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AMIDO RESISTENTE EM FÉCULA DE MANDIOCA EM DIFERENTES ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO DA RAÍZ

Tânia Priscila Lúcio da SILVA1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: O amido resistente é definido como aquele que resiste à hidrólise enzimática, e conseqüentemente não é absorvido/ digerido no intestino delgado de indivíduos saudáveis, podendo ser fermentado no intestino grosso. Para a pesquisa foi utilizada a variedade de fécula de mandioca Fécula Branca nos estágios de desenvolvimento de 10, 11,12, 13, 14 e 15 meses. Para a análise de amido resistente, foi utilizado o método proposto por Goni et al (1996). Os resultados demonstraram pequenas diferenças entre os meses, com exceção no 10º mês, onde sua concentração de amido resistente foi maior do que os outros meses. Palavras-chaves: fécula, Fécula Branca, amido resistente. ABSTRACT: The resistant starch is defined as one that resists hydrolysis enzymatic, and therefore is not absorbed / digested in the small intestine of healthy individuals, which can be fermented in the large intestine. For the research was used for a variety of cassava starch in the White Starch stages of development, 10, 11,12, 13, 14 and 15 months. For the analysis of resistant starch, we used the method proposed by Goni et al (1996). The results showed minor differences between the months, except in the 10th month, where its concentration of resistant starch was higher than other months. Keywords: starch, Fécula Branca, resistant starch.

1 Mestranda do Curso de Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP, Botucatu/SP dircerat@fca.unesp.br

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INTRODUÇÃO O amido resistente é definido como aquele que resiste à

hidrólise enzimática, e conseqüentemente não é absorvido/ digerido no intestino delgado de indivíduos saudáveis, podendo ser fermentado no intestino grosso (EERLINGER & DELCOUR, 1995). Os amidos resistentes são constituídos por compostos bastante heterogêneos, cuja classificação depende de sua estrutura física e da susceptibilidade ao ataque enzimático, sendo assim classificados em quatro tipos. O AR 1 são grânulos fisicamente inacessíveis a enzimas presentes na matriz do alimento em sementes e leguminosas (GONI et al, 1996). O AR 2 são conhecidos como aqueles grânulos nativos, presentes na fécula de batata ou banana onde são altamente resistentes para digestão. O AR 3, é aquele formado após a retrogradação do amido. O AR 4, é o amido modificado quimicamente, que incorporado aos alimentos não altera o sabor, cor, entre outros (THOMPSON, 2000; BEDNAR et al, 2001).

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a pesquisa foi utilizada a variedade de fécula de mandioca Fécula Branca nos estágios de desenvolvimento de 10, 11,12, 13, 14 e 15 meses. A extração das féculas foi realizada no Laboratório de Processamento de Matérias-Primas do CERAT/ UNESP em Botucatu, a partir de raízes recém coletadas em cultivos próprios. Para a análise de amido resistente, foi utilizado o método proposto por Goni et al (1996) onde as condições fisiológicas (temperatura, tempo de trânsito e pH) do estomago e do intestino são simuladas. A quantificação dos amidos resistentes foi obtida utilizando o método de glicose oxidase (GOD). Foi colocado 20µl das amostras obtidas pela análise de amido resistente em tubos de ensaio, com a adição de 2ml do reagente de trabalho. Em seguida, foram colocados em banho de água a 37ºC por 10 minutos. Após o banho de água, foi lido em espectofotômetro a 505nm. A concentração de glicose foi multiplicada por um fator 0,9.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Conforme a Figura 1, os resultados demonstraram pequenas diferenças entre os meses, com exceção no 10º mês, onde sua concentração de amido resistente foi maior do que os outros meses.

3

33,8

21,02

24,67

21,95

24,3222,65

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10 11 12 13 14 15

estágio de desenvolvimento

%A

R

Figura1. Valores de amido resistente na variedade de fécula de mandioca Fécula Branca em diferentes estágios de desenvolvimento. Esses resultados vêm demonstrar que as concentrações de amido resistente não estão relacionadas com o tempo de desenvolvimento, mas os resultados obtidos demonstram que a Fécula Branca tem uma grande concentração de amido resistente.

CONCLUSÃO Mediante os resultados obtidos, pode-se concluir que a concentração de amido resistente não tem diferenças com relação aos estágios de desenvolvimento, com exceção ao 10º mês. E, a concentração de amido resistente na Fécula Branca é significativa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BEDNAR, G. E.; et al. Starch and fiber fractions in selected food and feed ingredients affect their small intetinal digestibility and fermetability and their large bowel fermentability in vitro in a canine model. Journal of Nutrition, v. 35, p. 125-131, 2002.

