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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL
GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES
TECNOLÓGICAS E QUALIDADE DE GRÃOS DE ARROZ
NA PARBOILIZAÇÃO
FLÁVIO MANETTI PEREIRA
Engenheiro Agrônomo
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Pelotas, sob a orientação do
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, como
parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação em Ciência e
Tecnologia Agroindustrial, para
obtenção do título de Mestre em
Ciências.
PELOTAS
Rio Grande do Sul - Brasil
2005
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL
GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES
TECNOLÓGICAS E QUALIDADE DE GRÃOS DE ARROZ
NA PARBOILIZAÇÃO
FLÁVIO MANETTI PEREIRA
Engenheiro Agrônomo
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Pelotas, sob a orientação do
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, como
parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação em Ciência e
Tecnologia Agroindustrial, para
obtenção do título de Mestre em
Ciências.
PELOTAS
Rio Grande do Sul - Brasil
2005
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5
FLÁVIO MANETTI PEREIRA
Engenheiro Agrônomo
GRAU DE GELATINIZAÇÃO, PROPRIEDADES
TECNOLÓGICAS E QUALIDADE DE GRÃOS DE ARROZ
NA PARBOILIZAÇÃO
ORIENTADOR: Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias
CO – ORIENTADOR: Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias
COMISSÃO EXAMINADORA:
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias (Presidente)
Dra. Mariane D’Ávila Rosenthal (FAEM – DFs)
Prof. Dr. Manoel Artigas Schirmer (FAEM – DCTA)
Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias (FAEM – DCTA)
6
Aos meus pais, Nelson e Tânia, pelo amor, carinho,
dedicação, pelo apoio e incentivo nessa caminhada pela vida. Aos
meus irmãos, cunhados e minha namorada pelo amor,
companheirismo e acima de tudo pela grande amizade que existe
entre nós.
Dedico este trabalho.
7
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar gostaria de agradecer a Deus por esse dom que é a
vida, e a meus pais que proporcionaram essa felicidade.
A todos meus familiares (irmãos, avós, tios e primos) pela confiança,
amizade e união que temos, o que com certeza nos fortalece e muito contribui
para as nossas vidas.
À Universidade Federal de Pelotas, à Faculdade de Agronomia Eliseu
Maciel e ao Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial, pela
oportunidade da realização do curso.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES) pela concessão da bolsa de estudos.
Ao Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, pela valiosa orientação, disposição,
compreensão, ensinamentos, respeito e, sobretudo, pela grande amizade
construída durante esses quase dez anos de uma grata e fraternal convivência.
Aos professores e funcionários do Departamento de Ciência e
Tecnologia Agroindustrial, em especial aos Professores Álvaro Renato Guerra
Dias e Manoel Artigas Schirmer, pela grande amizade e pelos valiosos
ensinamentos. Aos funcionários Dejalmo Prestes, Romi Santos e Rudinei
Bittencourt, pelo convívio agradável, colaboração e ajuda durante esses anos.
Aos colegas gostaria de fazer um agradecimento especial. Fica difícil
citar todos os nomes, pois foram quase dez anos de Laboratório de Grãos, mas
com certeza todos de uma maneira ou outra contribuíram para minha formação
e fazem parte da minha vida. Mas algumas pessoas eu não poderia deixar de
citar, pois com certeza muito mais do que colegas são grandes amigos que
conquistei, Marcelo Müller, Rafael Dionello, Lauri Radünz, Luiz Roberto
Boemeke, Mario Jose Millmann, Clovis Hoffmann, Fabrizio da Fonseca
Barbosa, Carlos Alberto Alves Fagundes, Bianca Nunes, Leomar Hackbart da
Silva, Galileu Rupollo, Iure Rabassa Martins, Mateus Borba Cardoso, Vandeir
José Dick Conrad, Lucas Marchioro, Márcia Goularte, Leonor Marini, Valdinei
Sofiatti, Marcos Lopes Goulart, Ana Clara Klug Tavares, Sandra Raimman,
Alexandra Morás, Cátia Maria Romano, Daniel Simioni, Eurico Castro Neves,
Rubi Mutchow, Luis Alberto Ustra, Elvio Aosani, Lírio Haas, Maurício de
8
Oliveira, Jonis Gelain, Ana Paula Wally, Elizabeth Helbig, Romeu Cardoso,
Olívia Schwonke, Diego Prestes, Elton Zanatta, Mateus Pasa, Guilherme
Ribeiro, Gelson Bauer, Luciano Lucchetta e Marcio Zanuzzo.
Agradeço também aos amigos Deco, Andréa e Maga pela amizade e
alegre convivência que tivemos.
Por fim agradeço a todos que mesmo aqui não citados fazem parte
dessa vitória, e com certeza moram no meu coração.
Muito obrigado
Flávio Manetti Pereira
9
ÍNDICE
Lista de Tabelas viii
Lista de Figuras ix
Resumo x
Abstract xii
1 Introdução
1
2 Revisão Bibliográfica
4
2.1 Origem e evolução da produção de arroz
4
2.2 Características dos grãos de arroz
4
2.2.1 Propriedades do amido
8
2.2.1.1 Propriedades físicas
8
2.2.1.2 Propriedades químicas
9
2.2.1.3 Propriedades tecnológicas
9
2.3 Beneficiamento industrial
10
2.3.1 Beneficiamento convencional
10
2.3.2 Beneficiamento por parboilização
12
3 Material e Métodos
18
3.1 Material
18
3.2 Métodos
18
3.2.1 Análises Tecnológicas
18
3.2.1.1 Grau de Gelatinização
18
3.2.1.2 Viscoamilografia
19
3.2.1.3 Grau branquimétrico
21
3.2.2 Análises físicas
21
3.2.2.1 Peso de mil grãos
21
3.2.2.2 Dimensões 21
3.2.3 Características de consumo 22
3.2.3.1 Comportamento na cocção 22
3.2.3.2 Atributos sensoriais 22
3.2.4 Análise Estatística 26
4 Resultados e Discussão 27
4.1 Caracterização Tecnológica, de Comportamento na Cocção e
Sensorial de Arroz Parboilizado Industrializado no Sul do Brasil
27
4.2. Efeitos do Grau de Gelatinização nas Propriedades Tecnológicas e
Características de Consumo de Arroz Parboilizado
37
5 Conclusões 47
6 Referências Bibliográficas 48
10
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 Escala sensorial para arroz
25
TABELA 2 Atributos sensoriais em grãos crus de arroz parboilizado
28
TABELA 3 Atributos sensoriais em grãos cozidos de arroz parboilizado
28
TABELA 4 Parâmetros de cocção em grãos de arroz parboilizado
29
TABELA 5 Parâmetros físicos e físico-
químicos em grãos crus de arroz
parboilizado
29
TABELA 6 Parâmetros viscoamilográficos de grãos
parboilizados
agrupados em três graus de gelatinização
38
TABELA 7 Grau branquimétrico de grãos parboilizados agrupados em
três graus de gelatinização
41
TABELA 8 Peso de mil grãos
de arroz parboilizados agrupados em três
graus de gelatinização
41
TABELA 9 Dimensões (mm) de grãos
parboilizados agrupados em três
graus de gelatinização
42
TABELA 10
Comportamento na cocção de grãos parboilizados
agrupados em três graus de gelatinização
43
TABELA 11
Parâmetros sensoriais de grãos parboilizados agrupados
em três graus de gelatinização
43
11
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 Estrutura do grão de arroz
5
FIGURA 2
Sistema de placas com luz polarizada para análise de grau
de gelatinização de amido em arroz.
19
FIGURA 3 Rapid Visco Analyser (RVA).
20
FIGURA 4. branquímetro modelo Zaccaria MBZ-1
21
FIGURA 5 Modelo de ficha de avaliação sensorial de arroz
24
FIGURA 6 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra A
30
FIGURA 7 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra B
30
FIGURA 8 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra C
31
FIGURA 9 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra D
31
FIGURA 10 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra E
32
FIGURA 11 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra F
32
FIGURA 12 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra G
33
FIGURA 13 Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra H
33
FIGURA 14 Grau de gelatinização de grãos de arroz parboilizados
37
FIGURA 15 Perf
il viscoamilográfico de grãos com até 1/3 da cariopse
gelatinizada.
38
FIGURA 16
Perfil viscoamilográfico de grãos entre 1/3 e 2/3 da cariopse
gelatinizada.
39
FIGURA 17
Perfil viscoamilográfico de grãos com mais de 2/3 da
cariopse gelatinizada.
39
12
DISSERTAÇAO DE MESTRADO
AUTOR: ENGENHEIRO AGRÔNOMO FLÁVIO MANETTI PEREIRA
TÍTULO: CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS, FÍSICAS E DE CONSUMO
DE ARROZ PARBOILIZADO EM DIFERENTES GRAUS DE
GELATINIZAÇÃO.
ORIENTADOR: Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias
CO-ORIENTADOR: Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias
Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial
DCTA – FAEM – UFPel – 2005
RESUMO
O consumo de arroz parboilizado no Brasil teve um acréscimo nas
últimas décadas de forma considerável, passando de 5 para mais de 20% do
total de arroz consumido no país. Assim como a demanda pelo produto, o
conhecimento e o aperfeiçoamento das operações são crescentes. O trabalho
foi desenvolvido em duas etapas, com o objetivo de estudar as características
tecnológicas, físicas e de consumo de arroz parboilizado produzido no sul do
Brasil e avaliar efeitos do grau de gelatinização sobre elas. Após a
caracterização tecnológica e a avaliação de parâmetros físicos e sensoriais de
oito amostras comerciais de arroz parboilizado, os grãos resultantes da mistura
delas foram então reunidos em três agrupamentos de acordo com o grau de
gelatinização: a) ≤ 1/3 do endosperma gelatinizado, b) gelatinização entre 1/3 e
2/3; c) gelatinização em mais de 2/3 da cariopse, sendo avaliadas
características tecnológicas (viscoamilografia e grau branquimétrico), físicas
(dimensões e peso de mil grãos) e de consumo (comportamento na cocção e
propriedades sensoriais). Conclui-se que: 1) o arroz produzido pelas maiores
indústrias parboilizadoras do sul do Brasil apresenta diversificação nas
13
características físicas e tecnológicas, no comportamento na cocção e nas
propriedades sensoriais, que se configuram como características de consumo,
sendo a soltabilidade e a aparência e a textura os parâmetros de menor
variabilidade, enquanto a coloração, o sabor, o aroma e os tempos de cocção
os de menor uniformidade, 2) a drasticidade das operações hidrotérmicas,
representada pelo grau de gelatinização, interfere no sabor, no odor, na
coloração, na firmeza, na soltabilidade e nas propriedades viscoamilográficas,
dos grãos; 3) quanto mais desuniformes forem os graus de gelatinização dos
grãos, mais desuniformes são os parâmetros de comportamento na cocção e
as propriedades sensoriais dos grãos; 4) a uniformidade da gelatinização é tão
importante quanto sua intensidade sobre as características físicas e
tecnológicas, o comportamento na cocção e as propriedades sensoriais, que se
configuram como características de consumo.
