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APRESENTAÇÃO DO CERAT

Cláudio Cabello 1 HISTORICO

O CERAT e um Centro Interunidades, modalidade de Unidade Complementar prevista no Estatuto da UNESP. Atua como mecanismo de desenvolvimento e integração dentro da estrutura multi-campus, realizando a articulação de Pesquisas, Capacitação de Recursos Humanos e Extensão sobre sua temática de atuação. Foi formalizado como Unidade Complementar em 06/07/1995, sendo resultante da associação das Unidades Universitárias: • Faculdade de Ciências de Bauru • Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu • Faculdade de Engenharia de Bauru • Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira • Instituto de Biociências de Botucatu • Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas de São Jose do Rio Preto

Está localizado no Campus do Lageado junto com a Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP de Botucatu. OBJETIVO

Realizar de forma integrada atividades de investigação cientifica interdisciplinar e difusão de conhecimentos, tecnologias e produtos gerados. TEMÁTICA

Pesquisas cientificas e tecnológicas, capacitação de recursos humanos e suporte ao setor produtivo em raizes e amidos tropicais.

1 Diretor CERAT/UNESP. E-mail: dircerat@fca.unesp.br

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MISSÕES •Realizar pesquisas cientificas e tecnológicas por meio da integração do conhecimento gerado em diferentes Unidades Universitárias da UNESP. •Interagir com o sistema educacional em todos os níveis, oferecendo cursos e estágios visando ao treinamento de recursos humanos. •Realizar seminários, conferências e manter o intercambio técnico-cientifico com outras entidades, para disseminação de conhecimentos. •Estabelecer parcerias com órgãos oficiais e empresas privadas visando a realização de pesquisas em benefícios das demandas prioritárias da comunidade. •Manter intercambio com instituições especializadas e organismos nos Pais e estrangeiro, visando a constituir-se em Centro de Referencia. LINHAS DE PESQUISA IMPLANTADAS - Avaliações agronômicas e pós-colheita de espécies e variedades de tuberosas tropicais - Produção e caracterização de extrusados utilizando féculas, farinhas e resíduos de tuberosas tropicais - Produção de hidrolisados e etanol a partir de tuberosas tropicais - Modificações químicas em amidos de tuberosas tropicais - Desenvolvimento de novos produtos a partir de tuberosas tropicais - Metodologias analíticas aplicadas á caracterização de matérias-primas e produtos de tuberosas tropicais - Avaliação de processos de recuperação e utilização de oligofrutossacarídeos originários de tuberosas tropicais - Tratamento e aproveitamento de resíduos da agroindustrialização de tuberosas tropicais

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ENSINO - Realização da disciplina “Tecnologias aplicadas em agroindústrias de tuberosas amiláceas” do Programa de PG-Energia na Agricultura da FCA/UNESP. - Realização anual dos “Seminários de Integração de Pesquisas do CERAT” com participação dos alunos que realizam pesquisas no Centro. - Orientações acadêmicas e apoio material para desenvolvimento de pesquisas Iniciação Cientifica, Trabalho Conclusão de Curso, Mestrado e Doutorado. -Atividades de treinamento de alunos em metodologias analíticas especializadas na área temática de amidos. EXTENSÃO - Realização do Evento anual “Workshop sobre Tecnologias em Agroindustrialização de Raízes Tropicais” focando inovações para transferência de conhecimentos gerados e diagnosticando a demanda por tecnologias do setor. - Realização de Cursos de treinamento e capacitação em conteúdos tecnológicos para a comunidade. - Realização do Evento anual “Feira da Mandioca” junto com a Prefeitura Municipal de Botucatu valorizando a imagem e estimulando a utilização desta raiz. - Parceria com empresas do setor privado para desenvolvimento de trabalhos sobre novos métodos, melhorias em processos, analises de qualidades de produtos, e outros. - Proposição de projetos de financiamento em programas especiais de agencias de fomento para efetivar parceria/transferência de novas tecnologias ao setor privado.

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PAINEL I: EXPORTAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS E

PRODUTOS DE TUBEROSAS TROPICAIS

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EXPORTAÇÃO DE BATATA-DOCE

Fernando Cabreira Fernandes 1

Introdução Variedades de batata doce

- branca - roxa de Bauru - roxa de Londrina - duas peles - amarela - IAC , oito variedades - EMBRAPA (Brazlândia branca, rosada e roxa, Coquinho)

Pós-colheita

- lavagem - tratamentos - cura

Problemas fitossanitários Mercado Interno CEAGESP São Paulo Roxa CEASA Campinas Amarela

CEASA Ribeirão Preto Branca CEASA São José do Rio Preto Amarela

1 Engº. Agrº. TOPLINE – EXPORT/IMPORT Bauru-SP.

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Mercado Externo Variedades:

- Branca - Roxa - Amarela

Concorrentes:

- África do Sul - Caribe - China - Israel

87,923 100,00 100,00 100,00 20,707 777

16.086

TOTAL

29,002 33,73 35,99 40,64 38,36 19,548 316.17Outras

2,456 3,39 2,82 9,53 3,85 8,378 74 620 Melancia

0,364 0,85 1,73 1,61 0,96 12,400 13 155 Melão

0,416 1,26 1,13 3,22 1,43 9,200 25 230 Inhame

0,401 0,67 4,54 1,92 0,76 8,174 15 122 Alho

1,749 4,29 5,91 3,48 4,88 29,074 27 785 ***Cenoura

0,749 2,71 2,47 5,54 3,08 11,512 43 495 Batata-Doce

3,471 6,53 8,69 8,78 7,42 17,507 68 1.19Cebola1

5,000 18,70 20,45 7,45 21,27 59,102 58 3.42**Tomates1

5,271 15,81 16,27 17,84 17,98 20,865 132.89Batata1

domiciliar (2003)

kg/hab/ano

Valor(%)

Participação(%)

Participação (%)

(t/ha) (mil

(mil t)

Consumo Disponibilida

Participação

Área Produção

Produtividade

Área

Produç

Hortaliças

Situação da produção e área de hortaliças no Brasil , 2004

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EXPORTAÇÃO DE RAÍZES – OTIMISMO PARA

O FUTURO

Augusto César Rodrigues 1

Principais produtos:

- Gengibre - Taro - Inhame (Cará)

Principais mercados:

- EUA - Europa - Canadá

Padrões:

- Tipo XL (Extra grande) - Tipo L (grande) - Tipo M (médio) - Small (pequeno)

Limitações de mercado:

- qualidade - época de produção - volume

1 Engº. Agrº. , GAIA- BRASIL

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Volumes exportados

0

500

1000

1500

2000

2500

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Gengibre

Taro

Inhame(cará)T

onel

adas

exp

orta

das

por

ano

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PAINEL II: AGROINDUSTRIALIZAÇÃO DA

MANDIOCA

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SISTEMA AGROINDUSTRIAL INTEGRADO PARA PRODUÇÃO DE FÉCULA DE MANDIOCA

E PRODUTOS DERIVADOS

Cláudio Cabello 1

A palestra denominada “Sistema agroindustrial integrado para produção de fécula de mandioca e produtos derivados” vem analisar sob uma nova perspectiva processos clássicos e segmentados de elaboração de diversos produtos originários da mandioca. Este produtos são acessíveis e de preço baixo frente a outros no mercado de alimentos e apresentam consumo estável o que por si só desestimula a criação e ampliação de mercados consumidores utilizando recursos da propaganda. A possibilidade de acessar mercados exportadores a algum deles pelo seu exotismo é perfeitamente possível que seria o caso do sagu, da tapioca e do polvilho azedo.

A concepção do sistema integrado considera a necessidade de operar articulando a produção da matéria prima vegetal com o seu processamento focando a fabricação de produtos que apresentem oportunidades de mercado, e permitir a produção simultânea e/ou exclusiva de produtos que estão sendo demandados pelo mercado consumidor que naquele se lhes apresenta. O sistema apresentaria duas características fundamentais, que seria: i) permitir a flexibilidade e possuir um tronco comum, ou seja, operações unitárias que após a sua realização, se diversificaria atendendo um ou outros segmentos de operações exclusivas para os produtos selecionados; e ii) partir da matéria prima e chegar a um produto final acabado e de pronto acesso ao consumidor final , não exigindo estágios intermediários para o seu acabamento. Os produtos derivados da mandioca selecionados e possíveis de participar deste arranjo produtivo foram: farinha fina,

1 Professor Doutor, Diretor CERAT/UNESP, e-mail: dircerat@fca.unesp.br

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farinha flocada, farofa temperada, fécula, tapioca, sagu, polvilho azedo e hidrolisados para produção de etanol e/ou aguardente. Diversos diagramas expostos demonstraram que o tronco comum, quais sejam as operações de recepção de raízes, lavagem e desintegração são comuns a todos os processos visando a fabricação dos produtos elencados. Para a produção de um sub-grupo dos produtos, excetuando as farinhas, o tronco comum poderia avançar e mais as operações de separação das fibras e células vegetais seguida de operações de purificação e concentração poderiam ser juntadas. Assim sendo, estes arranjos permitiram que a agroindústria pudesse ser flexível e ágil para tender os mais variados mercados que se apresentam. Por exemplo o mercado exportador para o sagu de mandioca que são muito apreciados como sobremesas nos Estados Unidos e Canadá atendidos por exportadores da Tailândia e Índia. Uma avaliação não aprofundada sobre o valor agregado ao custo da matéria prima aplicada em sua fabricação, verificada simplificadamente a partir do preço de venda ao mercado consumidor pode-se observado na Tabela 1. Tabela 1 Valores de mercado de produtos derivados e fator de agrgação em relação à matéria prima aplicada.

Produto Valor mercado (R$/kg)

Agregação (fator)

Farinha de mandioca fina Farinha de mandioca flocada Farofa de mandioca temperada Fécula Tapioca Sagu Polvilho azedo Hidrolisados etanol Hidrolisados aguardente

2,65 4,64 4,38 2,92 6,50 6,24 5,28 3,62 5,00

6,2 10,8 10,2 4,9 9,7 8,9 8,8 2,8 7,8

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Evidente que os valores são indicativos, pois os preços de mercado podem se modificar conforme a lei de oferta e procura, mas servem para balizar as oportunidades que dinamicamente o mercado oferece. Resta ao industrial estar ligado nas demandas e modificar as suas linhas de produtos quando vantagens são apresentadas.

Outra característica a ser considerada é com relação à escala de produção, ou seja, não existe limitações físicas e/ou de ordem técnica para a construção de um sistema integrado e um exemplo que pode ser citado é uma das unidades industriais que produz diversos conhecidos produtos originários da mandioca com marca de mercado denominado Yoki. Tanto em larga escala como pode ser em unidades agroindustriais de menor capacidade de fabricação.

Estas concepções deverão estar presentes nas empresas que atuam no mercado que devem possuir não só a agilidade e flexibilidade, mas principalmente produtos com qualidade, aparência e composição que atendam aos mais exigentes padrões requeridos pelos exigentes consumidores.

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PAINEL III: PRODUÇÃO DE ÁLCOOL E BEBIDAS DE

AMILÁCEOS

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PRODUÇÀO DE ÁLCOOL A PARTIR DE MATÉRIAS- PRIMAS AMILÁCEAS MANDIOCA

Antonio Joaquim de Oliveira 1

Alexandre Godoy 1 Claudemir D. Bernardino 1

Introdução O álcool para qualquer finalidade é produzido de um modo geral, por fermentação de matérias-primas ricas em carboidratos como: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. Os mono e dissacarídeos, podem ser fermentados diretamente pelas leveduras, sem nenhuma transformação, enquanto que , os polissacarídeos deverão ser transformados em seus compostos mais simples, ou seja, mono ou dissacarídeos para só então serem metabolizados pelos microrganismos responsáveis por transformá-los em álcool. Como os carboidratos encontrados nos cereais, raízes e tubérculos são constituídos basicamente por amido, para obtenção do álcool a partir de matérias-primas amiláceas, deve-se passar pelos seguintes estágios:

AMIDO � HIDRÓLISE � AÇÚCARES SIMPLES � FERMENTAÇÃO � ETANOL

Amido: hidrato de carbono, constituído por carbono, oxigênio e hidrogênio, na seguinte proporção: 6 : 10 : 5, com fórmula geral ( C6 H10 O5 )n, unidades de glucose.

1 Consultores: Fermentec ltda, assistência técnica em fermentação alcoólica. Rua treze de Maio 768 - Salas

43 E 44 - Cep.13400-300 - Piracicaba, SP- Brasil. Tel: ( 19 ) 3437-1100 Fax: ( 19 ) 3437-1101

www.fermentec.com.br

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As unidades de glucose podem estar ligadas por ligações entre si pelos C1 e C4 ou C1 e C6, através do oxigênio formando ligações glicídicas, originando cadeias lineares ( Amilose ) e cadeias ramificadas ( Amilopectina)

• Amilose : polímero linear com ± 6.000 unidades e glucose em ligações α 1:4

• Amilopectina : estrutura altamente ramificada, constituída por cadeias de amilose com grau de polimerização de 10 a 60 unidades de glicose, unidas por ligações α 1:6

ETAPAS DA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL DE MANDIOCA

A produção de álcool de mandioca compreende as seguintes fases: 1 Preparo da matéria-prima : compreende a adequação das

raízes, com a finalidade de prepara-las para as operações subseqüentes. Assim tem-se :

- Qualidade: processar somente raízes com < 36 horas de colheita ( escurecimento)

- Pesar - Amostragem para análise ( teor de amido ) - Triagem e limpeza ( Remoção de terra, película,

etc. ) • Uso direto das raízes : cortar ou ralar para extração do amido.

- Importante: < partículas > superfície de exposição à ação do calor e ação dos ênzimos

- Facilita a penetração da água no processo de cozimento.

• Uso de raspas: moagem do material em moinhos de martelo ( 75 / 80 m / s ), reduzindo a partículas de 2 / 3 mm, na moagem fina e 6 / 8 mm na moagem grossa. Quanto menor o tamanho da

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partícula obtida maior poderá ser o rendimento em álcool 2 Cozimento – Gelatinização : Tem por finalidade

- Romper a membrana que envolve o grânulo de amido e libera-lo

- Liquefazer o amido ( gelatinização ) facilitando o bombeamento

- Transformar o amido em açúcares fermentescíveis - Temperatura de gelatinização – 61 / 70o C - pH , ± 3,5.

2.1 Operação de Cozimento

- Batelada - Semi- contínuo - Contínuo

A operação de cozimento começa com a mistura do material moído e peneirado com água., cuja proporção pode variar entre de 3,5:1 a 3,0:1, caso se trate de mandioca seca ( raspa) ou fresca. Em seguida, procede-se o cozimento da goma em autoclaves, onde , pela ação de vapor sob pressão, variável entre 2 a 4 atm. Após completado o cozimento a pasta ou mingau obtido é descarregada do cozedor. 2.1.1 Cozimento em batelada: É usado em vários países, mas tem a desvantagem de provocar perda de açúcares, devido a exposição a altas temperaturas por tempo prolongado. 2.1.2 Cozimento contínuo: O sistema de cozimento contínuo exige um controle mais rigoroso, mas pode dar melhores resultados. 2.2 Cuidados no Cozimento.

• Altas temperaturas, podem causar perdas de açúcares, por conversão destes em caramelos, furfural, oximentil furfural e outros compostos.

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3 Sacarificação ou Hidrólise Como o amido gelatinizado na etapa anterior não pode ser assimilado pelas leveduras responsáveis pela fermentação alcoólica, torna-se necessário a sua transformação em açúcares fermentescíveis o que se dá através da operação denominada sacarificação ou hidrólise. Esta pode ser realizada por processos em batelada ou contínuo por :

• Via ácida • Via enzímica

3.1 Hidrólise via ácida: Neste caso usa-se ácidos sulfúrico ou clorídrico diluídos.Este sistema apresenta algumas desvantagens, como:

• O hidrolizado ( mosto ) obtido apresenta alta acidez , necessitando fazer-se a neutralização para adequá-lo à condições de feremntação.

• Menor rendimento , por transformação dos açúcares em não fermentescívies.

• Requer aparelhagem especial para evitar corrosão. 3.2 Hidrólise via enzímica: Esta é efetuada usando-se como agentes sacarificantes enzimas de duas categorias a ∝ amilase ( endo-amilase ) e a β amilase ( exo-amilase ). A hidrólise via enzímica pode ser conseguida empregando-se várias fontes de enzima, tais como:

• Malte • Farelo enzímico • Enzimas purificados

3.2.1 Sacarificação através do malte: É efetuada através da adição do malte já pronto ( grãos de cereais pré-germinados e secos )de forma apropriada, com alta concentração enzímica ( α e β amilases ) ao amido já solubilizado, A α-amilase hidrolisa as moléculas de amilose e amilopectina produzindo dextrinas. Ao mesmo tempo a β-amilase provoca a hidrólise destas dextrinas,

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formando grande quantidade de maltose, dextrina limite e glicose e maltotriose em menor quantidade. Nas condições brasileiras, a sacarificação com malte não é muito recomendável pelos seguintes motivos :

• Os cereais , a não ser o milho, a serem utilizados podem não serem encontrados na região.

• Cuidados especiais no preparo do malte, temperatura, umidade, luminosidade, controle de contaminação, etc.

• Junte-se a estes , a quantidade de cereal necessária, que mesmo em se tratando do milho, para se obter 100L de álcool, no preparo do malte serão empregados aproximadamente 44 Kg de milho, o que eleva os custo de produção.

3.2.2 Sacarificação com farelo enzímico : O farelo enzímico é

obtido pelo desenvolvimento de microrganismos ( fungos ) em farelos de milho, trigo, arroz ou cevada, previamente gelificados. É recomendado para regiões de temperatura mais elevadas. O farelo enzímico, pode ser facilmente produzido e geralmente, apresenta alto rendimento em glicose equivalente. Se comparado com o malte, apresenta como vantagens: • Maior rendimento em álcool • Menor custo de sacarificação • Uso de substratos mais simples para o cultivo dos

microrganismos • Permite hidrólise mais rápida.

3.2.3 Sacarificação com ênzimos purificados : Estes ênzimos são produzidos pelo cultivo de cepas específicas de microrganismos (bactérias, fungos, etc. )`, utilizando-se substratos de baixo custo e com aumento de rendimento de produção, usando-se cepas microbianas selecionadas , obtendo-se ênzimos com propriedades específicas diversas.

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Os preparados enzímicos comercias encontram-se na forma líquida concentrasda. De um modo geral os preparados ênzímicos encontrados no mercado são a base de α-amilase termoestável ou amiloglusidase, dependendo da origem e do fabricante. Para o emprego da sacarificação via enzímica seguir sempre as instruções da ficha técnica do fabricante. O processo de sacarificação ou hidrólise utilizando-se ênzimos amilolíticos apresenta as seguintes vantagens:

• Método bastante eficiente, com alta taxa de hidrólise • Usa-se quantidades reduzidas de agente sacarificante • Propicia obtenção de hidrolisado mais fluido e de manejo

Do exposto, pode-se ressaltar que os processos que utilizam o farelo enzímico ou os preparados enzímicos purificados são os que melhores condições oferecem para a sacarificação do amido de mandioca, em se tratando de produção de álcool. Alguns estudos realizados no Instituto de Tecnologia de Alimentos ( ITAL- Campinas) mostraram que com o uso do farelo enzímico, obtinha-se um índice de sacarificação da ordem de 95%, enquanto que, na sacarificação com preparados enzímicos puros o índice de sacarificação eleva-se para 97%. 4 Processo de Fermentação Após a sacarificação, tem-se o mosto o qual é resfriado a 28-32o C e bombeado para os fermentadores. Esta fase é crítica na destilaria, pois é aqui que os açúcares resultantes da hidrólise do amido, vão ser convertidos em álcool pela levedura alcoólica. 4.1 Condução da fermentação Dadas as características do mosto obtido da sacarificação do amido, o processo de fermentação em batelada ( Descontínuo ) apresenta as maiores facilidades de condução. Este processo tem sido utilizado com sucesso na produção de álcool de milho, cujo carboidrato também é o amido. O processo em batelada consta das seguintes etapas:

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• Preparo do pé de fermento • Transferência para os tanques de fermentação • Alimentação dos tanques de fermentação com mosto

resfriado a 28 / 30o C • Suplementação mineral com nitrogênio, fósforo, magnésio,

zinco, etc. • Completado o enchimento do tanque de fermentação,

controlar a temperatura em ± 33,0oC • Terminada a fermentação, todo o material fermentado (

vinho ) será enviado para a destilação Obs: A fermentação durará entre 56 e 72 horas. O volume do pé de fermento deve ser equivalente a 2 a 5% do volume de mosto e no máximo 10%. 4.2 Cuidados na fermentação

• Controle da temperatura • Controle da contaminação bacteriana • Controle da formação de espumas • Agitação para homogeneização • Após descarregar o tanque de fermentação, lavar

com bastante água, se possível quente e sob pressão, para eliminar todo o material sólido residual

Obs: Uma adequada limpeza e assepsia dos tanques de fermentação minimiza a contaminação bacteriana .5 Processo de Sacarificação e Fermentação Simultâneas Este processo vem sendo utilizado nas indústrias que produzem álcool a partir do milho, com bons resultados e consiste das seguintes fases:

• Gelatinização e liquefação do amido, originando dextrinas • Transferir este material para os tanques de fermentação • Adicionar os ênzimos e ao mesmo tempo a levedura

(fermento).