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EERLINGER, R. C.; DELCOUR, J.A. Formation, analysis, structure and properties of type III enzyme resistant starch. Journal of Cereal Science, Heverlee, Belgium. v. 22, p. 129-138, 1995. GONI, I. et al. Analysis of resistant starch: a method for foods and food products. Food Chemistry, Amsterdam, v. 56, p. 445-449, 1996. THOMPSON, D. B. Strategies for the Manufacture of Resistant Starch. Trends in Food Science & Technology, USA. v. 11, p. 245-253, 2000.

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AUTOMAÇÃO E CONTROLE DE UMA PLANTA PILOTO PARA PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE AMILÁCEOS

Vantuir Baptista PEREIRA JR.1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho aborda alguns dos principais conceitos que formam a base dos sistemas de automação industrial, dando ênfase a definições, modelos, elementos, características e organização dessas facilidades e sua aplicação em uma planta piloto de fabricação de etanol a partir de amiláceos.

Um sistema de automação industrial é conceituado como um conjunto de recursos de produção (válvulas, sistemas de bombeamento, sistemas de controle de temperatura, elementos mecânicos, máquinas, dispositivos de armazenamento, etc) capaz de funcionar de modo relativamente autônomo, controlado por computador. Além da eficiência econômica, esses sistemas devem ter características como modularidade e flexibilidade, de modo que seja possível a sua adaptação a possíveis mudanças na estrutura produtiva (ex. atualização de produtos ou matérias primas, reconfiguração, mudança de receitas, manutenção, ampliação física das instalações, etc), proporcionando confiabilidade, homogeneidade operacional, repetibilidade e manutenção das condições pré-estabelecidas para os processos .

A flexibilidade e a simplicidade são requisitos importantes para o sistema em questão, pois deles dependem a facilidade do projeto, o planejamento, a manutenção e o controle da operação dos equipamentos para a execução das tarefas de modo eficiente, uniforme e econômico. Com a adoção destes conceitos, e o desenvolvimento de um modelo estatístico do tipo rede neural artificial (ANN), o resultado proporcionará a operação de uma planta com baixos custos , bons níveis de controle e acompanhamento, segurança e qualidade. Palavras-chaves: automação, planta piloto, produção de etanol.

1 Doutorando da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. vantuir@fca.unesp.br 2 Professor Doutor- CERAT/UNESP, Botucatu/SP dircerat@cerat.unesp.br

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ABSTRACT: This job focus some of the most important concepts that are the basis of the industrial automation system, giving emphasis to definitions, models, elements, characteristics and facilities organization and its application at a starch based ethanol pilot plant. At this job’s subject, an industrial automation system is defined as a production resources set (valves, pumping systems, temperature control systems, mechanical elements, machines, storage devices, etc) able to work relatively autonomous, controlled by computer. Beyond the economic efficiency, those systems must have characteristics like modularity and flexibility, to be possible its adaptation to possible productive structure changes (ex. products or raw material actualization, reconfiguration, receipts changes, maintenance, installations upgrade, etc) to permit process reliability, operational uniformity, repeatability, and process established conditions. The flexibility and simplicity are important requirements to this specific system, because the project facility, the planning strategy, the maintenance and the equipment operation control used to perform the tasks on an efficient, uniform and economic way, are related to them. Adopting these concepts, and developing an artificial neural network (ANN) statistical model, the result will be a low cost, high quality, high security and good monitoring control levels. Keywords: automation, pilot plant, ethanol production.

INTRODUÇÃO A produção de etanol por processo fermentativo a partir de

carboidratos é amplamente utilizada na produção de etanol para uso alimentício, industrial e mais recentemente como um biocombustível, com vantagens e desvantagens econômicas conforme a configuração do sistema onde se inserta. Considerando-se a demanda por baixos custos do bioetanol visando sua mais ampla utilização, inúmeras pesquisas buscam diminuir os custos de sua produção em basicamente duas frentes, quais sejam, nas matérias primas necessárias ao processo de fermentação e em melhorias tecnológicas de fabricação visando otimização do processo (HIMMEL, et al., 2007; WINDHORST, 2007). DEMIRBAS (2007) em recente revisão indica a perspectiva de um forte crescimento da participação de biocombustíveis derivados de biomassa para utilização em veículos de transporte, expondo entre outras razões a questão da segurança, proteção ambiental, desenvolvimento socioeconômico e outras. A