14
MASTER OF SCIENCE DISSERTATION
AUTHOR: Agronomist Engineer Flávio Manetti Pereira
TITLE: TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS, PHYSICS AND THE
CONSUME OF PARBOILED RICE WITH DIFFERENT GELATINIZATION
DEGREE.
ADVISORS: Prof. Dr Moacir Cardoso Elias
Prof. Dr.Álvaro Renato Guerra Dias
Departament of Agroindustrial Science and Tecnology
DCTA – FAEM – UFPel – 2005
ABSTRACT
The consumption of parboiled rice in Brazil had an increment in the last
decades in a considerable way, passing of 5 for more than 20% of the total of
rice consumed at the country. As well as the demand for the product, the
knowledge and the improvement of the operations are growing. The work was
developed in two stages, with the objective of studying the technological
characteristics, physics and of consumption of parboiled rice produced in the
south of Brazil and to evaluate effects of the gelatinization degree on them.
After the technological characterization and the evaluation of physical and
eating properties of eight commercial samples of rice parboiled, the resulting
grains of her mixture were then gathered in three groupings in agreement with
the gelatinization degree: the) ≤ 1/3 of the gelatinized endosperm, b)
gelatinization between 1/3 and 2/3; c) gelatinization in more than 2/3 of the
endosperm, being appraised technological characteristics (viscosity and degree
whiteness), physics (dimensions and weight of a thousand grains) and of
consumption (behavior in the cooking and sensorial properties). It is concluded
that: 1) the rice produced by the largest industries of the south of Brazil
presents diversification in the physical and technological characteristics, in the
15
behavior in the cooking and in the sensorial properties, that they are configured
as consumption characteristics, being the stickiness and the appearance and
the texture the parameters of smaller variability, while the coloration, the flavor,
the aroma and the times of cooking the one of smaller uniformity, 2) the drastic
of the operations hydro-term, acted by the gelatinization degree, it interferes in
the flavor, in the odor, in the color, in the firmness, in the soltabilidade and in
the properties viscoamilographs, of the grains; 3) the more desuniforme are the
degrees of gelatinization of the grains, more desuniforme are the parameters of
behavior in the cooking and the sensorial properties of the grains; 4) the
uniformity of the gelatinization is as important as her intensity on the physical
and technological characteristics, the behavior in the cooking and the sensorial
properties, that they are configured as consumption characteristics.
16
1 INTRODUÇÃO
O arroz (Oryza sativa L.) é um cereal de importância mundial,
produzido em todos os continentes, estando na Ásia a maior produção. Na
América do Sul, o maior produtor é o Brasil, com uma produção na safra
2003/2004 de 12,869 milhões de toneladas, o que deixa o país em uma
posição de destaque no cenário mundial. Na última década do século XX, a
produtividade média do país ficava em torno de 2500 Kg.ha
-1
, mas a aplicação
de tecnologias adequadas e o lançamento de novas variedades mais
produtivas e adaptadas, a cada ciclo de produção, proporcionou o aumento da
produtividade chegando na safra de 2003/04 a 3500 Kg.ha
-1
(Conab, 2004).
O estado do Rio Grande do Sul é o primeiro produtor nacional, com
6.301.700t, o que representa 49% da produção total do país. Apresenta uma
produtividade média de 6064kg.ha
-1
, quase o dobro da média brasileira de
3.560kg.ha
-1
obtida na safra 2003/04
Uma pequena quantidade do total de arroz produzido é utilizada como
ingrediente em alimentos processados. O restante do arroz é beneficiado e
consumido na forma de grão inteiro, fazendo parte da dieta de mais de 2/3 da
população mundial, tornando-se uma fonte de carboidratos e nutrientes, que
juntamente com o feijão, oferece um aporte protéico que praticamente satisfaz
as necessidades humanas no balanceamento de aminoácidos. No Brasil, o
consumo anual per capta de arroz beneficiado é em torno de 45 a 55kg,
representando um quarto das calorias ingeridas na dieta dos cerca de 94% de
brasileiros que consomem arroz no mínimo uma vez por semana (Elias, 2003).
O grão beneficiado pode ser consumido na forma de integrais ou
polidos, beneficiados pelo processo convencional de arroz branco ou por
parboilização. No Brasil o consumo se dá principalmente na forma de arroz
branco polido, porém nas últimas duas décadas, com a evolução do
processamento industrial, através do desenvolvimento de novas técnicas,
melhores equipamentos e maior conhecimento dos fatores atuantes no
processo, a aceitação do arroz parboilizado tem tido melhoria significativa e
contínua, a ponto de sua produção, nas duas últimas décadas, passar de 5
para mais de 20% do total de arroz industrializado no país.
17
No processo de parboilização, antes de descascados e polidos, os
grãos sofrem tratamentos hidrotérmicos, que constam de três operações, a
hidratação, a autoclavagem (ou o tratamento em estufas nas industrias de
menor nível tecnológico), e as secagens.
Nos tratamentos hidrotérmicos ocorrem a gelatinização e a
retrogradação do amido, o que possibilita a reestruturação e a recuperação de
fissuras nos grãos, reduzindo os índices de quebrados. Além da redução das
perdas de industrialização dos grãos, há incremento do valor nutricional do
arroz, aumento da estabilidade no armazenamento e no transporte, assim
como modificações nas características de consumo, representadas pelo
aumento de volume na cocção e do índice de soltabilidade (Elias, 1998, Amato
et al., 2002).
O estudo de cada operação unitária da parboilização se fez necessário
para que todos os fatores atuantes no processo sejam conhecidos e
entendidos cada vez mais, com o objetivo de produzir um arroz com mais
aceitação no mercado. A autoclavagem talvez seja a etapa mais importante do
processo, pois é na autoclave que ocorre a gelatinização dos grânulos de
amido. É na etapa de gelatinização que ocorrem a reestruturação e a solda de
grãos que iriam quebrar durante o beneficiamento, além da fixação dos
nutrientes que migraram para o interior do grão junto com a água na operação
de encharcamento que precede a gelatinização. Uma gelatinização uniforme e
completa garante a qualidade do produto, porém segundo alguns autores
quanto mais severa for a autoclavagem maior será o grau de gelatinização,
mas conseqüentemente mais escuro será o arroz parboilizado, o que diminui a
aceitação no mercado.
Muitas indústrias, com o objetivo de produzir um arroz claro e sem odor
forte, o mais parecido possível com o arroz branco, utilizam condições de
encharcamento e autoclavagem mais brandas, porém a gelatinização do amido
fica comprometida e o grau de gelatinização dos grãos é muito desuniforme.
Esse trabalho foi desenvolvido em duas etapas, com o objetivo de
estudar as características do arroz parboilizado produzido no sul do Brasil e
avaliar efeitos do grau de gelatinização dos grãos sobre características físicas,
tecnológicas, sensoriais e de cocção dos grãos, que se expressam como
qualidade de consumo.
18
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Origem e evolução da produção de arroz
O arroz é originário do sudeste asiático, havendo relatos de semeadura
há cerca de 5000 anos, na China, de onde expandiu para o resto do mundo
pelos árabes através da Índia. No século XVI, foi introduzido no Brasil por
portugueses. No Rio Grande do Sul, o cultivo do arroz teve início no município
de Taquara, surgindo em Pelotas a primeira lavoura com irrigação mecânica,
no ano de 1903. A partir desse período, verificou-se uma franca expansão da
orizicultura no Estado, ocorrendo a criação de órgãos institucionalizados para
dar apoio aos produtores: o Sindicato do Arroz em 1926 e o Instituto Rio
Grandense do Arroz (IRGA) no ano de 1940, seguidos das Instituições de
Pesquisa e Universidades (Milman, 2001).
2.2 Características dos grãos de arroz
Botanicamente o arroz cultivado pertence à Classe Monocotiledoneae,
à Família Poaceae, à Subfamília Oryzoideae, à Tribo Oryzeae e ao Gênero
Oryza. O grão de arroz é um fruto, denominado cariopse, em que o pericarpo
está fundido com o tegumento da semente propriamente dita. A casca, material
que envolve o grão e constitui cerca de 20% do peso do arroz, é formada por
duas folhas modificadas (pálea e lema), a qual apresenta, na sua constituição
básica, celulose (25%), lignina (30%), pentoses (15%) e cinzas (21%), sendo
esta última formada por 95% de sílica. O arroz descascado ou esbramado é
formado por pericarpo, tegumento e camadas de aleurona, gérmen e
endosperma, que representam, respectivamente, em torno de 3, 2 a 3 e 89 a
94% (Hoseney, 1991). Essa estrutura anatômica do grão pode ser visualizada
na Figura 1.
19
FIGURA 1. Estrutura do grão de arroz (Adaptada de CHANG, Y.K., 1977).
O grão de arroz é formado por três componentes básicos: amido,
proteínas e lipídios, que constituem cerca de 98% da matéria seca, podendo
este percentual variar de acordo com o grau de processamento do grão. O
principal constituinte do arroz é representado pelos carboidratos, cujo teor
varia, em base seca de 84 a 87%, no grão descascado, sendo de 90 a 92% no
grão polido (Martinez y Cuevas, 1989).