Nestas condições, ao mesmo tempo que acorre a liberação de

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glucose ( hidrólise ) a levedura vai transformando-a em álcool e gás carbônico. Desta forma, o tempo de fermentação é reduzido e haverá um ganho em produtividade. Destilação / Retificação A destilação é um processo físico em que os componentes de uma mistura são separados de acordo com seus pontos de ebulição (volatilização), processo este conhecido como destilação fracionada de líquidos. Os componentes mais voláteis ( < ponto de ebulição ) separam-se em primeiro lugar, seguidos pelos componentes conforme sua volatilidade. 5.1 Processos de Destilação

• Batelada- alambiques • Contínuo- colunas de destilação

A destilação demanda cuidados especiais, uma vez que no mosto fermentado, além do álcool, são encontrados outros compostos voláteis, ésteres, aldeídos, outros álcoois, etc. tidos como impurezas, as quais devem ser eliminadas para que um álcool de boa qualidade seja obtido . Assim sendo, quanto menor o teor destas impurezas no álcool melhor será a qualidade. Para obtenção de álcool de boa qualidade tem-se que proceder primeiro a chamada deflegmação do vinho, onde o destilado ( flegma ) obtido apresenta uma graduação alcoólica de 45 a 55%, constituído pelo álcool e outros compostos também voláteis ( aldeídos, esteres e outros álcoois) Este flegma é enviado para uma segunda coluna retificadora (depuradora ), onde são separados os produtos de cabeça (aldeídos, esteres) , produto de coração ( álcool etílico ) e produtos de calda (óleo fúsel). O rendimento de destilação pode variar de 94 - 95 %.

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O resíduo da destilação , denominado vinhaça ou vinhoto, pode ser utilizado:

• “ In natura” para alimentação animal • “ In natura para fertirrigação • Produção de proteína microbiana • Concentrada

Com cuidados especiais na destilação/ retificação, o álcool obtido pode ser usado como matéria-prima para indústrias de bebidas, farmacêutica, perfumaria, etc.

Especificações para Álcool Fino- Brasil Parâmetros Álcool Neutro Extra Neutro Grau INPM 93,70- 94,60 93,7- 94,60

Grau GL 95,90- 96,52 95,90 – 96.60 Acidez ( ppm ) Max. 15 Max. 30

PH 5,5 – 7,5 5,5 – 7,5 Resíduo não volátil (

% ) Max. 0,001 Max. 0,001

Teste Barbet- min / 15o C

40 min. 30 min.

Aldeídos (mg / 100mL) < 1,0 < 1,0 Metanol ( mg / 100mL

) Max. 3,0 Max. 2,5

Éster ( mg / 100mL ) < 1,0 < 0,5 Acetal ( mg / 100mL ) <1,0 < 0,5

N- Propanol ( mg / 1oomL )

< 1,0 < 0,5

Iso- Butanol ( mg / 100mL )

< 1,0 < 0,5

N- Butanol ( mg / 100mL )

< 1,0 < 0,5

Iso- Amílico ( mg / 100mL )

< 1,0 ,0,5

Obs: Para álcool de mandioca existe limitação quanto a presença de cianeto. Na república popular da China o álcool de mandioca não deve conter mais que 5mg / L.( 5,0 ppm )

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Referências Bibliográficas JACQUES, K.A..; LYONS,T.P.; KELSALL,D.R. The alcohol text book. A reference for the beverage, fuel and industrial alcohol industries. Nottingham University Press. Nottingham, NG11 OAX, United Kingdom. 4th edition, 446 p. 2003 BANCO DO NORDESTE DO BRASIL S.A. Obtenção de álcool anidro a partir da mandioca ( S.D.) VENTURINI FILHO, W.G.;MENDES,BEATRIZ DO PRADO. Fermentação alcoólica de raízes de mandioca, Cap. 19, pg 531- 541. Série Culturas de Tuberosas Amiláceas Latino Americanas. Fundação Cargil, SP. 2002. SARMELY.R; ALVEZ, H.;CEREDA,M. P. VILPOUX, O, F. Hidrólise do amido.Cap. 15,pg.377- 395. Série: Culturas de Tuberosas Amiláceas Latino Americanas. Fundação Cargil, SP. 2002. LEONEL, M. & CABELLO, C. Hidrólise enzimática do farelo de mandioca: glicose e álcool. Cap.22, pg 281 – 291. Série : Culturas de Tuberosas Amiláceas Latino Americanas. Fundação Cargil, SP. 2002.

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O MERCADO BRASILEIRO E MUNDIAL DE

ÁLCOOL E PERSPECTIVAS PARA O ÁLCOOL

DE MANDIOCA

Lucilio Rogerio Aparecido Alves 2

O objetivo deste trabalho é apresentar breves

considerações e perspectivas para o álcool de mandioca do Brasil. Para isso, não se pode deixar de considerar a evolução da produção e perspectivas da cadeia sucroalcooleira brasileira, relacionando com a da mandioca.

A produção de cana-de-açúcar brasileira foi na ordem de 409,63 milhões de toneladas no ano de 2004, superando em 3,4% a quantidade produzida do ano anterior (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, 2005). Nos últimos 10 anos, a produção de cana-de-açúcar no Brasil aumentou 40,23%. O crescimento dessa cultura deve-se ao aumento da exportação de açúcar e pela mistura do álcool na gasolina. Uma característica peculiar à análise de aspectos de produção da agroindústria canavieira brasileira é a sua agregação em termos de duas grandes regiões: a Região Centro-Sul e a Região Norte-Nordeste3. A Região Centro-Sul tem uma posição de destaque no cenário nacional em termos de produção de cana-de-açúcar, de açúcar e de álcool. A participação relativa dessa região na produção nacional de cana, após a safra 1999/2000, ultrapassou 80% do total, sendo verificado, nessa região, os maiores níveis de

2 Doutorando em Economia Aplicada pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Pesquisador do Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada (CEPEA). E-mail: lualves@esalq.usp.br. 3 A Região Norte-Nordeste é composta pelos seguintes estados: Alagoas, Bahia, Ceará, Maranhão, Pará, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Sergipe e Tocantins. A Região Centro-Sul, por São Paulo, Paraná, Minas Gerais, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás, Rio de Janeiro, Espírito Santo, Rio Grande do Sul e Santa Catarina.

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produtividade da cultura. O estado de São Paulo se destaca como maior produtor nacional sendo responsável por 57,7% do total produzido em 2003/04. Diante desse contexto, nos dias atuais a dinâmica da produção de cana-de-açúcar, de açúcar e de álcool nacional é dada pelos estados do Centro-Sul do país, principalmente por São Paulo.

No caso da cana-de-açúcar, os acréscimos de produção até 1998 contribuíram para a queda das cotações, que se recuperou somente em início de 2000, voltando a decrescer a partir de 2002, quando a oferta de cana-de-açúcar evoluiu expressivamente. Vale ressaltar que atualmente, nos principais estados produtores de açúcar e álcool, a cana de fornecedores é paga com base nos preços recebidos pela venda dos produtos finais do setor, conforme o Sistema Consecana, o que torna as condições de mercado de açúcar e álcool relevantes também para o fornecedor de cana.

A cana-de-açúcar colhida é distribuída para a produção de açúcar e álcool. Em equivalentes de Açúcar Total Recuperável (ATR), a proporção da cana destinada para esses dois produtos apresentou mudanças significativas. No início dos anos 1990 mais de 70% da cana moída era direcionada para a produção de álcool, situação essa que foi progressivamente sendo modificada e nos anos mais recentes ocorreu um estreitamento do diferencial existente em termos de alocação da matéria-prima, sendo direcionada aproximadamente 50% da cana para cada um desses produtos.

Um mercado externo promissor para o açúcar e a perda da importância relativa do programa do carro a álcool foram os principais responsáveis pelas alterações verificadas na composição da produção nas indústrias de açúcar e álcool. A possibilidade de se definir mix diferenciados de produção ao longo do tempo permite ao produtor brasileiro explorar condições mais favoráveis em mercados específicos, podendo direcionar a sua produção mais para o açúcar ou mais para o álcool. É importante lembrar, no entanto, que ele deve conciliar as vantagens dessa flexibilidade com a necessidade de garantir o abastecimento interno. O açúcar é produto da cesta básica da população

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brasileira e o álcool faz parte da matriz energética nacional, o que indica a possibilidade de um constante monitoramento dos preços desses produtos por parte do governo, que deve atuar no sentido de criar instrumentos para garantir o abastecimento interno a níveis de preço condizentes com a manutenção da política anti-inflacionária vigente.

Entre os anos safras 1994/95 e 2003/04 se observou acréscimos da produção de álcool até 1997/98, reduzindo-se nas safras seguintes, com recuperação somente a partir da safra 2000/01. No caso do açúcar, é expressiva a tendência crescente da produção interna, a qual está relacionado ao maior acesso do produto no mercado internacional.

Vale ressaltar que no contexto mundial, a agroindústria canavieira brasileira tem-se destacado tanto como produtor de cana-de-açúcar, de açúcar e de álcool, quanto como exportador de açúcar. A partir de meados da década de 1990, o Brasil passou a ser o maior produtor de açúcar do mundo, ultrapassando a produção da Índia e da União Européia e, no ano-safra 1995/96, tornou-se o maior exportador mundial desse produto, posição que mantém até os dias de hoje (safra 2004/05).

As oscilações dos preços do açúcar e do álcool foram expressivas entre 1997 e 2004. Isto é o reflexo da intensa reestruturação pela qual passou a agroindústria canavieira em função do desmonte do aparato governamental que gerenciava as suas atividades. A década de 1990 começou com uma conjuntura econômica diferenciada, caracterizada por políticas que sinalizavam a menor intervenção estatal na economia e, dessa forma, o setor foi inserido em um contexto de livre mercado, tendo nessa época sido extinto o Instituto Do Açúcar e do Álcool (IAA). Os preços dos produtos da agroindústria canavieira foram progressivamente liberados e passaram a ser determinados de acordo com regras de livre mercado, iniciando-se com o do açúcar, seguido pelo do álcool anidro e depois pelo do álcool hidratado e da cana-de-açúcar. Com isso, os fatores determinantes dos preços de açúcar e álcool estão relacionados à oferta e à demanda do produto, tanto no âmbito doméstico como internacional.

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As perspectivas apresentadas pela União da Agroindústria Canavieira de São Paulo (UNICA) são otimistas. O setor espera que até a safra 2010/11 a produção de cana-de-açúcar alcance os 560 milhões de toneladas, podendo produzir 34 milhões de toneladas de açúcar e 27 bilhões de litros de álcool. Para isso, seria necessária a destinação de 58% para a produção de álcool e 42%, para açúcar. Esses valores possibilitariam ao Brasil a exportação de aproximadamente 23 milhões de toneladas de açúcar e de 5 bilhões de litros de álcool.

A previsão de demanda de álcool até o ano de 2004, segundo informações da UNICA, está apresentada na Tabela 1. Espera-se um crescimento expressivo no consumo de álcool combustível no Brasil, assim como de exportação, como supracitado.

Analisando a evolução da cadeia da mandioca, observa-se um desenvolvimento relativamente mais conturbado que o vivido pela cadeia sucroalcoleira. No contexto mundial, a produção de mandioca foi crescente desde o ano de 1996, com um salto expressivo entre os anos de 2003 e 2004, segundo informações da Food and Agricultural Organization (FAO). No contexto mundial, a produção da Nigéria representou 17,1% do total em 2004, seguido pela produção do Brasil, com participação de 12,4%. Em seguida estão a Tailândia (10,4%), a Indonésia (9,8%), Congo (7,6%), Gana (5,0%) e Índia (3,6%), entre outros. Tabela 1. Previsão de demanda de álcool do Brasil, 2003/10

ANO Álcool combustível

Álcool industrial

Total Merc. interno

Exportação Total

2003 11.570 780 12.350 760 13.110 2004 12.711 819 13.530 2.400 15.930 2005 13.413 848 14.261 2.500 16.761 2006 14.459 882 15.340 2.680 18.020 2007 15.852 908 16.760 3.230 19.990 2008 17.322 935 18.257 3.780 22.037 2009 18.866 963 19.830 4.330 24.160 2010 20.566 992 21.559 5.000 26.559

Fonte: UNICA (2005)

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No âmbito nacional, a produção no ano de 2004 foi de 24,02

milhões de toneladas, 9,38% superior à produção do ano anterior. Os dois principais estados produtores foram o Pará e a Bahia, responsáveis por 18% e 17,6%, respectivamente, da produção nacional de 2004. O Paraná foi responsável por 13,2% da produção nacional no mesmo período.

As regiões Norte e Nordeste são as principais consumidoras de raiz, sendo seu uso concentrado na alimentação humana, como, por exemplo, na forma de farinha. Nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste, a principal destinação das raízes é a indústria, onde os pólos mais importantes de beneficiamento estão no Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Santa Catarina.

Os aumentos expressivos da oferta de mandioca também contribuíram para redução dos preços até o ano de 2002. Conseqüentemente, a menor remuneração fez com que a produção de mandioca perdesse área para culturas substitutas. Ao mesmo tempo, os subprodutos da mandioca, principalmente a fécula, passou a ganhar mercado de outros amidos, que aumentou a demanda por mandioca. Estes fatores foram de suma importância para elevar expressivamente os preços pagos pela raiz de mandioca nos últimos dois anos. Isto fez com houvesse acréscimo de oferta em 2004, favorecendo a queda dos preços no segundo semestre daquele ano, contexto que prevalece até o final do primeiro semestre de 2005.

A produção de mandioca apresenta algumas características peculiares, tais como oscilações bruscas da oferta de um ano para outro, dependendo expressivamente dos preços prevalecentes e sua relação com culturas substitutas. Preços altos atraem produtores e baixos, desestimulam. Aos poucos, principalmente com as ações da Associação dos Produtores de Amido de Mandioca (ABAM), a cadeia tenta se organizar e diminuir assimetria de preços e buscar melhor coordenação da cadeia. Neste contexto, há a parceria da ABAM com o Cepea para

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acompanhamento de preços de raiz e fécula de mandioca nas principais regiões produtoras dos estados do Centro-Sul do país.4

Com as descrições acima, há embasamentos para efetuarmos considerações quanto à produção de álcool de mandioca. Para isso, sempre se comparará com o desenvolvimento da cadeia da cana-de-açúcar e sua produção de álcool.

Um dos pontos fracos da produção da mandioca é a produtividade agrícola. Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em termos nacionais a produtividade média é de 13,6 t/ha. No Estado de São Paulo, há melhor produtividade, com média de 24,8 t/ha. No entanto, quando se trata de produção com o objetivo de fornecimento para a indústria, a produtividade se eleva. Como exemplo, em cômputo de custo de produção no oeste de São Paulo, maior região produtora de fécula de mandioca, o Cepea considera uma produtividade média de 50 t/ha. A produção de cana-de-açúcar, por sua vez, apresenta uma produtividade média de 73,9 t/ha, em termos nacionais, e de 81,2 t/ha em São Paulo.

Segundo pesquisas realizadas junto ao Departamento Agroindústria e Tecnologia de Alimentos da ESALQ, uma tonelada de cana-de-açúcar, com 140 kg de Açúcar Total Recuperável (ATR), produz 85 litros de álcool. Já uma tonelada de mandioca, com rendimento de 20% de amido, pode produzir 104 litros de álcool. Apesar desse resultado favorável à mandioca, quando de calcula a produção possível por hectare, a situação se inverte. Um hectare de cana-de-açúcar em São Paulo, com produtividade de 81 t/ha, resultaria em 6.934 litros de álcool. Já um hectare de mandioca em São Paulo, produzindo 24,8 t/ha, poderia ser transformado em 2.589 litros de álcool. O primeiro questionamento que pode ser feito é exatamente comparando esses resultados. É possível concorrer com o álcool de cana? Na situação atual a resposta seria negativa.

4 Outras informações podem ser obtidas no site do Cepea, pelo endereço: www.cepea.esalq.usp.br

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Outro ponto desfavorável para a mandioca é o custo de produção agrícola. Enquanto para produzir a cana custa entre R$ 23,3/t, para a cana de primeiro corte com produtividade de 120 t/ha, e R$ 29,3/t, para a cana de quinto corte e produtividade de 75 t/ha, a produção de mandioca custa R$ 117,3/t, para a mandioca de um ciclo com produtividade de 50 t/ha, e R$ 113,8/t, para a mandioca de dois ciclos (dezoito meses) e produtividade de 80 t/ha.

Para melhor entendimento e captar a sensibilidade dos agentes quanto à produção de álcool de mandioca, algumas entrevistas e visitas foram feitas com pesquisadores, professores de universidades, técnicos e proprietários de unidades produtivas. No geral, alguns pontos foram realçados, podendo ser caracterizados como problemas e/ou gargalos para esta produção.

O primeiro foi o apresentado acima, relacionado à produtividade agrícola. Para muitos, a oscilação do teor de amido da mandioca também pode ter efeito negativo, principalmente em acrescentar o custo de produção. Outros apontaram que o sistema de lavagem utilizado atualmente com o objetivo de retirar a película, causa perda de açúcares. Seriam necessários avanços tecnológicos que evitassem essas perdas.

A forte oscilação de preços de aquisição da matéria-prima também é um fator negativo. Isso dificulta a programação de preços de venda e fechamento de contratos com compradores do produto final. Como citado anteriormente, as indústrias do setor de fécula já estão trabalhando na tentativa de amenizar a assimetria de preços, assim como de oscilações bruscas. A estratégia é dinamizar o plantio responsável, que corresponde ao plantio de raiz apenas com garantia de venda ao comprador, através de contratos antecipados.

A compra de enzimas também é dificultada nos dias atuais. Muitas vezes dependem de importação do produto, ficando à mercê, inclusive, das variações da taxa de câmbio.

Em geral, o fato a ser realçado é a falta de investimentos tecnológicos ao setor. Enquanto o setor canavieiro viveu um período de forte aparato governamental, a produção de mandioca muitas vezes foi vista como sendo feita por pequenos produtores,

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não tecnificados. Poucos foram os recursos destinado à instituições de pesquisa para desenvolvimento de novas tecnologias nessa área. Neste sentido, o que se vê é o ganho da força política (lobby) do setor organizado, representado pela ABAM e pelas Câmaras Setoriais, nacionais e estaduais, na tentativa de mobilizar os Governos Federal e Estadual, na liberação de recursos para comercialização e investimentos.

Outros pontos citados também foram a não diferenciação de preços entre o álcool de mandioca e de cana-de-açúcar. Também há forte concorrência do álcool de mandioca com o de cana nos setores de perfumaria, de cosmético e farmacêutico. Enquanto em décadas anteriores chegou a haver vantagem do álcool de mandioca, o avanço na destilação do produto da cana fez este produto ganhar competitividade. Se o uso no setor de bebidas fosse liberado para correção de teor alcoólico (especialmente no setor de vinho), poderia haver maior mercado para o álcool de mandioca.

Diante dessas considerações alguns avanços seriam necessários, como a possibilidade de período maior de safra, com regularidade na oferta. O aproveitamento de sub-produtos também poderia ser melhorado, podendo até mesmo viabilizar a produção de álcool. Como exemplo, poderia obter novos usos para a vinhaça, que não seja apenas a fertirrigação, mas um possível destino para complemento de alimentação animal.

Dado a quase nenhuma diferenciação com álcoois de outras matérias-primas, seria necessários investimentos em marketing, mostrando as vantagens do consumo de álcool de mandioca. Além disso, é preciso consolidar o mercado e diferenciar o produto a ser vendido. Neste caso, o destino ao setor de bebidas seria uma possibilidade, pois é possível a diferenciação de produtos assim como repasse de custos, caso necessário, devido a maior aceitação do consumidor.

Em suma, é preciso o atendimento de novos nichos de mercados, que não seja o de álcool carburante. Contudo, se consegue os avanços necessários caso ocorra uma melhor coordenação da cadeia em geral.

