultam o processo de extração (RATNAYAKE; HOOVER; WARKENTIN, 2002;
SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
O rendimento obtido na extração do amido da ervilha cv. Utrillo foi inferior ao
encontrado na literatura para ervilhas forrageiras que é de 32,7-33,7 % (RATNAYAKE
et al., 2001). O menor rendimento na extração de amido pode ser atribuído às
60
diferenças de cultivar, maturidade dos grãos e procedimento de extração do amido
(SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
A extração de amido de ervilha, entretanto, pode ocorrer a partir do subproduto
gerado da extração de proteína. Portanto, pode ser considerada uma fonte de amido
relativamente barata em comparação com os amidos de milho, trigo e batata. O amido
de ervilha é utilizado principalmente em aplicações industriais e com restrições em
aplicações alimentares, principalmente em função da elevada tendência à
retrogradação (RATNAYAKE; HOOVER; WARKENTIN, 2002).
O rendimento na extração de amido de grão-de-bico no presente trabalho foi
inferior ao relatado na literatura que é de 30-35 %. Tal como na ervilha o rendimento
pode ser influenciado por diferenças de cultivar, condições de cultivo, maturidade dos
grãos e procedimento de extração do amido (SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
4.2 Composição dos amidos naturais
A composição físico-química dos amidos de ervilha e de grão-de-bico está
apresentada na Tabela 3.
Tabela 3 - Composição físico-química dos amidos naturais de ervilha e grão-de-bico
PARÂMETRO
AMIDO
Ervilha Grão-de-bico
Umidade (%)
10,74 ± 0,30
1
11,48 ± 0,20
Cinzas (% bs
2
)
0,08 ± 0,00 0,10 ± 0,01
Prot
eínas (%
bs)
0,31 ± 0,02 0,10 ± 0,00
Lipídeos (% bs)
0,01 ± 0,00 0,01 ± 0,00
Fibra Bruta (%
bs)
0,65 ± 0,07 0,33 ± 0,03
Amilose (% bs)
61,00 ± 0,85 29,20 ± 0,30
1
Média de triplicata ± desvio padrão.
2
Base seca.
61
A umidade dos amidos tanto de ervilha quanto de grão-de-bico foi adequada
para a conservação dos mesmos até o momento da utilização para obtenção do amido
resistente e realização das análises (BRASIL, 2005a).
O teor de cinzas no amido de ervilha foi de 0,08 %, valor intermediário dentro do
intervalo de valores encontrados por Han e Tyler (2003), Hoover e Ratnayake (2002) e
Ratnayake et al. (2001), que foi de 0,03 a 0,14 %. Para o grão-de-bico este resultado foi
inferior ao encontrado por Sayar, Koksel e Turhan (2005), que foi de 0,3 %; igual ao
encontrado por Singh, Sandhu e Kaur (2004) e superior ao encontrado por Hoover e
Ratnayake (2002), que foi de 0,05 a 0,06 %.
Ratnayake et al. (2001) encontraram valores de proteínas de 0,25 a 0,43 % em
amido de ervilha de diferentes cultivares, tais valores são similares ao encontrado no
presente trabalho. O amido de grão-de-bico apresentou teor de proteínas inferior ao
encontrado na literatura, que se encontra no intervalo de 0,50 a 1,26 % (HOOVER;
RATNAYAKE, 2002; HUANG et al., 2007; OLIVEIRA, 2007; REGE; PAI, 1996; SAYAR;
KOKSEL; TURHAN, 2005; SINGH; SANDHU; KAUR, 2004).
O teor de lipídeos no amido de ervilha foi inferior aos valores de 0,03 a 0,05 %
citados na literatura (HAN; TYLER, 2003; RATNAYAKE et al., 2001), bem como para o
teor de lipídeos no amido de grão-de-bico, com valores na literatura de 0,04 a 0,52 %
(HOOVER; RATNAYAKE, 2002; HUANG et al., 2007; OLIVEIRA, 2007; SINGH;
SANDHU; KAUR, 2004).
O teor de fibra bruta no amido de grão-de-bico foi inferior quando comparado
com o teor encontrado por Rege e Pai (1996), que foi de 0,5 %.
O baixo teor de cinzas, proteínas, lipídeos e fibra bruta tanto do amido de ervilha
quanto do amido de grão-de-bico refletem a pureza dos amidos extraídos, bem como a
eficiência no processo de extração.
O amido de ervilha apresentou teor de amilose de 61,0 %, valor este superior ao
encontrado em cultivares de ervilha lisa que foi de 33,1 a 48,8 % e semelhante ao
encontrado em cultivares de ervilha rugosa que foi de 60,5 a 88,0 % (RATNAYAKE;
HOOVER; WARKENTIN, 2002). Para o amido de grão-de-bico o teor de amilose foi de
29,2 %, estando dentro da faixa de valores reportados na literatura que é de 27,2 a 46,5
% (HUANG et al., 2007; SINGH; SANDHU; KAUR, 2004; YAÑEZ-FARIAS et al., 1997).
62
4.3 Caracterização dos amidos naturais
4.3.1 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
O aspecto geral dos grânulos de amido de ervilha e grão-de-bico pode ser
visualizado na Figura 24.
Figura 24 – Micrografias dos amidos naturais observados pela microscopia eletrônica de varredura
(aumento 500x). A) Amido de ervilha. B) Amido de grão-de-bico
Na Figura 24A e 24B observa-se diferenças no aspecto geral (tamanho e forma)
dos grânulos de amido, devido à fonte botânica. O amido de ervilha (Figura 24A)
apresentou grânulos relativamente menores se comparado ao de grão-de-bico, sendo
alguns deles compostos, enquanto que no amido de grão-de-bico (Figura 24B) são
simples.
O amido de ervilha (Figura 24A) parece ser uma mistura de grânulos simples e
compostos, com formas e tamanhos variados. A maior parte dos grânulos simples
(principalmente os grânulos pequenos) apresentou forma arredondada, enquanto que
os grânulos compostos (grânulos maiores) apresentaram forma irregular. Resultados
semelhantes foram encontrados por Otto, Baik e Czuchajowska (1997) em amido de
ervilha rugosa cv. Scout; por Aggarwal et al. (2004) em amido de ervilha das cultivares
Arkel e NDVP-12; e por Zhou, Hoover e Liu (2004) em amido de ervilha rugosa.
A
B
63
O amido de grão-de-bico (Figura 24B) apresentou grânulos grandes de formato
oval e pequenos de forma esférica. O MEV revelou uma superfície granular do amido
lisa sem evidências de fissuras. Observações similares para amido de grão-de-bico
foram reportadas em trabalhos anteriores por Hoover e Ratnayake (2002) nas cultivares
Desiray e Yuma, Singh, Sandhu e Kaur, (2004), nas cultivares GPF-2, PDG-4, L-550,
GL-769, PBG-1 e PDG-3, e Miao, Zhang e Jiang (2009) nas cultivares Kabuli e Desi.
A variação no tamanho e forma dos grânulos do amido pode ser devido à origem
biológica. A diferença na morfologia do grânulo pode ser atribuída à origem biológica, à
bioquímica dos amiloplastos e à fisiologia da planta (MIAO; ZHANG; JIANG, 2009).
4.3.2 Teor de amido resistente dos amidos naturais
Os teores de amido resistente obtidos dos amidos naturais de ervilha e grão-de-
bico se encontram na Tabela 4.
Tabela 4 - Teor de amido resistente (AR) presente nos amidos naturais
PARÂMETRO
AMIDO
E
rvilha
G
rão
-
de
-
bico
AR (
%)
39,85 ± 1,15
1
31,87 ± 1,35
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
O amido natural da ervilha apresentou 39,85 % de AR, teor superior ao
encontrado por Lehmann et al. (2003), que foi de 21,4 % de AR em amido natural de
ervilha lisa (com 31 % de amilose). Themeier et al. (2005), trabalhando com amido de
11 variedades de ervilha, encontraram 18,0 a 19,6 % de AR nos amidos das variedades
de ervilha contendo teor de amilose que variaram de 62,5 a 70,6 %.
O amido natural de grão-de-bico da cultivar Cícero apresentou 31,87 % de AR,
valor este superior aos 27,2 % encontrado por Marconi et al. (2000) em amido natural
de grão-de-bico.
64
O amido resistente encontrado nos amidos naturais é do tipo AR
2
, que ocorre
devido à estrutura granular própria do amido. Pode-se observar que o amido de ervilha
apresentou praticamente 8 pontos percentuais a mais no teor de AR do que o amido de
grão-de-bico. O teor de AR presente pode estar relacionado com o teor de amilose do
amido, pois o amido de ervilha, com 61 % de amilose, apresentou um maior teor de AR
do que o amido de grão-de-bico, com 29,2 % de amilose. A correlação positiva entre
teor de amilose e teor de AR foi também confirmada por outros estudos na literatura
(BROWN et al., 2001; LI et al., 2008; THEMEIER et al. 2005).
A amilose livre de lipídeos na região amorfa do grânulo pode ser suscetível à
hidrólise enzimática inicialmente, mas os fragmentos liberados durante a hidrólise
podem se associar rapidamente em formas de duplas-hélices insolúveis e resistentes à
ação enzimática. Além disso, por causa da baixa quantidade de amilopectina em
amidos de alto teor de amilose, uma fração das moléculas de amilose pode se
estruturar em duplas hélices nos grânulos de amido natural e, inerentemente, resistir a
hidrólise enzimática (SHI; JEFFCOAT, 2001).
4.3.3 Fibra dietética total (FDT) dos amidos naturais
A determinação de FDT envolve a digestão do amido com amilase termicamente
estável durante a fervura e pode ocasionar perdas variáveis de AR. A determinação de
AR por este procedimento geralmente é inferior aquele determinado por uma digestão
fisiológica a 37 °C. Além disso, a natureza do AR recuperado pelo procedimento FDT
provavelmente vai diferir da natureza do AR recuperado por um procedimento de
digestão in vitro a 37 °C (THOMPSON, 2000). Portanto, o teor de FDT revela a
estabilidade térmica dos AR.
Os teores de fibra dietética total (FDT) obtidos dos amidos naturais de ervilha e
grão-de-bico se encontram na Tabela 5.
65
Tabela 5 - Teor de FDT presente nos amidos naturais
PARÂMETRO
AMIDO
Ervilha Grão-de-bico
FDT (%)
14,33 ± 0,46
1
2,66 ± 0,51
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
O amido de ervilha apresentou maior estabilidade térmica do que o amido de
grão-de-bico. Ao se comparar o teor de AR avaliado pela metodologia fisiológica
(Tabela 4) com o avaliado pelo método de FDT (Tabela 5) ocorreu uma redução de 63
% na resistência do amido de ervilha à digestão enzimática. Já para o grão-de-bico esta
redução foi de 92 %. O teor de AR avaliado segundo Goñi et al. (1996) no amido de
ervilha foi 25 % maior que no grão-de-bico (Tabela 4), já segundo o método FDT foi 439
% maior (Tabela 5).
O teor de amilose influencia o teor de FDT dos amidos, sendo que, quanto maior
o teor de amilose, maior o teor de FDT (LI et al., 2008). Assim como observado neste
trabalho, este comportamento foi constatado por outros autores (BROWN et al., 2001;
THEMEIER et al. 2005).
Themeier et al. (2005) estudaram os amidos de 11 cultivares de ervilha e
encontraram 11,1 a 12,8 % de FDT nos amidos das cultivares de alto teor de amilose
(62,5-70,6 %), valores inferiores aos obtidos no presente trabalho que foi de 14,3 %.
O amido de grão-de-bico, com 29,2 % de amilose, apresentou 2,66 % de FDT,
Themeier et al. (2005) encontraram valores semelhantes de FDT (1,6 a 2,7 %) para
ervilhas com 30 a 32 % de amilose.
4.3.4 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) dos
amidos naturais
O IAA e o ISA fornecem a massa de água absorvida pelo amido seco e a
quantidade de componentes solúveis que foi lixiviada dos grânulos, respectivamente.
Estes índices dependem de vários fatores tais como a origem do amido, o teor de
66
amilose e amilopectina, o processo de isolamento e o histórico térmico
(KIATPONGLARP, 2007; NAKORN; TONGDANG; SIRIVONGPAISAL, 2009; SINGH;
SMITH, 1997).
O IAA depende da exposição à água de grupos hidrofílicos (-OH) das moléculas
de amilose e de amilopectina e da capacidade de formação de gel de tais moléculas.
Este índice está relacionado à capacidade de absorção e retenção de água pelos
constituintes da matéria-prima, sendo que o amido gelatinizado absorve mais água do
que em seu estado natural (FERREIRA, 2006; GOMEZ; AGUILERA, 1983).
O IAA e ISA dos amidos naturais de ervilha e grão-de-bico estão apresentados
na Tabela 6.
Tabela 6 - Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) dos
amidos naturais
IAA (g
.g
-
1
)
ISA (%)
E
rvilha
G
rão
-
de
-
bico
E
rvilha
Grão
-
de
-
bico
2,53 ± 0,06
1
1,95 ± 0,02 0,37 ± 0,12 0,03 ± 0,02
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
O amido de ervilha absorveu 2,5 vezes o seu peso em água e o amido de grão-
de-bico absorveu cerca de 2 vezes o seu peso.
É mais freqüente na literatura a determinação destes parâmetros em farinhas
desses grãos do que em amido. Kaur e Singh (2005) obtiveram valores de IAA que
variaram de 2,39 a 2,66 g.g
-1
em farinhas de grão-de-bico de diferentes cultivares. Já
Milán-Carrillo et al. (2000) encontraram IAA de 2,15 em farinha de grão-de-bico. Kaur,
Sandhu e Singh (2007) obtiveram IAA de 4,84 a 5,01 para farinhas de ervilhas de
diferentes cultivares.
O ISA depende da quantidade de moléculas solúveis presentes na amostra.
Pelos resultados observa-se que o índice de solubilidade do amido de ervilha foi
superior ao do amido de grão-de-bico, praticamente 10 vezes maior, o que mostra
diferenças entre os amidos destes grãos. O amido de ervilha apresentou maior
67
quantidade de moléculas solúveis. Entretanto o tamanho do grânulo de amido também
pode desempenhar um papel importante no padrão de solubilidade, pois quando o
grânulo é grande (amido de grão-de-bico), uma quantidade menor de grânulos está
presente numa área superficial definida e, como conseqüência, menor solubilidade é
obtida (GONZÁLEZ-SOTO et al., 2006).
4.3.5 Difração de raios X e cristalinidade relativa dos amidos naturais
Os difratogramas de raios X do amido natural de ervilha e grão-de-bico são
apresentados na Figura 25.
Figura 25 – Difratogramas de raios X dos amidos natural de ervilha e grão-de-bico
O amido natural de ervilha apresentou padrão de cristalinidade do tipo B, com
pico de intensidade média no ângulo de difração 2θ 5,5°, média-forte nos ângulos 22,2°
e 24,0°; e forte no ângulo 17,1° (ZOBEL, 1964). Est e padrão B é característico de
amido de tuberosas e milho de alto teor de amilose (DONALD, 2004; ZHOU; HOOVER;
LIU, 2004). Colonna et al. (1982), também encontraram padrão B de cristalinidade em
amido de ervilha rugosa da variedade Frogel (62,8 % de amilose), assim como
68
Bogracheva et al. (1999), em amido de ervilha mutante no gene r (65 % de amilose).
Hilbert e MacMasters (1946) pesquisando amidos de ervilha rugosa das variedades
Alderman, Perfection e Stratagem, com teor de amilose de 60 a 70 %, também
observaram padrão de cristalinidade B, nas três variedades.
O amido natural de grão-de-bico apresentou padrão de cristalinidade do tipo C,
com pico de intensidade média nos ângulos de difração 2θ 5,6° e 15,1° e picos fortes
nos ângulos 17,1° e 23,1° (ZOBEL, 1964). Este padrã o é considerado característico de
amido de leguminosas e consiste de uma mistura de estruturas cristalinas do tipo A e B
(DONALD, 2004). Outros autores também encontraram o padrão C para amido de grão-
de-bico natural (HUANG et al., 2007; HUGHES et al., 2009; SANDHU; LIM, 2008).
A cristalinidade relativa das amostras de amido de ervilha e grão-de-bico natural
é apresentada na Tabela 7.
Tabela 7 - Cristalinidade relativa dos amidos naturais
PARÂMETRO
AMIDO
Ervilha Grão-de-bico
CRISTALINIDADE (%)
28,09 ± 0,15
1
42,05 ± 0,59
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
A cristalinidade do amido de ervilha foi 33 % menor que à do grão-de-bico. Isso
decorre principalmente da diferença no teor de amilose de ambos, que foi de 61,0 %
para amido de ervilha e 29,2 % para o de grão-de-bico. Quanto maior o teor de amilose,
menor o grau de cristalinidade (CHEETAM; TAO, 1998), uma vez que a quantidade de
duplas hélices diminui com o aumento do teor de amilose (CHEETAM; TAO, 1997).
Essa cristalinidade inferior do amido de ervilha também pode ser percebida pelos
difratogramas da Figura 25, onde se observam picos menos intensos em relação ao
amido de grão-de-bico.