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produção de etanol em plantas industriais em menor escala (< 30,0 m3/dia) realizam-se através de processo em bateladas seqüenciais e requerem uma maior atenção na sua condução pois demandam rapidez nas intervenções corretivas durante o seu desenvolvimento devido às grandezas mássicas envolvidas o que nem sempre pode ser solucionado eficientemente através de um operador bem treinado. Produtos de composição não uniforme; perdas desnecessárias de matérias primas, insumos, água, energia entre outros; demanda por mais recursos humanos, etc. são em maior ou menor intensidade a repercussão desta opção. Nestes casos indicam-se a utilização de sistemas de controle automático baseado na modelagem do processo, para indicar antecipadamente os melhores parâmetros operacionais a serem seguidos em cada conjunto de operações unitárias do processo, o que se realiza através da operação de atuadores automáticos que minimizam esta dificuldade além de emprestar mais robustez ao desenvolvimento do processo e qualidade uniforme do produto (NATALE, 2000).

Sistemas de controle automático em um ambiente industrial típico são formados por diversos níveis hierárquicos, constituindo uma estrutura que envolve desde as tarefas administrativas até o controle da operação das máquinas e equipamentos de produção. A integração e o intercâmbio de informações entre os níveis produtivos, portanto, dependem de recursos de comunicação adequados, que devem levar em conta as diferentes restrições temporais e requisitos associados ao funcionamento das atividades características de cada um desses níveis.

Segundo PIMENTEL (1990), esses níveis podem ser modelados como uma pirâmide, que define a hierarquia de controle e automação, representando um sistema simplificado com três níveis hierárquicos. Nível de Campo

Na hierarquia do sistema de automação industrial, o nível mais baixo, neste trabalho denominado nível de campo, tem a responsabilidade de disponibilizar informações sobre o estado dos equipamentos de produção e atuar sobre os mesmos de acordo com instruções de controle vindas do nível imediatamente superior (nível de controle). As informações características deste nível, que trafegam numa rede de campo, envolvem o transporte de variáveis de

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processo, envio de set-points de máquinas, aquisição do estado dos equipamentos, atuação sobre motores, válvulas e outros equipamentos.

As redes de campo, portanto, suportam a interação dos diversos dispositivos de monitoração e controle existentes em uma planta de produção industrial. Através delas estes dispositivos realizam o intercâmbio de informações necessárias à coordenação do funcionamento da planta. Este nível requer um alto grau de determinismo no tráfego de informações que, em geral, é realizado através de leitura e escrita de dados nos dispositivos, em taxas de transmissão compatíveis com os requisitos do processo controlado. Geralmente adotam, como meio físico, pares de fio de cobre trançados (meio elétrico), fibras ópticas ou rádio (wireless), dependendo da solução adotada para o processo de produção e das características do ambiente. Nível de Controle

O nível de controle é responsável pela execução das tarefas de supervisão e controle do processo, com base nas informações intercambiadas com o nível de campo. Ou seja, ele responde pela coordenação da operação dos equipamentos e dispositivos que compõem a linha de produção. No caso de sistemas de controle centralizado, este nível executa os cálculos de controle e a otimização, bem como a aquisição de dados, monitoração dos processos, registros de alarmes e manutenção de equipamentos. Considerando a acentuada não linearidade dos bioprocessos de produção de bioetanol a partir de amidos, no nível de controle se introduzem programas computacionais onde os algoritmos de operação utilizam parâmetros operacionais obtidos preferencialmente através de modelos estatísticos pois os matemáticos demandam grandes estudos para o seu desenvolvimento e adaptação (CABELLO, 1995).

Um dos maiores desafios na otimização e controle de bioprocessos é a construção destes modelos com alto nível de representatividade e aderência ao sistema que supervisiona. Particularmente este bioprocesso apresenta muitas variações nas composições das matérias primas na entrada ao processamento (e isto é uma característica desta agroindustria) o que demanda aos sistemas de controle um ajuste nos parâmetros operacionais de atuação nos

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diversos segmentos do processo. Os parâmetros críticos, que serão monitorados, serão também compilados a partir de vários processos e permitirão a construção de modelo estatístico do tipo rede neural artificial (ANNs) (FRANCO-LARA, 2006) que por sua vez indicarão os melhores parâmetros operacionais a serem aplicados a um determinado processo que se apresentar. Nível de Planta

O nível de planta responde por tarefas de coleta, processamento, armazenamento e gerenciamento dos dados, os quais serão utilizados para gestão, registro e análise científica. Para isto, em geral mantém uma base de dados global onde são guardadas informações sobre a produção, que são utilizados para fins de análise, histórico e decisões estratégicas. Além disso, é neste nível que são executados os planos de produção e realizados os diagnósticos dos elementos do próprio nível e dos níveis inferiores da estrutura hierárquica, principalmente a verificação sobre a efetividade dos modelos estatísticos adotados e a construção de indices de performance.