Com exceção do amido, os percentuais dos demais constituintes
diminuem da periferia para o centro do grão. Aproximadamente, 80% dos
lipídios do arroz estão localizados no farelo e resíduos do brunimento, e cerca
de um terço dessa fração é encontrada no germe. Os lipídios estão presentes
Arista
Lema
Palea
Endosperma
Escutelo
Epiblasto
Plúmula Germe
Radícula
Raque
Glumas
não
Florescentes
Pericarpo
Tegumento Farelo
Aleurona
20
na forma de gotículas e seu conteúdo diminui no grão com a intensificação do
polimento (Tavres et al, 1998). No arroz integral, as médias são 8,7% de
proteínas; 4,9% de lipídios e 86,4% de carboidratos. Quando o grão é
submetido ao polimento convencional, estes percentuais ficam modificados
para 8,1%; 1,3% e 90,6%, respectivamente (Kent, 1983; Bobio e Bobio, 1985;
Houston, 1985; Hoseney, 1991).
Os grânulos de amido são formados nos amiloplastos e apresentam
formato poligonal com tamanho de 2 a 4 µm (Bechtell e Pomeranz, 1980). Os
constituintes principais do amido são dois polímeros de α-D-glicose: amilose e
amilopectina.
A amilose é um polímero formado pelo encadeamento de unidades de
α-D-glicose, unidas em α-1,4. Ainda que geralmente seja admitido que se trata
de um polímero linear, isto parece ser certo somente para uma parte da
amilose, sendo o restante ligeiramente ramificado. Quando o amido é lixiviado
e aquecido um pouco acima de sua temperatura de gelatinização, a amilose
solubilizada é essencialmente linear. À medida que se vai aumentando a
temperatura de lixiviação, a amilose obtida é de alto peso molecular e
ramificada. A natureza linear e o grande comprimento de sua molécula
conferem à amilose algumas propriedades únicas, como sua capacidade para
formar complexos com o iodo, álcoois ou ácidos orgânicos. Estes complexos se
denominam ‘clatratos’ ou complexos de inclusão helicoidal (Hoseney, 1991;
Bobbio & Bobbio,1992).
A amilose pode ser precipitada de uma solução de amido (solubilizada
com hidróxido de potássio ou com dimetilsulfóxido), pela adição de álcool n-
butílico. O álcool e a amilose formam um complexo insolúvel, cuja natureza é
similar à formada pelo iodo com a amilose. A natureza linear da amilose e sua
estrutura molecular são também responsáveis pela tendência de ela se
associar consigo mesma, precipitando na solução. A amilose cristaliza
facilmente de uma solução, retrograda, ou seja, é o polímero da cristalização
na forma de géis de amido. Para Bobbio & Bobbio, (1992), o teor de amilose no
grão é considerado baixo quando inferior a 20%, médio quando se situa entre
20 e 25% e alto quando superior a 25%. Já para Martinez y Cuevas (1989), o
21
teor é considerado baixo se inferior a 22%, médio entre 23 e 27% e alto quando
superior a 28%.
A amilopectina é a fração do amido altamente ramificada, formada por
20 a 25 unidades de glicose, unidas através de ligações α-1,4. Essas cadeias,
por sua vez, estão unidas entre si por ligações α-1,6, em proporções que
variam, na mesma espécie, de acordo com o grau de maturação e as
condições ambientais na fase de produção, como temperatura média na
maturação dos grãos. A molécula de amilopectina é ramificada ao acaso e tem
três tipos de cadeias: ‘A’, compostas por glicose com ligações α-1,4; ‘B’,
compostas por ligações α-1,4 e α-1,6; ’C‘, de glicose com ligações α-1,4 e α-
1,6 mais um grupo redutor (Guimarães, 1989; Bobbio & Bobbio, 1992).
A relação amilose/amilopectina é fator preponderante na diferenciação
do comportamento dos cultivares no encharcamento. Enquanto os cultivares
com teor de amilose abaixo de 25% têm maior facilidade de hidratação,
aqueles com teores acima têm mais dificuldade de absorver água, além de
proporcionalmente reterem menor quantidade de água no seu interior (Tavares
et al.,1998; Muller, 1999).
A variação nos teores de amilose e amilopectina não afeta o valor
nutritivo do arroz, mas influi grandemente nas qualidades de consumo, Ong et
al, (1994), trabalhando com arroz parboilizado determinaram que o amido é o
componente primário da textura do arroz parboilizado cozido. Entretanto, nem a
morfologia dos grânulos, nem a estrutura cristalina são tão críticas, mas sim a
estrutura fina da amilopectina e o conteúdo de amilose, ou seja, quanto maior o
conteúdo de amilose e mais longas forem as cadeias laterais da amilopectina
mais firme é o arroz cozido.
2.2.1 Propriedades do amido
Sendo o arroz constituído principalmente por amido, o comportamento
reológico desse reflete o comportamento do grão.
As propriedades do amido envolvem suas características físicas,
químicas e tecnológicas. O estabelecimento das propriedades do amido é feito
em laboratório, a partir de condições padronizadas e equipamentos
22
específicos. A separação das propriedades é apenas uma maneira didática,
pois quando o amido é utilizado em um determinado processo ou uso alimentar
várias dessas propriedades estão envolvidas e se expressam ao mesmo
tempo.
As propriedades funcionais e nutricionais do amido são em grande
parte devidas ao estado físico no alimento, que muda durante o preparo do
mesmo. Com a cocção o amido nativo passa a uma pasta e depois, com o
resfriamento e armazenamento, passa a um gel (Mestres, 1996).
2.2.1.1 Propriedades físicas
A formação de corantes é uma propriedade física do amido. Essa
capacidade está relacionada com a presença de cargas elétricas, nos amidos
modificados e derivados de amido, que adsorvem corantes iônicos. O amido
pode ter caráter aniônico, no caso de amidos oxidados, carbóxi-metilados e
fosfatados, ou caráter catiônico, no caso de introdução de grupos amônia na
estrutura das macromoléculas componentes do amido. Essa coloração
observada quando um amido é colocado em solução com um corante iônico é
um indicador da extensão da modificação ocorrida. Como exemplo de corantes
carregados positivamente podem ser citados o azul de metileno, o cristal
violeta, a safranina e o vermelho neutro, que irão colorir amidos com caráter
aniônico. Por outro lado, os corantes carregados negativamente, como a
fuscina ácida e o alaranjado de metila colorem amidos catiônicos (Mestres,
1996).
Quanto à solubilidade, o amido quando agitado em água fria é tido
como insolúvel, embora uma pequena fração seja solubilizada. Essa
característica permite a obtenção de amido puro na indústria, pois quando é
feita a agitação do amido em água fria forma-se um suspensão com aspecto
leitoso, que permite a separação após o repouso (Bobbio & Bobbio, 1992;
Mestres, 1996)).
Outra propriedade física do amido é sua atividade ótica ativa, com
desvio da luz polarizada para a direita (dextrógiro). Este desvio varia de
intensidade de acordo com a planta que procede, possibilitando identificação
da origem botânica e quantificação em laboratório.
23
2.2.1.2 Propriedades químicas
O amido, incluído entre os alimentos energéticos, pode ser considerado
um carboidrato de estrutura complexa, formado de monossacarídeos (glicose)
ligados entre si por ligações glicosídicas do tipo alfa. As características
químicas do amido destacam-se pela composição bioquímica, principalmente
pelos conteúdos de amilose, amilopectina, conforme já foi relatado
anteriormente, além de outros constituintes, como proteínas, cinzas e gordura.
A interação entre os constituintes, e suas proporções, estão inteiramente
associadas com as propriedades tecnológicas e o comportamento dos grãos na
cocção.
2.2.1.3 Propriedades tecnológicas
As propriedades tecnológicas do amido, muitas de interesse industrial,
como é o caso da parboilização de arroz, podem ser evidenciadas através de
alterações estruturais provocadas pelas reações hidrotérmicas entre os
grânulos de amido com a água e as variações de temperatura.
Em se tratando de características tecnológicas, as principais
propriedades dos amidos são o poder de inchamento e solubilidade,
gelatinização, retrogradação, hidrólise e viscosidade.
A gelatinização, principalmente, é a propriedade do amido que viabiliza
o processo de parboilização de arroz, que é com certeza a etapa principal do
processo. Maiores detalhes dessa propriedade serão discutidos dentro da
descrição do processo de parboilização.
2.3 Beneficiamento industrial
2.3.1 Beneficiamento convencional
Segundo a legislação brasileira, arroz beneficiado é produto maduro
que depois de submetido ao processo de beneficiamento acha-se desprovido
de sua casca (Brasil, 1988). O beneficiamento do arroz pode ser feito por
24
processos como parboilização, maceração ou convencional, e de acordo com
Elias (1998; 2003) esse último é o mais aplicado e consumido no Brasil.
A primeira operação do beneficiamento do arroz é a limpeza, na qual
são retirados as impurezas e os materiais estranhos que prejudicam o fluxo do
produto no processo, danificando os equipamentos e reduzindo a qualidade do
produto final.
No beneficiamento convencional, após a limpeza, os grãos são
desprovidos das glumelas, numa operação denominada de descascamento, a
qual é realizada por máquinas com rolos que giram em sentido contrário e com
velocidades diferentes. Normalmente, uma determinada quantidade de arroz
passa pelo equipamento sem ser descascado (“marinheiros”), devendo voltar
ao descascador. Os grãos descascados (esbramados) podem ser brunidos ou
comercializados como arroz integral; contudo, seu período de validade para o
consumo é reduzido em relação ao arroz polido e ao parboilizado, devido à
maior facilidade para ocorrer a degradação de seus componentes lipídicos.
O brunimento ou polimento é realizado por equipamentos constituídos
de duas partes principais, a externa, que possui uma parede perfurada com
colunas de borracha, espaçadas entre si, formando assim uma camisa, sobre a
parte interna, que é constituída por um cone de pedra giratório, nos modelos
verticais, ou por peças cilíndricas nos horizontais. A passagem do grão
esbramado pelo interior do brunidor promove uma abrasão em sua superfície,
removendo as camadas periféricas da cariopse (pericarpo, película da
cariopse, nucela, aleurona e parte do endosperma amiláceo), as quais originam
o farelo. Na indústria, por sua vez, normalmente o brunimento é realizado pela
passagem sucessiva dos grãos de arroz pelos equipamentos em séries, até ser
atingido o grau de polimento desejado, diminuindo assim as quebras durante a
operação. Muitas indústrias utilizam polidor com microaspersão de água na
última fase, melhorando o acabamento da operação e aparência do produto.