Cheetam e Tao (1998) estudando amidos de milho de diferentes teores de
amilose observaram que a cristalinidade relativa dos grânulos diminuiu com o aumento
do teor de amilose e o comprimento médio da cadeia de amilopectina, e pareceu ser
69
diretamente proporcional ao percentual molar da fração cadeia curta de grau de
polimerização (GP) 10-13. Segundo os autores, isso pode ocorrer devido às energias
relativas do empacotamento das duplas hélices em polimorfos A e B, à inabilidade das
enzimas envolvidas na formação da dupla hélice para controlar amilopectinas de cadeia
longa, ou à influência dos altos níveis de amilose sobre a cristalinidade.
O teor de AR (Tabela 4) no amido de ervilha natural com padrão B de
cristalinidade foi maior do que no amido de grão-de-bico natural com padrão C, o que
corrobora com as informações da literatura de que o padrão de cristalinidade tipo B dos
amidos é mais resistente à digestão enzimática do que os demais (ENGLYST;
KINGMAN; CUMMINGS, 1992; MUIR; O’DEA, 1992).
4.3.6 Propriedades viscoamilográficas dos amidos naturais
Os parâmetros das propriedades de pasta e os perfis viscoamilográficos, obtidos
no RVA, dos amidos de ervilha e grão-de-bico, se encontram na Tabela 8 e na Figura
26, respectivamente.
Tabela 8 - Propriedades de pasta
1
dos amidos naturais
AMIDO
Temp. de
pasta (°C)
Tempo
de pico
(min.)
VISCOSIDADE (RVU)
2
Máxima Quebra Final
Tendência à
retrogradação
E
… 12,1 ± 0,4
3
1,9 ± 0,3 0,5 ± 0,2
2,2 ± 0,5 0,8 ± 0,2
G
69,3 ± 0,2 6,4 ± 0,1 266,4 ± 5,0 99,4 ± 3,2
450,0 ± 6,9 283,0 ± 4,5
Notas: E - ervilha; G - grão-de-bico.
Sinais convencionais utilizados:
… Dado numérico não disponível.
1
Suspensões de amido 9,2 % (p/p).
2
Medida em Rapid Visco Units (RVU).
3
Média de duplicata
±
desvio padrão.
70
Figura 26 – Perfis de viscosidade de suspensões de amido (9,2 % p/p) obtidos no RVA
O amido natural de ervilha (Figura 26) apresentou viscosidade baixa (próxima a
zero) durante toda a programação tempo/temperatura do viscógrafo. A literatura
(JUHÁSZ; SALGÓ, 2008; SONG; JANE, 2000) atribui este comportamento ao elevado
teor de amilose desta fonte de amido. Os autores afirmam que quanto maior o teor de
amilose no amido menor é sua viscosidade quando aquecido. A ausência da
temperatura de pasta desse amido quando aquecido em Rapid Visco Analyser (RVA)
também é uma característica dos amidos de altos teores de amilose. Estes apresentam
elevadas temperaturas de gelatinização (> 100 °C) ou mesmo não gelatinizam
completamente nestas condições e assim, estes grânulos não contribuem para a
expansão e exibem uma viscosidade baixa (JANE et al., 1999). Hedley, Bogracheva e
Wang (2002) verificaram comportamento similar ao estudarem amido de ervilha
mutante no gene r, em suspensão aquosa (7,5 % bs) aquecida a 1 °C po r minuto e
agitada a 100 rpm.
Hilbert e MacMasters (1946) estudaram amidos de ervilha rugosa das variedades
Alderman, Perfection e Stratagem (teor de amilose de 65, 69 e 60 %, respectivamente).
Observaram que suspensões aquosas desses amidos (5 %) após aquecimento por 1
hora a 95 ° C tiveram características de suspensão ao invés de pasta, devido ao
limitado grau de expansão do grânulo. Os autores também concluíram que o elevado
poder de associação da amilose faz com que ela não seja prontamente dispersada para
formar soluções coloidais em temperaturas abaixo de 100 °C.
71
Ratnayake e Jackson (2007), estudando a gelatinização de amido de milho de
alto teor de amilose, concluíram que este amido não mostra expansão granular até 85
°C, o que indica a necessidade de maior quantidade de amilopectina para que o
processo de expansão ocorra. Também observaram que nesta temperatura (85 °C),
aproximadamente 50 % dos grânulos estavam rompidos.
Já o amido natural de grão-de-bico apresentou temperatura de pasta e pico de
viscosidade bem definidos, certa tendência à quebra devido ao cisalhamento a quente e
tendência à retrogradação com o resfriamento. A temperatura de pasta deste amido foi
de 69,3 °C. Singh, Sandhu e Kaur (2004) encontram v alores entre 75,1-77,1 °C para
suspensões de amido (6 %) de grão-de-bico de diferentes cultivares. Já Miao, Zhang e
Jiang (2009) encontraram valores superiores ao do presente trabalho (70,7 e 73,4 °C)
para amido de grão-de-bico das cultivares Desi e Kabuli, respectivamente, na mesma
concentração de amido.
Com relação às viscosidades máximas, de quebra, final e tendência à
retrogradação os valores foram 266,4; 99,4; 450,0 e 283,0 RVU, respectivamente. Para
Singh, Sandhu e Kaur (2004), os valores obtidos para amido de grão-de-bico (6 %)
foram de 92,3-181,1; 0-3,8; 136,6-270,8 e 44,3-93,6 RVU, respectivamente e, para
Miao, Zhang e Jiang (2009), os valores obtidos para amido de grão-de-bico (9,2 %)
foram 165,8-235,3; 71,4-97; 281,3-390,4 e 259,8-264,3 RVU, respectivamente. Para
todos os parâmetros de propriedade de pasta, as cultivares utilizadas por Miao, Zhang e
Jiang (2009), estiveram mais próximas da cultivar do presente trabalho.
A viscosidade final dá uma indicação da estabilidade da pasta cozida/resfriada
sob baixo cisalhamento. Mudanças na viscosidade durante o período de cocção
(quebra) dão indicações da estabilidade da pasta a quente. Já as mudanças que
ocorrem durante o resfriamento (retrogradação) podem mostrar a consistência do gel e
a retrogradação da molécula de amido (MIAO; ZHANG; JIANG, 2009).
Em estudos com sistemas modelo utilizando amido de milho com diferentes
teores de amilose Juhász e Salgó (2008) concluíram que a amilopectina é a principal
responsável pela captação de água. Quando o teor de amilose é de 27 % (amido de
milho normal) a amilose ajuda a manter a integridade dos grânulos intumescidos
72
quando interage com a amilopectina, no entanto, um teor de amilose elevado suprime a
viscosidade da pasta quente devido ao alinhamento e orientação das moléculas.
Elevados teores de amilose aumentam a estabilidade dos grânulos à ruptura sob
agitação, pois as moléculas lineares fortemente associadas mantêm a integridade do
grânulo de amido aumentando sua resistência à agitação mecânica, além de
apresentarem temperaturas de pasta mais elevadas e contribuírem para a alta
tendência a retrogradação (JANE et al., 1999; JUHÁSZ; SALGÓ, 2008; SONG; JANE,
2000).
As propriedades reológicas das pastas de amido estão relacionadas com o teor
de amilose, mas também são influenciadas pelas interações entre os componentes ou
pelo elevado nível de organização (cristalinidade) e pelas propriedades do grânulo
(tamanho, estrutura, distribuição, capacidade de ligação com água, entre outros)
(JUHÁSZ; SALGÓ, 2008).
4.3.7 Propriedades térmicas dos amidos naturais
As propriedades térmicas dos amidos são estudadas no DSC, tanto para avaliar
o processo de gelatinização quanto o processo de retrogradação do amido. A
temperatura de gelatinização dos amidos é característica do tipo de amido e depende
da transição vítrea da fração amorfa do amido (EERLINGEN; DELCOUR, 1995).
Na Tabela 9 estão apresentadas as propriedades térmicas dos amidos naturais
de ervilha e de grão-de-bico, com comparações da literatura para ambos, bem como
seus respectivos termogramas na Figura 27.
Pode-se observar pelos dados que o amido de ervilha apresentou uma ampla
faixa de temperatura de gelatinização (33,6 °C), ta l como observado na literatura
(HEDLEY; BOGRACHEVA; WANG, 2002; BOGRACHEVA et al., 1999). Já a variação
de entalpia foi maior, quando comparada com os mesmos autores.
73
Tabela 9 - Propriedades térmicas dos amidos naturais
AMIDO
PROPRIEDADES TÉRMICAS
T
o
1
(°C)
T
p
1
(°C)
T
f
1
(°C)
∆T
1
(°C)
∆H
1
(J.g
-
1
)
Ervilha
cv. Utrillo
56,1 ± 1,6
2
74,8 ± 1,5
89,7 ± 1,5
33,6
4,2 ± 1,1
Mutante r
3
,
4
,
5
– 52,5-60,0 – 34,0 2,4
Grão
-
de
-
bico
cv. Cícero
59,9 ± 0,2
64,6 ± 0,2
68,2 ± 0,5
8,3
14,7 ± 1,3
cv. L-550
6
61,5 66,7 71,3 9,8 8,0
cv. Desiray
7
59,4 64,7 71,1 11,7 9,7
1
T
o
= Temperatura inicial de gelatinização; T
p
= Temperatura de pico de gelatinização; T
f
= Temperatura
final de gelatinização; ∆T = T
f
- T
o
; ∆H = entalpia de gelatinização.
2
Média de duplicata
±
desvio padrão.
3
Hedley, Bogracheva e Wang (2002);
4
Bogracheva, Wang e Hedley (2001);
5
Bogracheva et al. (1999).
6
Singh, Sandhu e Kaur (2004);
7
Hoover e Ratnayake (2002).
Figura 27 – Perfil endotérmico observado por DSC dos amidos naturais
74
Bogracheva et al. (1999) e Hedley, Bogracheva e Wang (2002) verificaram que a
mudança na capacidade de aquecimento do amido de ervilha mutante r durante a
gelatinização foi muito lenta, não podendo ser referida como uma transição de primeira
ordem. Esta mudança lenta refletiu em alto valor de ∆T. A ausência de uma mudança
drástica na capacidade de aquecimento durante a gelatinização não permitiu definir
uma temperatura de pico para este amido, portanto, Tp foi determinada como uma faixa
de temperatura. Além disso, as mudanças na capacidade de aquecimento foram
relativamente baixas e resultaram em baixos valores de ∆H (Tabela 9).
Zhou, Hoover e Liu (2004) não obtiveram endoterma para amido de ervilha
rugosa numa faixa de temperatura de 25-145 °C, assi m como Bogracheva et al. (1995),
trabalhando com amido de ervilha mutante no gene r, numa faixa de temperatura de 20-
110 °C.
O amido de grão-de-bico apresentou pico endotérmico bem definido e
característico desta fonte de amido natural (Figura 27). As temperaturas T
o
, T
p
e T
f
de
gelatinização encontradas estão de acordo com os valores reportados pela literatura
(HOOVER; RATNAYAKE, 2002; MIAO; ZHANG; JIANG, 2009; SINGH; SANDHU;
KAUR 2004), como se observa na Tabela 9. A cultivar Desiray (HOOVER;
RATNAYAKE, 2002) apresentou os valores que mais se aproximaram dos valores do
amido da cultivar Cícero estudado no presente trabalho.
As diferenças na temperatura de gelatinização dos dois amidos podem ser
atribuídas às diferenças no teor de amilose, tamanho, forma e distribuição dos grânulos
de amido e à organização interna das frações do amido dentro do grânulo. Os valores
de T
o
, T
p
e T
f
são influenciados pela arquitetura molecular da região cristalina, que
corresponde à distribuição das cadeias curtas (GP 6-11) da amilopectina, e não pela
proporção de região cristalina, que corresponde à taxa amilose/amilopectina (MIAO;
ZHANG; JIANG, 2009).
A temperatura inicial de gelatinização (T
o
) do amido de grão-de-bico foi menor
que a temperatura de pasta obtida pelo RVA. Isso ocorre, pois a temperatura inicial de
gelatinização é detectada pelo DSC quando os primeiros grânulos começam a se
desorganizar, enquanto que temperatura de pasta está relacionada à sensibilidade do
75
aparelho em detectar os primeiros acréscimos de viscosidade na pasta de amido (JANE
et al., 1999).
A ∆T do amido de grão-de-bico foi quatro vezes menor que do amido de ervilha,
indicando um maior grau de homogeneidade dos cristais dentro dos grânulos
(HOOVER; RATNAYAKE, 2002). A T
o
e a ∆H do amido de grão-de-bico foram
superiores às do amido de ervilha. Essa diferença pode ser atribuída às diferenças nos
graus de cristalinidade (ervilha 28 % e grão-de-bico 42 %), pois temperaturas de
transição elevadas resultam de altos graus de cristalinidade, que dão estabilidade
estrutural e tornam o grânulo mais resistente à gelatinização. A extensão da perfeição
cristalina é refletida na faixa de temperatura de gelatinização e na variação de entalpia
obtidas por DSC (SINGH et al., 2003; TESTER, 1997).
A amilopectina desempenha o principal papel na cristalinidade do grânulo de
amido, então, a amilose por interferir na parte amorfa do grânulo, interfere na energia
necessária para a fusão dos cristais. Em amidos de alto teor de amilose há mais
regiões amorfas e menos regiões cristalinas e, portanto, menor entalpia de
gelatinização é obtida (SASAKI; YASUI; MATSUKI, 2000; SINGH et al., 2003).
4.3.8 Fator de expansão dos grânulos
O fator de expansão (FE) dos grânulos de amido é obtido pela razão entre o
volume dos grânulos expandidos e o volume de amido seco. Os fatores de expansão
apresentados pelos amidos de ervilha e grão-de-bico podem ser visualizados na Figura
28.
O fator de expansão é influenciado por complexos amilose-lipídeo, teor de
amilose, extensão da interação entre as cadeias de amido dentro dos domínios amorfos
e cristalinos do grânulo e estrutura molecular da amilopectina (ZHOU; HOOVER; LIU,
2004). A diferença entre o FE dos amidos de ervilha e de grão-de-bico pode ser
atribuída às três últimas causas de influência citadas, uma vez que o teor de lipídeo dos
amidos é muito reduzido (0,01 %) para ambas as fontes.
76
Figura 28 – Fator de expansão dos grânulos de amido de ervilha e de grão-de-bico
O amido de ervilha apresentou fator de expansão de 2,6 a 8,9 entre as
temperaturas de 50 e 120 °C, enquanto que o amido de grão-de-bico apresentou
valores de 7,1 a 34,7, na mesma faixa de temperatura.
A expansão do amido de ervilha apresentou 26 % da expansão do amido de
grão-de-bico na maior temperatura (120 °C). Zhou, H oover e Liu (2004) trabalharam
com amido de diversas leguminosas e também obtiveram baixo fator expansão (3,4)
para o amido de ervilha rugosa, atribuíndo esse fato ao baixo teor de amilopectina do
amido e/ou às fortes interações entre as cadeias de amilose. Cereda et al. (2001)
afirmam que amidos ricos em amilose mostram inchamento e solubilidade restritos,
mesmo após um período prolongado de aquecimento, o que indica um elevado grau de
associações nesses amidos.
Chung et al. (2008) trabalharam com amido de grão-de-bico das cultivares Myles,
FLIP 97-101C e 97-Indian2-11, e obtiveram os valores de fator de expansão de 4,6 a
10,4 numa faixa de temperatura de 60 a 90 °C. Hughe s et al. (2009) encontraram os
valores de 3,57; 4,56; 11,04; 17,8 e 25,92 para o fator de expansão da cultivar Desi
(ICC 12512-9), nas temperaturas de 50, 60, 70, 80 e 90 °C, respectivamente.
O poder de expansão baixo do amido de ervilha indica que a expansão não
desempenha um papel importante na gelatinização deste amido. Assim, os cristais nas
diferentes partes dos grânulos se rompem independentemente durante a gelatinização.
77
É provável que diferenças na estabilidade térmica dos cristais dentro dos grânulos
deste amido resultem no processo de rompimento, que ocorre numa faixa ampla de
temperatura (BOGRACHEVA; WANG; HEDLEY, 2001). Essa expansão muito baixa do
amido de ervilha explica a falta de viscosidade apresentada no RVA.
4.3.9 Cromatografia de permeação em gel
Os cromatogramas de permeação em gel dos amidos de ervilha e grão-de-bico
estão apresentados na Figura 29. O primeiro pico do perfil corresponde à fração da
amilopectina. O segundo pico que mostrou reação significativa com iodo corresponde à
fração amilose. O último pico foi o da glicose, adicionada para marcar o final da eluição.
Figura 29 – Perfil de eluição dos amidos de ervilha e grão-de-bico através de cromatografia de
permeação em gel Sepharose CL-2B
O amido de ervilha apresentou menor teor de carboidrato total e maior reação
com iodo que o amido de grão-de-bico, com relação ao primeiro pico (amilopectina).
Isso pode estar relacionado com o comprimento das cadeias laterais da amilopectina,
que quando são maiores reagem mais com o iodo e apresentam mais coloração (LI et
al., 2008).