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Referências bibliográficas INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). SIDRA. Agricultura (http://www.ibge.gov.br, abril de 2005) UNIÃO DA AGROINDÚSTRIA CANAVIEIRA DE SÃO PAULO (UNICA). Perspectivas do mercado sucroalcooleiro . In.: Perspectivas para o Agribusiness em 2005 e 2006 (http://www.bmf.com.br, abril de 2005)

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PAINEL IV: TECNOLOGIA DE EXTRUSÃO NO

PROCESSAMENTO DE TUBEROSAS TROPICAIS

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PROCESSO DE EXTRUSÃO TERMOPLÁSTICA

Yoon kil Chang 1, Leonard Sebio 1, Matheus Depieri 1 INTRODUÇÃO

O princípio fundamental do processo de extrusão é

converter um material sólido em um fluido pela aplicação de calor e trabalho mecânico e extrusá-lo através de uma matriz, promovendo assim a termoplastificação do mesmo. O parafuso ao girar conduz o material na direção de uma matriz aplicando-lhe, portanto, um cisalhamento e transformando-o numa massa uniforme. A extrusão é um processo extremamente versátil e o equipamento pode se comportar como trocador de calor devido às trocas térmicas envolvendo as paredes do cilindro, a rosca e os materiais que são literalmente plastificados, cozidos, expandidos e peletizados no barril em um tempo de residência curta em de questão de segundos tal como o processo HTST (alta temperatura e curto tempo). Desempenha, também, a função de reator químico de processamento de biopolímeros ou de alimentos em condições de altas temperaturas (até 250°C), altas pressões (até 25,0 MPa), num tempo de residência curto (1 a 2min). Nessas condições, há durante o processo, abertura das estruturas terciárias e quaternárias dos biopolímeros resultando na quebra e rearranjo das pontes de hidrogênio e dissulfetos, permitindo a plastificação e a formação de texturas desejáveis.

O processamento pode ser dividido em três etapas: pre-extrusão, Extrusão e Pós-extrusão. Os equipamentos para a primeira e a última etapa variam dependendo do tipo de material a ser produzido enquanto que a extrusão propriamente dita é basicamente a mesma, variando apenas as condições de processamento. Dependendo da complexidade do processo 1 Faculdade de Engenharia de Alimentos UNICAMP – Campinas- Laboratório de Cereais, Raízes e Tubérculos; Planta Piloto de Extrusão leoseb@fea.unicamp.br

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selecionado, um ou mais extrusores podem ser usados numa linha de processamento.

As seguintes operações podem ser monitoradas, singularmente, simultaneamente, ou numa seqüência dependendo do “layout” e seleção de componentes: transportes; moagem; hidratação; cisalhamento; homogeneização; mistura; compressão; eliminação de gases; tratamento térmico; gelatinização de amiláceos; desnaturação de proteínas; destruição de microrganismos e compostos tóxicos; compactação; aglomeração; bombeamento; fusão parcial e plastificação de misturas; orientação de moléculas ou agregados; moldagem; expansão formação de poros; ou estruturas fibrilares; secagem parcial; etc.

Na tentativa de otimizar o processo de extrusão, muitos pesquisadores costumam controlar uma ou mais variáveis dependendo dos parâmetros estruturais ligados à matéria-prima que são responsáveis pela extensão da quebra estrutural do material, do qual depende o comportamento de solubilidade e viscosidade que determinam o tipo de aplicação do produto extrusado.

Para controlar o desempenho do extrusor e obter produtos de boa qualidade, é preciso conhecer as propriedades funcionais do material e a natureza do fluxo no interior do equipamento, principalmente na zona de alta pressão. Para tanto, os métodos comumente usados para determinar as propriedades reológicas dos materiais viscoelásticos, são os reômetros convencionais padronizados.

O processo de extrusão tornou-se uma importante técnica dentro de uma crescente variedade de processamento de alimentos. O uso da extrusão termoplástica possui muitas vantagens distintas como:

- Versatilidade – uma grande variedade de produtos podem ser fabricados a partir de um mesmo sistema básico de extrusão;

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- Alta produtividade – um extrusor fornece uma enorme capacidade de produção quando comparado a outros sistemas de cozimento/moldagem;

- Baixo custo – as demandas de espaço físico e mão-de-obra por unidade de produção são menores que aquelas de outros sistemas de cozimento/moldagem;

- Formato dos produtos – extrusores podem produzir formatos não facilmente obtidos quando se utilizam outros métodos de produção;

- Alta qualidade dos produtos – o processamento em altas temperaturas por período curto de tempo (HTST) minimiza a degradação de nutrientes enquanto destrói a maioria dos microrganismos ou outras pragas;

- Fabricação de novos produtos – extrusores podem modificar as proteínas vegetais, amidos e outras matérias-primas a fim de se obter novos produtos;

- Não gera resíduos – não são produzidos nenhum efluente ou material de risco durante ou após o processamento.

O EXTRUSOR O extrusor é um equipamento que consiste basicamente

de um parafuso com parafuso de Arquimedes (extrusor mono rosca), de dois parafusos (extrusor dupla rosca) ou mais bem encaixados dentro de um cilindro como montra a Figura 1. A rotação do(s) parafusos ocorre acionada por um motor enquanto seu aquecimento pode ser por resistências elétricas ou por vapor dentro do cilindro.

A matriz consiste em um orifício de diâmetro bastante reduzido, em relação ao diâmetro do barril, que tem como função criar uma barreira para a saída do material extrusado, contribuindo assim para o aumento da pressão no interior do equipamento. Além disso, a matriz é confeccionada de modo a conferir o formato desejado para o produto como rodas, esferas, anéis, tubos, fitas, etc.

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FIGURA 1. Esquema dos componentes de um extrusor termoplástico de alto

cisalhamento

Em operação, a rosca de um extrusor, próxima à descarga,

está completamente cheia com o material, enquanto que num parafuso condutor a rosca permanece parcialmente cheia apenas. Por isso, na rosca de um extrusor ocorre a dissipação viscosa de uma significante quantidade de energia mecânica usada para girar o parafuso, com um correspondente aumento da taxa de cisalhamento.

A parte central de um extrusor é preenchida pelo parafuso. Um parafuso típico é subdividido em três secções, dependendo da função que cada uma delas desempenha no processo de extrusão. A secção do parafuso por onde entra o material é comumente chamada de secção de alimentação ou zona de alimentação. Nessa secção a hélice apresenta uma maior profundidade e passos maiores. Essa propriedade geométrica permite que o material alimentado caia facilmente no interior do parafuso e comece a ser transportado ao longo do barril. Muitos problemas do processo de extrusão podem estar relacionados a uma entrada não eficiente do material no equipamento. O desenho do alimentador em conjunto com a zona de alimentação do parafuso deve apresentar-se de modo que materiais mais

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pegajosos com menor fluidez possam ser prontamente aceitos e transportados do mesmo modo que seria em um parafuso condutor.

Uma vez que o material entra no parafuso, ele começa a ser compactado e trabalhado tornando-se uma massa plástica e contínua. A descarga restrita do equipamento, além de restrições internas e compressões do parafuso fazem com que a rosca permaneça completamente cheia à medida que o material move-se ao longo do parafuso. A compressão do produto dentro do equipamento é influenciada pelo:

- Aumento do diâmetro do parafuso e diminuição do passo da rosca;

- Estreitamento do barril através da diminuição do passo da rosca;

- Colocação de restrições ao longo da hélice do parafuso. A secção onde o material é compactado e convertido de uma

massa fluida granular ou pegajosa até uma massa relativamente uniforme e plástica é chamada de secção ou zona de transição ou compressão.

A compressão do material dentro de um extrusor resulta de algumas alterações da configuração do parafuso e barril, como é mostrado na Figura 2. Essas configurações incluem crescimento do diâmetro da base do parafuso, diminuição do passo da hélice desde a alimentação até a descarga, uso de um estreitamento do barril com um diâmetro constante do parafuso ou diminuição do passo da hélice e posicionamento de restrições na hélice do parafuso.

Depois que o material deixa a zona de transição e antes de entrar pela matriz, ele passa por uma secção do parafuso, chamada secção de alta pressão, que apresenta hélice relativamente rasa com ângulo reduzido e aumento de restrições ou interrupções do espaço entre o parafuso e o barril (canal), e tem a função de misturar intensamente o material extrusado e/ou aumentar sua temperatura. Parafusos com longas zonas de alta pressão tendem a gerar produtos mais uniformes e com menores flutuações da vazão na saída do equipamento.

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FIGURA 2. Diferentes configurações de parafusos e barris.

1. Crescimento do diâmetro da base do parafuso

2. Diminuição do passo da hélice desde a alimentação até a descarga

3. Uso de um estreitamento do barril com um diâmetro constante do parafuso

4. Uso de um estreitamento do barril com diminuição do passo da hélice

5. Posicionamento de restrições na hélice do parafuso

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CLASSIFICAÇÃO DE EXTRUSORES

Uma enorme variedade de extrusores tem sido

desenvolvida para fabricar diferentes tipos de produtos alimentícios.

Os extrusores mono rosca são classificados de acordo com o grau de cisalhamento: alto, médio ou baixo cisalhamento. O parafuso, em geral, apresenta poucas secções como zona de alimentação e zona de amassamento. -Transporte assegurado pelas forças de atrito do si stema

- Extrusores de massas alimentícias (extrusão úmida) – caracterizados pelo parafuso de hélice profunda, barril liso e baixa rotação do parafuso. Essas características são ideais para processar a semolina umedecida e pressiona-la contra uma matriz, com baixo ou nenhum cozimento. No interior do extrusor, baixa taxa de energia é dissipada devido ao pequeno atrito entre o produto e a barril liso utilizado.

- Extrusores de moldagem de alta pressão – extrusores geralmente de baixo cisalhamento e possuem tambores ou barril ranhurado que impedem o deslizamento sobre a parede e aumentam a compressão, o que resulta na habilidade em produzir pressões mais altas na matriz. A produção de temperatura excessiva no parafuso pode levar a uma indesejável expansão do produto, bem como uma performance insatisfatória.

- Extrusores de baixo cisalhamento – Rações de baixa umidade são preparadas em extrusores que apresentam baixo cisalhamento, alta compressão e barril ranhurado para aumentar a mistura. Pode ser aplicado calor no barril para aquecer o produto já que ocorre baixa transferência de calor, devido à relativa baixa viscosidade do material que está sendo extrusado.

- Extrusores “collet” – equipamentos onde ocorre uma rápida dissipação de energia mecânica devido ao alto cisalhamento provocado pelo parafuso curto (L/D~3:1) com

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hélice rasa operando em um barril ranhurada para impedir o deslizamento nas paredes. Extrusores “collet” normalmente processam materiais secos na alimentação e os aquecem rapidamente a temperaturas superiores a 175ºC, na qual o amido é gelatinizado e parcialmente dextrinizado. Quando este material sai da matriz, a rápida mudança de pressão e as forças da massa não-Newtoniana causam uma expansão substancial do produto e uma subseqüente perda de umidade para formar um produto (collet ou curl) expandido e crocante. O ingrediente mais comum extrusado é o grit de milho desengordurado.

- Extrusores de alto cisalhamento – esses extrusores foram desenvolvidos para processar uma série de produtos pré-cozidos, pré-gelatinizados ou tratados termicamente nos quais os seus principais componentes são reestruturados. Inicialmente, eram extrusores para materiais plásticos apresentando barril longo (L/D = 15 a 20:1), com altas taxas de compressão e a propriedade de aquecer ou resfriar o material externamente através do barril. Esses extrusores proporcionaram uma significante versatilidade da capacidade de operação, sendo aceita uma gama maior da umidade inicial do produto e a adição de ingredientes com a habilidade de controlar as condições desejáveis do processamento, tais como temperatura e grau de expansão. Os produtos processados por este tipo de extrusor incluem “pet foods” , cereais e “snacks”.

- Extrusores de dupla rosca. Nos extrusores dupla-rosca, os parafusos giram fazendo o

movimento de um “8” no interior do barril. São classificados de acordo com a direção de rotação do parafuso: co-rotativos ou contra-rotativos.

Os extrusores co-rotativos (ou co-rotacionais) são os mais utilizados pela indústria alimentícia, devido a sua grande capacidade. Neste tipo de extrusor, as roscas giram à mesma velocidade e no mesmo sentido. Existem modelos com roscas entrelaçadas, que são as mais utilizadas, e com roscas não

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entrelaçadas. Os extrusores co-rotativos têm várias seções, as quais realizam diferentes funções no processo de extrusão. Estas seções podem ter canais com fundo oval ou quadrado e auto-limpantes. A distância entre os eixos paralelos é fixa e, conseqüentemente, a profundidade é constante ao longo do eixo.

Os extrusores contra-rotacionais podem também ser de rosca entrelaçada ou não entrelaçada. Operam em ambos os eixos, girando com igual velocidade angular, em rotação oposta. Estes extrusores atuam como uma bomba simples de deslocamento positivo, empurrando o produto com baixo cisalhamento, em contraposição aos extrusores co-rotacionais de roscas entrelaçadas, que provocam alto cisalhamento no produto. A velocidade das roscas tem de ser baixa para reduzir o atrito entre os fios da rosca, podendo causar excessivo desgaste dos mesmos.

Há algumas vantagens dos extrusores de dupla-rosca em relação aos de rosca simples:

- Taxa de alimentação independente; - Maior versatilidade de operação; - Maior variação de parâmetros; - Capacidade de processar produtos com alto teor de óleo,

produtos açucarados ou pegajosos e materiais com alta umidade (os teores para se operar um extrusor dupla-rosca são, aproximadamente, 20% de gordura, 40% de açúcares e 90% de umidade, enquanto para um extrusor de rosca simples, os limites são, respectivamente, 4%, 10% e 30%);

- Controle de pressão no interior do barril; - Seção de descarte pequena; - Utilização de mistura de tamanho de partículas.

INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DO PROCESSO NAS CARACTERÍSTICAS DO PRODUTO Sempre quando se pensa em característica de produto extrusado, faz-se a associação com o grau de expansão, de gelatinização do amido e da texturização da fração protéica deste produto. Essas características estão intimamente relacionadas à

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textura, densidade aparente e transformações estruturais. Alguns dos parâmetros relacionados ao processo de extrusão que mais influenciam nas características dos produtos obtidos são:

- Teor de umidade da matéria-prima; - Temperatura; - Pressão no interior do barril; - Velocidade de rotação do parafuso; - Configuração da rosca; - Diâmetro da matriz; - Adição de emulsificantes; - Teor protéico; - Teor de gordura; - pH.

Para se avaliar um produto extrusado, um número de testes analíticos são utilizados. O índice de absorção de água (WAI) é o peso do gel obtido por grama do produto seco. O índice de solubilidade em água (WSI) representa a quantidade de matéria seca recuperada após a evaporação do sobrenadante do teste de WAI. Analisa-se ainda a consistência e viscosidade do produto.

A taxa de expansão é inversamente proporcional ao teor de umidade da matéria-prima, ou seja, quanto maior o teor de umidade, menor será a expansão do produto final. Depois que a massa fluida atravessa a zona de alta pressão e entra pelo orifício da matriz, ela se depara com uma brusca queda de pressão e temperatura ao encontrar as condições do ambiente. Essa que de pressão e temperatura causa a evaporação instantânea de grande parte da umidade presente no material, expandindo o produto. A perda de umidade causa também o seu resfriamento. A quantidade de umidade perdida durante o processo varia dependendo primeiramente da temperatura da última zona e da geometria da matriz. Em geral, aproximadamente, de 7 a 8 % de umidade é perdida.

Por outro lado, quanto menor o teor de umidade, maior deve ser a

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temperatura empregada no processo de extrusão para se obter um alto grau de gelatinização do amido presente no produto.

A pressão no interior do equipamento, bem como o tamanho do diâmetro da matriz estão relacionados com o grau de expansão do produto da seguinte forma: alta pressão e pequeno diâmetro da matriz produzem alto grau de expansão, enquanto baixa pressão e/ou matriz mais larga geram produtos de maior densidade ou baixo grau de expansão.

Os emulsificantes são compostos que apresentam extremidades hidrofílicas e hidrofóbicas na mesma molécula. Nos emulsificantes comerciais, geralmente a parte hidrofóbica (ou lipofílica) da molécula é representada por um ácido graxo, enquanto a parte hidrofílica é formada, por exemplo, por glicerol, possivelmente esterificado com ácido acético, láctico, tartárico ou cítrico. A natureza lipídica dos emulsificantes permite que eles atuem como lubrificantes no processo de extrusão, resultando em diminuição do desgaste do equipamento e facilitando, portanto, a produção.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA CHANG, Y. K. & WANG, S.S. Advanced in Extrusion

Technology, Aquaculture/Animal Feeds and Food . Lancaster, Pennsylvania: Technomic Publishing Co., 1999.

CHARBONNIÈRE, R., DUPRAT, P., & GUILBOT, A. Changes in various starches by cooking-extrusion processing. II. Physical struture of extruded products. Cereal Science Today , v. 18, p. 286, 1973.

CHEFTEL, J.C. Nutritional effects of extrusion cooking. Food Chemistry. v. 20, n.3, p.263-283, 1986.

COLONNA, P.; TAYEB, J.; MERCIER, C. In: Extrusion Cooking. Eds. Mercier, C. Linko, P. & Harper, J.M. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA, p. 247, 1989.

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EL-DASH, A.A. Application and control of thermoplastic extrusion of cereals for food and indusrial uses. In: Pomeranz, Y. & Munch, L. eds. Cereals: A renewable resource; theory and practice . St. Paul , Minnesota, AACC, p. 1-52, 1982

FISHMAN, M.L.; COFFIN, D.R.; KONSTANCE, C.I.; ONWULATA. Extrusion of pectin /starch blends plasticized with glycerol. Carbohydrate Polymers. v.41, p. 317-325, 2000.

GIMMLER, N. ; LAWN, F.& MEUSER, F. Influence of extrusion cooking conditions on the efficiency of the cationization and carboxymethylation of potato starch granules. Starch/Stärke , v. 46, n. 7, p 268-276, 1994

HARPER, J.M. Extrusion of foods. Boca Ratón, CRC Press, V.I , 1981.

JANSSEN , L. P. B. M. Twin-screw extrusion. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, 172p. 1978.

SEBIO, L. & CHANG, Y. K. Effect of processing conditions on the extrusion of white yam flour (D. Rotundata) Tropical Science Vol. 44, No. 4, p. 190-195, 2004.

LINKO, P.; COLONNA, P. & MERCIER, C. HTST extrusion of cereal based materials. In: Pomeranz, Y., eds. Advances in Cereal Science and Technology, AACC, v.4, p.145-235, 1981.

MARTELLI, F. G. Twin-screw extruders: A basic understanding . Van Nostrand Reinhld Company, New York, 220p. 1983.

OSTERGARD, K. & BJORCK, I. Effects of extrusion cooking on starch and dietary fiber in barley. Food Chemistry , v. 34, n.3, p. 215-227, 1989.

SMITH, O. B. Why Extrusion cooking? Cereal Foods World. v.21, n.1, 4-7, 1976.

46

STRAM, B. Fundamentals of polymer science as an applied extrusion tool. Cereal Foods world . V. 43, n. 8 p. 621-625, 1998.

47

EXTRUSÃO DE RAIZES E TUBEROSAS TROPICAIS

José Luis Ramírez Ascheri 5

INTRODUÇÃO

A tecnologia de extrusao em virtude da sua versatilidade operacional e suas múltiplas funções, tem encontrado um vasto campo de aplicações, seja na área alimentar para consumo humano ou animal, seja na área industrial. Na área de alimentos para consumo humano a diversidade de produtos envolve as áreas de panificação (pão chato “flat bread”, biscoitos, pastas alimentícias, crackers, wafers, etc.), na área de cereais (“snacks” prontos para o consumo e ingredientes para outros produtos) na área de Texturizados (proteína de soja texturizada, análogos de carne, ingredientes para sopas, para bebidas, cereais fortificados e outros).

O processo e muito versátil e com modificações mínimas no equipamento básico, e no próprio controle do processo, uma larga faixa de produtos pode ser obtida. As aplicações de farinha e fécula de mandioca extrudados destinam-se a produção de alimentos práticos, instantâneos, como os cereais para café da manha, “snacks”, alimentos infantis, massas pré-cozidas, pudins e sopas instantâneas análogos de carne,. Os produtos extrudados a base de mandioca podem ser fortificados por farinhas de alto teor protéico, vitaminas e minerais, com a finalidade de promover um melhoramento em seus valores nutricionais. Farinhas pré-gelatinizadas de mandioca podem ser produzidas com o mesmo

5 Eng°. de Alimentos, Dr. em Tecnologia de Alimentos; Pesquisador Embrapa Agroindústria de Alimentos, Av. das Américas 29501, CEP 23020-470, Rio de Janeiro, RJ. E-mail : ascheri@ctaa.embrapa.br.

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processo. Essas farinhas são normalmente usadas em produtos da merenda escolar, nas industrias de papel, têxtil, fundições, perfuração de poços petrolíferos e produção de adesivos e agentes ligantes, e ate mesmo na produção de álcool.

