Produção de amido resistente misto por extrusão termoplástica e aplicação em biscoito cream cracker sem glúten

dc.contributor.advisorSchmiele, Márcio
dc.contributor.authorGomes, Paula Thamara Goecking
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.contributor.refereeSchmiele, Márcio
dc.contributor.refereeRocha, Thaís de Souza
dc.contributor.refereeOrtolan, Fernanda
dc.date.accessioned2021-03-04T18:55:56Z
dc.date.available2021-03-04T18:55:56Z
dc.date.issued2020
dc.date.submitted2020-07-14
dc.description.abstractO amido é o ingrediente alimentar mais utilizado na indústria de alimento, principalmente pelas características de ser natural, abundante e de baixo custo. O amido resistente não é digerido no trato gastrointestinal superior por ser resistente a hidrólise pelas enzimas amilolíticas, sendo fermentado no cólon, liberando ácidos graxos de cadeias curtas. Esse comportamento durante a digestão caracteriza o amido resistente como fibra alimentar solúvel, despertando o interesse por sua utilização devido aos benefícios à saúde. O amido resistente nativo é instável às condições de processamento como variações de temperatura e pH, umidade, pressão e força cisalhante. A extrusão termoplástica tem as vantagens de ser um processo rápido e não gerar efluentes, funcionando como um reator para as reações físico-químicas, operando a baixa umidade e altas temperaturas. Os diferentes métodos e processamentos alteram as propriedades funcionais do amido resistente sendo muito importante o estudo para definir as propriedades físico-químicas e o comportamento na matriz alimentar. Fibras alimentares tradicionais não são bem aceitas sensorialmente por tornar os produtos coesos, densos, menos saborosos e resultar em uma aparência escura. Por outro lado, o amido resistente não altera o sabor, tem cor branca e partículas pequenas, sendo capaz de melhorar a textura do produto e melhorando a sensação na boca. Produtos sem glúten são conhecidos por apresentarem baixa aceitabilidade sensorial e perfil nutricional deficiente, influenciando na qualidade de vida de celíacos. O uso do amido resistente pode aumentar a ingestão de fibras por esses indivíduos e melhorar a qualidade dos produtos sem glúten. Para desenvolver alimentos sem glúten é necessário à utilização de ingredientes capazes de promover as características da rede de glúten. Os hidrocoloides são capazes de melhorar a coesão e o comportamento viscoelástico de massas sem glúten através da formação de géis. Dos produtos de panificação o mais consumido pelos celíacos é o biscoito, representando a maior fonte de carboidratos. Visto os desafios da indústria, o objetivo deste trabalho foi produzir amido resistente tipo misto, e avaliar a sua aplicação em biscoitos cream cracker sem glúten e sua interação com outros hidrocoloides. Foi realizada a produção de amido resistente misto pelo processo de extrusão termoplástica utilizando um Planejamento de Misturas Simplex Centroide com três variáveis independentes (ácidos butírico, láurico e esteárico). As variáveis dependentes avaliadas foram propriedades de pasta e propriedades físico-químicas. A extrusão termoplástica demonstrou ser capaz de realizar a dextrinização das cadeias de amido, facilitando a formação dos amidos resistentes de diferentes tipos. A ausência de cruz de malta no amido extrusado indica a total gelatinização do amido e com isso, a possível formação de amido resistente retrogradado (tipo 3). A espectroscopia no infravermelho mostra que ocorreu esterificação entre o amido e os ácidos, formando amido resistente do tipo 4. A difração de raio-x mostrou que ocorreu a formação do amido resistente do tipo 5 através da alteração na cristalinidade do tipo A para o tipo V. O ponto otimizado foi definido para produzir o maior teor de amido resistente, determinado em níveis codificados em 0,44 de ácido butírico e 0,56 de ácido esteárico com um rendimento de 27,40 % de amido resistente misto. Para avaliar o comportamento de hidrocoloides para produção de biscoitos cream cracker sem glúten foi realizado um Planejamento de Misturas Simplex Centroide com três variáveis independentes (amido resistente misto, goma xantana e ágar) em substituição à farinha de arroz. As variáveis dependentes analisadas foram atividade de água, umidade, volume específico, dureza e fraturabilidade, cor instrumental e medidas das dimensões dos biscoitos. O ponto otimizado foi definido para produzir biscoitos de qualidade, determinado em níveis codificados em 0,86 de amido resistente e 0,14 de goma xantana. O biscoito elaborado apresentou aumento no volume específico e na presença de fibras alimentares.pt_BR