A razão blue value e carboidrato total (BV/CHO) no pico da amilopectina (fração
23) foi de 0,22 para o amido de ervilha e de 0,16 para o amido de grão-de-bico. Uma
maior razão BV/CHO indica uma maior reação da amilopectina com o iodo.
78
O segundo pico (amilose) foi mais amplo e agudo para o amido de ervilha e mais
reduzido e achatado para o amido de grão-de-bico, o que indica e está de acordo com o
alto teor de amilose do amido de ervilha. Além disso, a amilose do amido de ervilha
parece ter massa molecular maior, pois a distribuição da mesma no perfil
cromatográfico foi mais ampla (SONG; JANE, 2000).
4.4 Produção de amido resistente nas amostras tratadas por diferentes processos
Os teores de AR presentes nas amostras de amidos de ervilha e grão-de-bico
resultantes dos diferentes tratamentos se encontram na Tabela 10.
Tabela 10 - Teores médios de AR dos amidos de ervilha e grão-de-bico naturais e
processados
TRATAMENTO
TEOR DE
AR (%)
E
rvilha
G
rão
-
de
-
bico
1
39,85 ± 1,15
1
b
c 2
31,87 ± 1,35
a
2
38,48 ± 0,70
c
16,35 ± 0,86
d
3
54,63 ± 1,75 ª 20,63 ± 0,42
c
4
38,75 ± 2,06
c
19,82 ± 0,13
c
5
53,62 ± 1,74 ª 25,10 ± 2,31
b
6
42,33 ± 3,47
b
32,33 ± 2,73
a
Nota: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado.
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
2
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
Os amidos naturais, de um modo geral, apresentam AR do tipo 2. Entretanto, o
processamento térmico normalmente destrói este tipo de amido, pela perda da estrutura
79
granular, mas produz AR
3
, devido à retrogradação. A gelatinização aumenta a
digestibilidade do amido pouco degradável, presumivelmente devido à desorganização
granular e à porosidade aumentada do substrato (RING et al., 1988). Como os produtos
alimentícios são normalmente submetidos a processos hidrotérmicos e não consumidos
in natura, há que se considerar de grande importância a avaliação do T2. No entanto,
amido de alto teor de amilose mantém uma parte do AR
2
, mesmo após o tratamento
térmico (THOMPSON, 2000).
Uma boa porção do AR de milho de alto teor de amilose resiste à fervura em
excesso de água e, assim, é estável nas condições de processamento comuns. Esse
material é denominado AR granular estável a fervura ao invés de AR
2
resistente a
fervura porque não é possível impedir que ocorra alguma retrogradação intragranular
(BRUMOVSKY; THOMPSON, 2001).
O teor de AR do amido de ervilha natural (T1) não diferiu estatisticamente do
amido natural autoclavado (T2) ou dos amidos tratados com enzima (T4 e T6), embora
o tipo de AR tenha sido alterado. A pré-gelatinização mostrou-se eficiente para a
hidrólise enzimática, pois o valor de AR foi superior ao amido que sofreu a hidrólise
enzimática sem a gelatinização prévia. No caso do tratamento ácido, este tratamento de
gelatinização prévia não interferiu nos teores.
O amido de ervilha natural hidrolisado por pululanase (T4) apresentou 39 % de
AR. Lehmann et al. (2003) estudaram amido de ervilha lisa (31 % de amilose)
gelatinizado desramificado com pululanase numa proporção substrato enzima 20:1 por
24 h a 50 °C. Para obtenção do AR autoclavaram por 30 min. a 121 °C e armazenaram
a 4 °C por 24 h, obtiveram 37,3 % de AR pelo método de Englyst; Kingman e
Cummings (1992), valor este próximo ao do presente trabalho.
O melhor tratamento na produção de AR para o amido de ervilha foram os
tratamentos ácido, independente da gelatinização prévia (T3 e T5). Estes valores foram
também superiores quando comparados aos tratamentos com amido de grão-de-bico.
Isso indica que a quebra que ocorreu sobre o amido de ervilha, com maior teor de
amilose, pela hidrólise ácida gera moléculas com grau de polimerização que facilita seu
pareamento e cristalização, ou seja, apresentam maior tendência à retrogradação. ou
recristalização.
80
Os amidos de um modo geral apresentam um padrão de hidrólise ácida que
ocorre em duas etapas em função do tempo. A primeira fase é atribuída à hidrólise
relativamente rápida (8 primeiros dias) da maior parte amorfa do grânulo de amido,
enquanto que na segunda fase acontece uma hidrólise mais lenta (7 e 12 dias) do
material cristalino (HOOVER, 2000).
A amilose é a principal fração do amido requerida para formação do AR
3
devido
ao alto grau de polimerização das moléculas que formam duplas hélices estabilizadas
por pontes de hidrogênio resistentes às enzimas. Quando o grau de polimerização é
menor que 100 unidades de glicose, o rendimento de AR
3
é menor porque os polímeros
não são longos o suficiente para formar cristais resistentes à enzima. Por outro lado, a
hidrólise insuficiente da amilose é indesejável, pois polímeros de amilose com grau de
polimerização maior que 300 não podem efetivamente se alinhar para formar cristais
resistentes às enzimas (EERLINGEN; DECEUNINCK; DELCOUR, 1993; ONYANGO, et
al., 2006).
Na literatura não foram encontrados estudos estruturais sobre a ervilha rugosa
cv. Utrillo, entretanto, existem pesquisas a respeito de cultivares rugosas, que
apresentam comportamento semelhante ao desta cultivar (em estudo). De acordo com
Ratnayake, Hoover e Warketin (2002) o comprimento das cadeias de amilose de ervilha
rugosa está entre 1000 e 1100 unidades de glicose, a amilopectina apresenta
ramificações com comprimento de cadeia médio de 34 unidades de glicose. Colonna e
Mercier (1984) reportaram a presença de uma fração intermediária ramificada (18,9 %)
de massa molecular baixa em amido de ervilha rugosa. Esta fração intermediária
contém cadeias curtas (C, GP = 15) e longas (L, GP = 45) como na amilopectina, mas a
razão C/L foi 3,6 em contraste com 9,6 e 8,1 para a amilopectina da ervilha rugosa e
lisa, respectivamente. O perfil de unidades de cadeia do material intermediário mostrou-
se similar ao da amilopectina da ervilha rugosa. No entanto, a estrutura fina dos clusters
do material intermediário é diferente e depende do tamanho molecular.
O teor de AR existente no amido de grão-de-bico natural (T1) (31,9 %) e o amido
pré-gelatinizado hidrolisado por enzima (T6) (32,3 %) foram superiores a todos os
demais tratamentos.
81
O amido de grão-de-bico no presente trabalho apresentou 29 % de amilose e seu
teor de AR foi de 16,4 %. Escarpa et al. (1996) trabalharam com amido de batata com
teor de amilose de 0 a 100 % na obtenção de AR por autoclavagem e observaram
aumento crescente no teor de AR (7,6 a 36,4 % de AR) com o aumento no teor de
amilose, sendo que para o teor de amilose de 25 % obtiveram 18,2 % de AR.
Considerando o amido natural autoclavado de grão-de-bico (T2) como controle
dos tratamentos de hidrólise para obtenção de AR, pode-se observar um aumento no
teor de AR com os processos hidrolíticos. Para o amido hidrolisado na forma natural (T3
e T4) não houve diferença estatística entre os tratamentos ácido e enzimático, mas para
o amido pré-gelatinizado (T5 e T6), o tratamento enzimático se mostrou mais eficiente
no aumento do teor de AR. Portanto, pode-se verificar que, dentro do parâmetro estado
do amido (natural ou gelatinizado), o amido gelatinizado apresentou os melhores
resultados e, dentro de hidrólise (ácida e enzimática), a hidrólise enzimática se mostrou
mais eficiente.
Quanto maior o grau de desramificação das moléculas, maior a quantidade de
cadeias curtas de amido que são produzidas. Estes fragmentos lineares podem
contribuir para a retrogradação do amido e reduzir a suscetibilidade do amido à ação
digestiva, aumentando o teor de AR (GONZÁLEZ-SOTO, 2004; PONGJANTA et al.,
2009).
González-Soto et al. (2007) avaliaram amido de banana desramificado com
pululanase Promozyme D (462,4 U/mL) na concentração de 10,6 U/g a 50 °C por 24 h,
autoclavado (121 °C por 30 min.) e mantidos sob ref rigeração (24 h a 4 °C). O teor de
AR obtido foi de 34,8 % em comparação com a amostra controle (não hidrolisado) que
foi de 9,1 %, sendo esse aumento associado ao processo de desramificação.
HYLON® VII, Hi-Maize® 1043, NOVELOSE® 240, e NOVELOSE® 330 da
National Starch e CrystaLean® da Sun Opta Ingredients são amidos de milho
comerciais com alto teor de AR, sendo os 3 primeiros AR
2
e os outros AR
3
. O teor de
AR para estes produtos é 54, 46, 47, 54 e 41 %, respectivamente (NUGENT, 2005; SHI;
JEFFCOAT, 2001). O amido de ervilha nos tratamentos T3, T5 e T6 apresentou valores
de AR dentro dos teores de AR dos amidos comerciais.
82
Até o momento a origem molecular exata do AR é obscura. No entanto, fatores
intrínsecos de ordem molecular tais como comprimento de cadeia, duplas hélices, tipo
de cristais, grau de cristalinidade e a conformação das cadeias de amido na superfície,
estão claramente envolvidos. Outros fatores como a porosidade do amido, a
acessibilidade da superfície ao ataque enzimático e a adsorção da enzima no amido
também pode afetar a resistência à digestão enzimática (SHI; JEFFCOAT, 2001).
4.5 Caracterização dos amidos resistentes obtidos
4.5.1 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
Os aspectos gerais dos grânulos de amido de ervilha obtidos por MEV, em
mesmo aumento, podem ser visualizados na Figura 30.
Nas micrografias é observada a presença de grânulos nas amostras de amido de
ervilha que passaram pelo tratamento térmico de autoclavagem (Figuras 30 B, C, D, E,
F e G). Isso pode ser explicado pela baixa expansão dos grânulos desse amido
conforme discutido no item 4.3.8, referente ao fator de expansão do amido natural
(Figura 28). Hilbert e MacMasters (1946), pesquisando amidos de ervilha rugosa das
variedades Alderman, Perfection e Stratagem, com teores de amilose de 60 a 70 %,
também observaram grânulos intactos e outros com expansão parcial após serem
aquecidos com água a 120 °C.
Nas Figuras 30 B, D, E, F e G as estruturas granulares encontram-se unidas por
uma massa amorfa, provavelmente formada pela amilose lixiviada durante a
autoclavagem e retrogradada no armazenamento a 4 °C . Já na Figura 30C, que
representa o amido natural tratado com ácido, observa-se grânulos unidos em grupos
bem menores que os demais e com menos massa amorfa ligante. Isso pode ter
ocorrido, pois amidos naturais tratados por ácido apresentam uma tendência a ter sua
temperatura de gelatinização aumentada (HOOVER, 2000). Com uma temperatura de
gelatinização maior, possivelmente menor número de grânulos se rompeu (na
temperatura da autoclave) para liberar amilose no meio, formando menor quantidade de
massa ligante. No tratamento com gelatinização prévia seguida da ação ácida este
83
comportamento não foi observado (os grânulos estão aderidos), pois a gelatinização
ocorreu antes. Na Figura 30E, apesar de estarem em blocos, os grânulos não parecem
ter muita massa envolvendo-os, entretanto, essa mesma amostra apresentou alguns
agrupamentos de grânulos recobertos com fina camada amorfa (Figura 30F).
Figura 30 – Micrografias dos amidos de ervilha observados pela microscopia eletrônica de varredura
(mesmo aumento). A) Natural. B) Natural autoclavado. C) Natural Hidrolisado por ácido
autoclavado. D) Natural Hidrolisado por enzima autoclavado. E-F) Gelatinizado hidrolisado
por ácido autoclavado. G) Gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado
A
B
C
D
E
F
G
84
Lii, Tsai e Tseng (1996) estudaram o efeito da amilose nas propriedades
reológicas de amido de arroz das variedades Kaoshiung Sen 7 (26 % de amilose) e
Taichung waxy 70 (1 % de amilose). Observaram que para o amido de arroz ceroso
(com um baixo teor de amilose) a estrutura cristalina foi facilmente destruída e, além
disso, o grânulo de amido absorveu muita água, apresentando alto poder de expansão.
Os autores concluíram que a rigidez dos grânulos de amido foi inversamente
proporcional ao poder de expansão e foi dependente do teor de amilose.
Cadeias longas de amilopectina podem cristalizar com moléculas de amilose,
que pode se prolongar por vários clusters adjacentes e assim, contribuir para as duplas
hélices em vários cristais. Isto poderia resultar em um baixo grau de expansão e uma
redução da lixiviação de material (ONG; BLANSHARD, 1995). O amido de milho de alto
teor de amilose ao ser aquecido em excesso de água apresenta expansão e lixiviação
de amilose bem reduzidas (THOMPSON, 2000).
O aspecto geral dos grânulos de amido de grão-de-bico obtidos por MEV, em
mesmo aumento, pode ser visualizado na Figura 31.
Sob microscopia eletrônica de varredura os amidos resistentes de grão-de-bico
de todos os tratamentos (Figuras 31B-31F) mostraram-se como uma massa amorfa, de
estrutura coesa, tendo desaparecido o aspecto granular visualizado na Figura 31A.
Estes resultados indicam uma gelatinização intensa desse amido com o tratamento
térmico utilizado, diferentemente do observado para grânulos de amido de ervilha cv
Utrillo. Embora ocorra esta gelatinização mais intensa do amido de grão-de-bico, os
teores de AR obtidos foram inferiores aos obtidos para o amido de ervilha.
Resultados semelhantes a este do AR de grão-de-bico foram observados por
Escarpa et al. (1996) em AR de batata obtido por autoclavagem e por Miao, Jiang e
Zhang (2009) em amido de milho ceroso tratado com pululanase.
85
Figura 31 – Micrografias dos amidos de grão-de-bico observados pela microscopia eletrônica de
varredura (mesmo aumento). A) Natural. B) Natural autoclavado. C) Natural Hidrolisado
por ácido autoclavado. D) Natural Hidrolisado por enzima autoclavado. E) Gelatinizado
hidrolisado por ácido autoclavado. F) Gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado
4.5.2 Fibra dietética total (FDT)
O método de Goñi et al. (1996) para determinar AR consiste na remoção da
proteína e do amido digerível com posterior solubilização do amido resistente (KOH) e
hidrólise enzimática do mesmo para possibilitar sua quantificação como glicose
liberada. Este método foi desenvolvido para simular as condições fisiológicas do
processo digestório em termos de pH e tempo de trânsito do estômago e intestino, bem
como a temperatura fisiológica.
Já o método FDT detecta o amido indigerível que permanece após 15 minutos de
fervura com α-amilase termoestável. Este método, que inicialmente não foi planejado
para determinação de AR, detecta apenas a porção de AR que resiste ao tratamento de
fervura. A porção de AR isolada pelo método de FDT é importante não só porque
aparece como fibra dietética (em rótulos), mas é também relativamente estável
A
B
C
D
E
F
86
termicamente, podendo ser adicionada a um alimento que deverá passar por
processamento em altas temperaturas.
A estabilidade térmica do AR, portanto, pode ser determinada pelo método FDT
ou por um método fisiológico, como Goñi et al. (1996) por exemplo, após a mostra
passar por uma etapa de fervura.
Considerações acerca destes métodos foram efetuadas por Brumovsky;
Thompson (2001). Neste estudo os autores consideram que a fervura elimina o AR
2
existente em amido de batata e banana. Os métodos que incluem a fervura podem ser
utilizados para quantificar o AR
3
, excluindo o AR
2
. No entanto, foi evidenciado que para
amido de milho de alto teor de amilose (HAMS) uma porção de amido natural
permaneceu resistente após a fervura. Quando um método fisiológico (37 °C) é
aplicado em HAMS natural, um teor relativamente elevado de AR é observado, e este
material é por definição AR
2
. Quando o método FDT é aplicado em HAMS natural, o
amido recuperado pode representar o AR
2
, mas a quantidade recuperada é bem menor.
A diferença é primariamente devido ao tratamento de fervura, pois ao se avaliar AR pelo
método fisiológico após fervura das amostras, os valores de AR diminuíram. Assim,
conclui-se que somente uma porção de AR
2
do HAMS é estável ao tratamento de
fervura. Este material é denominado AR granular estável a fervura ao invés de AR
2
resistente a fervura porque não é possível impedir que ocorra alguma retrogradação
intragranular.
Quando o teor de FDT aumenta, ou seja, quando o teor de AR estável a fervura
aumenta, a probabilidade deste AR sobreviver ao tratamento térmico comumente
encontrado no processamento dos alimentos também aumenta. Portanto, o teor de FDT
deve ser levado em conta quando o AR é utilizado em alimentos que receberão
tratamento térmico (BRUMOVSKY; THOMPSON, 2001).
Os teores de FDT dos amidos de ervilha e de grão-de-bico, naturais e
processados, estão apresentados na Tabela 11.