Durante o processo de extrusão ocorrem modificações físico-químicas, estruturais e bioquímicas do amido, proteína e componentes menores, visando melhorar as suas propriedades tecnológicas, funcionais e nutricionais para as mais diversas aplicações na indústria de alimentos (complexação, desnaturação e texturização de proteínas; gelatinização, dextrinização e ligações cruzadas de amidos e materiais fibrosos). Adicionalmente a extrusão de misturas de biopolímeros seja de composição natural ou preparada para criar propriedades únicas ou melhorar as suas propriedades, representa uma área em expansão. Amidos e farinhas são extrusadas e cozidas para a produção de agentes adesivos e diferentes tipos de colas, como componente para a perfuração de poços de petróleo, compactantes e diferentes tipos de suportes. Essas modificações durante o processamento requerem um controle preciso das variáveis de extrusão e das análises das mudanças que acontecem nas características estruturais dos produtos para produzir funcionalidade física e química aos produtos extrusados. O processo fundamental de extrusão está baseado em um aparelho gerador de pressão que permite ao produto movimentar-se como um fluido viscoso num fluxo laminar através de uma resistência. Estes dois componentes fluxo de determinados orifícios que oferecem resistência ao fluxo (trabalho mecânico) determinam o processo de extrusão e o tipo de produto a ser obtido. Algumas características do processo de extrusão são: alta temperatura e curto tempo de processamento; versatilidade; processamento contínuo; alta capacidade de produção; menor área de trabalho e mão-de-obra; controle automatizado; diversidade de formatos; qualidade nos produtos; eficiência de energia; não produção de efluentes .

MATÉRIA-PRIMA Desde que um determinado processo de extrusão seja

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selecionado, os fatores mais importantes relacionados com a matéria-prima são: umidade, lipídios, fibra, proteína, relação amilose/amilopectina, origem do amido, tamanho de partícula. Farinhas de trigo e milho e amidos são as matérias-primas mais comuns, porém, outros cereais, raízes e tuberosas podem ser utilizados na produção de pellets. No entanto, estes devem ser manipulados em função das características do produto final desejado. Dependendo da matéria-prima os produtos podem ser obtidos com diferentes texturas (moles, duros, crocancantes, etc.).

Diversos tipos de produtos derivados do milho degerminado estão disponíveis no mercado. Se é do interesse do produtor elaborar snacks com células finas, textura fina, o produtor deverá escolher matérias-primas adequadas, tendo em conta formulações específicas para um determinado produto. No caso de se utilizar grits e milho, o pré-condicionamento deverá ser realizado com antecedência para evitar deformações no produto final. Uma grande quantidade de farinhas derivados da moagem do milho degerminado são indesejáveis para o processo de extrusão, especialmente para usuários de extrusores de rosca simples. Isto porque, quando a água do condicionamento é adicionada a farinha, esta o absorve rapidamente, que aliada ao calor e o vapor gerado, forma uma camada de material, tornando-se um obstáculo para o fluxo natural de alimentação da matéria-prima, causando flutuações na qualidade final do produto.

A combinação de ingredientes poderá conter altos níveis de amido para maximizar a expansão do produto final durante a exposição ao óleo quente, ar quente ou forno de microondas. Produtos com 60%, ou menos do total de amido na formulação, resultam em snacks com baixa expansão e textura muito dura. Matérias-primas importantes constituem farinhas e amidos derivados de raízes e tubérculos tais como farinha e amido de mandioca, farinha de batata-doce, inhame, taro entre outras diferentes fontes disponíveis na nossa basta diversidade brasileira. Do ponto de vista comercial amidos e farinhas de mandioca são matérias-primas com maior disponibilidade no país. A industria nacional já usa a farinha de mandioca associada a

50

farinha de trigo na produção de salgadinhos, principalmente na produção de pellets. Porém isto depende da variação de preços, pois há momentos em que a farinha de mandioca custa pouco mais do que a farinha de trigo, sendo isto um dos problemas que impedem a sua total adoção nessa área. A continuação estaremos abordando aspectos técnicos na produção de extrusados derivados de mandioca e batata-doce.

PRODUÇÃO DE PELLETS DE MANDIOCA 6

Elaboração de snacks (“pellets”) de terceira geração com derivados da mandioca por extrusão termoplástica Resumo

Normalmente, a indústria brasileira, fabrica pellets utilizando farinha de trigo. As propriedades funcionais da farinha de trigo são ideais para a fabricação desse produto principalmente pelo seu conteúdo de glúten. Este trabalho, tratou de utilizar farinha de raspa de mandioca na elaboração de um produto com características de tecnológicas e sensoriais semelhantes ao produto utilizando trigo.

O processo trata da transformação da farinha e o amido de mandioca utilizando a extrusão termoplástica utilizando variedades mais adequadas em termos rendimento e qualidade do produto final extrusado. A extrusão termoplástica de farinha e fécula de mandioca implica num processo no qual o atrito mecânico e combinado com calor para gelatinizar o amido, ocorrendo uma fluidifzação do mesmo, permitindo criar novas texturas e formas que possuam aceitabilidade sensorial.

6 Fonte: ASCHERI, J.L.R.; Et al, 2000.

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Justificativas

Tendo em vista o alto nível de produção de mandioca no Brasil (23 milhões de ton, 2004) , e sendo uma cultura muito praticada pelas populações rurais de todo o pais, se faz necessário uma adequada política de aproveitamento deste recurso energético, com fins de aumentar o valor agregado e em conseqüência o melhoramento da renda desses setores. Por outro lado, as deteriorações, tanto fisiológicas como microbianas, que ocorrem após colheita inutilizam as raízes parcial ou totalmente, alterando a sua qualidade, modificando a composição química, sendo esta uma preocupação constante dos produtores e industrias: a conservação e/ou processamento das raízes tão pronto como seja possível, devido ao pequeno prazo de utilização entre a colheita e o processamento industrial. Portanto, visando uma utilização plena desta fonte de carboidratos, o seu uso como matéria-prima na industria de produtos extrusados e uma alternativa que solucionaria o problema de armazenagem de grandes quantidades deste material sem um destino certo e sujeitos a deterioração; permitindo desta maneira, através de adequados processos de produção e de marketing, grandes perspectivas de lucratividade nos mercados nacionais e internacionais.

Procedimento

Farinha de raspa de três cultivares de mandioca: Surrão, Cigana e Cidade Rica foram fornecidas pelo Centro Nacional Pesquisa de Mandioca e Fruticultura CNPMF - EMBRAPA, (Cruz das Almas,. BA). No preparo da formulação dos pellets, foi utilizado sal comum, bicarbonato de sódio e emulsificante NU-Rice. O teor de umidade e granulometria das amostras antes do processamento estão descritos na Tabela 1.

Para a elaboração dos pellets foi utilizado um extrusor de dupla rosca da marca Brabender modelo DSE45.

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TABELA 1 - Características granulométricas e um idade das farinhas de raspa de mandioca

Cultivares Abertura (µm) Cigana (%) Surrão

(%) Cidade Rica

(%) 840 0,40 0,71 0,50 350 23,80 25,6 21,70 297 10,50 11,86 10,22 250 62,17 38,32 36,90 177 1,94 17,9 28,90 149 0,36 2,03 0,41

Fundo 0,60 3,57 1,28 Teor de umidade

13,25% 13,10% 8,00%

As farinhas foram condicionadas a 28% de umidade, e a

formulação utilizada no processamento dos pellets foi: farinha de mandioca 98%; bicarbonato de sódio, 0,5%; emulsificante Nu-Rice, 0,5%; sal, 1,0%.

TABELA 2 . Parâmetros de processamento na elaboração de pellets de mandioca

Parâmetros Tratamento 1 Tratamento 2

Temperatura na zona 4, (ºC)* 63 65 Taxa de alimentação (g/min) 61,1 212,1 Velocidade do parafuso (rpm) 60 100 Tipo de matriz laminar (mm ) 1,0 1,0

*As temperaturas nas zonas 1, 2 e 3 foram mantidas constantes: 30, 36 e 49ºC, respectivamente.

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Resultados e discussão:

Densidade aparente

Produtos expandidos através do processo de extrusão termoplástica adquirem alta porosidade em conseqüência do fenômeno “flasing”, que promove a perda de umidade, fazendo com que o produto tenha baixa densidade (SMITH et al., 1985; RUALES et al., 1993 E RAMIREZ & WANDERLEI, 1997).

A densidade aparente pode variar em função de diversos parâmetros de extrusão e das características da matéria-prima ou das misturas das mesmas. É interessante considerar que o aumento da expansão implica na formação de maior porosidade do produto, incrementando o seu volume e ao mesmo tempo a diminuição da sua densidade.

Na Tabela 3, estão expressos os resultados da densidade aparente dos pellets antes e depois da fritura. Pode-se observar, antes da fritura, os pellets mostram valores muito mais alto para cada um dos tratamentos estudados. Os valores correspondentes ao tratamento 1 são ligeiramente maiores que os do tratamento 2. Acredita-se que a razão principal dessa variação esteja relacionado à quantidade de água absorvida pelos grânulos de amido, como conseqüência das diferentes de taxas de cisalhamento nos tratamentos 1 e 2. O tratamento 2, com 100 rpm de velocidade nos parafusos, implica numa maior força de cisalhamento, fazendo com que os grânulos de amido tenham um maior grau de gelatinização e/ou ruptura das cadeias de amilose e amilopectina, bem como uma menor possibilidade de reter água nessa estrutura amilácea. Por outro lado, após a fritura os pellets não mostram valores de densidade aparente significativamente diferentes entre os tratamentos. Esses valores evidenciam alto grau de expansão obtido pelas amostras tratadas, mostrando que os cultivares em estudo possuem características passíveis de extrusão na elaboração de pellets. A densidade aparente está inversamente relacionada ao grau de expansão ou seja, baixos valores de densidade implicam em um alto grau de porosidade

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nas peças submetidas à expansão por fritura. A densidade aparente também está relacionada à severidade das condições de extrusão. O material extrusado deverá alcançar um grau de gelatinização tal que permita a expansão posterior.

Tratamentos térmicos que conduzem a um baixo grau de gelatinização implicam em pellets de maior densidade aparente, enquanto alto grau de gelatinização implica formação de micro-borbulhas na superfície dos pellets, os quais resultam em pellets de alta densidade, consequentemente de baixa qualidade. Entre as cultivares estudadas, verifica-se que a densidade aparente correspondente ao tratamento 2 da cultivar Cidade Rica, obteve um valor relativamente alto (0,19 g/cm3 )se comparado à cultivar Cigana (0,13 g/cm3). Estas diferenças estão relacionadas, em primeiro lugar, ao tratamento em si, e em segundo lugar, à estrutura amilácea típica da cultivar. Esse valor de 0,19 g/cm3 pode então ser corrigido durante o processamento, utilizando o tratamento 1 cujo valor foi de 0,16 g/cm3 para esse cultivar. Na variedade Cigana, a densidade aparente nos tratamentos estudados não observaram diferenças significativa, mostrando relativa flexibilidade às condições de extrusão.

TABELA 3 . Resultados da caracterização física dos pellets de mandioca das três cultivares.*

Parâmetros físicos Tratamento 1 Tratamento 2 Cigana Surrão Cidade

Rica Cigana Surrão Cidade

Rica Densidade aparente dos pellets antes da fritura (g/cm3).

1,40

1,38

1,48

1,08

1,10

1,03

Densidade aparente dos pellets depois da fritura (g/cm3).

0,13

0,14

0,16

0,14

0,16

0,19

Índice de Absorção de água (g de gel / g de matéria seca).

6,16

6,78

7,36

6,30

5,53

6,31

Índice de solubilidade em água (%)

15,52

11,50

19,72

18,76

16,970

21,54

Tempo de fritura (seg.)**

13,50

10,00 14,00

21,00 27,00 15,00

*Valores médios de três repetições ; **Amostras de feitas em maquinas industrias mostraram tempos de fritura entre 4,5 e 5 segundos.

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Índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA)

Os testes de IAA e ISA em amostras de materiais extrusados por expansão direta possuem comportamento diferente às amostras obtidas para obtenção de pellets. A diferença fundamental radica na umidade de processamento utilizada. No caso deste experimento, a umidade de 28% não permite a expansão na saída da matriz. resultando em graus intermediários de gelatinização. Nas condições dos tratamentos 1 e 2, os valores de IAA não apresentaram marcadas diferenças entre eles. Porém, verifica-se na Tabela 3 que os valores de ISA são superiores para a cultivar Cidade Rica, com 19,72 e 21,54 %, para os tratamentos 1 e 2, respectivamente, devido a características intrínsecas da cultivar. Nas cultivares Cigana e Surrão, o ISA aumentou numa relação direta com os tratamentos 1 e 2, respectivamente.

Viscosidade de pasta

A viscosidade de pasta é outra forma de se avaliar o grau de

degradação ocorrido durante o tratamento térmico nos materiais amiláceos. Tratamentos severos destruem a estrutura granular do amido fazendo com que a viscosidade de pasta seja baixa. As Figuras 1, 2 e 3, mostram o efeito da temperatura nos tratamentos 1 e 2. Nas três cultivares estudadas. Verifica-se, nesses gráficos, que as curvas de viscosidade assemelham-se entre os tratamentos e entre as cultivares. Verificando-se apenas que a viscosidade inicial da cultivar Surrão é de 350 UB, contra 175 UB para a cultivar Cigana e 250 para cultivar Cidade Rica. Observa-se ainda, que esses dados correlacionam-se com os resultados da densidade aparente: 350 / 0,14; 250 / 0,16 e 175 / 0,13, UB / g/cm3 , respectivamente.

Por outro lado, na validação tecnológica do processo experimental, numa indústria, com equipamento de 100 kg/h, verificou-se que o processamento de farinha de raspa de

56

mandioca, é função de um cuidadoso controle de parâmetros de processamento, o qual não é possível somente com configurações específicas no barril de cozimento, visto que os atuais são preparados especificamente para o processamento de farinha de trigo. Na maioria dos casos esses equipamentos não permitem controle de velocidade do parafuso e da temperatura. Assim, devido às características intrínsecas de cada matéria-prima, a farinha de raspa de mandioca apresentou uma massa de alto grau de gelatinização, perdendo toda a consistência característica de uma massa para pellets. Como conseqüência desse obstáculo ocorrido em determinada máquinas optou-se pela mistura de farinha de raspa de mandioca com farinha de trigo. A proporção ideal para se obter pellets de boa qualidade foi de 50% de farinha de raspa e 50% de farinha de trigo. Os resultados da avaliação sensorial dos produtos obtidos mostraram grande aceitabilidade pelos provadores. As figuras ilustram as características dos produtos extrusados obtidos de farinha de mandioca.

050

100150200250300350

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(U

.A.)

T.zona 4=63ºC T.zona4=65ºC

FIGURA 1- Efeito da temperatura na viscosidade de pasta da

cultivar Cigana.

57

0

100

200

300

400

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(U

.A.)

T.zona 4=63ºC T.zona4=65ºC

FIGURA 2 - Efeito da temperatura na viscosidade de pasta da

cultivar Surrão.

050

100150200250300350

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96

Tempo (min)

Vis

cosi

dade

(U

.A.)

T.zona4=63ºC T.zona4=65ºC

FIGURA 3 - Efeito da Temperatura nas viscosidade de pasta da

cultivar Cidade Rica.

58

Fig.4 Pellets de mandioca Antes e depois da fritura

Fig.5 Pellets fritos : 180°C; 5 segundos para expansão.

59

Conclusões

Conclui-se neste trabalho, que é possível utilizar farinha de raspa das três cultivares de mandioca estudadas, para a elaboração de pellets. A utilização cultivar Cidade Rica deverá considerar velocidade do parafuso aproximadamente de 60 rpm, para se conseguir resultados de densidade aparente mais baixos. As variações de temperatura e velocidade da rosca são importantes no controle das propriedades funcionais do produto final. Considerando este fato, acredita-se que tenha-se conseguido, com este projeto, uma alternativa para dar maior valor agregado aos subprodutos da mandioca. Referências bibliográficas ASCHERI, Jose Luis Ramírez; CARVALHO, C. W. P.; MATSUURA, F. C. A. U. Elaboração de pellets de harina de raspa

Fig.6 Farinha de raspa pré-gelatinizada pronto para moagem.

60

de mandioca por extrusión termoplástica (escala piloto e industrial). Alimentaria, Madri - Espanha, v. XXXVII, n. 309, p. 101-106, 2000.

ANDERSON, R.A.; CONWAY, H.F.; PFEIFER, V.F.; GRIFFIN, L.Jr. Gelatinization of Corn Grits by Roll- and Extrusion-Cooking. Cereal Science Today , Saint. Paul, v.14, n.1, p. 4-11, 1996. ASCHERI, J.L.R.; CIACCO, C.F.; RIAZ, M.N.; LUSAS, E.W. Efecto de la formulación sobre las expansión y viscosidad de snacks (pellts) producidos por extrusión termoplástica. Alimentaria , Madrid, v. 268, n.12, p.111-116, 1995. JULIANO, B.O.; PEREZ, C.M.; ALYOSHIN, E.P. Cooperative Test on Amylography of Milled-Rice Flour for Pasting Viscosity and Starch Gelatinization Temperature. Starch , Weinheim, v.37, n.2, p. 40-50, 1985.

RAMIREZ, A J.L.;WANDERLEI, C.P. Efecto de los Parámetros de Extrusión, Características de pasta y textura de Pellets (Snacks de Tercera Generación) producidos a partir de trigo y maíz. Alimentaria , Madrid, v.279, n.1, p.93-98, 1997.

61

CONFERÊNCIA

62

POTENCIALIDADES DA CULTURA DO TARO

Mário Puiatti 7 & Sérgio Pereira de Carvalho 8 1- Histórico e Importância: O taro [Colocasia esculenta (L.) Schott], é hortaliça rizomatosa originária da região que compreende o Nordeste da Índia, Bangladesh e Myanma (ex-Burma). Dispersou para o leste, chegando ao sudoeste da Ásia, Ásia oriental e ilhas do Pacífico; a oeste foi para o Egito e parte oriental do Mediterrâneo e, a partir da África oriental e ocidental, foi disseminado pelo Caribe e regiões tropicais das Américas. No Brasil, os clones de taro existentes teriam vindo da África e da Ásia, trazidos por escravos e imigrantes asiáticos, respectivamente.

Os rizomas são ricos em carboidratos (amido) e constituem-se em fonte de alimento para milhares de pessoas nos trópicos e subtrópicos úmidos, como ocorre com habitantes do Pacífico (Micronesia, Melanesia e Polinésia, incluindo o Havaí). É considerado a “batata dos trópicos úmidos” com cerca de 10% da população do mundo tendo o taro como dieta principal, sendo sugerido pela FAO como cultura alternativa para aumentar a base alimentar em países em desenvolvimento. Contudo, sua participação na produção mundial de tuberosas é relativamente pequena (Tabela 1), decorrente do cultivo ocorrer justamente em áreas menos tecnificadas e, às vezes, sob condições climáticas adversas, resultando em produtividade média baixa.

No Brasil as estatísticas referentes ao taro são escassas, em parte por ser denominado de inhame na região sudeste, que é a maior produtora dessa tuberosa. Estima-se que o Brasil tenha produzido 225.000 t no ano de 1998 (Camargo Filho et al., 2001). Minas Gerais teve, no ano de 2001, área plantada de cerca de

7 Engº Agrº; MS Fitotecnia; DSc Fisiologia Vegetal; Prof. UFV - Depto. de Fitotecnia, 36570-000, Viçosa-MG. mpuiatti@ufv.br 8 Eng. Agrº, EMATER, Belo Horizonte-MG

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990 hectares, com produção e produtividade esperadas de 19.882 t e 20,1 t/ha, respectivamente (Puiatti, 2002).

Tabela 1. Área, produção, produtividade e participação % na produção, das principais espécies tuberosas cultivadas no mundo no ano de 2004. Produto Área

(1.000 ha) Produção (1.000 t)

Produtividade (kg/ha)

Participação na produção

(%) Batata 19.132 328.866 17.189 45,3 Mandioca 17.871 195.574 10.944 26,9 Batata-doce 9.010 127.535 14.154 17,6 Inhame (Dioscorea spp.) 4.406 40.655 9.228 5,6 Cenoura 1.077 23.607 21.921 3,3 Taro (Colocasia esculenta) 1.766 9.859 5.582 1,4 Total 53.262 726.096 13.170 100,0 Fonte: FAO (Consulta em15/03/2005)

Apresenta grande potencial para o processamento industrial dos rizomas; exportações “in natura”, de forma descontínua, têm sido realizadas para a Europa (Inglaterra), Estados Unidos da América e Canadá. A falta oferta regular do produto, de organização dos nossos produtores e do interesse da nossa agroindústria voltada para a utilização desse produto no processamento, associado ao longo ciclo cultural e a limitação de mecanização da cultura na fase de colheita, são fatores que têm limitado a expansão da cultura no Brasil.

2- Valor Alimentício:

Considerado energético (80-100 calorias), apresenta cerca de 20-25% de carboidratos, sendo que desses cerca de 80% é amido; todavia os rizomas também são boa fonte de minerais e de vitaminas do complexo B (Tabela 2). O amido, além de possuir grânulos pequenos, apresenta fácil digestibilidade pelo organismo humano, característica importante na dieta para idosos, crianças e convalescentes. Também é atribuído ao taro efeito medicinal atuando como depurativo do sangue. Em alguns países os pecíolos carnudos são utilizados em substituição ao palmito e

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algumas variedades também permitem que se consuma o limbo foliar.