A etapa final é a classificação, sendo executada por vários
equipamentos como peneiras e cilindros alveolados ou “trieurs”, que fazem a
separação dos grãos por dimensões. A separação por diferenças de cor é
realizada por máquinas dotadas de células fotoelétricas, as quais acusam a
passagem de grãos de coloração fora do padrão estipulado, sendo os mesmos
separados dos demais por um jato de ar. A percentagem de grãos inteiros no
25
beneficiamento, comumente conhecido por rendimento de engenho, é um dos
parâmetros mais importantes para determinar-se o valor de comercialização do
arroz. O preço pago ao produtor depende da qualidade física dos grãos,
verificada após o beneficiamento, sendo que quanto maior a percentagem de
grãos inteiros, maior é o preço pago pelo arroz. A quebra dos grãos ocorre,
principalmente, durante as operações de descascamento e de brunimento,
sendo que a maioria dos grãos quebrados durante o beneficiamento já
apresenta fissuras anteriores ao processo. Na tipificação ou classificação dos
grãos por tipo também influem os defeitos (Elias, 1998; Elias, 2004).
Para Dias (1993), que estudou cinco variedades de arroz, umidades de
beneficiamento entre 13 e 14%, no processo convencional de obtenção de
arroz branco polido, permitem a obtenção de maiores rendimentos de grãos
inteiros.
2.3.2 Beneficiamento por parboilização
Segundo a legislação nacional vigente, representada pelas Portarias
269/88, de 17/11/88 e 01/89, de 09/01/89, da Secretaria Nacional de
Abastecimento do Ministério da Agricultura e Reforma Agrária (BRASIL, 1988),
a parboilização define-se como o “processo hidrotérmico, no qual o arroz em
casca é imerso em água potável, a uma temperatura acima de 58°C, seguido
de gelatinização parcial ou total do amido e secagem”, e o seu produto, o arroz
parboilizado, como “o produto que, ao ser beneficiado, os grãos apresentam
uma coloração amarelada, em decorrência do tratamento hidrotérmico”. Nestes
documentos, o conceito de arroz macerado, que era apresentado pela
legislação que a antecedia, desaparece.
O termo “parboilizado” deriva do inglês parboiled, que por sua vez
significa partial boiled, ou seja, parcialmente fervido ou cozido (IRGA, 1993).
A parboilização é um processo hidrotérmico que altera a forma do
amido, de cristalina para amorfa, devida ao intumescimento irreversível e à
fusão. O processo contribui na redução das perdas de industrialização dos
grãos, bem como no incremento do valor nutricional do arroz, além de
aumentar a estabilidade no armazenamento e no transporte (Amato et al.,
2002).
26
As técnicas utilizadas no início do processo de parboilização no país
eram deficientes em conhecimentos científicos, as quais acarretavam em
produtos de baixa qualidade, com a intensificação de algumas características
sensoriais indesejadas, como cor, sabor e odor. Esses fatores acabaram
limitando a aceitação do arroz parboilizado junto ao consumidor (Luz, 1991).
Atualmente essa técnica vem sendo desenvolvida e melhorada através da
pesquisa e das atividades das próprias indústrias, mas ainda faltam estudos
mais aprofundados no melhoramento das técnicas para que o processo tenha
um alto índice de eficiência, resultando com isso um produto final com boa
aceitação.
Na parboilização o arroz, ainda em casca, após passar pela etapa de
limpeza, é submetido às operações hidrotérmicas, que são o encharcamento, a
autoclavagem e as secagens. Nas indústrias de tecnologias mais deficientes,
ao invés da transferência de calor por via úmida das autoclaves, a etapa de
gelatinização do amido ocorre pelo calor transferido por via seca através das
estufas, que embora englobem menores custos, são tecnicamentes menos
deficientes.
O encharcamento dos grãos, no processo de parboilização, tem
recebido atenção especial das pesquisas e a sua correta aplicação é elemento
fundamental para que se consiga produzir arroz de excelente qualidade,
exigência de um número cada vez maior de consumidores. Em alguns
cultivares de arroz já se tem determinada a melhor combinação de tempo e
temperatura de hidratação, sendo recomendado às indústrias evitar misturas
varietais na parboilização, justamente por haver diferenças significativas no
comportamento hidrotérmico de cada cultivar (Elias et al., 2001).
A finalidade do encharcamento é a hidratação adequada do arroz, para
permitir a gelatinização do amido (Amato et al., 2002). Na maioria dos
cultivares, este teor se situa na faixa de 30 a 36% de umidade (b.s.). O amido
contribui grandemente para esta absorção, pois, pela sua estrutura granular, é
capaz de sorver água até 30% do seu peso, sem aumentar o volume (Bobbio &
Bobbio, 1984).
A operação de encharcamento deve ser rápida, para evitar os
processos fermentativos e enzimáticos, que acarretam alterações indesejáveis
no sabor, na cor e no odor do produto. O encharcamento promove difusão das
27
substâncias solúveis, tornando-as uniformemente distribuídas no grão, bem
como facilita a transmissão de calor na operação subseqüente (Elias, 1988;
Amato et al., 2002).
No processo de parboilização, quando se realiza o encharcamento com
água aquecida, são reduzidas as formações de substâncias pútridas e as
fermentações, possibilitando que a água quente possa ser recirculada ou
filtrada. O tempo de encharcamento é definido em função das características
do arroz, as quais dependem do cultivar, das condições de cultivo, do tempo e
das condições de armazenamento. O aumento da temperatura da água é um
meio para diminuir o tempo da operação, que também pode ser realizado pelo
emprego de vácuo ou uso de compostos tensoativos (Gutkoski, 1991; Amato et
al., 2002).
Após atingir a umidade adequada, o arroz passa para a etapa de
autoclavagem aonde vai se completar a gelatinização iniciada ainda nos
tanques de encharcamento. Algumas indústrias do setor localizadas
principalmente no estado de Santa Catarina utilizam estufas nessa fase do
processo, promovendo gelatinização e secagem ao mesmo tempo. As
indústrias que possuem o selo de qualidade da Associação Brasileira das
Indústrias de Arroz Parboilizado (ABIAP) utilizam exclusivamente autoclave
para gelatinização, sendo esse uso uma exigência do Selo de Qualidade
conferido pela Associação em Convênio com a Universidade Federal de
Pelotas, através do Laboratório de Grãos do Departamento de Ciência e
Tecnologia Agroindustrial da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (ABIAP,
2005).
Durante a parboilização do arroz, principalmente na etapa de
autoclavagem, ocorre a gelatinização do amido. A temperatura de gelatinização
é medida pela temperatura na qual 90% dos grânulos de amido são
gelatinizados ou modificados irreversivelmente em água quente, podendo
variar de 55 a 79ºC. Ela está relacionada com o tempo necessário para o
cozimento do arroz. Durante a autoclavagem o amido hidratado é aquecido, a
temperatura eleva-se alcançando a gelatinização, que pode ser caracterizada
por uma endoterma obtida através de calorimetria diferencial de varredura
(DSC), pela perda da birrefringência, observada usando-se microscopia de luz
polarizada (perda de cruz de malta) e pelo desaparecimento da cristalinidade
28
evidenciada pela difração de raio X (Garcia et al., 1997; Mestres, 1996). Além
de sofrer transformações irreversíveis durante este processo, o sistema é
submetido a experimentar um número elevado de novas interações
moleculares. Amido, proteínas, água e outros constituintes, incluindo açúcares
de cadeias menores, competem interativamente com cada um dos outros
constituintes, afetando com isso as propriedades de gelatinização (Spies e
Hoseney 1982).
Embora a gelatinização do amido ocorra através dessas complexas
interações, o fator principal neste sistema é a interação da água com os
grânulos de amido (Kim e Cornillon, 2001). Durante o aquecimento em água,
os grânulos de amido intumescem e parte da amilose é lixiviada para fora do
grânulo (Calixto, 1999).
As variedades de arroz possuem comportamentos diferenciados
quando submetidas às condições de encharcamento e autoclavagem, isso
devido às diferenças na composição química, principalmente quanto ao teor de
amilose e à relação amilose/amilopectina. De acordo com Rombaldi et al.,
(1998), Silveira (2000) e Elias et al. (2002), o beneficiamento do arroz por
parboilização possibilita recuperar em parte danos causados aos grãos durante
a secagem, como trincamentos e desestruturação do amido, diminuindo o
percentual de grãos quebrados, além de reduzir as perdas de valor nutritivo e
aumentar a digestibilidade. Entretanto, intensifica o aparecimento de defeitos
gerais e graves. Além disso,
durante essas etapas do processo de
parboilização a cor dos grãos de arroz tende a ser acentuada, tornando-
os amarelo claro ou âmbar. Os agentes da alteração não são ainda
perfeitamente conhecidos. Admite-se que possa ter sua principal causa
em escurecimentos não enzimáticos, como Maillard. O tratamento a
quente e a concentração relativamente alta de açúcares redutores e
aminoácidos podem ser alguns de seus fatores determinantes. Aumentos
da temperatura e do tempo de encharcamento, bem como no tratamento
com vapor, produzem um incremento progressivo no efeito de indução de
cor (Gariboldi, 1984; Amato & Silveira Filho, 1991).
Segundo Amato et al. (2002), as enzimas, concentradas na camada de
aleurona e no gérmen, são ativadas pela umidade. Assim as enzimas
29
lipolíticas, atuando sobre os lipídios, proporcionam a rancificação hidrolitica; já
as amilolíticas rompem ligações das moléculas de amido e favorecem o
acréscimo da intensidade da cor característica do arroz parboilizado, por
promoverem um acréscimo de açúcares de baixo peso molecular, os quais são
convertidos em açúcares redutores e reagem com os aminoácidos,
desencadeando as reações de Maillard, responsáveis pelo escurecimento não-
enzimático. Os aminoácidos são liberados pela ação das enzimas proteolíticas
sobre as cadeias polipeptídicas.
Alary et aI. (1977), estudando o efeito da amilase em algumas
características do arroz parboilizado, verificaram a existência de uma
correlação positiva entre o aumento do teor de amilase e a cor do arroz
parboilizado, com reduções dos valores industrial e comercial do produto.
Pigmentos presentes na casca também podem ser elementos
contribuidores através de um processo de difusão, acompanhando o ingresso
de água para o interior do endosperma (Bandyopadhyay & Roy, 1977;1980).