87
Tabela 11 - Teores médios de FDT dos amidos de ervilha e grão-de-bico naturais e
processados
TRATAMENTO
TEOR DE FDT (%)
E
rvilha
G
rão
-
de
-
bico
1
14,33 ± 0,46
1
d 2
2,66 ± 0,51
d
2
25,64 ± 0,57
c
11,06 ± 1,09
b
3
31,94 ± 1,33
b
7,25 ± 1,50
c
4
22,92 ± 1,90
c
10,54 ± 0,96
b
5
37,06 ± 1,47 ª 15,72 ± 0,53
a
6
23,79 ± 1,02
c
8,68 ± 0,08
bc
Nota: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado.
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
2
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
Observa-se uma redução considerável de AR nas amostras, tanto de ervilha
quanto de grão-de-bico, ao se avaliá-los quanto à estabilidade térmica. Para o amido de
ervilha, o natural foi o que apresentou a maior redução no teor de AR comparando-se
com o método de Goñi et al. (1996), que foi de 63 %, o tratamento ácido do amido
gelatinizado foi o que apresentou a menor redução de resistência à digestão (31 %),
bem como o controle (T2), com 33 % de redução, os demais tratamentos apresentaram
valores intermediários de redução, 42, 41 e 44 % para T3, T4 e T6, respectivamente.
Para o amido de grão-de-bico, a maior redução na resistência à digestão também
foi para o amido natural (92 %). Dentre os demais tratamentos, a menor redução foi
para o controle (T2) com 32 % de redução, os T3, T4, T5 e T6 apresentaram redução
intermediária de 65, 47, 37 e 73 %, respectivamente.
88
O teor de FDT dos amidos de ervilha se mostrou bem superior à dos amidos de
grão-de-bico. Além do amido de ervilha possuir ou gerar maior teor de AR, este AR é
termicamente mais estável.
Para o amido de ervilha observa-se que o amido natural (T1) apresentou uma
elevação considerável no teor de FDT apenas pelo processo de autoclavagem (T2),
isso ocorre devido à retrogradação da amilose, pois quando retrogradada esta
macromolécula apresenta estabilidade térmica. A estabilidade térmica da amilose
retrogradada está associada ao tamanho das hélices (número de unidades de glicose
envolvidas) e ao número de imperfeições na estrutura (HARALAMPU, 2001). Cadeias
muito curtas (GP < 10) não são hábeis para formar duplas hélices e podem estar
localizadas nas regiões cristalinas como cadeias suspensas, produzindo defeitos na
estrutura (GENKINA et al., 2007).
Defeitos na estrutura cristalina são mais pronunciados em amidos de alto teor de
amilose do que em amidos de teor normal de amilose, devido à presença de cadeias de
amilose ligadas na lamela cristalina (KOZLOV et al., 2007).
Os tratamentos de amido de ervilha com enzima desramificadora (T4 e T6) não
apresentaram diferença estatística em relação ao controle (T2), ou seja, o tratamento
enzimático não modificou a estabilidade térmica dos AR. Já os tratamentos ácidos,
tanto no amido natural (T3) quanto no gelatinizado (T5), se mostraram bem superiores
ao controle (T2), principalmente neste último.
O amido de grão-de-bico tratado apenas por autoclavagem (T2) também
apresentou uma elevação considerável no teor de FDT com relação ao amido natural
(T1). Isto pode ser explicado pelo mesmo mecanismo descrito para o amido de ervilha,
a retrogradação da amilose. No entanto, este aumento foi relativamente superior no
grão-de-bico (4,1 vezes) do que no amido de ervilha (1,8 vezes) (Tabela 11),
provavelmente pela expansão maior dos grânulos do amido de grão-de-bico que rompe
os grânulos possibilitando maior pareamento e cristalização das cadeias de amilose.
Assim como no amido de ervilha, o tratamento enzimático (T4 e T6) no grão-de-
bico não apresentou diferença estatística com relação ao controle (T2). No entanto, o
tratamento ácido do amido natural (T3) foi o que resultou em menor valor de FDT (7,2
%) e o tratamento ácido do amido pré-gelatinizado (T5) gerou o maior valor (15,7 %).
89
Amidos pré-tratados com ácido produzem elevados teores de AR quando
comparados com o amido natural, isso pode ser atribuído ao aumento na taxa de
retrogradação do amido hidrolisado. A hidrólise ácida parcial produz cadeias lineares
curtas aumentando a mobilidade das moléculas. As cadeias lineares curtas participam
da formação de porções resistentes pelo rearranjo e recristalização do amido durante a
autoclavagem e resfriamento. O tamanho molecular influencia a formação de AR
porque afeta a mobilidade das cadeias de amido (KOKSEL et al., 2007; SHIN et al.,
2004).
Supõe-se que o amido gelatinizado com alta resistência à hidrólise enzimática
por α-amilase termoestável (FDT) só possa ser obtido quando a cristalização ocorre por
segmentos suficientemente longos (25 unidades de glicose). Assim, se condições são
criadas onde a cristalização é favorecida, e se o amido contém altas concentrações de
moléculas poliméricas com cadeias suficientemente longas disponíveis para formação
de duplas hélices, altos níveis de amido ‘fortemente’ resistente são esperados
(EERLINGEN; DELCOUR, 1995).
Os tratamentos T3 e T5 do amido de ervilha apresentaram teores de FDT dentro
de valores encontrados em AR comerciais, Hi-Maize® 240, Hi-Maize® 260,
NOVELOSE® 330 e CrystaLean®, com 40, 60 30 e 30 % de FDT. Os dois primeiros
produtos são AR
2
e os dois últimos AR
3
(GELENCSÉR et al., 2008).
4.5.3 Difração de raios X e cristalinidade relativa
Os difratogramas das amostras de amido de ervilha e grão-de-bico, naturais ou
tratados por diferentes processos para se obter AR, estão representados na Figura 32.
O padrão de cristalinidade para todas as amostras de amido (ervilha e grão-de-
bico) que foram processadas foi do tipo B, com pico de intensidade fraca no ângulo de
difração 2θ 5,5°, média nos ângulos 22,2° e 24,0°; e forte no ângulo 17,1° (ZOBEL,
1964). Isto está de acordo com os resultados de Eerlingen, Deceuninck e Delcour
(1993); Leong, Karim e Norziah (2007) e Mun e Shin (2006), que também obtiveram
padrão B para os amidos resistentes das fontes trigo, sagu (Metroxylon sagu) e milho
90
normal, respectivamente. A retrogradação em baixas temperaturas leva a formação de
padrão de cristalinidade B (SIEVERT et al., 1991).
Figura 32 – Difratogramas de raios X dos amidos de ervilha (A) e de grão-de-bico (B): 1 - natural; 2 -
natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural hidrolisado por
enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 - gelatinizado
hidrolisado por enzima autoclavado
No amido de grão-de-bico os tratamentos causaram uma mudança na estrutura
cristalina, fazendo com que o padrão mudasse do tipo C no amido natural para tipo B,
em todos os tratamentos de obtenção de AR. Pode-se observar que o pico 2θ a 23,1°
do amido natural desaparece e surge o doblete a 2θ 22,5° e 24,1° nos amidos
retrogradados, resultados estes que indicam fortemente a mudança que ocorreu na
estrutura cristalina do amido. Uma mudança de padrão semelhante foi observada por
Leong, Karim e Norziah (2007) para amido de sagu (Metroxylon sagu).
O tratamento de ambas as fontes de amido com gelatinização previamente ao
ataque ácido (T5) mostrou os picos mais achatados dentre todos os tratamentos
estudados.
O tratamento de hidrólise enzimática do amido de grão-de-bico pré-gelatinizado
(T6) apresentou um gráfico com picos mais definidos e intensos quando comparado
com os demais tratamentos. Picos mais definidos e intensos sugerem que a estrutura
91
do AR compreende cadeias de amilose recristalizadas, e talvez fragmentos de
amilopectina linear (desramificação) que co-cristalizaram no aquecimento e
resfriamento (LEONG; KARIM; NORZIAH, 2007). Ou seja, este tratamento formou uma
estrutura cristalina mais intensa, resultando num maior teor de AR.
As cristalinidades relativas das amostras de amido de ervilha e de grão-de-bico
natural e dos respectivos AR obtidos pelos diversos tratamentos são apresentadas na
Tabela 12.
Tabela 12 - Cristalinidade relativa dos amidos de ervilha e grão-de-bico
TRATAMENTO
CRISTALINIDA
DE RELATIVA
(%)
E
rvilha
Grão
-
de
-
bico
1
28,09 ± 0,15
1
c 2
42,05 ± 0,59
b
2
28,87 ± 1,28
c
30,19 ± 1,06
d
3
35,72 ± 0,54 ª 34,82 ± 0,39
c
4
33,26 ± 0,98
b
34,58 ± 0,28
c
5
36,02 ± 0,46 ª 29,14 ± 0,97
d
6
35,79 ± 0,28 ª 45,56 ± 0,70
a
Nota: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado.
1
Média de triplicata
±
desvio padrão.
2
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
O amido de ervilha natural (T1) e o autoclavado (T2) apresentaram
cristalinidades iguais, diferentemente do que ocorreu nos mesmos tratamentos no
amido de grão-de-bico. Isto talvez pela maior resistência dos grânulos do amido de
ervilha aos tratamentos hidrotérmicos.
Os tratamentos de ambas as fontes de amido por hidrólise apresentaram-se mais
cristalinos que aqueles apenas autoclavados, exceção feita ao amido de grão-de-bico
92
tratado por gelatinização previa ao ataque ácido (T5), que não diferiu do T2 (controle).
Isto ocorre porque a hidrólise aumenta o número de cadeias lineares ou menos
ramificadas ou de menor massa molecular que, após o processamento térmico e
resfriamento se associam mais facilmente formando uma estrutura mais cristalina.
Quanto maior o teor de amilose (ou de cadeias menos ramificadas), maior lixiviação de
solúveis durante a gelatinização e maior a retrogradação ou cristalinidade desses
amidos.
Para o amido de ervilha, dentre os tratamentos por hidrólise houve diferença
estatística apenas para o amido natural hidrolisado por enzima (T4), que apresentou
cristalinidade relativa menor que os demais.
No caso do amido de grão-de-bico, cujo grânulo de amido natural é bem mais
cristalino que o de ervilha devido ao seu menor teor de amilose, o simples processo de
autoclavagem e resfriamento reduziu drasticamente sua cristalinidade relativa,
passando de 42 para 30 %. Este fato evidencia a perda de estrutura sofrida pelo
grânulo com o processo de gelatinização seguido de retrogradação.
O maior valor de cristalinidade para o amido de grão-de-bico foi para o T6, que
também apresentou o maior teor de AR, ou seja, este deve ter um maior teor de
amilose ou de cadeias mais lineares, que influenciam o teor de AR, bem como a
cristalinidade dos amidos. Sievert, Czuchajowska e Pomeranz (1991) também
observaram essa correlação positiva entre cristalinidade e AR, trabalhando com amido
de milho de alto teor de amilose com diferentes ciclos de autoclavagem/ resfriamento.
4.5.4 Propriedades térmicas
No geral, a transição endotérmica do amido pode ser entendida em termos da
influência das interações entre amilose-amilopectina, amilose-lipídeo e amilose-amilose
e a temperatura de transição para cada interação é de ≈80, 120 e >140 °C,
respectivamente (BOLTZ; THOMPSON, 1999; SHIN et al., 2004). Como os amidos de
ervilha da cultivar Utrillo e de grão-de-bico da cultivar Cícero não apresentam teores
consideráveis de lipídeos acompanhantes restam as possibilidades das interações
93
amilose-amilopectina e amilose-amilose para explicar as transições endotérmicas dos
amidos retrogradados.
A avaliação das propriedades térmicas por DSC para o amido de ervilha natural e
para os tratamentos diversos é apresentada na Tabela 13 e os termogramas na Figura
33.
Tabela 13 - Propriedades térmicas do amido de ervilha natural e submetidos aos
diferentes tratamentos
TRAT
PROPRIEDADES TÉRMICAS
T
o
1
(°C)
T
p
1
(°C
)
T
f
1
(°C)
∆T
1
(°C)
∆H
1
(J.g
-
1
)
1
56,1 ± 1,6
2
d
3
74,7 ± 1,5
e
89,7 ± 1,4
f
33,6 4,2 ± 1,1
a
b
2
145,0 ± 1,0
c
146,0 ± 0,3
d
147,4 ± 0,2
e
2,4 0,6 ± 0,1
c
152,3 ± 0,5
a
158,9 ± 0,1
a
166,3 ± 0,7
a
14,0 5,9 ± 0,3
a
3
143,7 ± 0,4
c
144,3 ± 0,4
d
150,6 ± 0,4
d
6,9 6,2 ± 1,0
a
4
150,7 ± 0,7
a
154,4 ± 0,5
b
157,4 ± 0,5
b
6,7 2,8 ± 0,7
bc
5
146,1 ± 0,9
bc
149,6 ± 0,4
c
152,7 ± 1,1
cd
6,6 4,4 ± 0,5
a
b
6
147,8 ± 1,2
b
150,9 ± 1,4
c
153,7 ± 1,5
c
5,9 4,8 ± 1,8
a
b
Notas: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado; TRAT = tratamento.
1
T
o
= Temperatura inicial de gelatinização; T
p
= Temperatura de pico de gelatinização; T
f
= Temperatura
final de gelatinização; ∆T = T
f
- T
o
; ∆H = entalpia de gelatinização.
2
Média
±
desvio padrão.
3
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
94
Figura 33 - Perfil endotérmico do amido de ervilha natural e dos AR obtidos no DSC, onde: 1 - amido
natural; 2 - amido natural autoclavado; 3 - amido natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4
- amido natural hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - amido gelatinizado hidrolisado por
ácido autoclavado, 6 - amido gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado
As atividades térmicas dos amidos resistentes de ervilha gerados pelos diversos
tratamentos (144 a 166 °C) foram bem superiores às do amido natural (56 a 89 ºC). Isto
porque, de acordo com Haralampu (2001), a calorimetria diferencial de varredura (DSC)
da amilose retrogradada mostra atividade térmica de 100 a 165 °C, dependendo da
massa molecular e de como a amilose foi retrogradada (histórico de
tempo/temperatura). Normalmente os ciclos térmicos entre a temperatura de transição
vítrea e a temperatura de fusão dos micro-cristais tendem a aperfeiçoar regiões
ordenadas e aumentam o pico de temperatura e a entalpia. De acordo com este mesmo
autor (HARALAMPU, 2000) os AR apresentam picos de temperatura no DSC em uma
faixa de 120 a 165 °C e estes estão associados com a fusão das duplas hélices da
amilose.
Pode-se observar pelos dados da Tabela 13, bem como pelo termograma da
Figura 33 que o amido de ervilha do tratamento controle (T2) apresentou 2 picos
endotérmicos, o primeiro numa faixa de temperatura entre 145-147 °C e outro entre
152-166 °C.
95
Dentre os tratamentos para obtenção de AR a partir do amido de ervilha
observou-se que os tratamentos ácidos apresentaram T
o
, T
p
e T
f
menores que os AR
obtidos do tratamento enzimático, apesar de nem todos apresentarem diferença
estatística. O AR obtido pelo tratamento com enzima (T4) foi o único que apresentou
diferença estatística dos demais tratamentos nos três parâmetros (T
o
, T
p
e T
f
), sendo
superior.
Os maiores valores de ∆H ocorreram para o AR obtido com o amido natural
tratado por ácido (T3) e para a segunda endoterma do amido autoclavado direto (T2),
mas diferiu estatisticamente apenas do T4.
A temperatura e amplitude da endoterma de gelatinização aumentam com a
hidrólise ácida. No entanto, a influência da hidrolise ácida na entalpia de gelatinização
varia com a fonte de amido e o tempo de hidrólise. Como a hidrólise ácida ataca
preferencialmente a região amorfa do grânulo, a parte cristalina restante, desligada da
parte amorfa, não é mais desestabilizada por ela. Conseqüentemente, o amido
cristalino (amido tratado por ácido) se funde a uma temperatura maior e a faixa de
temperatura de transição é mais ampla (HOOVER, 2000; JACOBS et al., 1998).
Morrison et al. (1993), trabalharam com resíduos lintnerizados de amido normal e
ceroso de cevada e sugeriram que a maior temperatura de transição pode ser devido às
duplas hélices longas da amilopectina do amido hidrolisado, onde os pontos de
ramificação podem reduzir o comprimento da hélice que forma os segmentos de
cadeias A e B.
Lehmann et al. (2003) trabalharam com amido de ervilha lisa (31 % de amilose)
lintnerizado e desramificado com pululanase para obtenção de AR e observaram picos
endotérmicos entre 147 e 150 °C, faixa mais restrit a do que a obtida no presente estudo
para a cv Utrillo. Estes autores também observaram que o tratamento com hidrólise
ácida gerou picos mais largos e com dois ombros no termograma, o que indica a falta
de homogeneidade do material.
Sievert e Pomeranz (1990) trabalharam com amido de milho de alto teor de
amilose (amylomaize VII), milho, trigo, ervilha e batata. Os autores isolaram o amido AR
obtido por método enzimático e encontraram transição endotérmica entre 120 e 177 °C
que, aparentemente, foi devido à fusão da amilose recristalizada.