dc.description.abstractsStarch is the most widely used food ingredient in the food industry, mainly due to its characteristics of being natural, abundant and low cost. Resistant starch is not digested in the upper gastrointestinal tract because it is resistant to hydrolysis by amylolytic enzymes, being fermented in the colon, releasing short-chain fatty acids. This behavior during digestion characterizes resistant starch as soluble dietary fiber, arousing interest in its use due to its health benefits. Native resistant starch is unstable under processing conditions such as temperature and pH changes, moisture content, pressure and shear force. Thermoplastic extrusion has the advantages of being a fast process and does not generate effluents, working as a reactor for physicochemical reactions, operating at low moisture and high temperatures. The different methods and processes alter the functional properties of the resistant starch and the study is very important to define the physical-chemical properties and the behavior in the food matrix. Traditional dietary fibers are not well accepted sensorially because they make the products cohesive, dense, less tasty and result in a dark appearance. On the other hand, the resistant starch does not alter the flavor, has a white color and small particles, being able to improve the texture of the product and improving the sensation in the mouth. Gluten-free products are known to have low sensory acceptability and deficient nutritional profile, influencing the quality of celiac life. The use of resistant starch can increase fiber intake by these individuals and improve the quality of gluten-free products. To develop gluten-free foods it is necessary to use ingredients capable of promoting the characteristics of the gluten network. Hydrocolloids can improve the cohesion and viscoelastic behavior of gluten-free doughs through the formation of gels. Of the bakery products, the most consumed by celiacs is the biscuit, representing the largest source of carbohydrates. In view of the industry challenges, the objective of this work was to produce multi-type resistant starch, and to evaluate its application in gluten-free cream crackers and its interaction with other hydrocolloids. Multi-type resistant starch was produced by the thermoplastic extrusion process using a Simplex Centroid Mixture Design with three independent variables (butyric, lauric and stearic acids). The dependent variables evaluated were pulp properties and physicochemical properties. Thermoplastic extrusion proved to be capable of dextrinizing starch chains, facilitating the formation of resistant starches of different types. The absence of a malta cross in the extruded starch indicates the total gelatinization of the starch and, therefore, the possible formation of retrograded resistant starch (type 3). Infrared spectroscopy shows that esterification occurred between starch and acids, forming resistant type 4 starch. X-ray diffraction showed that the formation of resistant type 5 starch succeeds through the change in type A crystallinity to type V. The optimal point was defined to produce the highest content of resistant starch, determined at levels encoded in 0.44 of butyric acid and 0.56 of stearic acid with a yield of 27.40 % of multi-type resistant starch. To evaluate the behavior of hydrocolloids to produce gluten-free cream cracker biscuits, a Simplex Centroid Mixture Design was carried out with three independent variables (multi-type resistant starch, xanthan gum and agar), replacing the rice flour. The dependent variables analyzed were water activity, moisture content, specific volume, hardness and fracturability, instrumental color and measurements of the biscuit’s dimensions. The optimal point was defined to produce biscuits with adequate quality, determined at encoded levels of 0.86 resistant starch and 0.14 xanthan gum. The prepared biscuit showed an increase in a specific volume and the presence of dietary fibers.en
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.thesisDissertação (Mestrado) – Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2020.pt_BR
dc.identifier.citationGOMES, Paula Thamara Goecking. Produção de amido resistente misto por extrusão termoplástica e aplicação em biscoito cream cracker sem glúten. 2020. 126 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufvjm.edu.br/items/834d6542-5a4c-4e0f-9fba-158042172484
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.pt_BR
dc.subject.keywordComplexo amilose-lipídeopt_BR
dc.subject.keywordEsterificaçãopt_BR
dc.subject.keywordRetrogradaçãopt_BR
dc.subject.keywordBiscoito cream crackerpt_BR
dc.subject.keywordFibra alimentarpt_BR
dc.subject.keywordDoença celíacapt_BR
dc.subject.keywordAmylose-lipid complexen
dc.subject.keywordEsterificationen
dc.subject.keywordRetrogradationen
dc.subject.keywordCream cracker biscuitsen
dc.subject.keywordDietary fiberen
dc.subject.keywordCeliac diseaseen
dc.titleProdução de amido resistente misto por extrusão termoplástica e aplicação em biscoito cream cracker sem glútenpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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