O desenvolvimento da cor do arroz parboilizado é influenciado pela
temperatura de parboilização e pelo tempo de autoclavagem, pois a
parboilização por longo tempo intensifica a coloração amarelada no grão. A
utilização de baixas temperaturas para a obtenção de arroz parboilizado de
coloração clara, associada, contudo, a altas pressões (304kpa equivalente a
3,04kgf.cm
-2
) pode ser usada, mas o tempo de autoclavagem deve ser de
poucos minutos, pois nessas condições a cor pode ser bruscamente
intensificada (Bhattacharya, 1996).
O ajuste do processo em função das características da variedade se
faz necessário, com o objetivo de garantir uma hidratação e posterior
gelatinização do amido uniforme e completa.
Na legislação brasileira de arroz parboilizado consta que o grão não
precisa ter o endosperma completamente gelatinizado, para ser enquadrado na
classe. Basta o grão ter uma pequena parte gelatinizada que já é considerado
parboilizado. Diante disso, as indústrias do setor, preocupadas em obter um
arroz parboilizado com os atributos sensoriais de cor, odor e sabor próximos ao
arroz branco polido, fazem uma parboilização mais branda, porém esse
processo menos severo produz um arroz com gelatinização desuniforme, onde
nem todos os grânulos de amido estão completamente gelatinizados.
30
O grão não gelatinizado ou parcialmente gelatinizado possui um
comportamento diferente de um grão completamente gelatinizado,
principalmente em relação às características tecnológicas.
Quando o grão é gelatinizado ocorre uma transformação física do
amido da forma cristalina em amorfa. Analisando grãos brancos, gessados e
translúcidos, Singh et al (2002) estudaram o comportamento desses grãos
durante a cocção e observaram que os grãos gessados apresentaram menor
tempo de cocção, provavelmente por apresentarem espaços aéreos entre os
grânulos de amido, o que facilita a hidratação diminuindo o tempo de cocção.
O grau de gelatinização do arroz parboilizado pode ser medido através
de placas de luz polarizada. Essa técnica preconiza que quando o grão de
arroz parboilizado é colocado sob luz polarizada, pode-se observar zonas
translúcidas e opacas no endosperma, que representam zonas gelatinizadas e
não gelatinizadas, respectivamente. Essa análise permite identificar qual a
severidade do processo de parboilização adotado.
Após as etapas de encharcamento e autoclavagem os grãos passam
para os secadores onde são submetidos à secagem, com o objetivo de reduzir
a umidade até níveis adequados para o beneficiamento.
Para o beneficiamento, após as operações hidrotérmicas, os grãos
parboilizados, seguem a mesma rota do arroz branco polido, com
descascamento, polimento, separação de quebrados e separação de defeitos,
antes da tipificação e da embalagem.
31
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Material
Para realização do trabalho foram utilizados grãos de arroz
parboilizado comercial, classe longo fino, agulhinha, produzidos no sul do
Brasil. Foram coletadas aleatoriamente amostras de arroz parboilizado
produzidas por oito indústrias do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, entre
não detentoras e detentoras do Selo de Qualidade da ABIAP (Associação
Brasileira das Indústrias de Arroz Parboilizado), sorteadas entre as vinte
maiores do Brasil, para constituírem a primeira parte do experimento. Dadas as
grandes desuniformidades verificadas nos parâmetros avaliados, foi incluída
uma segunda parte no experimento, constituído por três amostras obtidas da
divisão em drasticidade de operações hidrotérmicas que se expressaram nos
graus de gelatinização de cada grão, formando as amostras em que todos os
grãos apresentavam gelatinização em até 1/3 da cariopse, de 1/3 a 2/3 e mais
de 2/3 da cariopse.
3.2 Métodos
3.2.1 Análises Tecnológicas
3.2.1.1 Grau de Gelatinização
O grau de gelatinização foi determinado de acordo com o método
descrito no Boletim Técnico Nº 5 da CIENTEC. O método baseia-se no
princípio que quando uma luz polarizada incide sobre uma placa polarizada
(Figura 2), dá-se a produção de uma luz emergente plano-polarizada. Ao
colocar-se uma segunda placa na trajetória da luz assim obtida, defasada da
primeira de 180º, a intensidade da luz transmitida quase se anula. Quando se
insere um objeto entre as duas placas, nesse caso arroz parboilizado, pode-se
32
conseguir informações sobre a natureza do objeto a partir do estado de
polarização da luz emitida ou espalhada pelo mesmo. Durante a parboilização
os grânulos de amido do arroz sofrem uma transformação da forma cristalina
em amorfa. Essa alteração física pode ser acompanhada pela perda da
birrefringência quando o amido é submetido à luz polarizada.
Após a mistura dos grãos das oito amostras originais usadas na
primeira parte do experimento, eles foram divididos em três intensidades de
parboilização ou de drasticidades das operações hidrotérmicas, resultando em
três agrupamentos de grãos, que constituíram as amostras para a segunda
parte do experimento, de acordo com o grau de gelatinização do endosperma:
≤ 1/3 gelatinizado; > 1/3 e < 2/3 e; ≥ 2/3.
Figura 2 – Sistema de placas com luz polarizadas para análise de grau
de gelatinização de amido em arroz.
3.2.1.2 Viscoamilografia
Os grãos de arroz foram moídos em moinho modelo PERTEN MILL
3100. Em seguida foi uniformizada a granulometria em peneira de 60 mesh.
As propriedades viscoamilográficas do arroz foram determinadas
utilizando o analisador rápido de viscosidade Rapid Visco Analyser (RVA),
Figura 3, modelo 4-D (Newport Scientific, 1995), a partir de profiles para arroz
parboilizado. A quantidade de 3g foi ajustada para a umidade com base em
12% e a viscosidade medida foi expressa em milipascal (mPa).
33
Figura 3 - Rapid Visco Analyser (RVA).
As amostras de farinha de arroz foram colocadas em copo especial de
folha de alumínio (canister), sendo acrescidos 25mL de água destilada. Após a
inserção da palheta (spindle) e da colocação do canister no aparelho, o ciclo do
teste foi iniciado, utilizando o profile Parboiled Rice Method, sendo os
resultados das análises interpretados a partir dos gráficos fornecidos pelo
software Termocline. Os testes foram conduzidos em triplicata.
O tempo (min) e a temperatura (°C) utilizados nesta determinação
foram distribuídos da seguinte forma: a) ao ser colocada no equipamento, a
solução da amostra foi primeiramente homogeneizada com rotação de 960rpm
a 50+1ºC com auxílio de uma palheta (spindle); b) foi mantida na mesma
temperatura sob rotação de 160rpm; c) mantendo a rotação até o final do
processo constante em 160rpm, a temperatura foi elevada gradualmente até
95+1ºC, durante um intervalo de 3min45s; d) permanecendo nessa
temperatura por 4min30s; e) a amostra foi resfriada até 50ºC num intervalo de
3min45s; f) permanecendo nessa temperatura por mais 2min. Completaram-se
assim, 15min de avaliação de viscosidade sob rotação constante. Durante esse
processo, foram feitas medidas dos parâmetros: pico de viscosidade máxima
(Vmax), pico de viscosidade mínima (Vmin), pico de viscosidade final (Vf),
diminuição de viscosidade ou desestruturação do amido (breakdown), ou seja,
depressão viscoamilográfica (Dv) e restauração viscoamilográfica (Rv),
também conhecida como recuperação de viscosidade ou retrogradação
(setback) em curvas viscoamilográficas.
34
3.2.1.3 Grau branquimétrico
O grau branquimétrico foi avaliado através de branquímetro modelo
Zaccaria MBZ-1, seguindo recomendações operacionais da indústria
fabricante. O equipamento (Figura 4), com potência de 20W, sistema bivolt e
50/60hz, permite a padronização do grau de polimento, de brancura e de
transparência dos grãos.
Figura 4. Branquímetro modelo Zaccaria MBZ-1
3.2.2 Análises físicas
3.2.2.1 Peso de mil grãos
O peso de mil grãos foi avaliado de acordo com a metodologia
recomendada pelo Ministério da Agricultura (Brasil, 1988).
3.2.2.2 Dimensões
Para avaliação das dimensões dos grãos foi utilizada a metodologia
recomendada pelo Ministério da Agricultura (Brasil, 1988, 1989).
35
3.2.3 Características de consumo
As características de consumo foram avaliadas conforme metodologia
proposta por Gularte e Elias (2003) com adaptações.
3.2.3.1 Comportamento na cocção
O cozimento do arroz para as avaliações de comportamento de cocção
e propriedades sensoriais foi realizado em chapa elétrica aquecida a 300±8ºC,
com temperatura controlada por termostato. Em recipientes experimentais,
construídos de alumínio, medindo 4,75cm de altura e 4,5cm de raio, com
tampas ajustáveis e dispositivo de controle de vapor para evitar o
transbordamento durante a fervura. Foram colocados 30g de arroz, em água
previamente aquecida a 95ºC, na proporção 2,5 em relação ao volume de arroz
cru. O tempo de cocção foi previamente determinado no laboratório, situando-
se em torno de 20 minutos para o arroz parboilizado.
O volume foi calculado através da fórmula π r
2
h, onde “r” é o raio do
recipiente e “h” a altura em que o arroz ocupa neste. O rendimento volumétrico
foi obtido pelo quociente entre o volume final (Vf) e o inicial (Vi), enquanto o
rendimento gravimétrico foi pelo quociente entre o peso final (Pf) e o inicial (Pi).
A absorção de água foi calculada gravimetricamente, por comparação entre os
pesos do arroz cru e após o cozimento, através da qual se verifica a hidratação
do grão. Todos os parâmetros foram expressos em percentagem.
3.2.3.2 Atributos sensoriais
A avaliação sensorial foi realizada através do teste com uma escala
linear não estruturada de nove centímetros, possuindo em seus extremos
termos descritivos, conforme a Figura 5. Nesse teste foram utilizados os
procedimentos para o monitoramento de qualidade de arroz, os quais
detectaram o grau de diferença e a caracterização dos atributos cor, brilho,
odor, soltabilidade, firmeza e sabor de cada amostra, utilizando uma equipe de
julgadores treinados e experientes, habituados com avaliações diárias de grãos
de arroz no Laboratório de Pós-Colheita e Industrialização de Grãos.
36
O cozimento das amostras de arroz foi feito da mesma forma utilizada
para as avaliações de parâmetros de rendimentos, descrito no item 3.2.3.1. O
arroz foi servido em temperatura de consumo (65ºC) em recipientes de
porcelana, de cor branca, codificados com números de três dígitos aleatórios.