96
Sievert e Pomeranz (1989) encontraram endotermas com faixa de temperatura
de 120-165 °C para AR obtido de amido de milho de a lto teor de amilose (Amylomaize
VII). Já para o amido natural nenhuma transição foi observada na faixa de temperatura
de 120-165 °C, mas 15,8 % de AR foi encontrado, iss o pode ser devido ao fato de que
a fração de amido não hidrolisada pelas enzimas (AR) pode variar com o seu estado
físico e/ou o preparo da amostra, como o procedimento de secagem, que afeta as
propriedades físicas do amido.
O AR obtido do tratamento ácido do amido natural (T3) apresentou endoterma
nas menores temperaturas (T
o
, T
p
e T
f
) em relação aos demais tratamentos de hidrólise
(T4, T5 e T6), além de uma tendência a ter o maior ∆H. Também foi o tratamento que
apresentou o maior teor de AR. Sievert e Pomeranz (1989) observaram que um
aumento no número de ciclos de autoclavagem/resfriamento está associado com um
aumento na entalpia de fusão de isolado de AR obtido de amido de milho de alto teor de
amilose. Também observaram que há uma relação linear positiva entre AR e ∆H, mas
esta relação ocorreu apenas até 31,8 % de AR (4 ciclos), após esse valor o teor de AR
aumentou sem aumentar a entalpia.
Sievert e Würsch (1993) trabalharam com a obtenção de AR a partir de amido de
milho normal, isolaram o AR e analisaram no DSC (20 mg amostra e 70 µL de água) de
20 a 180 °C (5 °C.min
-1
), com resfriamento a 4 °C (10 °C.min
-1
) e reaquecimento até
180 °C (5 °C.min
-1
) por 5 vezes. Neste experimento os autores observaram que a Tp
da endoterma diminuía com o aumento no número de aquecimentos, sugerindo que
ocorria degradação térmica das amostras durante os repetidos aquecimentos em altas
temperaturas, que resultou em cadeias curtas que interagiam durante o resfriamento e
aumentavam as seqüências de cadeias menores. Isso foi comprovado pela
cromatografia de filtração em gel que revelou grau de polimerização de 65 para a
amostra inicial e redução de 55, 40, 35, 33 e 30 para cada reaquecimento de 1 a 5,
respectivamente.
As propriedades térmicas, bem como o termograma gerado pelo DSC, do amido
de grão-de-bico natural e AR obtidos por diversos tratamentos estão apresentadas na
Tabela 14 e Figura 34, respectivamente.
97
Tabela 14 - Propriedades térmicas do amido de grão-de-bico natural e submetidos aos
diferentes tratamentos
TRAT
PROPRIEDADES TÉRMICAS
T
o
1
(°C)
T
p
1
(°C)
T
f
1
(°C)
∆T
1
(°C)
∆H
1
(J.g
-
1
)
1
59,6 ± 0,6
2
64,6 ± 0,2 68,2 ± 0,4 8,5 14,4 ± 1,2
1º PICO (
AMILOPECTINA
)
2
48,0 ± 0,6
bc
3
54,1 ± 0,1
b
61,3 ± 0,4
a
13,4 2,5 ± 0,2
ab
3
47,4 ± 0,3
bc
54,4 ± 0,3
b
61,9 ± 0,9
a
14,5 2,9 ± 0,4
a
4
48,2 ± 0,3
b
54,6 ± 0,3
b
61,2 ± 0,8
a
13,0 2,9 ± 0,4
a
5
46,7 ± 0,8
c
54,7 ± 0,3
b
62,0 ± 0,4
a
16,0 1,7 ± 0,7
bc
6
50,8 ± 0,4
a
56,0 ± 0,2
a
61,6 ± 1,5
a
10,9 0,9 ± 0,1
c
2º PICO (
AMILOSE
)
2
146,2 ± 0,5
c
146,7 ± 0,7
d
148,0 ± 0,5
d
1,8 0,3 ± 0,01
d
155,2 ± 0,7
a
155,9 ± 0,8
b
157,1 ± 0,7
b
1,9 1,7 ± 0,1
c
3
131,3 ± 2,1
e
137,4 ± 0,3
f
142,5 ± 1,0
e
11,0 3,0 ± 0,2
b
4
151,2 ± 0,7
b
154,0 ± 1,0
c
157,0 ± 0,7
b
5,8 1,1 ± 0,1
cd
5
144,4 ± 0,4
c
147,1 ± 0,8
d
152,3 ± 1,1
c
8,1 5,3 ± 0,1
a
6
141,0 ± 0,5
d
143,4 ± 0,4
e
147,9 ± 1,3
d
6,8 1,8 ± 0,1
c
150,6 ± 1,1
b
158,3 ± 0,5
a
171,0 ± 0,9
a
19,9 3,6 ± 0,5
b
Notas: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado; TRAT = tratamento.
1
T
o
= Temperatura inicial de gelatinização; T
p
= Temperatura de pico de gelatinização; T
f
= Temperatura
final de gelatinização; ∆T = T
f
- T
o
; ∆H = entalpia de gelatinização.
2
Média
±
desvio padrão.
3
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
98
Figura 34 - Perfil endotérmico do amido natual de grão-de-bico e dos AR obtidos no DSC, onde: 1 - amido
natural; 2 - amido natural autoclavado; 3 - amido natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4
- amido natural hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - amido gelatinizado hidrolisado por
ácido autoclavado, 6 - amido gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado
As atividades térmicas dos amidos resistentes de grão-de-bico gerados pelos
diversos tratamentos apresentaram picos entre 47 e 62 °C, que representam a
amilopectina retrogradada e picos que variaram de 131 a 171 °C, que representam a
amilose retrogradada (Figura 34).
Os picos da amilopectina retrogradada se encontram numa faixa de temperatura
inferior à do amido natural. A T
f
está em torno de 61-62 °C, temperatura esta em que o
amido natural está começando seu processo de gelatinização.
O amido de ervilha não apresentou esta endoterma de amilopectina
retrogradada, o que pode explicar o fato de ter apresentado maior estabilidade térmica
(análise de FDT), pois estes cristais se fundem em temperatura baixa, ou seja, não
resistem à fervura.
Chung, Jeong e Lim (2003) também não encontraram transição térmica
correspondente à fusão dos cristais de amilopectina (40-70 °C) nos termogramas das
amostras de amido de milho de alto teor de amilose. Os autores avaliaram a hidrólise
ácida do amido por até duas horas, seguido de autoclavagem (125 °C, 10 min), com
posterior congelamento e descongelamento para recristalização.
99
A faixa de ocorrências das endotermas da amilose retrogradada para o amido de
grão-de-bico foi um pouco mais ampla que a do amido resistente de ervilha. As
diferenças entre essas duas fontes de amido quanto ao teor de amilose, portanto,
parecem não ter reflexo nas temperaturas de ocorrência dessas endotermas.
Entretanto, de modo geral, a variação de entalpia dos AR oriúndos do amido de ervilha
foram superiores à ∆H dos AR obtidos do amido de grão-de-bico, assim como o teor de
AR e FDT.
O amido de grão-de-bico controle (T2), assim como o T2 do amido de ervilha,
apresentou 2 picos endotérmicos, o primeiro numa faixa de temperatura entre 146-148
°C e outro entre 155-157 °C. A ocorrência de pico e ndotérmico com dois ombros indica
falta de homogeneidade do material (LEHMANN et al., 2003).
A ocorrência de 2 picos endotérmicos também foi constatada para o AR obtido
pelo tratamento enzimático do material gelatinizado (T6), sendo o primeiro entre 141-
148 °C e o segundo entre 151-171 ºC.
Os parâmetros T
o
, T
p
e T
f
obtidos para o AR do tratamento ácido no estado
natural (T3) foram menores que os demais AR, no entanto, a ∆T foi a maior. Com
relação à variação de entalpia dos AR obtidos por processo hidrolítico, a única diferença
estatística que ocorreu foi entre o primeiro pico do T6 e o T5, sendo este último o de
maior valor.
A variação de temperatura da endoterma do T2 (controle) foi inferior aos
tratamentos de hidrólise, assim como para a variação de entalpia. Considerando a
somatória da ∆H para cada tratamento, observa-se que T6 e T5 apresentaram os
maiores valores 5,4 J.g
-1
(1,8+3,6) e 5,3, respectivamente. Estes tratamentos foram os
que apresentaram os maiores teores de AR. Já T2 com 2 J.g
-1
(0,3+1,7), ou seja, a
menor ∆H, também apresentou o menor teor de AR. Como já foi citado (SIEVERT;
POMERANZ, 1989), com o aumento do teor de AR, há um aumento na variação de
entalpia.
100
4.5.5 Propriedades viscoamilográficas
Propriedades funcionais tais como a viscosidade e as propriedades de pasta dos
AR são características importantes e devem ser consideradas nas aplicações em
alimentos (GELENCSÉR et al., 2008).
Os parâmetros das propriedades de pasta e os perfis viscoamilográficos, obtidos
no RVA, do amido de ervilha, se encontram na Tabela 15 e na Figura 35,
respectivamente.
Tabela 15 - Propriedades de pasta
1
dos amidos de ervilha natural e submetidos aos
diferentes tratamentos
T
Tempo de
pico (min.)
Viscosidade (RVU)
2
Máxima Quebra Final
Tendência a
retrogradação
1
12,1 ± 0,4
3
a
4
1,9 ± 0,3
c
0,5 ± 0,2
d
2,2 ± 0,5
c
0,8 ± 0,2
d
2
5,4 ± 0,5
bc
15,0 ± 2,6
a
5,8 ± 1,5
a
19,5 ± 1,5
a
10,4 ± 0,4
a
3
6,7 ± 0,7
b
1,2 ± 0,2
d
0,7 ± 0,1
cd
1,2 ± 0,4
c
0,7 ± 0,2
d
4
4,1 ± 0,4
c
5,7 ± 1,1
b
2,5 ± 0,9
b
5,3 ± 0,5
b
2,1 ± 0,3
c
5
6,2 ± 2,2
bc
2,0 ± 0,3
c
1,0 ± 0,2
c
2,3 ± 0,3
c
1,3 ± 0,2
d
6
5,4 ± 0,4
bc
6,0 ± 1,1
b
2,7 ± 0,8
b
6,2 ± 0,9
b
3,0 ± 0,6
b
Notas: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado; T = tratamento.
1
Suspensões de amido 9,2 % (p/p).
2
Medida em Rapid Visco Units (RVU).
3
Média de duplicata
±
desvio padrão.
4
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
101
Figura 35 – Perfis de viscosidade dos amidos de ervilha obtidos no RVA, onde: E1 - natural; E2 - natural
autoclavado; E3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; E4 - natural hidrolisado por
enzima autoclavado; E5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, E6 - gelatinizado
hidrolisado por enzima autoclavado
Pode-se observar pela Tabela 15 e Figura 35 que o amido de ervilha natural
apresentou viscosidade muito baixa no viscoamilógrafo. Após os tratamentos algumas
curvas e valores de viscosidade ficaram um pouco acima ou abaixo dos resultados
obtidos para o amido natural.
O amido de ervilha natural autoclavado (T2) e os hidrolisados por enzima e
autoclavado (T4 e T6) apresentaram viscosidade a frio e os demais, que sofreram
tratamento ácido, não apresentaram, talvez pela hidrólise mais drástica.
Segundo Gelencsér et al. (2008), quanto maior o teor de AR menor a viscosidade
obtida no perfil viscoamilográfico. Tomando-se como base o tratamento controle (T2),
exceto para o T4, todos os tratamentos tiveram uma relação de aumento no teor de AR
e redução na viscosidade.
Os parâmetros de viscosidade do T2 diferiram estatisticamente de todos os
demais (hidrolisados), sendo superior. A este tratamento se seguiram os amidos
hidrolisados por enzima (T4 e T6), e por fim, os amidos hidrolisados por ácido. No
tratamento enzimático houve diferença estatística apenas na tendência à retrogradação,
sendo o T6 superior ao T4. No tratamento ácido houve diferença estatística apenas na
viscosidade máxima, sendo o T5 superior ao T3.
102
Os parâmetros das propriedades de pasta e os perfis viscoamilográficos obtidos
no RVA para os amidos de grão-de-bico submetidos aos diversos tratamentos são
apresentados na Tabela 16 e na Figura 36, respectivamente.
Tabela 16 - Propriedades de pasta
1
dos amidos de grão-de-bico natural e submetidos
aos diferentes tratamentos
T
Temperatura
de pasta
(°C)
Tempo
de pico
(min.)
Viscosidade (RVU)
2
Máxima Quebra Final
Tendência à
retrogradação
1
69,3 ± 0,2
3
a
4
6,4 ± 0,1
c
266,4 ± 5,0
a
99,4 ± 3,2
b
450,0 ± 6,9
b
283,0 ± 4,5
b
2
56,7 ± 0,7
b
6,6 ± 0,3
bc
294,1 ± 11,5
a
208,7 ± 11,4
a
725,2 ± 63,7
a
639,8 ± 64,2
a
3
… 3,1 ± 0,1
d
5,5 ± 1,0
c
3,7 ± 0,4
c
5,0 ± 2,5
f
3,2 ± 1,9
d
4
70,7 ± 6,0
a
13,0 ± 0,1
a
254,4 ± 27,4
a
-0,8 ± 1,1
d
360,7 ± 3,5
c
105,6 ± 28,4
c
5
… 12,5 ± 0,6
a
41,4 ± 10,7
b
0,2 ± 0,1
cd
110,2 ± 3,4
d
69,0 ± 7,3
c
6
… 7,0 ± 0,3
b
21,4 ± 11,1
b
2,8 ± 1,0
c
33,1 ± 17,5
e
14,5 ± 7,4
d
Notas: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado; T = tratamento.
Sinais convencionais utilizados:
… Dado numérico não disponível.
1
Suspensões de amido 9,2 % (p/p).
2
Medida em Rapid Visco Units (RVU).
3
Média de duplicata
±
desvio padrão.
4
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
O amido de grão-de-biconatural autoclavado (T2) apresentou aumento de
viscosidade desde o início do viscoamilograma por se tratar de amido previamente
gelatinizado. Sua temperatura de pasta foi de 56,7 °C, bem inferior a temperatura do
amido natural (69,3 °C). Mostrou também tendência m aior à quebra que o amido natural
e maior tendência à retrogradação com o resfriamento, com viscosidade final de 639,8
103
RVU, por se tratar este de um segundo ciclo de retrogradação deste amido. Este
comportamento também foi observado para amido de ervilha (T2).
Figura 36 – Perfis de viscosidade dos amidos de grão-de-bico obtidos no RVA, onde: G1 - amido natural;
G2 - amido natural autoclavado; G3 - amido natural hidrolisado por ácido autoclavado; G4 -
amido natural hidrolisado por enzima autoclavado; G5 - amido gelatinizado hidrolisado por
ácido autoclavado, G6 - amido gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado
Os amidos resistentes de grão-de-bico obtidos por hidrólise, com exceção do
amido natural hidrolisado por enzima (T4), apresentaram viscosidade baixa, o que
evidencia um processo hidrolítico intenso nestes amidos, com a perda da estrutura
granular.
Em relação à temperatura de pasta, além dos controles (T1 e T2) apenas o
amido de grão-de-bico natural hidrolisado por enzima (T4), apresentou este parâmetro,
sendo que a temperatura para T1 e T4 não diferiram estatisticamente e para T2 foi
inferior aos demais.
De acordo com a proporcionalidade inversa entre teor de AR e viscosidade
(GELENCSÉR et al., 2008), tomando-se como base o tratamento controle (T2), todos
os tratamentos tiveram uma relação de aumento no teor de AR e redução na
viscosidade, sendo que para o tratamento ácido do amido natural, a redução da
viscosidade foi muito maior do que o aumento no teor de AR.
O tratamento ácido do amido natural de grão-de-bico (T3) apresentou a menor
viscosidade em todos os parâmetros, enquanto o tratamento controle (T2) apresentou a
104
maior viscosidade em todos os parâmetros. Os demais tratamentos se mantiveram
intermediários entre esses dois.
A taxa e a extensão da formação de gel de amido aumentam com o aumento da
massa molecular (MORRIS, 1990), ou seja, quanto maior a taxa de hidrólise menor a
viscosidade obtida no RVA. Por este motivo, os amidos hidrolisados apresentaram
viscosidade menor. Aparício-Saguilán et al. (2005) relataram que a viscosidade de
amido de banana rico em AR preparado por autoclavagem e lintnerização começou a
se elevar em temperaturas mais baixas que o amido natural e mostrou um perfil de
viscosidade de pasta menor. Estes resultados sugerem que a modificação química
afeta a organização do grânulo do amido e que o AR não fundiu no processo de
cozimento. A hidrólise parcial do amido produz cadeias ramificadas e lineares curtas de
porções de regiões cristalinas e amorfas, que resulta num produto com viscosidade de
pasta reduzida e baixa capacidade de formar gel. As propriedades de formar pasta e gel
da fração AR estável termicamente também podem ser afetadas devido à sua
resistência à expansão e à fusão (SHIN et al., 2007).