Tabela 2. Composição química média de algumas espécies tuberosas (em 100 g de produto fresco).

Espécie Caloria Umidade (g)

Carboidratos (g)

Proteína(g)

Minerais (mg) Vitaminas (mg) % não comestível Ca P Fe B1 B2 B5 C

Batata 87 75,8 20,0 2,1 6 40 0,8 0,09

0,03

1,5 16 22,1

Taro 100 65,1 23,4 1,8 51 88 1,2 0,10

0,03

0,8 8 21,1

Inhame (cará) 131 73,0 25,1 2,0 28 52 1,6 0,05

0,03

0,5 12 22,5

Batata-doce 110 70,0 27,0 1,6 31 37 1,0 0,11

0,04

0,8 31 17,8

Mandioca 153 60,0 35,0 1,2 35 46 1,1 0,06

0,04

0,7 39 26,8

Fonte: Compilado de várias fontes.

3- Botânica, Morfologia e Variedades:

O taro (Colocasia esculenta) é uma monocotiledônea da família Araceae. Essa família compreende várias espécies que se desenvolvem em ambientes quentes e úmidos e, na maioria das vezes, sombreados. Além do taro destacam-se, nessa família, a taioba e o mangarito como alimentos e o tinhorão e antúrio como plantas ornamentais.

A planta do taro adulta é formada por um rizoma central (rizoma mãe) do qual são formados, lateralmente, rizomas filhos (rebentos), os quais apresentam maior valor de comercialização além de serem os mais utilizados na propagação. Dos rizomas, saem longos pecíolos carnudos, de comprimento e coloração variável com o clone (variedade), terminados por grandes limbos foliares em formato de coração. No Brasil as variedades usadas para consumo de rizomas na alimentação humana apresentam altura de cerca de 1,0 m; todavia variedades “bravas” (‘Branco’ e ‘Rosa’), podem atingir mais de 2,0 m de altura. As características morfológicas de parte aérea têm possibilitado também o uso do taro como planta ornamental.

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O caule (rizoma) é subterrâneo, escamoso com a presença de cicatrizes foliares e gemas nas axilas que poderão dar origem a novos rizomas (rebentos). As variedades cultivadas no Brasil apresentam coloração da polpa esbranquiçada, levemente cinza ou rósea.

As variedades mais conhecidas no Brasil são: ‘Chinês’, ‘Japonês’, ‘Macaquinho’, ‘Cem/Um’, ‘Roxo’ (‘Macaco Coçador’), ‘Branco’ e ‘Rosa’ ; as quatro primeiras são consideradas “mansas” e as três últimas “bravas”. Dentre as “mansas”, as três primeiras são as mais cultivadas visando a utilização dos rizomas na alimentação humana em função da produtividade, tamanho, formato e sabor amiláceo de seus rizomas.

A produtividade é muito variável com o clone e nível de tecnologia aplicado (Tabela 3); densidade de plantio, tipo de muda e uso de irrigação são os que mais contribuem para essa variação. Da produtividade total cerca de 60 a 70% são rizomas filhos com tamanho comercial, 3 a 7% de rizomas filhos refugo e cerca de 15 a 30% de cabeça ou rizoma mãe. O teor de massa seca (MS) varia de 16 a 24%, dependendo, sobretudo da variedade. Há interação bastante grande genótipo x ambiente, necessitando de mais pesquisas em diferentes localidades e épocas de cultivo para se chegar a um genótipo mais apropriado para cada local e época de cultivo. Tabela 3 . Produção de massa fresca (t/ha) e teor de massa seca (%) em rizomas de clones de taro. Variedade (clone)

Massa Fresca (t/ha) Teor MS (%) Mãe Comercial Total Mãe Filhos

Branco 7,8 - 16,3 10,0 - 16,9 23,4 - 35,3 18,2 21,8 Cem/um 9,5 17,3 - 30,3 27,0 19,8 21,5 Chinês 6,0 – 12,3 11,9 - 39,1 21,2 – 43,3 23,0 24,4 Chinês-R 16,0 – 28,0 32,7 – 36,6 48,3 – 64,7 * * Japonês 10,0 – 21,4 26,8 - 44,4 23,0 – 54,9 19,6 19,6 Macaquinho 9,0 - 21,4 33,7 - 51,2 42,7 – 65,8 16,6 18,3

As folhas de todos os clones e os rizomas, sobretudo de

clones “bravos”, apresentam acridez, o que impede o consumo “in natura”. A presença de elevados teores de oxalato de cálcio, na

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forma de cristais (ráfides, drusas) nas aráceas, é um dos fatores atribuído ao princípio irritante dessas; todavia, pesquisas têm atribuído essa acridez à presença de glicosídeos voláteis e solúveis em água e glicosídeos não voláteis. Esse(s) glicosídeo(s), é(são) degradado(s) no processo de secagem, com redução de 47% no conteúdo irritante. Possivelmente os cristais de oxalato de cálcio, provocam o dano físico (ferimento na mucosa), e o efeito irritante seria proporcionado por esse(s) glicosídeo(s) de natureza ainda não definida.

Por essa razão, variedades bravas (‘Branco’ e ‘Rosa’), são empregadas exclusivamente na alimentação de suínos, após picadas e deixadas ao sol por algumas horas ou cozidas para desaparecer o sabor picante. A acridez inviabiliza o uso na alimentação humana na forma “in natura”, todavia rizomas de taro ‘Rosa’ são empregados no processo caseiro de panificação (pães e biscoitos), posto que, durante os processos de obtenção da farinha (moagem e secagem) e da assadura das quitandas, esse princípio irritante desaparece.

4- Exigências Climáticas – Época de plantio: O taro é exigente em calor e umidade para bom

crescimento vegetativo e produção de rizomas. Seu cultivo no mundo ocorre em regiões que apresentam clima tropical úmido, tropical de monções, tropical de savana e subtropical úmido, tendo nas três últimas regiões cultivo limitado e nas duas intermediárias necessidade de irrigação (Wang, 1983). Em Assam, região da Índia, para alguns considerado como centro de origem do taro, o clima é quente, as reservas de água abundantes e as chuvas atingem a 10.700 mm ao ano.

Nos trópicos úmidos o taro pode ser cultivado ao longo de todo o ano, se adaptando melhor a ambiente quente e úmido e com chuvas bem distribuídas. Em áreas secas, e/ou com baixa precipitação, torna-se necessário a irrigação. Nas Filipinas seu cultivo ocorre em áreas desde o nível do mar até 1.800 m de altitude, apresentando temperatura diária média de 21-27ºC e cerca de 2.500 mm de chuvas ao longo do ano. No Havaí seu

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cultivo ocorre em áreas com até 1.000 m de altitude, com temperatura média anual de 18,0 - 19,5ºC. Condições ótimas de crescimento ocorrem com temperatura média diária de 24ºC e pelo menos 2.500 mm de chuvas durante o ano, sendo essas bem distribuídas, com ótimo de 40 mm por semana (Wang, 1983).

O tempo requerido para a planta alcançar a maturidade, bem como a produtividade, variam de acordo com os fatores climáticos, especialmente temperatura e radiação solar, além da disponibilidade de água. Portanto o local e/ou época do ano para realizar o cultivo deve atender às necessidades da cultura, pelo menos em temperatura, visto que a água é possível de ser manejada mais facilmente do que a temperatura.

No Brasil, em regiões quentes e que não ocorrem geadas, o plantio poderá ser feito o ano todo; todavia, nessas regiões, plantios realizados de fevereiro a maio são os que conseguem melhores preços no mercado em razão de fornecer o produto no período de entressafra. Em regiões com inverno frio o plantio deverá ser realizado quando as temperaturas começarem a se elevar o que ocorre, normalmente, no final de julho e início de agosto, podendo ser estendido até o final de outubro, sendo os meses de julho a setembro os melhores. Plantios tardios (após outubro), em regiões com inverno frio, poderão proporcionar menores rendimentos devido ao abaixamento da temperatura, ainda durante a fase de formação dos rizomas, promover repouso.

Sob temperaturas médias diária ao redor de 15oC (mínima) a taxa de crescimento é muito lenta; quando essas atingem 13/12ºC o crescimento é paralisado. A planta não tolera geadas. Se temperaturas baixas ocorrerem na fase inicial da cultura, antes da planta atingir 6 meses de ciclo, esta entrará em repouso; se colhidas nessa época a produtividade, sobretudo de rizomas filhos, será muito baixa, além do próprio peso médio desses rizomas. Se deixadas no campo a espera do aumento de temperatura, o ciclo será aumentado, levando a ocupação da área e necessidade de tratos culturais por maior período de tempo. Portanto a temperatura é o fator mais limitante ao crescimento e, em conseqüência, a produção de rizomas.

. Estacionalidade de oferta (A) e de preço (B) de inhame comercializado na CEAGESP, 1983-

J F M A M J J A S O N D

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Apesar da necessidade em temperatura e umidade elevadas, a exposição direta à elevada irradiância, comum no mês de janeiro no Hemisfério Sul, provoca injúria severa no limbo foliar levando a diminuição da área fotossintética, evidenciando ser uma planta com potencial para uso em cultivo associado com espécies com porte mais elevado. Nesse contexto, a associação do taro com outras hortaliças é promissora, principalmente com milho doce (Puiatti et al., 2000).

5- Solo e seu Preparo:

O taro pode ser cultivado em diversos tipos de solo. No Havaí existem cultivos em terras altas (cultivo de sequeiro) e em terras baixas, úmidas ou alagadas, existindo variedades com aptidão para cada situação de cultivo. No cultivo em terras baixas, normalmente, se utiliza áreas situadas nos vales onde existe abundante suprimento de água fresca e limpa para a irrigação. Solos dessas áreas normalmente são aluviões e muitas vezes com elevadas fertilidade natural e produtividade; utiliza-se mudas “huli” (cerca de 1 cm do ápice do rizoma com cerca de 25 cm de pecíolo). Algumas variedades de taro de cultivo em terras baixas podem tolerar nível moderado de salinidade. A tolerância ao encharcamento do solo é uma característica importante, tornando o taro uma excelente opção de cultivo em áreas com problema de alagamento e/ou com lençol freático superficial.

No Brasil, melhores produções são observadas em solos profundos e ricos em matéria orgânica. Todavia a produtividade é variável não somente em decorrência do solo, mas também do manejo da cultura, sobretudo a irrigação. Solos ligeiramente arenosos, contudo com boa capacidade de retenção de água, são mais indicados em razão de facilitar o manejo dos rizomas na colheita. Solos argilosos, apesar de apresentarem elevada capacidade de retenção de água, apresentam, como aspecto negativo, dificuldades de serem trabalhados, sobretudo nas operações de plantio e de colheita. Rizomas produzidos em solos arenosos têm melhor aspecto visual.

Normalmente uma aração e uma gradagem são suficientes para a implantação da cultura no sistema de sequeiro. Entretanto

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a tentativa de se cultivar o taro no sistema de plantio direto em solo muito argiloso (fazendo-se apenas um risco com disco cortante à profundidade de 12 cm para colocação das mudas, sem qualquer outro tipo de revolvimento do solo) não foi muito animadora. Todavia não é descartada a possibilidade de se obter melhores resultados com o plantio direto em solos estruturado e/ou com menor compacidade, como em solos arenosos ou turfosos. 6- Propagação - Escolha das Mudas:

A propagação do taro é vegetativa (rizomas). Rizomas com maior massa possibilitam maior produtividade todavia, por apresentarem maior valor de comercialização, encarecem o custo de produção. Por outro lado, mudas muito pequenas (abaixo de 20 g), representarem pouco no custo de produção, porém poderão ocasionar falhas no cultivo, além de plantas menos vigorosas e produtivas, consequentemente terá menor produtividade. Por essas razões a utilização da cabeça central, inteira ou segmentada, como muda é uma excelente opção para propagação da cultura, já demonstrado em trabalhos de pesquisa, resultando em produtividade equivalente ou superior a proporcionada por rizomas filhos grandes com peso médio ao redor de 100 g. Além disso, seu custo é praticamente zero, pois as cabeças alcançam valor de mercado irrisório para consumo “in natura”. Em regiões do Pacífico onde se cultiva o taro no sistema alagado utiliza-se mudas “huli” (cerca de 1 cm do ápice do rizoma com cerca de 25 cm de pecíolo), que também tem custo praticamente zero. 7- Plantio – Espaçamento e População:

No mundo são utilizados espaçamentos variados, desde 45 x 45 cm até 1,0 x 1,0 m. Resultados experimentais evidenciam que, apesar da produção/área aumentar com a densidade de plantio, a produção/planta decresce significativamente, bem como a massa média dos rizomas.

Altas populações acentuam os problemas de competição entre plantas pelos fatores de crescimento fazendo com que as

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plantas não expressem o seu potencial produtivo com o avançar do ciclo. Além disso, sob população elevada a taxa de acúmulo de matéria seca e de amido nos rizomas mãe e filhos é baixa, levando a produção de rizomas com menor teor de MS, o que proporciona maiores perdas de peso durante o armazenamento.

Com base em resultados de pesquisas, facilidade de manejo da cultura, gasto de mudas, produção de rizomas/planta e rendimento/área sugere-se adotar, no cultivo de sequeiro, o seguinte espaçamento para os taros ‘Chinês’, ‘Japonês’ e ‘Macaquinho’, visando a produção de rizomas para consumo ”in natura”: a) Em solos férteis (normalmente solos de baixada): plantio em sulcos com profundidade em torno de 10 cm, espaçados de 0,90 a 1,0 m e com mudas distanciadas de 0,30 m dentro do sulco; b) Em solos mais pobres (normalmente solos mais elevados): devido o menor crescimento das plantas, o espaçamento entre fileiras (sulcos) poderá ser reduzido para 0,80 até 0,70 m, mantendo-se o mesmo espaçamento entre plantas.

Se o objetivo for produção de maior massa de rizomas totais, independentemente do tamanho de rizomas mães e filhos e da proporção desses na produção total, e se essa atender as necessidades da indústria de processamento, ou outro segmento de mercado, poder-se-ia adotar espaçamentos mais estreitos, tipo 0,80 x 0,20 ou até 0,60 x 0,20 m. Todavia deve ser realizada análise de custo, visto que o custo das “mudas” tem efeito direto na tomada de decisão.

8- Calagem e Adubação:

Há poucas informações disponíveis a cerca do pH de solo ideal. Todavia o taro tem mecanismos de tolerância ao Al tóxico, sendo um deles a secreção de oxalato na rizosfera detoxificando o Al. Talvez essa característica seja uma das razões da não obtenção de resposta à calagem observada em trabalhos de pesquisa em solos com pH entre 4,5 e 5,5.

Embora a maioria dos produtores não façam a correção do solo para a cultura, por precaução, recomenda-se proceder a calagem utilizando-se calcário, de preferência dolomítico, na dose recomendada pela análise de solo. Para Minas Gerais sugere-se

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os valores 10%, 2,5 cmolc/dm3 e 60% para mt, X e Ve, respectivamente, visando o cálculo da necessidade de calagem para o taro (5ª Aproximação).

Há uma crença generalizada no Brasil de que a cultura do taro é muito rústica, e como tal pouco exigente em fertilização. Todavia trabalhos de pesquisa nas condições brasileiras, demonstram a resposta do taro às adubações mineral, principalmente, com N e P e orgânica. Além disso, as quantidades de macronutrientes extraídas pela cultura são consideráveis, merecendo cuidados quanto a reposição dos mesmos. Uma população de 33.333 plantas/ha, com produtividade total de rizomas de 64,1 t/ha do taro ‘Chinês’ e de 66,0 t/ha do taro ‘Japonês’, após 285 dias do plantio, absorve de macronutrientes (kg/ha), respectivamente: N= 207,8 e 210,9; P= 53,4 e 49,0; K= 458,4 e 462,3; Ca= 133,6 e 125,6; Mg= 33,2 e 30,7; S= 435,5 e 435,4. Desses totais absorvidos, são exportados pelos rizomas, cerca de 91,6% do N; 96,4% do P; 96,3 do K; 44,3% do Ca; 77,9% do Mg e 90,0% do S (Puiatti et al., 1992). Portanto o agricultor deve se preocupar com a reposição, pelo menos em parte, dos nutrientes exportados pela cultura.

Em razão do ciclo cultural relativamente longo, a utilização de fosfato natural tem se mostrado promissora. Em solos com 146,6 mg/dm3 de P o taro ‘Chinês’ respondeu à aplicação de 914 kg/ha de Fosfato de Araxá colocado no sulco de plantio, aumentando a produção total e a proporção de rizomas filhos maiores, além de menor % de perda de peso e deterioração de rizomas pós-colheita.

Em solo com nível elevado de fertilidade, o taro apresentou aumento de produção de rizomas comerciais da ordem de 88% em resposta à aplicação, em cobertura, de 150 kg/ha de N, divido em três parcelas iguais aplicadas aos 50, 100 e 150 dias após plantio. Todavia a aplicação de adubos nitrogenados tardiamente (após 6o mês) poderá ocasionar a produção de rizomas “aguados” por induzir a retomada do crescimento vegetativo pela planta, provocando o consumo de carboidratos de reserva (amido).

A adubação para a cultura do taro no Estado de Minas Gerais, sugerida na 5ª Aproximação, baseada na análise de solo

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para níveis de disponibilidade baixa, média, boa e muito boa, para P e K é de: 180, 120, 60 e 0 kg/ha de P2O5 e 90, 60, 30 e 0 kg/ha de K2O, respectivamente, e mais 60 kg/ha de N em qualquer dos níveis. Todavia esta poderá ser adequada com o nível de fertilidade do solo e com o uso ou não de matéria orgânica que pode ser em torno de 30 t/ha de esterco de gado colocando-se no sulco de plantio.

9- Controle de Plantas Daninhas: Não existe produto químico (herbicida) registrado para o

controle de plantas invasoras na cultura do taro; portanto a recomendação e a utilização desses produtos na cultura é ilegal. Por essa razão o controle de plantas invasoras tem sido realizado mecanicamente com auxílio de cultivador e de enxada. Contudo alguns produtores têm realizado o controle químico de plantas daninhas com aplicação dirigida de Prometryne (Gesagard) e Afalon (Linuron. Glifosate (Roundup) em baixa dose e com jato dirigido, também tem sido usado por alguns agricultores.

Normalmente da emergência das plantas de taro até o 3o mês após o plantio é o período em que o taro sofre mais a concorrência com as plantas invasoras. Do 3o ao 6o mês após o plantio, a cultura apresenta acentuada taxa de crescimento de parte aérea, cobrindo totalmente o solo ao final desse período. Após o 6o mês a planta reduz a taxa de crescimento de parte aérea e começa a armazenar reservas nos rizomas, com decréscimos gradativos na taxa de emissão de folhas, favorecendo a reinfestação da área pelas invasoras. Todavia, a partir do momento em que as plantas entram em maturação (após 7o/8o mês), não devem ser realizadas capinas na cultura, assim como a adubação nitrogenada, pois essas propiciam a produção de rizomas “aguados”. 10- Irrigação:

A falta de irrigação na cultura do taro, ou o manejo inadequado dessa, quando realizada, tem sido uma das principais

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razões da produtividade relativamente baixa obtida com a cultura no Brasil. O taro é bastante exigente quanto a umidade do solo, sendo que este deverá ser mantido úmido o máximo de tempo possível durante o período de crescimento da cultura. Quando a cultura entra na fase de maturação as irrigações deverão ser reduzidas, podendo ser suspensas de 15 a 20 dias antes da colheita.

Considera-se como ideal, em algumas regiões do Pacífico, a precipitação de 40 mm/semana, ao longo do ciclo. No Brasil tem-se obtido resposta positiva à lâmina diária de 7,5 mm. Portanto, lâmina d`água de irrigação de pelo menos 40 mm/semana seria recomendável.

O sistema de irrigação mais utilizado para a cultura no Brasil tem sido de infiltração (irrigação por sulcos entre as linhas de plantio), em razão de necessitar de menor investimento; todavia tem como grande limitação a topografia em determinadas áreas. A irrigação por aspersão também poderá ser usada quando o primeiro sistema não for possível, todavia essa encarece o custo de produção da cultura, além de necessitar de maior investimento em equipamentos.

11- Pragas e Doenças:

Apesar de encontrarmos na literatura internacional número expressivo de insetos pragas e de microrganismos patogênicos à planta (fungos, bactérias, vírus e nematóides) em cultivos de taro em outros países, nas condições brasileiras, até o momento, a ocorrência é baixa tanto em intensidade quanto em diversidade. Considerada cultura bastante rústica, até o presente momento não tem sido recomendado o uso de defensivos, dado não se ter notado redução na produtividade devido à insetos e/ou patógenos. Somente algumas manchas foliares, provocadas por fungo, provavelmente Cladosporium colocasiae, têm sido observadas; todavia a incidência e manifestação dos sintomas é severa apenas nas folhas mais velhas (senescentes), aparentemente não causando dano econômico. No Espírito Santo foi constatada a presença do nematóide Pratylenchus sp. em rizomas de taro o que traz certa preocupação, dada a forma de propagação do taro.