UFPel - Pós-graduação
AVALIAÇÃO SENSORIAL DE ARROZ
NOME:________________________________________ DATA ___/___/___.
INSTRUÇÕES: Avalie da esquerda para a direita os atributos solicitados, registrando com um traço onde represente a
intensidade de cada atributo.
COR Branco branco amarelo amarelo amarelo
acinzentado claro forte
_________
BRILHO Opaco ligeiramente regularmente moderadamente muito
opaco brilhoso brilhoso
_________
ODOR Característico ligeiramente parboilizado característico parboilizado
branco alterado fraco parboil. forte
_________
SOLTABILIDADE Pastosos grudados parcialmente regularmente grãos bem
separados soltos separados
_________
FIRMEZA Em forma de mole macios firmes centro
massa mole firmes mastigáveis duro
_________
SABOR Característico ligeiramente parboilizado característico
parboilizado
à branco branco alterado fraco parboilizado forte
_________
Comentários adicionais: ..........................................................................................................
Figura 5 - Modelo de ficha de avaliação sensorial de arroz.
Na Tabela 1 são apresentadas as escalas sensoriais utilizadas na
avaliação dos atributos cor, brilho, odor, soltabilidade, firmeza e sabor do arroz
e os intervalos de valores correspondentes aos termos descritores.
37
Tabela 1. Escala sensorial para arroz
Arroz cozido
Atributos sensoriais
Escala
sensoria
l
Cor
Brilho
Odor Soltabilidade Firmeza
Sabor
Branco
acizentado
opaco a
ligeiramente
característico
branco
grãos bem
separados a
parcialmente
em forma
de massa
mole
característico
branco a
de 0,00 a
2,25cm
a branco Opaco
a ligeiramente
alterado separados
a grãos
moles
ligeiramente
alterado
branco a
ligeiramente
opaco
Ligeiramente
alterado
parcialmente
separados
grãos
moles a
ligeiramente
alterado
de 2,25 a
4,50cm
amarelo
claro
a
regularmente
a parboilizado
fraco
a regularmente
soltos
macios
firmes
a parboilizado
fraco
amarelo
claro
regular a
moderadamen
te
Parboilizado
fraco a
regularmente soltos
a
grãos
macios
firmes
parboilizado fraco
a
de 4,50 a
6,75cm
a amarelo Brilhoso
característico
parboilizado
grudados
a firmes
mastigávei
s
característico
parboilizado
amarelo a
moderadamen
te
característico
parboilizado
grudados a
firmes
mastigávei
s a
característico
parboilizado
de 6,75 a
9,00cm
amarelo
forte
a muito
brilhoso
a parboilizado
forte
pastosos
com centro
duro
a parboilizado forte
3.2.4 Análise Estatística
Os resultados experimentais foram submetidos à análise de variância
(ANOVA) e as médias comparadas entre si pelo teste de Tukey, a 5% de
probabilidade (p≤ 0,05), utilizando o software
Statistica 6.0
.
38
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Caracterização Tecnológica, de Comportamento na Cocção e
Sensorial de Arroz Parboilizado Industrializado no Sul do Brasil
Nas Tabelas 2 a 5 e nas Figuras 6 a 13 são apresentados,
respectivamente os valores correspondentes a características sensoriais de
grãos crus e cozidos, parâmetros de cocção, físicos e físico-químicos e perfis
viscoamilográficos de arroz parboilizado comercializado no Brasil, produzidos
por oito indústrias do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, entre não
detentoras e detentoras do Selo de Qualidade da ABIAP (Associação Brasileira
das Indústrias de Arroz Parboilizado).
39
Tabela 2. Atributos sensoriais em grãos crus de arroz parboilizado
AMOSTRA
COLORAÇÃO BRILHO APARÊNCIA ODOR
tonalidade uniformidade intensidade uniformidade formato aspecto intensidade uniformidade
A plh a frt pouca mdr a brl pouca prb-tpc prb-tpc crp pouca
B amf a amr média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc crp média
C amr a frt pouca mdr a brl média prb-tpc prb-tpc crp média
D frc a plh pouca pcb a brl pouca prb-tpc prb-atp pbf pouca
E plh a amr média mdr a brl alta prb-tpc prb-tpc crp média
F plh a frt pouca mdr a mtb pouca prb-tpc prb-tpc crp pouca
G frc a plh pouca mdr a brl média prb-tpc prb-tpc crp média
H plh a frt média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc pbf média
Coloração: acz (acinzentada); brc (branca); amz (amarronzada); amr (amarela); plh (amarela palha); frc (amarela fraca); frt (amarela forte); tpc (típica-âmbar); prb
(parboilizado)
Brilho: opc (opaco); mdr (moderadamente brilhoso); brl (brilhoso); mtb (muito brilhoso); pcb (pouco brilhoso); lgr (ligeiramente); rgl (regularmente);
Aparência: prb (parbolizado); brc (branco); tpc (típico/a); atp (atípico/a); pbf (parboilizado fraco)
Odor: crb (característico a branco); lga (ligeiramente alterado); pfr (parboilizado fraco); crp (característico a parboilizado); pft (parboilizado forte)
Tabela 3. Atributos sensoriais em grãos cozidos de arroz parboilizado
AMOSTR
A
COLORAÇÃO BRILHO APARÊNCIA SOLTABILIDADE TEXTURA SABOR ODOR
tonalidade
uniform.
intensidad
e
uniform.
formato aspecto
maciez uniform. intensidad
e
uniform.
intensidad
e
uniform.
A plh a frt pouca mdr a brl pouca prb-tpc prb-tpc bsp mci a mcf média crp a lga pouca crp a lga pouca
B plh a amr
média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média-alta
crp a lga alta crp a lga média
C amf a frt média mdr a brl pouca prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média crp a pfr pouca crp a pbf pouca
D frc a plh pouca pcb a mdr
pouca prb-tpc pbf rsp a bsp mcf a frm pouca crp a pfr pouca crp a pfr média
E plh a amr
média rgl a brl alta prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média-alta
crp a lga média crp a lga alta
F amf a frt pouca mdr a mtb
pouca prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst pouca crp a lga pouca crp a lga pouca
G frc a plh pouca mdr a brl média prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média crp a pfr média crp a pbf pouca
H plh a frt média mdr a brl média prb-tpc prb-tpc bsp mcf a cst média crp a pfr média crp a pbf média
Coloração: acz (acinzentada); brc (branca); amz (amarronzada); amr (amarela); plh (amarela palha); frc (amarela fraca); frt (amarela forte); tpc (típica-âmbar); prb
(parboilizado)
Brilho: opc (opaco); mdr (moderadamente brilhoso); brl (brilhoso); mto (muito); pco (pouco); lgr (ligeiramente); rgl (regularmente);
Aparência: prb (parbolizado); brc (branco); tpc (típico/a); atp (atípico/a); pbf (parboilizado fraco)
Soltabilidade: bsp (bem separados ou soltos); psp (parcialmente separados); rsp (regularmente separados); grd (grudados); pst (pastosos)
Sabor e odor: crb (característico a branco); lga (ligeiramente alterado); pfr (parboilizado fraco); crp (característico a parboilizado) ; pfr (parboilizado fraco); pft (parboilizado
forte)
Textura: frm (em forma de massa); mle (moles); mci (macios); mcf (macios-firmes); frm (firmes-mastigáveis); cst (consistentes); cdr (com centro duro)
40
Tabela 4. Parâmetros de cocção em grãos de arroz parboilizado
AMOSTRA CONSUMO DE ÁGUA
(peso/peso-água/grãos)
TEMPO DE COCÇÃO
(minutos)
RENDIMENTO
VOLUMÉTRICO (vezes)
RENDIMENTO
GRAVIMÉTRICO (vezes)
mínimo máximo mínimo máximo mínimo máximo mínimo máximo
A 2,5 3,0 24 26 2,92 3,37 1,91 2,22
B 2,4 3,2 18 21 2,87 3,04 1,88 2,03
C 2,2 2,8 19 23 2,79 3,31 2,12 2,32
D 2,5 3,0 15 18 3,10 3,48 2,08 2,51
E 2,5 3,1 19 29 3,04 3,45 2,17 2,39
F 2,3 3,1 18 26 3,05 3,56 1,79 2,53
G 2,2 3,1 19 24 2,86 3,29 1,76 2,42
H 2,4 3,2 18 26 2,86 3,21 1,82 2,32
Tabela 5. Parâmetros físicos e físico-químicos em grãos crus de arroz parboilizado
AMOSTRA UMIDADE (%) PESO VOLUMÉTRICO (kg.m
-3
) GRAU DE GELATINIZAÇÃO* (% do grão)
mínimo máximo mínimo máximo menos de 1/3 de 1/3 a 2/3 mais de 2/3
A 11,29 13,48 797 807 0 a 20 13 a 43 23 a 68
B 11,14 13,69 826 837 0 a 18 11 a 54 31 a 94
C 11,43 13,17 787 806 0 a 23 18 a 37 34 a 59
D 12,02 13,61 792 799 2 a 21 15 a 67 33 a 64
E 11,84 14,26 800 827 0 a 14 24 a 78 26 a 52
F 11,30 13,70 768 829 3 a 24 28 a 60 37 a 62
G 11,47 13,94 775 823 0 a 12 20 a 61 28 a 68
H 11,90 14,07 786 812 2 a 25 32 a 56 13 a 26
*conforme Portaria 269/88 do M.A. (Brasil, 1988)
41
Figura 6. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra A
Figura 7. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra B
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 927.00
VFinal = 1384.
00
Temperatura
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 895.00
VFinal = 1284.00
Temperatura
42
Figura 8. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra C
Figura 9. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra D
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 750.00
VFinal = 1090.00
Temperatura
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 1030.00
VFinal = 1450.00
Temperatura
43
Figura 10. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra E
Figura 11. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra F
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 1000.00
VFinal = 1405.00
Temperatura
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 580.00
VFinal = 820.00
Temperatura
44
Figura 12. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra G
Figura 13. Perfil viscoamilográfico de arroz parboilizado da amostra H
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 702.00
VFinal = 996.00
Temperatura
0
400
800
1200
45
60
75
90
105
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temperatura (ºC)
Vmax = 754.00
VFinal = 1080.00
Temperatura
45
Observando-se os dados das Tabelas 2 a 5 e das Figuras 6 a 13 é
possível se verificar que há grandes desuniformidades entre os parâmetros
analisados nas amostras. A soltabilidade e a aparência dos grãos foram os
parâmetros que apresentaram maior uniformidade entre todos os analisados.