4.5.6 Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA)
O IAA e o ISA são propriedades importantes a serem consideradas quando o AR
é aplicado no desenvolvimento de novos produtos (KIATPONGLARP, 2007).
Os valores de IAA e ISA das amostras de amido de ervilha e grão-de-bico natural
e dos AR obtidos estão na Tabela 17.
O índice de absorção de água e índice de solubilidade em água depende de
vários fatores tais como a origem do amido, os teores de amilose/amilopectina, o
procedimento de extração e a história térmica das amostras (SINGH; SMITH, 1997).
Os amidos naturais, tanto de ervilha quanto de grão-de-bico, apresentaram
menores valores de IAA e ISA que os que passaram por tratamento hidrotérmico. De
acordo com Nakorn; Tongdang e Sirivongpaisa (2009) este comportamento pode ser
atribuído a uma melhor organização macromolecular dos grânulos naturais de amido
em relação aos que sofreram o processamento, bem como à degradação do amido
durante o tratamento térmico.
105
Tabela 17 - Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA)
dos amidos de ervilha e grão-de-bico
T
IAA (g
.g
-
1
)
ISA (%)
E
rvilha
Grão
-
de
-
bico
E
rvilha
Grão
-
de
-
bico
1
2,53 ± 0,06
1 d 2
1,95 ± 0,02
e
0,37 ± 0,12
1 d 2
0,03 ± 0,02
e
2
6,22 ± 0,15
a
7,45 ± 0,19
b
0,76 ± 0,17
d
0,88 ± 0,24
d
3
4,51 ± 0,15
c
5,39 ± 0,12
d
1,81 ± 0,19
c
11,55 ± 2,37
b
4
6,34 ± 0,11
a
6,33 ± 0,16
c
6,73 ± 0,51
a
5,56 ± 1,42
c
5
5,14 ± 0,07
b
9,29 ± 0,31
a
2,48 ± 0,17
b
17,85 ± 0,77
a
6
6,29 ± 0,11
a
5,69 ± 0,22
d
7,23 ± 0,43
a
13,28 ± 0,18
b
Nota: 1 - natural; 2 - natural autoclavado; 3 - natural hidrolisado por ácido autoclavado; 4 - natural
hidrolisado por enzima autoclavado; 5 - gelatinizado hidrolisado por ácido autoclavado, 6 -
gelatinizado hidrolisado por enzima autoclavado; T = tratamento.
1
Média
±
desvio padrão.
2
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey, em nível de 5 %
de probabilidade.
Köksel et al. (2007) estudaram amido de milho hidrolisado por ácido (HCl 1,64 M
a 40 °C, por 0,5 h até 4 h, com intervalos de 0,5 h ) visando a obtenção de AR. As
amostras foram autoclavadas a 121 °C por 30 min. co m posterior armazenagem a 95
°C por 2, 3 e 4 dias. Estes autores observaram efei to semelhante ao do presente
trabalho na solubilidade em água, sendo que o amido natural apresentou solubilidade
inferior a 1 % e os AR geraram valores maiores, chegando até a 5,2 %, aumentando
com o tempo de hidrólise e armazenamento. Também observaram um grande aumento
na capacidade de ligação com água nas amostras de AR. O aumento na capacidade de
ligação com água é principalmente devido à gelatinização causada pelo aquecimento e
autoclavagem, portanto, a formação de AR não desempenha um papel importante a
este respeito. Assim, esses AR podem ser utilizados em formulações alimentícias em
que maiores ligações com a água sejam desejáveis.
106
Dentre os amidos resistentes obtidos a partir do amido de ervilha houve uma
variação de 4,5 a 6,3 g/g no IAA, sendo que os valores registrados para os amidos que
passaram por hidrólise ácida (T3 e T5) foram menores que aqueles apenas
autoclavados (T2) ou tratados por enzimas antes de autoclavar (T4 e T6). Assim,
observa-se que o tratamento enzimático não influenciou o IAA no caso desse amido.
Dentre os AR obtidos a partir do amido de grão-de-bico o que apresentou o IAA
mais elevado foi o tratamento com pré-gelatinização e tratamento ácido (T5). A pré-
gelatinização do amido tornou-o muito suscetível, promovendo degradação da estrutura
granular mais intensa. Sem a gelatinização prévia o tratamento ácido não teve o mesmo
efeito. Os tratamentos T3 e T6, associados ao tratamento enzimático dos amidos
apresentaram os menores IAA, ou seja, a desramificação das moléculas de amido
resultou em AR com menor capacidade em se associar com a água.
Essa tendência dos amidos gelatinizados hidrolisados apresentarem maior
solubilidade que os amidos naturais hidrolisados também é observada no amido de
ervilha, mas em menor proporção. No caso da hidrólise enzimática não houve diferença
estatística no ISA entre o amido natural e o pré-gelatinizado, apesar de ter apresentado
0,5 ponto percentual de diferença.
Uma menor capacidade de ligação com água pode ser uma propriedade
importante em alimentos com umidade baixa e intermediária, assim o AR com esta
propriedade pode ser um ingrediente funcional que proporciona boa manipulação no
processamento e melhora a textura, expansão e crocância no produto final
(KIATPONGLARP, 2007).
Já a solubilidade em água é freqüentemente utilizada como um indicador de
degradação dos componentes moleculares. O aumento na solubilidade pode ocorrer
como conseqüência de mudanças na estrutura molecular ou como um mecanismo
independente que conduz à mobilidade dos componentes do amido, resultando na
lixiviação de carboidratos das moléculas envolvidas (COLONNA, MERCIER, 1983;
GOVINDASAMY; CAMPANELLA; OATES, 1996)
O ISA foi bem superior nos amidos que passaram por processo hidrolítico
quando comparados com os amidos naturais e naturais autoclavados, tanto para a
ervilha quanto para o grão-de-bico, mas principalmente para este último. A hidrólise
107
ácida ou enzimática aumenta a solubilidade do amido por reduzir a massa molecular
das macromoléculas de amido. Possivelmente no amido de ervilha ocorreu a
manutenção parcial da estrutura granular com o processamento hidrotérmico que pôde
manter essas moléculas menores e mais solúveis presas na estrutura. Já para o amido
de grão-de-bico ocorreu um rompimento muito mais intenso dos grânulos, fazendo com
que essas moléculas mais solúveis ficassem mais disponíveis no meio.
Dentro de cada fonte, o processo de gelatinização antes da hidrólise do amido
promoveu um aumento no ISA, possivelmente por tornar os grânulos mais suscetíveis
ao ataque do ácido ou da enzima. Também foi constatado que, na maioria dos casos, o
processo de gelatinização do amido, tanto ervilha, como grão-de-bico, previamente à
adição do catalisador da hidrólise, promoveu o aumento do teor de AR nas amostras.
Os tratamentos do amido de ervilha que resultaram em maiores teores de AR
foram os que apresentaram os menores valores de IAA e ISA, quando comparados
apenas os tratamentos de hidrólise, ou seja, os maiores valores de AR foram para os
tratamentos ácido, assim como os menores valores de IAA e ISA. Esta correlação entre
maior teor de AR e menor IAA e ISA também foi encontrada por Kiatponglarp (2007)
para AR obtido de amido de mandioca desramificado por pululanase e atribuiu isto à
cristalização que ocorre no amido durante os ciclos de tempo/temperatura, reduzindo a
absorção de água do amido. Isto indica que o AR não se solubiliza bem a 30 ºC e
também é menos capaz de se ligar à água. Este comportamento de aumento na
solubilidade com redução no teor de AR também foi observado por González-Soto et al.
(2007) com amido de banana desramificado autoclavado.
108
109
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O estudo da obtenção de amido resistente a partir do amido de ervilha permitiu
considerar que:
• A hidrólise ácida do amido natural ou gelatinizado previamente ao
tratamento hidrotérmico foi o processo mais eficiente na formação de AR,
com valores de 54 e 55 %, respectivamente. A hidrólise enzimática
(desramificação) não promoveu aumento significativo de AR se
comparado com o controle.
• Os teores de FDT dos AR obtidos revelaram a estabilidade térmica desses
amidos, com redução na resistência à digestão de 31 a 44 %, quando
comparados com o teor de AR determinado pelo método fisiológico (GOÑI
et al., 1996). O melhor tratamento foi a hidrólise ácida do amido pré-
gelatinizado, que apresentou 37 % de FDT.
• A microscopia eletrônica de varredura revelou a presença de grânulos nas
amostras de AR, indicando que os grânulos apresentam pouca expansão
e fusão quando aquecidos em excesso de água.
• Nenhum dos AR gerados apresentou mudança no padrão de cristalinidade
em relação ao amido natural, sendo o padrão B mantido. Já a
cristalinidade relativa aumentou nos AR obtidos por tratamentos com
hidrólise ácida e enzimática, mas não foi afetada pelo processo de
autoclavagem sem hidrólise prévia.
• O amido de ervilha natural e os tratamentos para aumento AR
apresentaram viscosidade muito baixa no viscoamilograma. Apesar disto,
foi observado que os tratamentos de hidrólise promoveram uma redução
na viscosidade, sendo esta redução maior quanto maior foi o teor de AR,
ou seja, foi menor para a hidrólise enzimática e maior para a ácida.
110
• O perfil térmico do amido natural em DSC foi modificado completamente
com os tratamentos de obtenção dos AR. O amido natural apresentou pico
endotérmico sutil em uma faixa de temperatura muito ampla em torno de
34 °C. Os AR obtidos apresentaram picos endotérmico s em temperaturas
acima de 140 °C.
• Ocorreu aumento no IAA e ISA quando os amidos naturais foram
processados para obtenção de AR. A comparação dentro de processos de
obtenção de AR mostrou correlação negativa entre estes índices e teores
de AR gerados.
O estudo da obtenção de amido resistente a partir do amido de grão-de-bico
permitiu considerar que:
• O tratamento de hidrólise enzimática no amido pré-gelatinizado dentre os
estudados foi o mais eficiente em produzir AR (32 %). O tratamento ácido
no amido pré-gelatinizado foi intermediário (25 %) e a hidrólise do amido
natural tanto ácida quanto enzimática não diferiram significativamente (21
e 20 %, respectivamente).
• O aspecto geral das amostras observadas pela microscopia eletrônica de
varredura mostrou a perda da estrutura granular, que ocorreu em todos os
amidos tratados termicamente (autoclavagem), devido à gelatinização
completa e fragmentação dos mesmos.
• O amido de grão-de-bico não apresentou estabilidade térmica elevada se
comparado com o amido de ervilha, o que se pode observar pelos teores
de FDT, que foram bem inferiores do que o teor de AR pelo método de
Goñi et al. (1996), com valores de redução de 32 a 92 %. O amido natural
apresentou teor muito baixo de FDT (2,7 %) e dentre os tratamentos
realizados o melhor foi o de hidrólise ácida do amido pré-gelatinizado
(15,7 %).
111
• O IAA e o ISA variaram com os processos de obtenção de AR, sendo que
o tratamento ácido do amido pré-gelatinizado gerou o maior valor de
ambos.
• O amido natural apresentou padrão de cristalinidade tipo C, que foi
alterado pelos processos de obtenção de AR para tipo B. Os tratamentos
de hidrólise alteraram a cristalinidade relativa das amostras, sendo que o
tratamento enzimático resultou em maior cristalinidade relativa, com picos
mais definidos e intensos.
• A viscosidade dos amidos hidrolisados foi reduzida evidenciando redução
na massa molecular. Nem todos os tratamentos de AR apresentaram
temperatura de pasta, uma vez que já haviam sido tratados térmicamente.
Dentre os hidrolisados apenas a hidrólise enzimática do amido natural
apresentou este parâmetro.
• O amido natural apresentou pico endotérmico bem definido, característico
desta fonte. Os AR obtidos apresentaram picos endotérmicos em
temperaturas superiores a 130 °C, caracterizando a fusão das duplas
hélices de amilose retrogradada.
112
113
6 CONCLUSÕES
• Os teores de amilose nos amidos das diferentes fontes foram distintos (61 %
para ervilha e 29 % para o grão-de-bico), o que resultou em diferentes
comportamentos com relação aos tratamentos aplicados, bem como diferenças
acentuadas nas propriedades avaliadas, tanto do amido natural, quanto dos amidos
resistentes obtidos de cada uma das fontes.
• O amido de ervilha da cv Utrillo mostrou-se mais eficiente para produção de AR
do que o amido de grão-de-bico da cv Cícero. Para o amido de ervilha o tratamento
mais produtivo foi a hidrólise ácida do amido natural (55 % de AR), enquanto que
para o amido de grão-de-bico foi o tratamento enzimático do amido gelatinizado (32
% de AR). O AR de ervilha também apresentou maior estabilidade térmica que o
AR de grão-de-bico. O amido de ervilha apresentou 32 % de FDT, teor superior ao
AR comercial NOVELOSE 330 (National Starch), que apresenta 30 % de FDT e
inferior ao Hi-Maize 260 (National Starch), que apresenta 60 % de FDT. O AR de
grão-de-bico apresentou baixo teor de FDT (9 %).
• Esses AR podem ser utilizados em diversos produtos alimentícios com o intuito
de elevar o teor de fibra dietética dos mesmos. A escolha da fonte deve ser
baseada nas características físico-químicas particulares que cada produto
apresenta e o que cada alimento requer. Considerando a viscosidade, todos os AR
obtidos de ervilha apresentaram viscosidade próxima de zero. Alguns AR de grão-
de-bico apresentaram viscosidades superiores aos AR de ervilha e outros
tratamentos resultaram em valores semelhantes, sendo que quanto maior o teor de
AR na amostra, menor a viscosidade. Já os índices de ISA e IAA foram baixos para
os AR de ambas as fontes, entretanto, foi observado elevação destes índices com o
tratamento de hidrólise e autoclavagem dos amidos.
114
115
REFERÊNCIAS
AGGARWAL, V.; SINGH, N.; KAMBOJ, S.S.; BRAR, P.S. Some properties of seeds and
starches separated from different Indian pea cultivars. Food Chemistry, London, v. 85,
p. 585-590, 2004.
AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS – AACC. Approved methods of
the American Association of Cereal Chemists. 9 th ed. Saint Paul, 1995.
ANDERSON, R.A.; CONWAY, V.F.P.; GRIFFIN, E.L. Gelatinization of corn grits by roll-
and extrusion-cooking. Cereal Science Today, Minneapolis, v. 14, n. 1, p. 4-7, 1969.
ANNISON, G.; TOPPING, D.L. Nutrition role of resistant starch: chemical structure vs
physiological function. Annual Review of Nutrition, Palo Alto, v. 14, p. 297-320, 1994.
APARICIO-SAGUILÁN, A.; FLORES-HUICOCHEA, E.; TOVAR, J.; GARCÍA-SUÁREZ,
F.; GUTIÉRREZ-MERAZ, F.; BELLO-PÉREZ, L.A. Resistant starch-rich powders
prepared by autoclaving of native and lintnerized banana starch: partial characterization.
Starch/Stärke, Weinheim, v. 57, p. 405-412, 2005.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTRY – AOAC. Official methods
of analysis of the Association of Official Analytical Chemistry. 18 th ed. Arlington,
2006. 1141 p.
BELITZ, H.D.; GROSCH, W.; SCHIEBERLE, P. Food chemistry. 3rd rev. Berlin; New
York : Springer, 2004. 1070 p.
BELLO-PÉREZ, L.A.; MONTEALVO, M.G.M.; ACEVEDO, E.A. Almidón: definición,
estructura y propriedades. In: LAJOLO, F.M.; MENEZES, E.W. Carbohidratos em
alimentos regionales iberoamericano. São Paulo: Edusp, 2006. cap. 1, p. 17-46.
BERTOFT, E.; MANELIUS, R.; QIN, Z. Studies on the structure of pea starches. Part I.
Initial stages in α-amylolysis of granular smooth pea starch. Starch/Stärke, Weinheim,
v. 45, p. 215-220, 1993.
BERTOLINI, A. C. Bases moleculaires et thermomécaniques de la propriété
d’expansion du polvilho azedo. 2000. 114p. These (Doctorat de Chimie Biologie) –
Faculté des Sciences et Techniques, Université de Nantes, Nantes, 2000.
BEYNUM, G.M.A. van; ROELS, J. A. Starch conversion technology. New York: M.
Dekker, 1985. 362 p.
BILIADERIS, C.G. The structure and interactions of starch with food constituents.
Canadian Journal of Physiology and Phamacology, Ottawa, v. 69, p. 60-78, 1991.
116
BJORCK, I.; NYMAN, M.; PEDERSEN, P.; SILJESTROM, M.; ASP, N.G.; EGGUM, B.O.
Formation of enzyme resistant starch during autoclaving of wheat starch: Studies in vitro
and in vivo. Journal of Cereal Science, London, v. 6, p. 159-72, 1987.
BOGRACHEVA, T.Y.; WANG, T.L.; HEDLEY, C.L. Implications of genetic changes in
starch granular structure to gelatinization behaviour. In: BARSBY, T.L.; DONALD, A. M.;
FRAZIER, P. J. (Ed.), Starch advances in structure and function. Cambridge: The
Royal Society of Chemistry, 2001. p. 77-81.