Níveis de água (mm) B

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Na literatura internacional é citada a ocorrência de algumas viroses em taro, dentre elas “DMV” (Dasheen Mosaic Virus), “Alomae” e “Bobone”. Sintomas semelhantes aos descritos na literatura para o DMV, já foram observados em cultivos em Viçosa-MG. Aparentemente não causam nenhum efeito sobre o crescimento das plantas, embora não tenha sido realizado nenhum trabalho de avaliação nesse sentido. Neste caso a preocupação é a de que sua transmissão, além de possivelmente ocorrer via rizoma infectado na propagação, pode ser realizada de maneira não persistente, todavia com grande velocidade, pelos afídeos Myzus persicae e Aphis craccivora, de ocorrência já registrada em cultivos de taro no Brasil.

12- Distúrbio Fisiológico:

“Metsubure” ou “Perda do Olho” é um distúrbio fisiológico que ocorre nos rizomas de taro, o qual foi estudado e descrito no Japão, cuja ocorrência também já foi registrada no Brasil. É caracterizado pela perda da gema apical dos rizomas filhos, ficando com o topo liso, achatado ou côncavo, com tamanho variado, normalmente com formato circular e de coloração amarronzada. Além de prejudicar o aspecto do rizoma para comercialização, de certa forma inutiliza-o para propagação, dada a inexistência da gema apical. A causa básica desse distúrbio é atribuída à deficiência de Ca (Pereira et al., 2004).

13- Colheita, Classificação, Embalagem e Comercial ização:

O ponto de colheita é alcançado quando as plantas estão maduras, ou seja, as folhas começam a amarelar, murcham e secam. A idade da cultura, na qual esse ponto ocorre, varia com as condições de ambiente. Na região de Viçosa-MG, partindo-se do plantio na época indicada (agosto até outubro), o ponto de colheita é atingido entre 8 e 9 meses após o plantio.

Após atingido o ponto de colheita o taro, quando plantado em solo bem drenado (arenoso) e não havendo riscos de chuvas, poderá permanecer no solo por até 3 meses esperando melhor cotação de mercado, sem problemas de perda de qualidade dos

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rizomas. Caso ocorra chuvas deve ser colhido imediatamente, pois os rizomas começam a brotar e tornam-se “aguados”.

Após o arranquio procede-se a toalete, quando corta-se a parte aérea e retira-se totalmente as raízes e o excesso de túnica (“cabelo”) dos rizomas. Separa-se a cabeça central (rizoma mãe) dos rizomas filhos (dedos); a cabeça central alcança baixa cotação na venda para consumo “in natura” e é utilizada na alimentação animal (suínos) ou então para o novo plantio (vide propagação). Apesar de não existir classificação oficial, os rizomas filhos têm sido classificados em duas classes (Extra e Especial), de acordo com o seu tamanho. Rizomas filhos com diâmetro inferior a 33 mm são considerados refugo.

Os rizomas são embalados em sacos telados com capacidade para 20 kg ou em caixas K (madeira) com cerca de 23 kg de capacidade. Para exportação têm utilizado embalagem tipo caixa telescópica de papel com capacidade de 15 kg líquido.

Rizomas de taro são susceptíveis a injúria física; portanto, deve-se tomar cuidado durante todos os passos, da colheita até a embalagem e transporte, para não ferir os rizomas os quais tem acelerado o processo de apodrecimento quando injuriados. Nesse aspecto o manejo efetuado nos terminais de carga é deplorável, fato que é agravado pelas embalagens utilizadas.

A lavagem dos rizomas, realizada por alguns produtores, também é questionável, pois não tem respaldo da pesquisa sobre o seu efeito na conservação pós-colheita. Além disso, a lavagem dos rizomas é polêmica uma vez que a maioria das informações sobre o manuseio pós-colheita do taro são as de que se deve proceder a “cura” pós-colheita dos rizomas visando prolongar o período útil de vida. Rizomas destinados ao armazenamento não devem ser lavados.

14- Armazenamento:

Existem poucas informações sobre a melhor maneira de se proceder o armazenamento dos rizomas de taro, objetivando-se prolongar a vida pós-colheita. Rizomas de taro não têm dormência verdadeira e podem brotar facilmente, normalmente seis semanas em ambiente aberto e arejado (Rubatzky & Yamaguchi, 1997).

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Em condições ambiente, rizomas mãe e filhos grande, médio e pequeno de taro ‘Chinês’, apresentaram, nos primeiros 60 dias, perdas acumuladas de peso de 41%, 31%, 31% e 33%, respectivamente; aos 120 dias de armazenamento, as perdas de peso alcançaram cerca de 74%, 47%, 48% e 47%, respectivamente (Puiatti, 2002).

Rubatzky & Yamaguchi (1997) sugerem o armazenamento a temperatura entre 12 e 13ºC e 85 a 90% de UR, as quais propiciariam conservação por 2 a 3 meses. Temperaturas próximas ou abaixo de 5ºC por período prolongado causam injúria por frio (“chilling”), surgindo sintomas de coloração amarronzada internamente na polpa.

15- Custo de Produção Estimado para Um Hectare: Item Unidade Quantidade Preço Unitário Total 1. Mudas t 1,7 500,00 850,00 2. Fertilização

- Calcário t 2 35,00 70,00 - Adubo mineral t 1,5 818,00 1.228,00

3. Serviços - Aração h/tr 3 35,00 105,00 - Gradagem h/tr 1 35,00 35,00 - Sulcamento h/tr 1 35,00 35,00 - Plantio D/H 10 15,00 150,00 - Capinas manuais D/H 20 15,00 300,00 - Colheita, limpeza,

classificação e embalagem

D/H 50 15,00 750,00

4. Embalagem - Caixa K ou cx 1360 1,00 1.360,00 - Sacos sc 1500 1,50 2.250,00

5. Total (R$) 4.483,00 D/H = Dia/Homem; h/tr = hora/trator; t = toneladas; População de 33.333 plantas/ha (espaçamento 1,0 x 0,30 m). Produção esperada de 30 t/ha com 60% comerciáveis.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CAMARGO FILHO, W.P.; MAZZEI, A.R.; ALVES, H.S. Mercado de raízes e tubérculos: análise de preços. Informações Econômicas, São Paulo, v.31, n.2, p. 36-44, fev. 2001.

77

CARMO, C.A.S. & PUIATTI, M. Avaliação de clones de taro para cultivo no estado do Espírito Santo. Horticultura Brasileira, v.22, n.2, julho 2004 – Suplemento CD-ROM. FAO. FAO statistical database. http//www.fao.org/. Consulta em 15/03/2005. HEREDIA ZÁRATE, N.A. Curvas de crescimento de inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott), considerando cinco populações, em solo seco e alagado. Viçosa: UFV, 1988. 95 p. Tese DS. MA, Z.; MIYASAKA, S.C. Oxalate exudation by taro in response to Al. Plant Physiology, v. 118, p. 861-865. 1998. NOLASCO, F. Estudos para o cultivo inundado do inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott), em monocultivo e em consórcio com azolla. Viçosa: UFV, 1984. 80 p. Tese MS. ONWUEME, I. Taro cultivation in Asia and the Pacific. Bangkok,

FAO. 1999. 50 p. PEREIRA, F.H.F.; PUIATTI, M.; FONTES, P.C.R.; AQUINO, L.A.; RIBEIRO, J.M.O. Incidência de “metsubure” em rizomas de plantas de taro submetidas a níveis crescentes de K, com e sem aplicação de Ca. Horticultura Brasileira, v.22, n.2, julho 2004 – Suplemento CD-ROM. PIMENTA, D.S. Crescimento e produção de inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott), com composto orgânico, amontoa e capina. Viçosa: UFV, 1993. 78 p. Tese MS. PUIATTI, M. Efeito dos resíduos vegetais, bagaço de cana-de-açúcar e capim-gordura, e do nitrogênio sobre a cultura do inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott) ‘Chinês’. Viçosa: UFV, 1987. 75 p. Tese MS. PUIATTI, M. Manejo da cultura do taro. In: CARMO, C.A.S. do (Ed.). Inhame e taro: sistemas de produção familiar. Vitória, ES: INCAPER, 2002. p. 203-252. PUIATTI, M.; FÁVERO, C.; FINGER, F.L.; GOMES, J.M. Crescimento e produtividade de inhame e de milho doce em cultivo associado. Horticultura Brasileira, Brasília, v.8, n.1, p.24-30, mar. 2000. PUIATTI, M.; GREEMAN, S.; KATSUMOTO, R.; FÁVERO, C. Crescimento e absorção de macronutrientes pelo inhame ‘Chinês’

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e ‘Japonês’. Horticultura Brasileira, Brasília, v.10, n. 2, p. 89-92, nov. 1992. RIBEIRO, A.C.; GUIMARÃES, P.T.G.; ALVAREZ V., V.H. (Ed.). Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais (5ª Aproximação). Viçosa: CFSEMG, 1999. 359 p. RUBATZKY, V.E.; YAMAGUCHI, M. Word vegetables. Principles, production, and nutritive values. 2 ed. New York: Chapman & Hall, 1997. 843 p. SOARES, J.G. Crescimento do inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott) em duas condições agroclimáticas, em seis níveis de água e cobertura morta. Viçosa: UFV, 1991. 91 p. Tese MS. WANG, J.K. Introduction. In: WANG, J.K.; HIGA, S. ed. Taro, a review of Colocasia esculenta, and its potentials. Honolulu: University of Hawaii Press, 1983. 3-13. WWW.botgard.ucla.edu/. Consultado em 15/03/2005.

79

PAINEL V: PRODUÇÃO E PROCESSAMENTO DE

GENGIBRE

80

SITUAÇÃO ATUAL E PERSPECTIVAS DA CULTURA DO GENGIBRE NO ESTADO DE SÃO

PAULO

Raul Corrêa Rozas 1

I- Introdução

Gengibre

Nome científico: Zingiber Officinalis Ginger English Jengibre Spanish Utilizado em:

Condimentos, bebidas, confeitaria, farmácia, perfumaria, preparo de picles ou consumido “in natura” sobretudo em pratos originais, sempre sob a forma de seu rizoma.

Com vitaminas (A, B e C) e minerais (cálcio, ferro e fósforo) ajuda no equilíbrio das gorduras e proteínas animais do organismo. II- Histórico

Natural da Índia e Malásia, passando a Indonésia,

utilizadas na Ásia e muito apreciadas pelos europeus no preparo das refeições. Na época das cruzadas e dos descobrimentos muito valorizadas ditando o comércio internacional.

1 Engº. Agrº. – CATI/casa da Agricultura de Tapiraí/EDR Sorocaba

81

A palavra especiarias vem do latim espécie substância . Assim como a pimenta-do-reino, açúcar cravo, canela, erva-doce, extraídos das plantas (sementes, rizomas, bulbos, caules, frutos, flores, etc.).

III- No Brasil

O Brasil comercializa o gengibre no estado fresco sendo

destinado principalmente a exportação (70 a 80 %), portanto 20 a 30 % são perdidos no beneficiamento.

O mercado de amidos naturais com propriedades especiais vem crescendo significativamente nos últimos anos levando ao interesse no processamento de matérias-primas diferentes das tradicionais utilizadas para este fim. Daí a agregar valor aos rizomas remanescentes e também de um possível aproveitamento do resíduo gerado no processo de extração dos óleos essenciais do gengibre (3%).

No ano de 2.000 foi a 4ª especiaria mais consumida no mundo. Os maiores produtores são: China, Índia, Nigéria e Indonésia. Os maiores consumidores são: EUA, Japão, Reino Unido, Holanda e Canadá. Esses 06 países detém 80,4% de toda importação realizada de 1.998 até 2.003. IV- Preços Preços médios brasileiros de exportação de gengibre:

Período 1.997 1.998 1.999 2.000 2.001 2.002 2.003 Preço Unit.

US$/kg (FOB)

1,00 0,91 0,79 0,71 0,61 0,67 0,60

Foi 40% da redução no preço também a nível mundial

devido a ser uma comoditie. Deve-se fazer referência aos países de língua árabe, Emirados Árabes e Bahrain, que começaram incorporar o gengibre a partir de 2.001.

82

V- Situação da Produção de Gengibre no Estado de Sã o Paulo

Os Municípios produtores: -Tapiraí; -Mogi das Cruzes; -Litoral Paulista (Ubatuba, Santos, etc.). Os Estados concorrentes são: Paraná, Santa Catarina e Espírito Santo (50%). TAPIRAÍ

O plantio iniciou-se em 1.990, com alguns produtores da

colônia japonesa produzindo para consumo próprio. Devido as condições edafoclimáticas (solo arenoso com

PH 5,0, clima quente , com umidade e precipitações alternadas próximo a maturação do rizoma) atingiu altos índices de produtividade até 60 ton/ha atraiu grande número de produtores à atividade, e o Município atingiu o pico de produção no ano de 2.000 com 5.000 toneladas e cerca de 1.000 produtores.

Com a utilização de sementes próprias e plantio da cultura na mesma área a produção começou a declinar e no ano de 2.002 a produção foi de 3.000 toneladas com 100 produtores envolvidos no sistema.

O aparecimento de doenças causadas por fungos (fusarium) fez a produção do ano de 2.003 baixar para 1.500 toneladas, e em 2.004 1.000 toneladas e apenas 35 produtores envolvidos na atividade.

A dificuldade em se aumentar a área de produção em decorrência do Município apresentar 80% da área em A.P.A. (Área de Proteção Ambiental) fez com que se repetisse a cultura do gengibre na mesma área, ficando o solo contaminado com fusarium e nematóides.

Hoje a produção estimada será em torno de 1.500 toneladas, visto que a safra anterior 2.004 proporcionou aos

83

produtores um bom preço tanto no mercado externo como no interno, e os produtores cultivaram uma área que se encontrava em repouso. Para tanto há que se trabalhar a produção, controlando a incidência de doenças, principalmente a fusariose, produzindo material genético resistente ao ataque das doenças de solo, fazer a rotação de culturas, intercalando com culturas de leguminosas.

Com a produção estabilizada nos patamares dos anos 2.000, há que se procurar agregar valor ao gengibre “in natura”, processando parte da produção para extração de óleo essencial, pó, confeitos de gengibre, conserva (picles), etc.

Conclusão

Com o início da colheita no Estado de São Paulo

coincidindo com a colheita nos outros Estados (PR, ES e SC) a perspectiva é de preços estáveis no mercado interno devido a grande oferta do produto. Para o mercado externo, os preços praticados devem ficar abaixo do esperado devido a queda do dólar e a baixa qualidade dos rizomas (excesso de chuva, fusariose, nematóides, etc.). De acordo com estudos realizados o gengibre vem sofrendo reduções constantes das suas quantidades de importação (21,41 %).

Bibliografia DWR – Assessoria e Consultoria em Com. Externos. Casa da Agricultura de Tapiraí-SP.

84

EXPORTAÇÃO DE GENGIBRE

Augusto César Rodrgiues 1

GENGIBRE- PADRÕES

- tipo A - tipo B

EUREPGAP

- interferência nas exportações - certificação

1 Engº. Agrº, GAIA- Brasil

GINGER EDDOES YAM

Kg OU CXS

SIM NÃO

Kg/METRO

DOSE g/ METRO

SIM NÃOQUAL DOSE

g/METROg/METROg/METRO

/ / Nº CXS DATA 3º Nº CXS / / Nº CXS DATA 4ª Nº CXS

ASS DO ENCARREGADO PRODUTOR

ANOTAÇÕES

ACRESCENTAR DATAS DE COLHEITA

DATA 1ºDATA 2ª

/ / / /

QUIMICA:QUIMICA:QUIMICA:

CONTROLE DE PULVERIZAÇÃO

DATA DA 1ª: ___/___/___DATA DA 2ª: ___/___/___DATA DA 3ª: ___/___/___

AMONTOAS

ORGANICA:ORGANICA:

DATA DA 2ª: ___/___/___DATA DA 3ª: ___/___/___

DATA DA 1ª: ___/___/___

ADUBAÇÃO QUIMICA -QUAL ADUBO

DATA PRODUTO E DOSE

USOU HERBICIDADATA:___/___/___

ADUBAÇÕES DE COBERTURA

ORGANICA:

DATA DA 1ª: ___/___/___ DATA DA 2ª: ___/___/___ DATA DA 3ª: ___/___/___

NOME DO PRODUTORLOCALIDADEQUANTIDADE PLANTADA DATA PLANTIO ___/___/___

FEZ CORREÇÃO DE SOLO DOSE DE CALCÁRIO USADA

ADUBAÇÃO DE PLANTIOADUBAÇÃO ORGÂNICA-DOSE

Gaia Importação e Exportação LTDA.Acompanhamento de Produção

PRODUTO: OUTROS:______________

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Meio Ambiente:

- legislação - água - práticas de conservação do solo - agrotóxicos

Cuidados com doenças:

- mudas sadias - rotação de cultura - eliminar restos culturais - plantio de milho - evitar áreas com nematóides - pousio de quatro anos em áreas contaminadas

Perspectivas:

- aumento dos plantios - gengibre orgânico - parcerias

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PROCESSAMENTO DE GENGIBRE

Márcia Ortiz Mayo Marques 1

GENGIBRE Nome científico : Zingiber officinale Roscoe Origem: sudoeste asiático Produção do rizoma: Maiores produtores : Índia, China, Austrália, Nigéria, Taiwan Brasil: Santa Catarina, Paraná, São Paulo Exportação: Yemen, Arábia Saudita, Índia, Alemanha, Inglaterra, Canadá, Japão e Estados Unidos COMPOSIÇÃO QUÍMICA - gorduras, açúcares, oligossacarídeos solúveis, corantes, graxas e óleos voláteis - 40 – 60% amido: fonte importante de maltodextrinas e furfurais - 1- 3% óleo volátil: dependente do cultivar e estágio de maturação (gengibre brasileiro: tipo grande e caipira) Tipo grande: 78,5-81,6% amido e 1,5-2,6% óleo essencial Tipo caipira: 76,3 – 84,8% e 0,4 – 2,7% óleo essencial USOS Rizoma (in natura e seco) : condimento culinário Óleo essencial e oleoresina: a) Ind. alimentícia: aromatizante bebidas, refrigerantes b) Ind. cosmética: perfumes, cremes e emulsões c) Ind.farmacêutica: anti-pirético, anti-inflamatório, anti-trombótico, antioxidante, bactericida , atividade anti-câncer in vitro (mama e pulmão )

1 Centro de P&D Recursos Genéticos e Vegetais- Laboratório de Produtos Naturais- Fitoquímica- IAC, Campinas-SP

87

Óleos Essenciais (ISO): Produtos obtidos de partes de plantas através de destilação com arraste de vapor d'água, bem como os produtos obtidos por espressão dos pericarpos de frutos cítricos Parte das plantas: (folhas, flores, caule, madeira, rizoma) Localização: estruturas especiais (por ex.tricomas) Óleoresinas: extração com solvente orgânico Produção Brasileira de Óleos essenciais - Maior produtor mundial óleo essencial de laranja - Outros: cítricos (limão, bergamota, Citrus sp) eucalipto (Eucaliytus citriodora, E.globulus), palmarosa (Cymbopogon martinni) , citronela (Cymbopogon winterianus), hortelã -pimenta (Mentha piperita)

Exportação x Importação Óleos Essenciais: Período 1 990-2004

199 0 19 9 1 19 92 19 9 3 199 4 199 5 19 96 19 9 7 199 8 19 99 2 0 00 2 0 01 20 0 2 2 0 03 2 0 04

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19

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15.439.342

15.891.250

21.039.603

23.834.337

29.715.588

43.026.923

44.426.150

36.356.573

24.210.166

22.017.307

23.720.562

28.456.667

45.829.434

69.661.726

35.912.365

8.679.977

7.599.557

7.174.546

3.772.746

5.228.772

6.568.602

4.870.671

6.420.616

6.112.674

5.075.877

3.783.350

4.070.674

3.875.486

4.346.906

3.091.876

19

90

19

91

19

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19

93

19

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19

95

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02

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04

Total (US$ FOB)

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99

0-2

00

4

1.453.781

2.484.120

2.441.767

1.424.533

1.060.701

1.662.591

2.337.261

1.329.712

925.436

948.876

879.647

2.383.326

3.208.200

8.242.247

3.897.978

1.426.990

160.619

272.180

324.848

246.873

211.280

475.136

1.348.769

468.260

581.377

551.983

725.623

1.290.337

2.848.602

788.623

8.005.915

8.234.440

13.463.537

13.713.438

18.578.063

23.993.817

24.504.307

23.456.754

16.037.529

12.957.256

13.161.078

12.264.060

20.841.780

30.922.519

13.487.590

10.186.880

8.964.763

8.965.281

10.899.578

12.591.852

11.315.215

20.711.387

16.009.078

12.171.102

9.718.240

8.892.264

12.230.662

19.340.371

50.128.470

15.796.823

19

90

19

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19

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19

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04

Total (US$ FOB)

Ás

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NA

FT

A

UE2003: $ 50.128.470 (U

E) ; $ 30.922.519 (N

AF

TA

) $ 8.242.247 (Á

sia) ; $ 2.818.602 (Mercosul

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- Mercado mundial de aromas e fragrâncias em 2004: US$ 18 bilhões. üMercado de Aromas no Brasil : 5% ano / US$ 135 milhões -Mercado Brasileiro: Situação atual do óleo essencial de gengibre - Preço: US$ (FOB) 33 a 35 - Importado: Ceilão e Índia África Ocidental

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Produção do óleo essencial de gengibre

- Rizoma fatiado Secção transversal do tecido de gengibre em microscopia de luz (Noor Azian et. al. , 2004 Journal of Food Engineering, 62, 359–364 )

Secagem

•Umidade a 10% •desativa as enzimas •provoca rupturas das paredes celulares •facilita a chegada até as células de óleo Secção transversal do tecido de gengibre seco em microscopia de luz (Noor Azian et. al. , 2004 Journal of Food Engineering, 62, 359–364 )

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EXTRAÇÃO: DESTILAÇÃO COM ARRASTE A VAPOR

Fonte: Vittaflavor

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Rendimento : 1 – 3% 1000 Kg rizoma : 10 kg de óleo essencial ( 1%) Depende: cultivar e estágio de maturação Composição química: hidrocarbonetos terpênicos ( perfumaria: tendência herbal) Controle de qualidade: Teor dos principais componentes responsáveis pelo aroma:cromatografia gasosa Propriedades físico-químicas: densidade, índice de refração, rotação ótica Análise sensorial (perfumista)

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Produção da óleoresina de gengibre -Composição química: óleo volátil+ não voláteis -Solvente orgânico: etanol, acetona - Parte não volátil: responsável pelo gosto picante ( aromas frutais e condimentares

Principais compostos pungentes do gengibre

Amido

- importante subproduto da extração de óleo volátil e oleoresina de gengibre - Hidrólise com água subcrítica (AsC) do resíduo de extração supercrítica (ESC) de gengibre [Moreschi et al,2004] Condições operacionais: P=150 bar, T= 176, 188 e 200 °C; tempos de reação: 1, 5, 7, 9 11 e 15 min produtos obtidos a 176°C e 188 °C: - maltodextrinas (DE ≤ 20) - compostos de grande interesse nas indústrias de alimentos (agentes espessantes, texturizantes), farmacêutica e de cosméticos, entre outras.