Nas Tabelas 2 e 3, onde são apresentados, respectivamente, os
resultados das análises de cada atributo da avaliação sensorial realizadas em
grãos crus e após a cocção, é possível se verificar que na coloração das amostras
predominam as tonalidades entre palha, amarelo-fraca e amarela. Esse fato
demonstra a última tendência de as indústrias produzirem grãos cada vez mais
claros e soltos, para atenderem as atuais exigências dos consumidores, conforme
relatam Amato et al. (2002); Elias (2003) e Gularte (2004).
Os dados das Tabelas 2 e 3 também mostram que a uniformidade da cor
dos grãos produzidos por cada indústria se situa entre pouca e média, não
havendo nenhuma indústria com alta uniformidade nessa característica,
diferentemente do que ocorre em relação ao brilho, onde esse atributo revela
grãos entre moderadamente brilhoso e brilhoso. A adoção de polidores com micro-
aspersão de água na última fase da operação unitária de brunimento/brilhamento
explica esse comportamento A quase totalidade das indústrias parboilizadoras de
mais elevados padrões tecnológicos não mais utiliza brilhamento com glicose e
talco, passando para os sistemas de micro-aspersão, que possibilita bm
acabamento visual nos grãos com menores riscos de desenvolvimento fúngico
após o empacotamento, principalmente nos lotes comercializados em regiões de
clima mais quente e/ou com mais longos tempos de prateleira..
Aparência, cor e brilho dos grãos são os atributos mais importantes na
definição de compra pelos consumidores, às vezes mais até do que os próprios
preços, e esses atributos são verificados pelos compradores quando o arroz ainda
está no pacote, ou seja, são verificados nos grãos crus (Tabela 2).
Embora ocorram reduções acentuadas nas intensidades de cor e brilho
dos grãos de arroz com o cozimento, a observação conjunta dos dados da
Tabelas 2 e 3 permite verificar que as tendências de uniformidade ou de
desuniformidade nesses atributos não desaparece com a cocção. Assim, quanto
46
mais claros e mais brilhosos, e quanto maiores forem as uniformes de coloração e
brilho dos grãos parboilizados quando crus (Tabela 2), mais se aproximarão dos
grãos brancos polidos obtidos pelo processo convencional de beneficiamento
quando cozidos (Tabela 3), o que é uma característica desejável por grande parte
dos consumidores brasileiros, conforme relatam Amato et al. (2002) e Elias (2003).
A cocção ressalta o sabor, um atributo que mostra as maiores
diversificações (Tabela 3), mesmo naqueles grãos que se mostravam semelhantes
quando crus (Tabela 2).
Entre os parâmetros do comportamento na cocção (Tabela 4), as menores
variações ocorreram nas necessidades de consumo de água para a operação,
sejam consideradas as proporções mínimas (entre 2,2 e 2,5) ou as máximas (2,8 a
3,2). Por outro lado, os tempos de cocção constituíram o parâmetro de maior
variabilidade entre os analisados, superando em proporções as diferenças
observadas tanto nos rendimentos gravimétricos quanto nos volumétricos.
Observando-se os dados da Tabela 5, é possível verificar que em duas
indústrias há amostras que ultrapassam o limite máximo de umidade permitido
pela legislação brasileira (Brasil, 1988) para comercialização de arroz
industrializado, que é de 14%. Os valores para peso volumétrico são bastante
desuniformes entres grãos das oito indústrias, mas também entre grãos de cada
indústria. As maiores desuniformidades, no entanto, aparecem nos graus de
gelatinização.
Os padrões tecnológicos de cada indústria, as diversidades de parâmetros
operacionais nos processos industriais, principalmente nas intensidades de
polimento (Tavares et al., 1998), os diferentes genótipos utilizados e as diferenças
edafoclimáticas e de manejo agronômico utilizadas na produção justificam as
diversidades encontradas. Em face desses fatos foi executada a segunda parte do
experimento, onde foram misturados todos os grãos, de todas as indústrias, em
que os graus de gelatinização atingiam até um terço da cariopse, para constituir o
agrupamento de menor drasticidade hidrotérmica utilizada na parboilização. A
mistura dos grãos cujos graus de gelatinização atingiram entre um terço e dois
terços da cariopse constituiu o agrupamento de drasticidade média na
47
parboilização, enquanto a mistura daqueles em que o grau de gelatinização
ultrapassou os dois terços da cariopse constituíram o agrupamento de maior
drasticidade na parbolização.
4.2. Efeitos do Grau de Gelatinização nas Propriedades Tecnológicas
e Características de Consumo de Arroz Parboilizado
Na Figura 14 são apresentadas as três amostras utilizadas para a
segunda parte do experimento, obtidas pela separação após análise individual dos
grãos sob luz polarizada, e agrupados de acordo com o grau de gelatinização.
≤
1/3
>
1/3 e
<
2/3
≥
2/3
Figura 14 – Grau de gelatinização de grãos de arroz parboilizados.
Os grãos analisados sob luz polarizada que se apresentaram totalmente
opacos ou com uma estreita camada translúcida na periferia foram considerados
como gelatinizados em até 1/3 da cariopse. Os grãos enquadrados na faixa de
gelatinização entre 1/3 e 2/3 apresentavam uma camada translúcida mais espessa
mas ainda com o centro branco ou opaco. Já os grãos classificados como
gelatinizados em mais de 2/3 da cariopse apresentavam-se totalmente
translúcidos, ou com pequenas regiões opacas. O enquadramento nos graus de
gelatinização ocorreu com base na proporção de área de translucidez verificada
no campo visual de cada grão na placa polarizadora.
Na Tabela 6 e Figuras 15, 16 e 17 são apresentados os parâmetros
viscoamilográficos de grãos de arroz parboilizado, agrupados em três classes de
acordo com o grau de gelatinização.
48
Tabela 6 – Parâmetros viscoamilográficos* (cP) de grãos parboilizados
agrupados em três graus de gelatinização
Grau de
Gelatinização**
Vmax Vmin Vf Dv Rv
≤
1/3
1028,68a 1023,66a 1485,84a 5,02a 382,18a
>
1/3 a
<
2/3
705,50b 698,32b 893,18b 7,18a 194,86b
≥
2/3
353,50c 345,52c 465,34c 7,98a 119,82b
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na
mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância, para o mesmo
parâmetro.
*Vmax = viscosidade máxima
Vmin = viscosidade mínima
Vf = viscosidade final
Dv = depressão viscosimétrica
Rv = restauração viscosimétrica
** < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse
< 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse
> 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse
Figura 15 – Perfil viscoamilográfico de grãos com até 1/3 da cariopse gelatinizada.
0
600
1200
1800
2400
40
60
80
100
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temp (ºC)
Vmax = 1028.70
VFinal = 1405,80
Temperatura
49
Figura 16 – Perfil viscoamilográfico de grãos entre 1/3 e 2/3 da cariopse
gelatinizada.
Os parâmetros viscoamilográficos de arroz parboilizado são influenciados
diretamente pelo grau de gelatinização, conforme pode ser observado na Tabela 6
e nas Figuras 15, 16 e 17. Quanto mais drástico for o processo de parboilização,
ou seja, quanto maior for o grau de gelatinização do amido do arroz, menores são
os valores de viscosidade máxima, mínima e final.
Comportamento viscoamilográfico semelhante é referido por outros
autores (Cardoso, 2003; Cardoso, et al., 2003; Monks et al., 2003), os quais
mostram que o arroz branco apresenta valores de viscosidade máxima e final
superior ao arroz parboilizado.
O grão de arroz com menor grau de gelatinização, que se assemelha ao
arroz branco, quando comparado ao grão mais gelatinizado, possui no seu interior
maior quantidade de amilose não gelatinizada, que permite uma maior absorção
de água no mesmo tempo, com isso o pico de viscosidade, ou viscosidade
0
600
1200
1800
2400
40
60
80
100
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temp (ºC)
Vmax = 705.50
VFinal =
893.20
Temperatura
50
máxima é maior. Da mesma forma quando ocorre o resfriamento a capacidade de
retrogradação do amido com menor grau de gelatinização é maior, pois como não
sofreu uma gelatinização prévia, devido a uma parboilização desuniforme ou
deficiente, esse amido possui uma maior capacidade de formação de pontes de
hidrogênio e conseqüentemente uma reestruturação, possibilitando assim uma
viscosidade final superior. Esse comportamento pode ser observado na Tabela 6
quando analisados juntamente os valores de viscosidade final e restauração
viscoamilográfica.
Figura 17 – Perfil viscoamilográfico de grãos com mais de 2/3 da cariopse
gelatinizada.
Na Tabela 7 é apresentado o grau branquimétrico de grãos de arroz
parboilizado, agrupados em três classes de acordo com o grau de gelatinização.
0
600
1200
1800
2400
40
60
80
100
0 0 3 6 9 12 15 15
Tempo (min)
Viscosidade (cP)
Temp (ºC)
Vmax = 353,50
VFinal = 465.30
Temperatura
51
O grau branquimétrico é uma medida utilizada para avaliar e padronizar o
beneficiamento industrial. Através da medida do polimento pode-se fazer a
regulagem do processo.
Pelos resultados da Tabela 7, observa-se que os grãos com maior grau de
gelatinização apresentam valores inferiores de brancura, transparência e
polimento. Isso se deve ao processo de parboilização mais severo que esses
grãos sofreram. Em estudo realizado por Barbosa (2002) onde foi comparada a
renda do polimento de grãos brancos e parboilizados, foi observado maior
rendimento nos grãos parboilizados, devido à maior aderência do farelo à
cariopse. Esse comportamento de maior aderência pode ser observado quanto
maior for o grau de gelatinização, pois menores são os valores de polimento
quando analisados pelo branquímetro (Tabela 7).
Tabela 7 – Grau branquimétrico de grãos parboilizados agrupados em três
graus de gelatinização
Grau de
Gelatinização*
BR TR POL
≤
1/3
24,37a 3,23a 27,00a
>
1/3 e
<
2/3
23,57a 3,18a 23,83a
≥
2/3
22,1b 2,49b 13,33b
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na
mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
* < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse
< 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse
> 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse
As Tabelas 8 e 9 apresentam os resultados das análises físicas de grãos
de arroz parboilizado, agrupados em três classes de acordo com o grau de
gelatinização.