BOGRACHEVA, T.Y.; DAVYDOVA, N.I.; GENIN, Y.V.; HEDLEY C.L. Mutant genes at
the r and rb loci affect the structure and physical properties of pea seed starches.
Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 46, n. 293, p. 1905-1913, 1995.
BOGRACHEVA, T.Y.; MORRIS, V.J.; RING, S.G.; HEDLEY C.L. The granular structure
of C-type pea starch and its role in gelatinization. Biopolymers, New York, v. 45, p.
323-332, 1998.
BOGRACHEVA, T. Y.; CAIRNS, P.; NOEL, T. R.; HULLEMAN, S.; WANG, T. L.;
MORRIS, V. J.; RING, S. G.; HEDLEY, C. L. The effect of mutant genes at the r, rb,
rug3, rug4, rug5 and lam loci on the granular structure and physico-chemical properties
of pea seed starch. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 39, p. 303-314, 1999.
BOLTZ, K. W.; THOMPSON, D. B. Initial heating temperature and native lipid affects
ordering of amylose during cooling of high-amylose starches. Cereal Chemistry, Saint
Paul, v. 76, p. 204-212, 1999.
BOTHAM, R.L.; CAIRNS, P.; MORRIS, V. J.; RING, S.G.; ENGLYST, H. N.;
CUMMINGS, J. H. A physicochemical characterization of chick pea starch resistant to
digestion in the human small intestine. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 26, p. 85-
90, 1995.
BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).
Resolução RDC n. 263, de 22 de setembro de 2005. Aprova o regulamento técnico para
produtos de cereais, amidos, farinhas e farelos. Disponível em:
<http://e-legis.anvisa.gov.br/leisref/public/showAct.php?id=18822&word=>. Acesso em:
20 jun. 2009a.
BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).
Resolução RDC n. 272, de 22 de setembro de 2005. Aprova o regulamento técnico para
produtos de vegetais, produtos de frutas e cogumelos comestíveis. Disponível em:
<http://e-legis.anvisa.gov.br/leisref/public/showAct.php?id=18831&word=>. Acesso em:
20 jun. 2009b.
BROWN, I.L. Applications and uses of resistant starch. Journal of AOAC International,
Arlington, v. 87, n. 3, p. 727-732, 2004.
117
BROWN, I. L.; MCNAUGHT, K. J.; ANDREWS, D.; MORITA, T. Resistant starch: plant
breeding, applications, development and commercial use. In: MCCLEARY, B. V.;
PROSKY, L. (Ed.), Advanced dietary fibre technology. Oxford: Blackwell Science,
2001. chap. 34, p. 401-412.
BRUMOVSKY, J. O.; THOMPSON, D. B. Production of boiling-stable granular resistant
starch by partial acid hydrolysis and hydrothermal treatments of high-amylose maize
starch. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 78, n. 6, p. 680-689, 2001.
BULÉON, A.; GERARD, C.; RIEKEL, R.; VUONG, R.; CHANZY, H. Details of the
crystalline ultrastructure of C-starch granules revealed by synchrotron microfocus
mapping. Macromolecules, Washington, v. 31, n. 19, p. 6605-6610, 1998.
CANNIATTI-BRAZACA, S. G. Valor nutricional de produtos de ervilha em comparação
com a ervilha fresca. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 26, n. 4, p.
766-771, 2006.
CEREDA, M.P (Ed.). Propriedades gerais do amido. Campinas: Fundação Cargill,
2001. v. 1, 224 p. (Série Culturas de Tuberosas Amiláceas Latino Americanas).
CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. F.; DEMIATE, I. M. Amidos modificados. In: CEREDA,
M. P.; VILPOUX, O. F. (Ed.) Culturas de tuberosas amiláceas latino americanas.
São Paulo: Fundação Cargill, 2003. v. 3, p. 246-333.
CHEETHAM, N.W.H.; TAO, L. The effects of amylose content on the molecular size of
amylose, and on the distribution of amylopectin chain length in maize starches.
Carbohydrate Polymers, Barking, v. 33, p. 251-261, 1997.
______. Variation in crystalline type with amylose content in maize starch granules: an
X-ray powder diffraction. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 36, p. 277-284, 1998.
CHUNG, H.-J.; JEONG, H.-Y.; LIMA, S.-T. Effects of acid hydrolysis and defatting on
crystallinity and pasting properties of freeze-thawed high amylose corn starch.
Carbohydrate Polymers, Barking, v. 54, p. 449-455, 2003.
CHUNG, H.-J.; LIU, Q.; HOOVER, R.; WARKENTIN, T.D.; VANDENBERG, B. In vitro
starch digestibility, expected glycemic index, and thermal and pasting properties of flours
from pea, lentil and chickpea cultivars. Food Chemistry, London, v. 111, p. 316-321,
2008.
COLONNA, P.; MERCIER, C. Macromolecular modifications of manioc starch
components by extrusion-cooking with and without lipids. Carbohydrate Polymers,
Barking, v. 3, n. 2, p. 87-108, 1983.
COLONNA, P.; BULÉON, A.; LEMAGUER, M.; MERCIER, C. Pisum sativum and Vicia
faba carbohydrates: Part IV – Granular structure of wrinkled pea starch. Carbohydrate
Polymers, Barking,
v. 2, p. 43-59, 1982.
118
CORDENUNSI, B.R. Utilização de novas técnicas de microscopia na caracterização do
amido. In: LAJOLO, F.M.; MENEZES, E.W. Carbohidratos em alimentos regionales
iberoamericano. São Paulo: Edusp, 2006. cap. 2, p. 49-62.
COSTA, G.D. de A. Correlação entre valor nutritivo e teores de fibra alimentar e
amido resistente de dietas contendo grãos de ervilha (Pisum sativum L.), feijão-
comum (Phaseolus vulgaris L.), grão-de-bico (Cicer arietinum L.) e lentilha (Lens
culinaris Med.). 2005. 63 p. Dissertação (Mestrado em Alimentos e Nutrição) –
Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas,
Campinas, 2005.
COSTA, G.E. de A.; QUEIROZ-MONICI, K. da S.; REIS, S.M.P.M.; OLIVEIRA, A.C. de.
Chemical composition, dietary fibre and resistant starch contents of raw and cooked
pea, common bean, chickpea and lentil legumes. Food Chemistry, London, v. 94, p.
327-330, 2006.
DAVYDOVA, N.I; LEONT’EV, S.P.; GENIN, Y.V; SASO, A.Y; BOGRAHEV, T.Y. Some
physico-chemical properties of smooth pea starches. Carbohydrate Polymers, Barking,
v. 27, p. 109-115, 1995.
DONALD, A. M. Understanding starch structure and functionality. In: ELIASSION, A.C
(Ed.). Starch in food: structure, function and applications. Cambridge: CRC Press,
2004. chap. 5, p. 156-184.
DUBOIS, M.; GILLES, K.A.; HAMILTON, J.K.; REBERS, P.A.; SMITH, F. Colorimetric
method for determination of sugar and related substances. Analytical Chemistry, v. 28,
n. 3, p. 350-354, 1956.
EERLINGEN, R.C.; DELCOUR, J.A. Formation, analysis, structure and properties of
type III enzyme resistant starch. Journal of Cereal Science, London, v. 22, p. 129-38,
1995.
EERLINGEN, R.C.; DECEUNINCK, M.; DELCOUR, J.A. Enzyme-resistant starch. II.
Influence of amylose chain length on resistant starch formation. Cereal Chemistry,
Saint Paul, v. 70, n. 3, p. 345-350, 1993.
ELIASSON, A.N.; GUDMUNDSSON, M. Starch: Physicochemical and Functional
Aspects. In: ELIASSON, A.N. (Ed.) Carbohydrates in food. 2nd ed. Boca Raton: CRC
Press, 2006. chap. 9, p. 391-469.
ENGLYST, H.N.; HUDSON, G.J. The classification and measurement of dietary
carbohydrates. Food Chemistry, London, v. 57, n. 1, p. 15-21, 1996.
ENGLYST, H. N.; KINGMAN, S. M.; CUMMINGS, J. H. Classification and measurement
of nutritionally important starch fractions. European Journal of Clinical Nutrition,
London, v. 46, (Suppl 2), p. S33-S50, 1992.
119
ESCARPA, A.; GONZÁLEZ, M.C. Tecnología del almidón resistente. Food Science
and Technology International, London, v. 3; p. 149-161, 1997.
ESCARPA, A.; M. C. GONZÁLEZ, M.C.; MAÑAS, E.; GARCÍA-DIZ, L.; SAURA-
CALIXTO, F. Resistant starch formation: standardization of a high-pressure autoclave
process. Journal of Agriculture and Food Chemistry, Easton, v. 44, p. 924-928,
1996.
FARAJ, A.; VASANTHAN, T.; HOOVER, R. The efect of extrusion cooking on resistant
starch formation in waxy and regular barley flours. Food Research International,
Barking, v. 37, p. 517-525, 2004.
FERREIRA, C.L.L.F. Prebióticos e probióticos: atualização e prospecção. Viçosa:
Suprema Gráfica e Editora, 2003.
FERREIRA, R.E. Avaliação de parâmetros do processo de extrusão e do teor de
farelo de trigo adicionado em características de "snacks" expandidos de milho.
2006. 163 p. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) – Faculdade de
Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2006.
FRENCH, D. Organization of starch granule. In: WHISTER, R.L.; BERMILLER, J.N.;
PASCHALL, E.F. (Ed.) Starch: chemistry and technology. New York: Academic Press,
1984. p. 183-247.
GALLANT, D.J.; BOUCHET, B.; BULÉON, A.; PÉREZ, S. Physical characteristics of
starch granules and susceptibility to enzymatic degradation. European Journal of
Clinical Nutrition, London, v. 46, n. 2, p. 3-16, 1992.
GARCÍA-ALONSO, A.; GOÑI, I.; SAURA-CALIXTO, F. Resistant starch and potencial
glycaemic index of raw and cooked legumes (lentils, chickpea and beans). Zeitschrift
für Lebensmitteluntersuchung und-Forschung A, Heidelberg, v. 206, n. 4, p. 284-
287, 1998.
GELENCSÉR, T.; JUHÁSZ, R.;HÓDSÁGI, M.; GERGELY, SZ.; SALGÓ, A. Comparative
study of native and resistant starches. Acta Alimentaria, Budapest, v. 37, n. 2, p. 255-
270, 2008.
GENKINA, N.K.; WIKMAN, J.; BERTOFT, E.; YURYEV, V.P. Effects of structural
imperfection on gelatinization characteristics of amylopectin starches with A- and B-type
crystallinity. Biomacromolecules, Washington, v. 8, p. 2329-2335, 2007.
GOMEZ, M.H.; AGUILERA, J.M. Changes in the starch fraction during extrusion cooking
of corn. Journal of Food Science, Chicago, v. 48, n. 2, p. 378-381, 1983.
GOÑI, I.; GARCIA-DIAZ, L.; MAÑAS, E.; SAURA-CALIXTO, F. Analysis of resistant
starch: a method for foods and food products. Food Chemistry, London, v. 56, p. 445-
449, 1996.
120
GONZÁLEZ-SOTO, R. A.; AGAMA-ACEVEDO, E.; SOLORZA-FERIA, J.;
RENDÓNVILLALOBOS, R.; BELLO-PÉREZ, L. A. Resistant starch made from banana
starch by autoclaving and debranching. Starch/Stärke, Weinheim, v. 56, p. 495-499,
2004.
GONZÁLEZ-SOTO, R.A.; MORA-ESCOBEDO, R.; HERNÁNDEZ-SÁNCHEZ, H.;
SÁNCHEZ-RIVERA, M.; BELLO-PÉREZ, L.A. The influence of time and storage
temperature on resistant starch formation from autoclaved debranched banana starch.
Food Research International, Barking, v. 40, p. 304-310, 2007.
GONZÁLEZ-SOTO, R.A.; SÁNCHEZ-HERNÁNDEZ, L.; SOLORZA-FERIA, J.;
NÚÑEZSANTIAGO, C.; FLORES-HUICOCHEA, E.; BELLO-PÉREZ, L.A. Resistant
starch production from non-conventional starch sources by extrusion. Food Science
and Technology International, London, v. 12, n.1, p. 5-11, 2006.
GOVINDASAMY, S.; CAMPANELLA, O.H.; OATES, C.G. High moisture twin-screw
extrusion of sago starch: 1. Influence on granule morphology and structure.
Carbohydrate Polymers, Barking, v. 30, p. 215-286, 1996.
HAN, J.-Y.; TYLER, R.T. Characterization of pea starches in the presence of alkali and
borax. Starch/Stärke, Weinheim, v. 55, n. 6, p. 457-463, 2003.
HARALAMPU, S. G. Resistant starch – a review of the physical properties and biological
impact of RS
3
. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 41, n. 4, p. 285-292, 2000.
______. In-vivo and in-vitro digestion of resistant starch. In: MCCLEARY, B. V.;
PROSKY, L. (Ed.), Advanced dietary fibre technology. Oxford: Blackwell Science,
2001. chap. 35, p. 413-423.
HAWKINS, A.; JOHNSON, S. K. In vitro carbohydrate digestibility of whole-chickpea and
chickpea bread products. International Journal of Food Sciences and Nutrition,
Basingstoke, v. 56, n. 3, p. 147-155, 2005.
HEDLEY, L.; BOGRACHEVA, T. Y.; WANG, T. L. A genetic approach to studying the
morphology, structure and function of starch granules using pea as a model.
Starch/Stärke, Weinheim, v. 54, p. 235-242, 2002.
HILBERT, G. E.; MACMASTERS, M. M. Pea starch, a starch of high amylase content.
The Journal of Biological Chemistry, Bethesda, v. 162, p. 229-238, 1946.
HOOVER, R. Acid-treated starches. Food Reviews International, New York, v. 16, n.
3, p. 369-392, 2000.
HOOVER, R.; RATNAYAKE, W.S. Starch characteristics of black bean, chick pea, lentil,
navy bean and pinto bean cultivars grown in Canada. Food Chemistry, London, v. 78,
p. 489-498, 2002.
121
HOOVER, R., ZHOU, Y. In vitro and in vivo hydrolysis of legume starches by a-amylase
and resistant starch formation in legumes - a review. Carbohydrate Polymers, Barking,
v. 54, n. 4, p. 401-417, 2003.
HOSENEY, R. C. Starch. In: ______ Principles of cereal: science and technology. 2nd
ed. St. Paul: American Association of Cereal Chemists, 1994. chap. 2, p. 29-64.
HUANG, J.; SCHOLS, H.A.; SOEST, J.J.G. van; JIN, Z.; SULMANN, E.; VORAGEN,
A.G.J. Physicochemical properties and amylopectin chain profiles of cowpea, chickpea
and yellow pea starches. Food Chemistry, London, v. 101, p. 1338-1345, 2007.
HUGHES, T.; HOOVER, R.; LIU, Q.; DONNER, E.; CHIBBAR, R.; JAISWAL, S.
Composition, morphology, molecular structure, and physicochemical properties of
starches from newly released chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars grown in Canada.
Food Research International, Barking, v. 42, p. 627-635, 2009.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Norme internationale:
riz détermination de la teneur en amylose. Suisse, 1987. 5 p. (ISO 6647)
JACOBS, H.; EERLINGEN, R. C.; ROUSEU, N.; COLONNA, P.; DELCOUR, J. A. Acid
hydrolysis of native and annealed wheat, potato and pea starches - DSC melting
features and chain length distributions of lintnerized starches. Carbohydrate Research,
Amsterdam, v. 308, p. 359-371, 1998.
JANE, J.; CHEN, Y.Y.; LEE, L.F.; MCPHERSON, A. E.; WONG, K.S.;
RADOSAVLJEVIC, M.; T. KASEMSUWAN, T. Effects of amylopectin branch chain
length and amylose content on the gelatinization and pasting properties of starch.
Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 76, n. 5, p. 629-637, 1999.
JENKINS, D.J.A.; VUKSAN, V.; KENDALL, C.W.C.; WÜRSCH, P.; JEFFCOAT, R.;
WARING, S.; MEHLING, C.C.; VIDGEN, E., AUGUSTIN, L.S.A.; WONG, E.
Physiological effects of resistant starches on fecal bulk, short chain fatty acids, blood
lipids and glycemic index. Journal of the American College of Nutrition, New York, v.
17, n. 6, p. 609-616, 1998.
JUHÁSZ, R.; SALGÓ, A. Pasting behavior of amylose, amylopectin and their mixtures
as determined by RVA curves and first derivatives. Starch/Stärke, Weinheim, v. 60, p.
70-78, 2008.
JULIANO, B. O. A simplified assay for milled-rice amylose. Cereal Science Today, v.
16, n. 10, p. 334-340, 1971.
KAUR, M.; SINGH, N. Studies on functional, thermal and pasting properties of flours
from different chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars. Food Chemistry, London, v. 91, p.
403-411, 2005.
KAUR, M.; SANDHU, K.S.; SINGH, N. Comparative study of the functional, thermal and
pasting properties of flours from different field pea (Pisum sativum L.) and pigeon pea
(Cajanus cajan L.) cultivars. Food Chemistry, London, v. 104, p. 259-267, 2007.