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PAINEL VI: PROCESSAMENTO DE TUBEROSAS TROPICAIS

(mínimo e produtos de conveniência)

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QUALIDADE DA MATÉRIA-PRIMA PARA A INDÚSTRIA DE PROCESSAMENTO

Rogério Lopes Vieites 1 Procedimentos Metodológicos Os perfis para o processamento de tuberosas tropicais estão organizados de acordo com os seguintes tópicos: . Considerações sobre o mercado dos produtos elaborados. . Especificação das matérias-primas necessárias. . Descrição dos processos de produção. . Especificação de equipamentos. . Aproveitamento e tratamento de resíduos. . Controle de qualidade. . Dimensionamento, localização e obras. . Análise financeira. Cada tópico deve ser desenvolvido por equipes multidisciplinares de profissionais da área agronômica, de ciência e tecnologia de alimentos e de economia agroindustrial, especialistas nos processos agroindustriais específicos de cada projeto e na avaliação financeira de perfis.

QUALIDADE DA MATÉRIA-PRIMA

A qualidade difere entre produtos de uma mesma espécie de acordo com a origem, condições de produção, armazenamento, comercialização e utilização. A qualidade “ótima”

1 Prof. Doutor, Departamento de Produção Vegetal- FCA/UNESP, Botucatu-SP. e-mail:vieites@fca.unesp.br

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de um produto pode ser considerada como aquela atingida num determinado grau de desenvolvimento e/ou amadurecimento, onde a composição ou combinação de componentes físicos e químicos tem o máximo de aceitação pelo consumidor.

Portanto, os cuidados devem começar no campo, uma vez que as condições ambientais e de cultivo tem influência direta nas características das tuberosas na fase pós-colheita e nas tecnologias utilizadas nesta fase. Podem prolongar o tempo de vida útil, mas, não melhoram a qualidade, assim sendo, deve-se atentar para as práticas culturais que proporcionem o melhor comportamento na pós-colheita.

A indústria de produtos processados e minimamente processados necessita que seus processadores tomem as precauções e providencias para a obtenção de produtos com alta qualidade, durabilidade e segurança ao consumidor. Para tal, deve-se observar os seguintes fatores de influência na qualidade da matéria-prima:

Fatores do Campo

A elevação da temperatura tem efeito marcante na redução do período de desenvolvimento, antecipando a época de colheita das raízes tuberosas. Por intensificar a atividade respiratória, promove aumento da respiração, modificações na coloração, nos teores de fécula e de outros constituintes químicos.

Valores extremos de temperaturas (altas ou baixas) contribuem para a incidência de desordens fisiológicas, aumentando a suscetibilidade à deterioração.

A duração de exposição, a qualidade e intensidade de luz afetam as características de qualidade, tais como coloração, espessura da casca, tamanho , peso, além de fécula que depende da fotossíntese para ser produzido.

A disponibilidade de água é fator crítico nas fases de crescimento e maturação. O estresse hídrico pode ter efeito negativo na suculência dos tecidos bem como na aparência externa, reduzindo o peso fresco e o volume do produto devido ao

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murchamento pela perda do turgor celular. Em regiões onde as chuvas são escassas, torna-se necessário o uso da irrigação. Por outro lado, o excesso de chuvas é desvantajoso não só por modificar a composição dos produtos (diluição dos constituintes químicos com redução da sua qualidade), como também por dificultar a colheita, reduzir o período de vida útil e aumentar a incidência do ataque de microrganismos.

Ventos excessivos danificam a estrutura física dos tecidos mais delicados, causando abrasões em folhas e caules, em decorrência do atrito com outras partes do vegetal. As abrasões prejudicam a aparência pela formação de cicatrizes e predispõem os produtos a doenças, uma vez que essas área danificadas tem pequenas resistência à penetração por microrganismos.

Práticas Culturais É fundamental a seleção de variedades ou cultivares com

boas características de qualidade e resistência ao ataque de microrganismos. Usar sempre manivas sadias e, quando for o caso, realizar a rotatividade da cultura para prevenir problemas de perda da qualidade e de contaminação microbiana.

A época de plantio e o espaçamento devem ser considerados por terem efeito no período de crescimento, no estabelecimento do tempo para a colheita, bem como na tolerância do produto às condições de manuseio e armazenamento. O uso adequado de uma população de plantas por área é essencial para se evitar carência de minerais e de água, bem como para se obter uma boa produtividade.

O uso adequado da irrigação e de fertilizantes é indispensável para a manutenção das características de qualidade próprias da cultura, evitando a incidência de desordens fisiológicas que, nem sempre, são perceptíveis no campo. Elas podem ocorrer posteriormente, durante o armazenamento ou após, na fase de comercialização.

Utilizar fontes seguras de água e de fertilizantes para a irrigação e adubação. Alguns microrganismos patogênicos ao

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homem (patógenos gram negativos) contaminam as raízes quando o fertilizante de origem animal ou a água de irrigação estão contaminados.

O solo é um dos principais vetores de contaminação das raízes, uma vez que muitos microrganismos podem sobreviver no mesmo por longos espaços de tempo. A presença de esgotos, riachos e córregos poluídos devem ser terminantemente eliminados.

As deficiências ou as porções inadequadas de minerais tem efeito adverso no tamanho, cor, valor nutritivo, época de maturação, espessura da casca, fibrosidade, entre outros atributos, influenciando negativamente a qualidade e o valor de comercialização dos produtos.

Os tratamentos fitossanitários na pré-colheita são indispensáveis para prevenção e erradicação de pragas e doenças. Produtos com aparência relativamente normal, podem apresentar infecções latentes no campo que se desenvolvem posteriormente, promovendo uma rápida deterioração na fase pós-colheita.

Aplicações incorretas de defensivos podem desenvolver desordens fisiológicas, afetar a composição dos produtos ou deixar resíduos tóxicos ao produto.

As pulverizações químicas com substâncias sintéticas (reguladores do crescimento) são de uso comercial corrente para acelerar ou retardar a maturação, promover a abscisão foliar, ou para iniciar e uniformizar o período de floração. Essas técnicas, quando devidamente aplicadas, uniformizam a aparência, o grau de maturação e asseguram colheita mais uniforme, com maior rendimento, facilitam o manuseio e melhoram o valor de comercialização. Colheita

A colheita é uma etapa importante na manutenção da

qualidade, devendo ser realizada na maturidade adequada a cada tipo de produto vegetal, com um mínimo de danos e custos. O grau de maturação adequado para a colheita é decisivo para a

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conservação do produto, considerando-se também o seu uso (consumo natural ou processado)

A maturidade do produto à colheita depende não só das necessidades de mercado, mas, também, das condições de transporte e da necessidade de armazenamento, podendo diferir entre as épocas do ano, em decorrência de variações nas práticas culturais e nos fatores ambientais.

A colheita precoce, antes do completo desenvolvimento, prejudica o processo de amadurecimento e formação das raízes, do mesmo modo, a colheita tardia reduz o período de conservação. Entre os extremos existem pontos onde o estádio de desenvolvimento de produtos permite a colheita sem prejuízo da qualidade.

A colheita é usualmente um processo traumático que conduz à formação de ferimento no local de destaque ou corte do órgão da planta e gera respostas fisiológicas para a cicatrização, com perda de umidade.

Deve ser realizada com manuseio cuidadoso para evitar injúrias mecânicas, o que prejudica a aparência, como também induz a posteriores deteriorações por causas fisiológicas e patológicas.

QUALIDADE DAS TUBEROSAS TROPICAIS PARA O PROCESSAMENTO

Qualidade é o conjunto de atributos ou propriedades que

tornem as tuberosas apreciadas como alimento e facilitem o seu processamento. Os seus principais atributos de qualidade são: Aparência Tamanho: dimensões, peso e volume Forma: diâmetro e uniformidade Cor: intensidade e uniformidade Brilho: aparência externa e interna Defeitos: externos e internos

100

Textura firmeza, dureza e maciez fragilidade suculência granulosidade resistência e fibrosidade Flavor (Sabor e Aroma) amargor aroma sabores e odores estranhos Valor Nutritivo minerais carboidratos (féculas) vitaminas Segurança substâncias tóxicas naturais contaminantes (resíduos, metais) micotoxinas e contaminação microbiana

Dentre a cadeia de comercialização das tuberosas tropicais os principais atributos de qualidade são:

Produtor aparência (poucos defeitos) rendimento facilidade (colheita e transporte) resistência doenças Geneticista resistência a doenças ausência de injúrias ausência de desordens fisiológicas

101

Comerciante firmeza capacidade de armazenamento Consumidor aparência características sensoriais Industrialização (Processamento) rendimento (matéria-prima) cor flavor firmeza

MANUSEIO PÓS-COLHEITA O sucesso do manuseio pós-colheita das tuberosas requer a coordenação e a integração cuidadosa de todas as etapas, desde a colheita até o consumo, a fim de manter a qualidade inicial do produto, a qual refere-se às características que os consumidores associam ao seu uso final. Os padrões de qualidade estão relacionados à ausência de defeitos, injúrias mecânicas, desordens fisiológicas, doenças fitopatológicas e perda de água. É importante ressaltar que a perda de qualidade das raízes tuberosas é cumulativa, ou seja, cada incidente resultante de um manuseio inadequado tem contribuído para a redução da qualidade final para o consumidor. Numerosos avanços em tecnologia têm reduzido significativamente essas perdas no decorrer do período pós-colheita, sendo a redução das injúrias mecânicas e o controle da temperatura os dois fatores mais importantes. O manuseio pós-colheita inadequado também é responsável pela perda quantitativa, pois resulta em descarte de produtos inaceitáveis ao consumo humano, como tuberosas colhidas perfeitas, após serem manuseadas inadequadamente, apresentam injúrias e deformidades que as tornam inaceitáveis, sendo descartadas.

102

A colheita é realizada no ponto de sua maturidade fisiológica, específico para cada produto, o qual varia de acordo com condições climáticas, solo, cultivar e estrutura botânica. As tuberosas colhidas devem apresentar boa aparência e estar isentas de ferimentos, manchas ou danos causados por insetos e pragas. O processo requer o uso de equipamentos e técnicas apropriadas para cada tipo de produto, além do constante treinamento e controle dos trabalhadores envolvidos nessa etapa. A colheita manual, que é a mais indicada e praticada pelos produtores, é realizada preferencialmente nas horas mais frescas do dia, quando há menor temperatura do produto e o melhor conforto térmico para os trabalhadores. Todos os equipamentos utilizados na colheita devem estar limpos e higienizados. As caixas plásticas não devem ficar em contato com o solo, a fim de evitar o transporte de sujeira para a área de processamento e a contaminação do produto com microrganismos fitopatogênicos. No caso de estar próximo ao campo de produção, as tuberosas podem ser levadas diretamente da colheita para a área de processamento. No entanto, quando este processo ocorre distante da produção, algumas técnicas de manuseio pós-colheita são de extrema importância para a manutenção da qualidade do produto e o sucesso do processamento. Nesses casos, após a colheita, as raízes tuberosas devem ser colocadas em caixas apropriadas e armazenadas à sombra ou em locais cobertos, preferencialmente equipados com sistema de pulverização com água limpa, evitando-se o murchamento e o ressecamento. É recomendável também que sejam lavadas ainda no campo, utilizando-se água limpa e corrente. Esse procedimento é essencial para retirar-se o calor do campo, o qual acelera os processos de senescência (deterioração) do produto. As operações envolvidas no transporte do campo para a área de processamento são as responsáveis por grande parte das injúrias mecânicas que depreciam a qualidade da matéria-prima, resultando numa maior perda e menor eficiência no processamento. Esse transporte deve ser feito o mais rápido possível e de forma cuidadosa, utilizando-se caixas apropriadas

103

para cada produto e, preferencialmente, em caminhões refrigerados ou, em último caso, cobertos com lonas térmicas. Uma vez na área de processamento, as tuberosas devem ser resfriadas rapidamente com água gelada ou em câmaras frias dotadas de controle de temperatura e umidade relativa, onde ficam armazenadas até serem processadas. Este perfil recomenda a utilização de câmaras frias simples de aproximadamente 20 m3, providas de isolamento térmico interno, com compressores capazes de mantê-las refrigeradas na faixa de 5 + 1oC. Recepção da Matéria-Prima A recepção da matéria-prima deve ser realizada em local apropriado, externo à área de processamento, coberto e com plataforma de alvenaria para descarregamento das caixas. As etapas de pesagem para controles de produção e de qualidade são realizadas durante a recepção, subseqüentemente ao descarregamento das caixas. A matéria-prima, quando necessário, deverá ser armazenada em câmara fria até o início do processamento. Pré-Seleção e Classificação Antes de ser processada, a matéria-prima deve ser selecionada e classificada, para não se contaminar a área de processamento e se obter um produto final de boa qualidade. A pré-seleção é a etapa de eliminação dos materiais impróprios para o consumo e das partes das hortaliças não processadas, como folhas velhas, talos, raízes e inflorescências estragadas. A classificação consiste na separação da matéria-prima de acordo com as características de forma, tamanho e peso, para facilitar o manuseio durante o processamento. Recomenda-se que a seleção e a classificação sejam realizadas em mesas de aço inoxidáveis, limpas e sanitizadas com cloro.

104

PROCESSAMENTO DE MANDIOCA MANSA “DE MESA”

Dayane Rosalyn izidoro 1

INTRODUÇÃO

As principais formas de uso da mandioca na industria

estão como fonte de amido e derivados (fecularias) e a farinha de mandioca, porém em se tratando do desenvolvimento de novos produtos com enfoque para o mercado de produtos prontos para o consumo, o congelamento vem se constituindo, desde os anos setenta, na principal alternativa utilizada pela industria. São produtos que atendam, ou excedam expectativas dos consumidores, onde os atributos qualitativos oferecidos sejam determinantes para decisão da aquisição, deixando os aspectos econômicos em plano secundário.

Os resultados da utilização do congelamento como método de conservação para produtos derivados de mandioca mostraram que trata-se de processo adequado quando se pretende alcançar o mercado constituído pelos grandes centros de consumo. Segundo (PASCHOALINO et al, 1980) o branqueamento ou cozimento prévio ao congelamento foi considerado aconselhável por melhorar o sabor do produto, a textura, além da redução do teor de cianeto. O congelamento de toletes de polpa de mandioca não interfere no sabor, odor, mastigabilidade, aparência geral, promove a conservação e confere maior maciez ao produto. MATÉRIA-PRIMA

A raiz tuberosa, de um modo geral é constituída por uma película externa suberificada, de coloração branco-acizentada ou 1 Eng. Alim. , Alimentos Mil

105

marrom avermelhada, uma casca ou córtex, geralmente branca e espessa, rica em látex que pode conter o princípio venenoso da mandioca, e, finalmente, um cilindro central volumoso de cor branca, rósea, ou amarelada, onde se acumula o amido, podendo também apresentar certa quantidade do principio venenoso, com menor intensidade com relação à acumulada na casca. No centro da raiz encontram-se feixes de xilema lignificados, atravessando–a em todo sem comprimento, denominados de cordão celulósico ou pavio da mandioca. (CÂMARA et al, 1982) Em termos estruturais, a mandioca apresenta interessantes características de aproveitamento do ponto de vista econômico, ou seja, o cilindro central, principal parte comestível da planta, constitui 70 a 80% do peso da raiz interia (PASCHOALINO et al, 1980), enquanto a película externa da casca ou periderma varia de 0,5 a 5% e película interna ou córtex de 8 a 15%. (HOLLEMAN & ATEN, 1956; CEREDA et al, 1994). Vulgarmente classificam-se em “bravas” ou “mansas”, conforme o teor de ácido cianídrico que possuem. Anteriormente, pensava-se que eram espécies distintas, sabe-se agora que a toxidez muda entre as diferentes variedades, com a idade das plantas, sob outras condições ambientais (solo, clima, altitude) e forma de cultivo. (FREIRE, 1963) Na tabela 1 são considerados os seguintes tipos de mandioca, relativamente ao conteúdo de ácido cianídrico: Tabela 1 – Classificação de acordo com o teor de ácido cianídrico

Grupo HCN/100g de polpa fresca

Mansas Até 10mg Intermediárias Entre 10 e 20mg

Bravas ou tóxicas Acima de 20mg Fonte: Instituto agronômico de Campinas

O ácido cianídrico (HCN) é um veneno perigoso, que inibe a atividade das enzimas das cadeias respiratórias dos seres vivos,

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considera-se que a dose letal seja de aproximadamente 1,0mg de HCN por Kg de peso vivo. Mesmo apresentando alto teor de ácido cianídrico, as mandiocas amargas (bravas ou industriais) ainda são as mais cultivadas em todo o mundo, não somente por tradição ou razoes culturais, mas também por serem mais produtivas e mais resistentes a ataques por insetos e microorganismos patogênicos. Esse tipo de mandioca por industrializada na forma de farinha ou fécula, elimina quase todo o ácido durante o processamento, pouco importando o teor residual, variedade qualidade. (PEREIRA et al, 1981). As mandiocas de mesa (mansas), destinadas aos mercados hortifrutigranjeiros, consumidas cozidas e fritas, processo que não eliminaria grande parte da quantidade de ácido cianídrico presente na mandioca brava, são cultivadas geralmente com bom nível tecnológico. Os produtores utilizam poucas e selecionadas variedades, que permitem seu cultivo em grande escala e possuem características físicas e tecnológicas que atendam às exigências do mercado consumidor. (PEREIRA et al, 1981) Para produção de derivados de mandioca congelados geralmente utiliza-se as variedades mansas de polpa branca: Fécula branca, 40Kg e IAC 14 e as variedades de polpa amarela: Pioneira, Saracura e Vassourinha. A mandioca amarela difere-se da mandioca branca apenas pela quantidade de carotenóides presentes que conferem a cor amarela e se transforma em vitamina A ao serem ingeridas. COZIMENTO

A qualidade de cozimento da raiz de mandioca é uma das razões que limitam seu consumo enquanto raiz fresca e cozida. Segundo LORENZI 1994, o cozimento das raízes de mandioca varia para um mesmo cultivar de acordo com o tipo de solo e idade das plantas.