52
Tabela 8 – Peso de mil grãos (g) de grãos parboilizados agrupados em
três graus de gelatinização
Grau de Gelatinização*
Peso de mil grãos (g)
≤
1/3
18,86a
>
1/3 e
<
2/3
18,21b
≥
2/3
17,46c
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na
mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
* < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse
< 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse
> 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse
Tabela 9 – Dimensões (mm) de grãos parboilizados agrupados em três
graus de gelatinização
Grau de
Gelatinização*
Comprimento Largura Espessura
≤
1/3
0,69a 0,20a 0,18a
>
1/3 e
<
2/3
0,69a 0,20a 0,18a
≥
2/3
0,68a 0,20a 0,18a
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na
mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
* < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse
< 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse
> 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse
A característica física de dimensões dos grãos não é afetada pelo grau de
gelatinização, ou seja, independentemente da drasticidade do processo de
parboilização o grão mantém as suas dimensões. Isso se deve,
predominantemente ao fato de os grãos de arroz terem mais de 70% de
carboidratos em sua composição, e o amido, o principal deles, ter a propriedade
de absorver água até 30% de seu peso sem aumentar seu volume. Entretanto,
outra característica física dos grãos, o peso de mil grãos, apresentou diferenças
significativas entre as amostras. A reestruturação do amido quando gelatinizado é
53
responsável por essa diferença entre os grãos com diferentes drasticidades nas
operações hidrotérmicas, que se refletem graus de intensidade de gelatinização.
As Tabelas 10 e 11 mostram os resultados de comportamento na cocção
e parâmetros sensoriais, respectivamente, de grãos de arroz parboilizado,
agrupados em três classes de acordo com o grau de gelatinização.
Tabela 10 – Comportamento na cocção de grãos parboilizados agrupados
em três graus de gelatinização
Grau de
Gelatinização
Tempo de cocção
(minutos)
Rendimento
gravimétrico (%)
Rendimento
volumétrico (%)
≤
1/3
20a 303,11a 283,72a
>
1/3 e
<
2/3 20a 302,68a 280,04a
≥
2/3
21a 297,18a 263,56a
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na
mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
* < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse
< 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse
> 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse
Tabela 11 – Parâmetros sensoriais de grãos cozidos de arroz parboilizado
agrupados em três graus de gelatinização
Grau de
Gelatinização*
Cor Brilho Odor Soltabilidade
Firmeza Sabor
≤
1/3
2,20b 2,30
a
1,90b 1,83b 3,00b 2,10b
>
1/3 e
<
2/3
2,53b 3,05
a
2,00b 3,00a 4,40a 2,62b
≥
2/3
4,55
a
2,78
a
3,00a 3,00a 4,55a 4,03a
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na
mesma coluna diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
* < 1/3 = gelatinização em até 1/3 de cada cariopse
< 1/3 a > 2/3 = gelatinização entre 1/3 e 2/3 em cada cariopse
> 2/3 = gelatinização em mais de 1/3 em cada cariopse
Observando-se os dados de rendimento gravimétrico, absorção de água e
rendimento volumétrico constantes da Tabela 10, é possível verificar que o grau
de gelatinização do arroz parboilizado não interferiu nesses parâmetros das
características de cocção. Como a gelatinização do amido é um fenômeno que
54
ocorre da periferia para o centro do grão, havendo gelatinização e posteriomente
já é suficiente para reestruturar a cariopse e sofrer retrogradação, mesmo que em
camadas periféricas, faz com que se expressem as características típicas de
comportamento na cocção de arroz parboilizado, ou seja, elevados tempos de
cocção (nas condições de cocção em que foram realizados os testes, o comum
para arroz branco polido é um tempo de cocção ao redor de 16 minutos). Os
rendimentos gravimétricos e volumétricos são compatíveis com os dados
apresentados na Tabela 4.
A análise da Tabela 11 permite observar que o grau de gelatinização
influencia significativamente nas características sensoriais do arroz quando
cozido. Os grãos com maior grau de gelatinização foram classificados pela escala
sensorial em todos atributos em mais característicos a parboilizados quando
comparados aos grãos com menor grau de gelatinização, que pela análise dos
julgadores foram caracterizados como próximos do arroz branco.
A observação conjunta dos comportamentos viscoamilográficos e das
características sensoriais mostra que ambos os conjuntos de propriedades
apresentam interferência da drasticidade empregada nas operações
hidrotérmicas, expressa nos diferentes graus de gelatinização. As amostras com
menor grau de gelatinização apresentaram valores superiores de viscosidade
máxima, mínima e final, comportamento semelhante às curvas viscoamilográficas
de arroz branco, e essa semelhança foi confirmada pelos testes sensoriais. Da
mesma forma quanto maior o grau de gelatinização menor os valores medidos no
RVA e mais característico a parboilizado é o grão de arroz.
Na Tabela 11 é possível se verificar que no atributo cor o grau de
gelatinização interferiu na intensificação da cor do arroz, situando-se as amostras
na classificação sensorial em “branco amarelado a amarelo claro” (Tabela 1). Na
parboilização ocorre uma série de reações químicas que intensificam a cor dos
grãos. Especialmente na operação de encharcamento, onde o amido se intumesce
caracterizando uma fase de pré-gelatinização, ocorrem simultaneamente difusões
de substâncias das camadas mais periféricas para as mais centrais dos grãos,
lixiviação de substâncias do interior dos grãos para a água de encharcamento, e
55
desenvolvimento microbiano e reações fermentativas, hidrolíticas, oxidativas e de
outras natureza tanto na água de encharcamento como nos próprios grãos. O
aumento da concentração de proteínas e as hidrólises de açúcares favorecem a
ocorrência da reação de
Maillard
, enquanto os minerais lixiviados favorecem
alterações não apenas da cor, como também do sabor e do odor pela
concentração de ferro e manganês e ainda, pelas vitaminas do complexo B,
conforme registra a literatura especializada (Bhattacharya & Zakiuddin; Gutkoskii,
1991; Nunes, 2000; Amato, et al., 2002).
Na média geral, o atributo brilho classificou as amostras em “ligeiramente
opaco a regularmente brilhoso” (Tabela 1). Observou-se que ocorreram variações
nos valores entre 2,30 e 3,05 não apresentando diferenças significativas
provavelmente teve influência da gelatinização ocorrida no processo ou ainda pela
drasticidade deste.
O odor apresentou diferenças significativas entre as amostras, sendo que
as amostras com grau de gelatinização de
≤
1/3 e
>
1/3 e
<
2/3 tiveram a
classificação de “característico a branco a ligeiramente alterado” enquanto que a
amostra com grau de gelatinização
≥
2/3 foi classificada como “ligeiramente
alterado a parboilizado fraco”. A intensificação do odor pode ser explicada devido
à migração de constituintes nutricionais das camadas periféricas para o interior
dos grãos. Conforme Amato et al. (2002) o odor tem relação direta com a cor, o
que foi relatado por Goularte (2004), que se reporta a uma correlação positiva
entre esses dois atributos.
Outra relação direta com a cor, citada pelos mesmos autores, é a
soltabilidade. Arroz com cor mais intensa apresentam grãos mais soltos e nesse
estudo onde se avaliou somente arroz parboilizado a relação pode ser observada
também. Os grãos com grau de gelatinização de
≥
2/3 apresentaram-se com
coloração mais intensa e mais soltos.
Assim como na soltabilidade, em que o processo de parboilização deixa
os grãos soltos, no atributo firmeza, torna os grãos mais firmes. De acordo com
Goularte, 2004 esse fato é devido a uma compactação das moléculas na
gelatinização quando visualizado o amido de arroz em microscopia, da mesma
56
forma a avaliação dos parâmetros viscoamilográficos permite observar que ocorre
uma redução nos picos de viscosidade à medida que aumenta o grau de
gelatinização das amostras.
O sabor é o atributo dependente das sensações de odor, aroma e tato.
Assim como no odor, é influenciado pelos mesmos compostos aromáticos e as
sensações táteis do arroz.
O atributo sabor para a amostra com até
≤
1/3 do grão gelatinizado foi
classificado pelos julgadores em “característico branco a ligeiramente alterado”
enquanto as amostras graus de gelatinização superiores foram classificadas em
“ligeiramente alterado a parboilizado fraco”.
Pelos dados obtidos nas análises realizadas, é possível observar que a
uniformidade da gelatinização é tão importante quanto sua intensidade sobre as
características físicas e tecnológicas, no comportamento na cocção e nas
propriedades sensoriais, que se configuram como características de consumo.
Enquanto a primeira depende da tecnologia utilizada no processo, a segunda é
conseqüência direta da drasticidade empregada nas operações hidrotérmicas.
Esses fatos são importantes para as indústrias de parboilização do Brasil, pois
existem aquelas que promovem a gelatinização pela transferência de calor por via
úmida, através de autoclaves, mas também existem as que fazem uso de calor por
via seca, nas denominadas estufas, para promover a gelatinização. Como a
transferência de calor por via úmida é mais eficiente, produzindo gelatiniação mais
uniforme do amido, fazendo prever que o uso de autoclaves seja mais indicado do
que o uso de estufas na parboilização de grãos de alta qualidade, sugere-se que
sejam feitos estudos específicos comparativos entre os dois métodos.
57
5 CONCLUSÕES
5.1) O arroz produzido pelas maiores indústrias parboilizadoras do sul do
Brasil apresenta diversificação nas características físicas e tecnológicas, no
comportamento na cocção e nas propriedades sensoriais, que se configuram
como características de consumo, sendo a soltabilidade e a aparência e a textura
os parâmetros de menor variabilidade, enquanto a coloração, o sabor, o aroma e
os tempos de cocção os de menor uniformidade.
5.2) A drasticidade das operações hidrotérmicas, representada pelo grau
de gelatinização, interfere no sabor, no odor, na coloração, na firmeza, na
soltabilidade e nas propriedades viscoamilográficas, dos grãos.
5.3) Quanto mais desuniformes forem os graus de gelatinização dos
grãos, mais desuniformes são os parâmetros de comportamento na cocção e as
propriedades sensoriais dos grãos.
5.4) A uniformidade da gelatinização é tão importante quanto sua
intensidade sobre as características físicas e tecnológicas, o comportamento na
cocção e as propriedades sensoriais, que se configuram como características de
consumo.
58
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