122
KEARSLEY, M. W.; DZIEDZIC, S. Z. Handbook of starch hydrolysis products and
their derivatives. London: Blackie Academic & Professional, 1995. 275 p.
KIATPONGLARP, W. Production of enzyme-resistant starch from cassava starch.
2006. 125 p. Dissertação (Degree of Master of Science in Food Technology) –
Suranaree University of Technology, 2006.
KÖKSEL, H.; BASMAN, A.; KAHRAMAN, K.; OZTURK, S. Effect of acid modification
and heat treatments on resistant starch formation and functional properties of corn
starch. International Journal of Food Properties, Philadelphia, v. 10, p. 691-702,
2007.
KOZLOV, S.S.; BLENNOWB, A.; KRIVANDIN, A.V.; YURYEV, V.P. Structural and
thermodynamic properties of starches extracted from GBSS and GWD suppressed
potato lines. International Journal of Biological Macromolecules, Guildford, v. 40, p.
449-460, 2007.
LEHMANN, U.; RÖSSLER, C.; SCHMIEDL, D.; JACOBASCH, G. Production and
physicochemical characterization of resistant starch type III derived from pea starch.
Nahrung/Food, Weinheim, v. 47, n. 1, p. 60-63, 2003.
LEONG, Y. H.; KARIM, A.A.; NORZIAH, M.H. Effect of pullulanase debranching of sago
(Metroxylon sagu) starch at subgelatinization temperature on the yield of resistant
starch. Starch/Stärke, Weinheim, v. 59, n. 1, p. 21-32, 2007.
LI, L.; JIANG, H.; CAMPBELL, M.; BLANCO, M.; JANE, J. Characterization of maize
amylose-extender (ae) mutant starches. Part I: Relationship between resistant starch
contents and molecular structures. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 74, p. 396-404,
2008.
LII, C.-Y.; TSAI, M.-L.; TSENG, K.-H. Effect of amylose content on the rheological
property of rice starch. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 73, n. 4, p. 415-420, 1996.
LIU, H.; XIE, F.; CHEN, L.; YU, L.; DEAN, K.; BATEMAN, S. Thermal behavior of high
amylose cornstarch studied by DSC. International Journal of Food Engineering,
Berkeley, v. 1, n. 1, p. 1-6, 2005.
LOBO, A. R.; SILVA, G.M. de L. Amido resistente e suas propriedades físico-químicas.
Revista de Nutrição, Campinas, v. 16, n. 2, p.219-226, 2003.
LUNARDINI, A. C. Como melhorar a textura, sabor e performance de produtos em
panificação. Revista da ABAM, Paranavaí, v. 3, n. 11, 2005. Disponível em:
<http://www.abam.com.br/revista/revista11/textura.php>. Acesso em: 10 set. 2007.
MARCONI, E.; RUGGERI, S.; CAPPELLONI, M.; LEONARDI, D.; CARNOVALE, E.
Physicochemical, nutritional, and microstructural characteristics of chickpeas (Cicer
arietinum L.) and common beans (Phaseolus vulgaris L.) following microwave cooking.
Journal of Agriculture and Food Chemistry, Easton, v. 48, p. 5986-5994, 2000.
123
MIAO, M.; JIANG, B.; ZHANG, T. Effect of pullulanase debranching and recrystallization
on structure and digestibility of waxy maize starch. Carbohydrate Polymers, Barking, v.
76, p. 214-221, 2009.
MIAO, M.; ZHANG, T.; JIANG, B. Characterizations of kabuli and desi chickpea starches
cultivated in China. Food Chemistry, London, v. 113, p. 1025-1032, 2009.
MILÁN-CARRILLO, J.; REYES-MORENO, C.; ARMIENTA-RODELO, E.; CARÁBEZ-
TREJO, A.; MORA-ESCOBEDO, R. Physicochemical and nutritional characteristics of
extruded flours from fresh and hardened chickpeas (Cicer arietinum L). Lebensmittel-
Wissenschaft und-Technologie, London, v. 33, p. 117-123, 2000.
MOORTHY, S. N. Large scale industries. In: BALAGOPALAN, C. Integrated
technologies for value addition and post harvest management in tropical tuber
crops. Thiruvananthapuram: Central Tuber Crops Research institute, 2000. chap. 6, p.
106-137.
MORRIS, V.J. Starch gelation and retrogradation. Trends in Food Science &
Technology, Cambridge, v. 1, p. 2-6, 1990.
MORRISON, W. R.; TESTER, R. F.; GIDLEY, M. J.; KARKALAS, J. Resistance to acid
hydrolysis of lipid-complexed amylose and lipid-free amylose in lintnerised waxy and
non-waxy barley starches. Carbohydrate Research, Amsterdam, v. 245, n. 2, p. 289-
302, 1993.
MUIR, J.G.; O'DEA, K. Measurement of resistant starch: factors affecting the amount of
starch escaping digestion in vitro. American Journal of Clinical Nutrition, New York,
v. 56, p. 123-127, 1992.
MUN, S.-H.; SHIN, M. Mild hydrolysis of resistant starch from maize. Food Chemistry,
London, v. 96, p. 115-121, 2006.
NAKORN, K.N.; TONGDANG, T.; SIRIVONGPAISAL, P. Crystallinity and rheological
properties of pregelatinized rice starches differing in amylose content. Starch/Stärke,
Weinheim, v. 61, p. 101-108, 2009.
NARA, S.; KOMIYA, T. Studies on the relationship between water saturated state and
crystallinity by the diffraction method for moistened potato starch. Starch/Stärke,
Weinheim, v. 35, p. 407-410, 1983.
NODA, T.; FURUTA, S.; SUDA, I. Sweet potato β-amylase immobilized on chitosan
beads and its application in the semi-continuous production of maltose. Carbohydrate
Polymers, Barking, v. 44, n. 3, p. 189-195, 2001.
NUGENT, A.P. Health properties of resistant starch. Nutrition Bulletin, London, v. 30,
p. 27-54, 2005.
124
OLIVEIRA, T.M. de. Desenvolvimento e avaliação de filme biodegradável de
polietileno incorporado de amido de grão-de-bico (Cicer arietinum L.). 2007. 108 p.
Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal
de Viçosa, Viçosa, 2007.
ONG, M.H.; BLANSHARD, J.M.V. Texture determinants in cooked, parboiled rice. I:
Rice starch amylose and the fine stucture of amylopectin. Journal of Cereal Science,
London, v. 21, p. 251-260, 1995.
ONYANGO, C.; BLEY, T.; JACOB, A.; HENLE, T.; ROHM, H. Influence of incubation
temperature and time on resistant starch type III formation from autoclaved and acid-
hydrolysed cassava starch. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 66, p. 494-499, 2006.
OTTO, T.; BAIK, B.-K.; CZUCHAJOWSKA, Z. Microstructure of seeds, flours, and
starches of legumes. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 74, p. 445-451, 1997.
PEREIRA, K.D. Amido resistente, a última geração no controle de energia e digestão
saudável. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 27(supl.), p. 88-92, 2007.
POMERANZ, Y. Research and development regarding enzyme-resistant starch (RS) in
the USA: a review. European Journal of Clinical Nutrition, London, v. 46, (Suppl 2), p.
63S-68S, 1992.
PONGJANTA, J.; UTAIPATTANACEEP, A.; NAIVIKUL, O.; PIYACHOMKWAN, K.
Effects of preheated treatments on physicochemical properties of resistant starch type III
from pullulanase hydrolysis of high amylose rice starch. American Journal of Food
Technology, New York, v. 4, n. 2, p. 79-89, 2009.
RATNAYAKE, W.S.; JACKSON, D.S. A new insight into the gelatinization process of
native starches. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 67, n. 3, p. 511-529, 2007.
RATNAYAKE, W. S.; HOOVER, R.; WARKENTIN, T. Pea starch: composition, structure
and properties - A review. Starch/Stärke, Weinheim, v. 54, n. 6, p. 217-234, 2002.
RATNAYAKE, W.S.; HOOVER, R.; SHAHIDI, F.; PERERA, C.; JANE, J. Composition,
molecular structure, and physicochemical properties of starches from four field pea
(Pisum sativum L.) cultivars. Food Chemistry, London, v. 74, p. 189-202, 2001.
REGE, A.; PAI, J.S. Thermal and freeze-thaw properties of starch of chickpea (Cicer
arietinum). Food Chemistry, London, v. 57, p. 545-547, 1996.
RING, S.G.; GEE, J.M.; WHITTAM, M.; ORFORD, P.; JOHNSON, I.T. Resistant starch:
its chemical form in foodstuffs and effect on digestibility in vitro. Food Chemistry,
London, v. 28, p. 97-109, 1988.
125
ROSIN, P.M. Formação de amido resistente em alimentos armazenados sob baixa
temperatura (-20 °C), estudo in vitro e in vivo. 2000. 77 p. Dissertação (Mestrado em
Nutrição Experimental) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São
Paulo, São Paulo, 2000.
SAJILATA,M.G.; SINGHAL, R.S.; KULKARNI, P.R. Resistant starch – A review.
Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Chicago, v. 5, n. 1, p. 1-
17, 2006.
SANDHU, K. S.; LIM, S. Digestibility of legume starches as influenced by their physical
and structural properties. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 71, p. 245-252, 2008.
STATISTICAL ANALYSES SYSTEM - SAS. SAS/INSIGHT User's guide. versão 9.1.3 -
versão para Windows. Cary: SAS Institute, 2002/2003.
SASAKI, T.; YASUI, T.; MATSUKI. J. Effect of amylose content on gelatinization,
retrogradation, and pasting properties of starches from waxy and nonwaxy wheat and
their F1 seeds. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 77, n. 1, p. 58-63, 2000.
SAYAR, S.; KOKSEL, H.; TURHAN, M. The effects of protein-rich fraction and defatting
on pasting behavior of chickpea starch. Starch/Stärke, Weinheim, v. 57, p. 599-604,
2005.
SHI, Y-C; JEFFCOAT, R. Structural features of resistant starch. In: MCCLEARY, B. V.;
PROSKY, L. (Ed.), Advanced dietary fibre technology. Oxford: Blackwell Science,
2001. chap. 37, p. 430-439.
SHIN, S. I.; BYUN, J.; PARK, K. H.; MOON, T. W. Effect of partial acid hydrolysis and
heat-moisture treatment on formation of resistant tuber starch. Cereal Chemistry, Saint
Paul, v. 81, n. 2, p. 194-198, 2004.
SHIN, S.I.; LEE, C.J.; KIM, D.-I.; LEE, H.A.; CHEONG, J.J.; CHUNG, K.M.; BAIK, M.-Y.;
PARK, C.S.; KIM, C.H.; MOON, T.W. Formation, characterization, and glucose response
in mice to rice starch with low digestibility produced by citric acid treatment. Journal of
Cereal Science, London, v. 45, p. 24-33, 2007.
SIEVERT, D.; POMERANZ, Y. Enzyme-resistant starch. I. Characterization and
evaluation by enzymatic, thermoanalytical, and microscopic methods. Cereal
Chemistry, Saint Paul, v. 66, n. 4, p. 342-347, 1989.
______. Enzyme-resistant starch. II. Differential scanning calorimetry studies on heat-
treated starches and enzyme-resistant starch residues. Cereal Chemistry, Saint Paul,
v. 67, n. 3, p. 217-221, 1990.
SIEVERT, D.; WÜRSCH, P. Thermal behavior of potato amylose and enzyme-resistant
starch from maize. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 70, n. 3, p. 333-338, 1993.
126
SIEVERT, D.; CZUCHAJOWSKA, Z.; POMERANZ, Y. Enzyme-resistant starch. III. X-
Ray diffraction of autoclaved amylomaize VII starch and enzyme-resistant starch
residues. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 68, n. 1, p. 86-91, 1991.
SILJESTROM, M.; ASP, N.G. Resistant starch formation during baking. Effect of baking
time and temperature and variation in the recipe. Zeitschrift für
Lebensmitteluntersuchung und - Forschung, Heidelberg, v. 4, p. 1-18, 1985.
SINGH, N.; SMITH, A.C. A comparison of wheat starch, whole wheat meal and oat flour
in the extrusion cooking process. Journal of Food Engineering, Berkeley, v. 34, p. 15-
32, 1997.
SINGH, N.; SANDHU, K.S.; KAUR, M. Characterization of starches separated from
Indian chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars. Journal of Food Engineering, Berkeley,
v. 63, n. 4, p. 441- 449, 2004.
SINGH, N.; SINGH, J.; KAUR, L.; SODHI, N.S.; GILL, B.S. Morphological, thermal and
rheological properties of starches from different botanical sources. Food Chemistry,
London, v. 81, p. 219-231, 2003.
SONG, Y.; JANE, J. Characterization of barley starches of waxy, normal and high
amylose varieties. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 41, p. 365-377, 2000.
SURMELY, R.; ALVAREZ, H.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. F. Hidrólise do amido. In:
CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. F. Culturas de tuberosas amiláceas latino
americanas. São Paulo: Fundação Cargill, 2003. v. 3, p. 378-449.
TEIXEIRA, M.A.V.; CIACCO, C.F.; TAVARES, D.Q.; BONEZZI, A.N. Ocorrência e
caracterização do amido resistente em amidos de milho e de banana. Ciência e
Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 18, n. 2, p. 246-253, 1998.
TESTER, R. F. Starch: the polysaccharide fractions. In: FRAZIER, P.J.; RICHMOND, P.;
DONALD, A. M. (Ed.) Starch, structure and functionality. Cambridge: The Royal
Society of Chemistry, 1997. p. 163-171.
TESTER, R. F.; MORRISON, W. R. Swelling and gelatinization of cereal starches. I.
Effect of amylopectin, amylose and lipids. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 67, p. 551-
557, 1990.
THARANATHAN, R.N. Food-derived carbohydrates – structural complexity and
functional diversity. Critical Reviews in Biotechnology, Boca Raton, v. 22, p. 65-84,
2002.
THEMEIER, H.; HOLLMANN, J.; NEESE, U.; LINDHAUER, M.G. Structural and
morphological factors influencing the quantification of resistant starch II in starches of
different botanical origin. Carbohydrate Polymers, Barking, v. 61, p. 72-79, 2005.
127
THOMAS, D.J.; ATWELL, W. Practical for guides the food industry – Starch. Saint
Paul: Eagan Press, 1999. 94 p.
THOMPSON, D. B. Strategies for the manufacture of resistant starch. Trends in Food
Science & Technology, Cambridge, v. 11, p. 245-253, 2000.
TOPPING, D.L.; CLIFTON, P.M. Short-chain fatty acids and human colonic function:
roles of resistant starch and nonstarch polysaccharides. Physiological Reviews,
Baltimore, v. 81, n. 3, p. 1031-1064, 2001.
UNIVERSIDADE DE CAMPINAS. Tabela brasileira de composição de alimentos
(TACO). Campinas: NEPA-UNICAMP, 2006. 113 p.
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Tabela brasileira de composição de alimentos
(TBCA-USP 4.1). Disponível em:
<http://www.fcf.usp.br/tabela/resultado.asp?IDLetter=T&IDNumber=13>. Acesso em: 22
mai. 2008.
VASATHAN, T.; BATTHY, S. Enhancement of resistant starch (RS3) in amylomaize,
barley, field pea and lentil starches. Starch/Stärke, Weinheim, v. 50, n. 7, p. 286-291,
1998.
WALTER, M., SILVA, L. P. da; EMANUELLI, T. Amido resistente: características físico-
químicas, propriedades fisiológicas e metodologias de quantificação. Ciência Rural,
Santa Maria, v. 35, n. 4, p. 974-980, 2005.
WANG, J.; JIN, Z.; YUAN, X. Preparation of resistant starch from starch–guar gum
extrudates and their properties. Food Chemistry, London, v. 101, p. 20-25, 2007.
YAÑEZ-FARIAS, G. A. ; MORENO-VALENCIA, J. G.; FALCÓN-VILLA, M. del R.;
BARRÓNHOYOS, J. M. Isolation and partial characterization of starches from dry beans
(Phaseolus vulgaris) and chickpeas (Cicer arietinum) grown in Sonora, Mexico.
Starch/Stärke , Weinheim, v. 49, p. 341-345, 1997.
YUE, P.; WARING, S. Resistant starch in food applications. Cereal Foods World,
Minneapolis, v. 43, n. 9, p. 690-695, 1998.
ZELAYA, M.P. O papel da adesão e de amidos resistentes em snacks e cereais. Food
Ingredients, São Paulo, v. 11, n. 9, p. 18-19, 2000.
ZHOU, Y.; HOOVER, R.; LIU, Q. Relationship between a-amylase degradation and the
structure and physicochemical properties of legume starches. Carbohydrate Polymers,
Barking, v. 57, p. 299-317, 2004.
ZOBEL, H.F. X-ray analysis of starch granules In: Whistler, R.L. (Ed.). Methods in
carbohydrates chemistry. New York: Academic Press, 1964. v. 4, chap. 29, p. 109-
143.
128
______. Starch crystal transformations and their industrial importance. Starch/Stärke,
Weinheim, v. 40, p. 1-7, 1988.
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