O calor gerado pela temperatura de ebulição da água, em torno de 98oC, desencadeia o processo de precipitação do cálcio

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nas moléculas dos derivados pécticos, resultando no rompimento das forças de união e no afrouxamento das células armazenadoras de amido, permitindo que deslizem ou rolem umas sobre as outras, ao se comprimir, amassar ou mastigar a polpa cozida. Com base nessas considerações, NORMANHA, 1988, sugere que o não cozimento das raízes de mandioca se deva principalmente a fatores que não permitem o rompimento completo das ligações entre as moléculas de derivados pécticos e a lamela média ligada às ligada ás paredes primária da células de amido e demais elementos do parênquima. Segundo BAGALOPAN, et al, 1988, uma medida física pode ser obtida pela determinação do aumento do peso e volume durante o cozimento, pois as variedades que cozinham bem, aumentam entre 5 a 10% de seu peso e volume, enquanto as que não cozinham bem, perdem em torno de 30% de seu peso e volume, pois não ocorre absorção de água durante o cozimento. Por esta razão, o processo de cozimento da mandioca foi identificado como uma expansão dos grânulos de amido por utilização da água presente na composição da raiz, quando houver suprimento de calor.

WHEATLEY & GÓMEZ (1985), citam que o tempo ótimo para cozimento de raízes de mandioca situa-se entre 15 e 25 minutos, considerando-se de baixa qualidade quando ultrapassa 30 minutos. Na prática com uso de água para cozimento esse conceito se confirma quando as variedades são cozidas em água, em autoclave por injeção de vapor a 3Kgf/cm2, a temperatura de 142,9oC o tempo de cozimento é de aproximadamente 5 minutos. CONGELAMENTO A utilização do congelamento como método de conservação para produtos derivados de mandioca, já cortada e descascada foi descrita por (PASCHOALINO et al, 1980). Os resultados mostraram que a elaboração de polpa de mandioca na forma de toletes regulares, principalmente congelados, constitui-se em processo adequado quando se pretende alcançar o

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mercado constituído pelos grandes centros de consumo.O branqueamento prévio ao congelamento é considerado aconselhável por melhorar o sabor do produto congelado, mas principalmente por reduzir o teor de cianeto. O armazenamento de toletes de polpa de mandioca sob congelamento por 60 dias, além de não interferir no sabor, cor, mastigabilidade e aparência geral, remove parte do cianeto e confere maior maciez ao produto.

No congelamento as temperaturas utilizadas são baixas o suficiente para reduzir ou parar a deterioração causada pelos microorganismos, enzimas ou agentes químicos como o O2. Existem dois processos básicos de congelamento:

• Congelamento rápido: a temperatura é diminuída para aproximadamente -20oC em 30 minutos. Para que tal ocorra, pode-se fazer a imersão direta ou contato indireto do alimento com o refrigerante ou o uso de correntes de ar frio através do alimento que está sendo congelado.

• Congelamento lento: é o processo no qual a temperatura desejada é atingida entre 3 e 72 horas. (FRANCO & LANDGRAF, 1996).

À medida que se provoca o abaixamento da temperatura, retardam-se consideravelmente os fenômenos promovidos pela ação de agentes deteriorantes como microrganismos, enzimas, reações físicas e químicas. Assim, um maior tempo de disponibilização para consumo do produto é obtido, atendendo aos requisitos organolépticos desejados. Como é de se esperar, o estado da matéria-prima, manuseio e o método de resfriamento ou congelamento adotado irão influir na qualidade do produto final. No entanto, é conhecido que, durante a estocagem frigorificada, ocorrem modificações físico-químicas, onde estudos visando à identificação dos fatores que provocam alterações indesejáveis indicaram a temperatura como um dos mais importantes. (NEVES, 1991).

Para congelamento de polpa de mandioca em palitos, toletes e pedaços a indústria geralmente utiliza o processo de congelamento lento, sistema convencional formado por compressores e utilizam gás como refrigerante.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAGALOPAN, C.; PADMAJA, G.;NANDA, S.K.& MORRTY, S.N. Cassava Foods. In: Bagalopan, C. Et al. (Ed) Cassava in food, feed and industry . Boca Raton: CRC Press, 1988.cap 8, p. 97-100, 103-111.

CÂMARA, G. M.; GODOY, O .P.; MARCOS FILHO, J.; LIMA, V. A .; Mandioca, produção, pré-processamento e transformaç ão industrial (série extensão agroindustrial). São Paulo: São Paulo: Secretaria da Ind., Com. Ciência e Tec., 1982. FRANCO, B. G.M; LANDGRAF, M. Microbiologia dos alimentos ; Editora Atheneu, p. 126-127; São Paulo, 19996. FREIRE, G. Casa grande e senzala . 12a. Edição brasileira, 13a. Edição em língua portuguesa, 1963. Editora Universidade de Brasília, Brasília – DF.

HOLLEMAN, L. W. J & ATEN, A. Processing of cassava and cassava products in rural industries . Rome: FAO, 1956. 115p (FAO Agricultural Develoment Paper, n 54)

LORENZI, J. O. Variação na qualidade culinária das raízes de mandioca . Bragantia, Campinas, V. 3, 1994.

NEVES Fº, L.C. (1991) – “Resfriamento, Congelamento e Estocagem de Alimentos ”. IBF-ABRAVA-SINDRATAR, 176p., São Paulo, SP. Evaluation of some quality charactersitics in cassava sotrage roots. Qualitas Plantarum Plnat Foods for Human Nutrition , The Hage, v. 35, n2, 1985.

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MANDIOCA “CHIPS”; MINIMAMENTE PROCESSADA E RESFRIADA; PRÉ-COZIDA E

CONGELADA

Marcelo Alvares de Oliveira 1 1- ASPECTOS IMPORTANTES EM RELAÇÃO À MATÉRIA

PRIMA A matéria-prima é o ponto inicial numa indústria de

processamento de mandioca de mesa. Atualmente no Estado de São Paulo a variedade de mesa com maior indicação para plantio comercial é a IAC 576-70 de polpa de coloração amarela, que apresenta boas condições de cozimento durante praticamente o ano todo. Alguns produtores também estão utilizando a variedade de mesa Pioneira, desenvolvida pelo IAPAR, que apresenta também ótimas qualidades culinárias, entretanto, a polpa se apresenta de coloração creme.

A idade da planta também é ponto de suma importância para sucesso na agregação de valor da mandioca de mesa, sendo que a idade correta de colheita é de 8 a 14 meses para as duas variedades supracitadas. Com o aumento da idade, a planta vai apresentando maiores teores de fibras e suas qualidades culinárias vão diminuindo, prejudicando o trabalho da indústria de processamento e também interferindo na qualidade do produto final.

No Estado de São Paulo as variedades de mandioca de mesa que ficam amarelas depois de frita, são preferidas pelo mercado devido a sua maior aceitação na culinária paulista. 2 –PRODUÇÃO DE “CHIPS” DE MANDIOCA EM PEQUENA

ESCALA O fluxograma de processamento de mandioca “chips” de

pequena escala está descrito na Figura 1. 1 Pesquisador Doutor- Centro de Raízes e Amidos Tropicais (CERAT)/UNESP. E-mail:maoliveira@fca.unesp.br

111

Figura 1- Fluxograma processamento de mandioca “chips” de

pequena escala. A lavagem e o descascamento são feitos por tamboramento e

a finalidade é eliminar terra e retirar a casquinha da mandioca. O equipamento trabalha em batelada e é construído em função do volume de mandioca a ser processado no dia.

A retirada da entrecasca é feita manualmente e um adulto descasca em média de 150 a 250 kg de mandioca por 8 horas de

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

LAVAGEM/CENTRIFUGAÇÃO

PRÉ-COZIMENTO

FRITURA EM ÓLEO/GORDURA

ADIÇÃO DE SAL/TEMPEROS

EMBALAGEM

“CHIPS” DE MANDIOCA

FATIAMENTO

Maturação do produto(drenagem da gordura)

NitrogênioEstocagem > 30 dias

Espessura 1,5mm

Tempo máximo 2'

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

LAVAGEM/CENTRIFUGAÇÃO

PRÉ-COZIMENTO

FRITURA EM ÓLEO/GORDURA

ADIÇÃO DE SAL/TEMPEROS

EMBALAGEM

“CHIPS” DE MANDIOCA

FATIAMENTO

Maturação do produto(drenagem da gordura)

NitrogênioEstocagem > 30 dias

Espessura 1,5mm

Tempo máximo 2'

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trabalho. O tempo de colheita da raiz até a retirada da entrecasca para processamento não deve exceder 48 horas, pois após a colheita a raiz começa a desenvolver um processo de deterioração fisiológica, com a formação de veias pretas no interior da mesma. Outra dica importante para o produtor de mandioca, é fazer a poda da parte aérea de 10 a 20 dias antes da colheita das raízes, o que levará a uma diminuição desta deterioração.

Na etapa de fatiamento, o importante é a espessura da fatia que deve ser de 1,5 a 2 mm. Existem vários equipamento, desde os mais simples, como fatiadores de frios que exigem a utilização de luvas de aço para precaver o empregado de possíveis acidentes, com capacidade média de produção de 50 kg de mandioca por hora até a utilização de processadores com capacidade de 200 a 400 kg de mandioca por hora que dispensam a utilização de luvas.

A etapa do pré-cozimento é necessária, pois sem a mesma, os “chips” ao serem consumidos apresentam fissuras na forma de lanças pontiagudas, as quais causam perfurações no céu da boca, causando a sensação de “alfinetadas”. Isto leva a rejeição por parte do consumidor do produto.

Após o pré-cozimento, as fatias de mandioca devem ser excessivamente lavadas em água corrente clorada, para a retirada do amido solto e gelificado em volta das fatias. Se este amido não for retirado das fatias, na etapa posterior de fritura ocorrerá a união destas fatias, diminuindo a qualidade culinária do produto.

Algumas empresas afirmam que com a utilização de uma colheita precoce da mandioca com 7 a 8 meses, mesmo alcançando uma produtividade menor na lavoura, favorece a linha de processamento na indústria, pois a etapa de pré-cozimento pode ser abolida do processo, sem comprometimento do ‘chips”. Nesta idade, sem a utilização do pré-cozimento, não ocorre a formação de fissuras de formas pontiagudas na mastigação do “chips”, relatadas anteriormente.

Após o pré-cozimento e a lavagem em água clorada é feita a centrifugação dos “chips”. A finalidade da centrifugação é de retirar o excesso de água da lavagem do amido geleificado que

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permaneceu em volta das fatias. Este equipamento trabalha em batelada e é dada a preferência por equipamentos que possuam o cesto removível, o que acarreta em praticidade na carga e descarga do “chips”.

A etapa seguinte do processo é a fritura, sendo que o tempo deve ser o menor possível para economizar energia e aumentar a produtividade. Entretanto, para “chips” de mandioca, a temperatura de fritura não deve ser superior a 150°C, nem inferior a 130°C.

A última geração em fritadeiras são aquelas equipadas com trocador de calor, onde o óleo não entra em contato direto nem com o fogo (fritadeiras à gás), nem em contato com a resistência (fritadeiras elétricas), o que ocasiona degradação mais rápida do óleo. Nas fritadeiras com trocador de calor, o óleo passa por uma tubulação onde ocorrerá a troca de calor, aquecendo-o e não ocorrendo este contato direto, aumentando a vida útil do óleo.

A embalagem utilizada para acondicionar os “chips” de mandioca deve ser de polipropileno com revestimento de alumínio, pois o produto é sensível à deterioração pela luz. A legislação brasileira prevê a utilização de atmosfera modificada para armazenamento do produto num prazo superior a 30 dias. Entretanto, alguns fabricantes do produto afirmam que não é necessária utilização de atmosfera modificada se o processo de fritura for bem conduzido.

A embalagem deve conter as seguintes informações: Peso Líquido, Informação Nutricional, CNPJ da Empresa, Endereço para Contato com a Empresa, Serviço de Atendimento ao Consumidor e Registro no Ministério da Saúde. 3 - PRODUÇÃO DE MANDIOCA MINIMAMENTE PROCESSADA

RESFRIADA O fluxograma de produção da mandioca minimamente

processada e resfriada está descrito na Figura 2. A lavagem e o descascamento são feitos por tamboramento

com a utilização do mesmo equipamento já descrito no processamento de mandioca “chips”. A retirada da entrecasca também é feita manualmente, pois ainda não se desenvolveu um

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equipamento eficiente para ser utilizado no processo. É importante salientar que o tempo decorrido entre a colheita da mandioca e o processamento não deve exceder 48 horas.

Figura 2- Fluxograma de produção da mandioca minimamente

processada e resfriada.

MANDIOCA PALITO/TOLETE MINIMANENTE PROCESSADA

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

ANTIOXIDANTE 5 MINUTOS

CORTE, PALITOS/TOLETES E SELEÇÃO

DESINFECÇÃO 15 MINUTOS

ARMAZENAMENTO A 4 ºC

EMBALAGEM

Facas e cortador de palitos afiados

Hipoclorito a 200 ppm

Máximo 48 horas

Ácido cítrico a 5% p/v

MANDIOCA PALITO/TOLETE MINIMANENTE PROCESSADA

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

ANTIOXIDANTE 5 MINUTOS

CORTE, PALITOS/TOLETES E SELEÇÃO

DESINFECÇÃO 15 MINUTOS

ARMAZENAMENTO A 4 ºC

EMBALAGEM

Facas e cortador de palitos afiados

Hipoclorito a 200 ppm

Máximo 48 horas

Ácido cítrico a 5% p/v

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

ANTIOXIDANTE 5 MINUTOS

CORTE, PALITOS/TOLETES E SELEÇÃO

DESINFECÇÃO 15 MINUTOS

ARMAZENAMENTO A 4 ºC

EMBALAGEM

Facas e cortador de palitos afiados

Hipoclorito a 200 ppm

Máximo 48 horas

Ácido cítrico a 5% p/v

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O corte em palitos/toletes é feito com a utilização de uma palitadeira manual ou ainda através da utilização de processadores cortadores de palitos com distribuição por força centrífuga. È importante a utilização de facas e cortadores de palitos bem afiados para causar a menor injúria possível nos palitos/toletes e aumentar o rendimento do processo.

O rendimento no descascamento e no corte depende da variedade utilizada. Vilpoux & Cereda (2003) trabalhando com uma variedade de mandioca originária do Paraguai, apresentaram os rendimentos descritos na Tabela 1.

Tabela 1- Rendimento no descascamento e no corte de mandioca

de mesa originária do Paraguai.

A desinfecção dos palitos/toletes é uma etapa muito

importante no processo, pois irá reduzir a carga microbiana no produto, o que permitirá uma maior vida de prateleira. A desinfecção consiste na imersão dos toletes/palitos numa solução de hiopoclorito de sódio a 200 ppm (um litro de água sanitária + 9 litros de água clorada) por 15 minutos. Para cada kg de produto tratado estima-se uma diminuição no volume da solução de hipoclorito de sódio de cerca de 50 ml. Posteriormente, os palitos/toletes devem ser enxaguados numa solução de água clorada para a retirada do excesso de cloro.

A utilização do antioxidante é importante, pois permite que não ocorra o escurecimento do produto durante o armazenamento. Oliveira et. al. (2005) relataram que a imersão dos toletes em uma solução de ácido cítrico a 5% foi capaz de reduzir o

COMPONENTES %RAIZ INTEIRA 100ENTRECASCA 13,76POLPA 84,86• PALITOS INTEIROS 34,40• PALITOS IMPERFEITOS 22,94• DESCARTES (MASSA) 27,52

COMPONENTES %RAIZ INTEIRA 100ENTRECASCA 13,76POLPA 84,86• PALITOS INTEIROS 34,40• PALITOS IMPERFEITOS 22,94• DESCARTES (MASSA) 27,52

COMPONENTESCOMPONENTES %%RAIZ INTEIRARAIZ INTEIRA 100100ENTRECASCAENTRECASCA 13,7613,76POLPAPOLPA 84,8684,86• PALITOS INTEIROS• PALITOS INTEIROS 34,4034,40• PALITOS IMPERFEITOS• PALITOS IMPERFEITOS 22,9422,94• DESCARTES (MASSA)• DESCARTES (MASSA) 27,5227,52

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escurecimento durante o armazenamento de toletes embalados a vácuo e armazenados a temperatura de 4°C durante 28 dias.

A embalagem é um fator limitante neste processamento, pois ela deve permitir que não ocorra a perda do vácuo durante o armazenamento. É importante a utilização de sacos de polietileno que possuam EVOH na formulação que irá permitir a permanência do vácuo durante o armazenamento. A espessura dos sacos plásticos deve estar compreendida entre 150 e 200 micras (0,15 a 2,00 mm).

A embalagem deve conter as mesmas informações já descritas no processamento de mandioca “chips” que são: Peso Líquido, Informação Nutricional, CNPJ da Empresa, Endereço para Contato com a Empresa, Serviço de Atendimento ao Consumidor e Registro no Ministério da Saúde.

O armazenamento refrigerado, isto é, a manutenção da cadeia de frio é de suma importância para a manutenção da qualidade do produto, assim sendo, a temperatura de 4°C é a ideal. Esta temperatura também deve ser controlada nas gôndolas dos estabelecimentos que irão proceder à comercialização do produto. 4 - PRODUÇÃO DE MANDIOCA PALITO/TOLETE, PRÉ-

COZIDA E CONGELADA O fluxograma de produção de mandioca palito/tolete, pré-

cozida e congelada está descrito na Figura 3. O processo é o mesmo da mandioca minimamente

processada e resfriada até a etapa do corte dos palitos/toletes. A etapa seguinte é o pré-cozimento, onde antigamente as

pequenas indústrias utilizavam enormes panelas de pressão industriais e atualmente passaram a utilizar a autoclave que leva a uma diminuição no tempo de pré-cozimento, com uma economia de energia e melhoria do processo.

Após o pré-cozimento, os palitos/toletes são espalhados e acondicionados em bandejas plásticas, as quais são agrupadas em paletes, e levadas para uma câmara de congelamento para que ocorra o pré-congelamento. Esta etapa é imprescindível para

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que não ocorra o congelamento conjugado de varias porções de palitos/toletes. O tempo de pré-congelamento é de 2 horas.

Posteriormente os palitos/toletes são retirados do pré-congelamento e embalados em sacos de polietileno. Existem no mercado equipamentos automáticos, semi-automáticos e manuais para esta etapa do processo.

Figura 3 - Fluxograma de produção de mandioca palito/tolete, pré-

cozida e congelada.

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

PRÉ-CONGELAMENTO

CORTE, PALITOS/TOLETES E SELEÇÃO

PRÉ-COZIMENTO

ARMAZENAMENTO A –18 ºC

EMBALAGEM

Facas e cortador de palitos afiados

Autoclave

Máximo 48 horas

MANDIOCA PALITO/TOLETE, PRÉ-COZIDA E CONGELADA

Tempo: 2 horas

MANDIOCA

LAVAGEM/DESCASCAMENTO

PRÉ-CONGELAMENTO

CORTE, PALITOS/TOLETES E SELEÇÃO

PRÉ-COZIMENTO

ARMAZENAMENTO A –18 ºC

EMBALAGEM

Facas e cortador de palitos afiados

Autoclave

Máximo 48 horas

MANDIOCA PALITO/TOLETE, PRÉ-COZIDA E CONGELADA

Tempo: 2 horas

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A embalagem deve conter as mesmas informações já

descritas nos dois processos anteriores que são: Peso Líquido, Informação Nutricional, CNPJ da Empresa, Endereço para Contato com a Empresa, Serviço de Atendimento ao Consumidor e Registro no Ministério da Saúde.

O armazenamento deve ocorrer em câmaras de congelamento à temperatura de -18°C, e para que ocorra o congelamento completo do produto o tempo é de aproximadamente 12 horas. 5 - EXIGÊNCIAS MICROBIOLÓGICAS

As exigências microbiológicas para os processos de produção mandioca “chips”, mandioca minimamente processada e resfriada e mandioca pré-cozida e congelada estão descritas na Legislação da ANVISA RDC n° 12 de 2 de janeiro de 2001. As exigências são:

a) Raízes, tubérculos e rizomas frescos “in natura”, preparados, sanificados, refrigerados ou congelados, para consumo direto (minimamente processada e resfriada):

• Bactérias do grupo coliforme : máximo, 103/g • Salmonelas: ausência de 25 g b) Raízes, tubérculos e rizomas branqueadas ou cozidas,

inteiras ou picadas, estáveis a temperatura ambiente, refrigeradas ou congeladas, para consumo direto (mandioca pré-cozida e congelada):

• Bactérias do grupo coliforme : máximo, 102/g • Salmonelas: ausência de 25 g • Bacilus cereus: máximo 5 x 103/g c) Produtos salgados e doces, extrudados ou não, fritos,

assados ou compactados, incluindo torresmos e similares provenientes de raízes, tubérculos e rizomas:

• Bactérias do grupo coliforme : máximo, 5 x 10/g • Salmonelas: ausência de 25 g