MATERIAIS E MÉTODOS Para o projeto de automação da planta piloto, no nível de

campo estarão alocados todos instrumentos de medição de nível, pressão, temperatura, pH, controle de partida e parada de motores de bombas, centrífugas e demais equipamentos.

No nível de controle serão implementados sob a forma de um programa, compatível com a linguagem de máquina específica, contendo um modelo estatístico do tipo rede neural artificial testado e adaptado às melhores condições de produção obtidas em escala de laboratório, entrada de parâmetros, receitas e limites de engenharia que determinem ao nível de campo quais as condições e o estado em que cada equipamento deverá atuar, bem como o PLC (programador lógico programável), com seus respectivos componentes .

Já o nível de gerenciamento do processo deverá coletar os dados desejados e compor os relatórios dentro dos moldes pré-estabelecidos.

Os três níveis deverão se comunicar através de uma rede comercialmente conhecida como Ethernet (padrão de comunicação conforme IEEE 802.3).

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Figura 1 – Níveis hierárquicos

CONCLUSÃO

Sistemas de automação industrial são aplicados com um objetivo comum: supervisionar e controlar a operação do processo produtivo, e facilitar o seu controle, maximizando a produtividade e os ganhos obtidos. No caso da planta piloto de fabricação de bioetanol, da mesma forma que o desenvolvimento da cultura no campo proporcionará aumento da produtividade na produção da matéria prima, a automação fará com que se obtenha os melhores resultados no processamento e fabricação de bioetanol.

Para facilitar a modularidade do sistema, diferentes níveis de controle serão aplicados, cada um com objetivos específicos. O nível de campo preocupar-se-á com a interligação dos diferentes equipamentos de produção, com a utilização de redes de campo (fieldbuses). Já o nível de controle coordenará o funcionamento integrado da unidade de produção, assim como o controle de cada equipamento do nível de campo, utilizando o modelo estatístico adequado, através de uma rede neural artificial, treinada e estruturada através de dados obtidos em laboratório. No topo da hierarquia de controle, o nível de planta armazenará informações da produção e implementará interfaces para auxílio nas funções corporativas, de gerenciamento, desenvolvimento científico, de performance da planta e estabelecimento de indices técnicos .

Deve ainda ser registrada a tendência de adoção de um único protocolo de comunicação em todos os níveis da hierarquia de produção. Para isso, as soluções baseadas no padrão IEEE 802.3, que

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o mercado denomina de modo genérico Ethernet, compõe a alternativa mais difundida e mais indicada a se utilizar.

Portanto, um sistema de automação e controle nestas condições é de fundamental importância para operação de uma planta com baixos custos operacionais, bons níveis de controle e acompanhamento, segurança e qualidade.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CABELLO, C. Identificação de parâmetros para monitoramento de processo contínuo de hidrólise enzimática, na produção de glicose a partir de fécula de mandioca. Botucatu, 1995. 208p. Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas , Universidade Estadual Paulista. DEMIRBAS, A. Progress and recent trends in biofuels. Progress in Energy and Combustion Science, 2007, 33, p. 1-18. FRANCO-LARA, E., LINK, H., WEUSTER-BOTZ,D. Evaluation of artificial neural networks for modelling and optimization of médium composition with a genetic algorithm. Process Biochemistry, 2006, v. 41, p.2200-2206. HIMMEL, M.E. Biomass recalcitrance: Barrier to economic ethanol biorefineries. ACS National Meeting Book of Abstracts, 2007, p1. NATALE, F. Automação industrial. São Paulo: Editora Érica, 2000. 234p. PIMENTEL, J. R. Communication Networks for Manufacturing. EngleWood Cliffs, New Jersey, EUA: Prentice-Hall International, 1990. WINDHORST, H.W. Bio-energy production – a threat to the global egg industry - World’s Poultry Science Association, 2007, v. 63, p. 365-379.

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AVALIAÇÃO DO TEOR DE AMIDO RESISTENTE EM PRODUTOS COMERCIAIS À BASE DE MANDIOCA

Bruna Letícia Buzati PEREIRA1, Magali LEONEL2

RESUMO: Diante da importância dos produtos derivados da mandioca na alimentação brasileira e do interesse observado nos industriais da área sobre um melhor conhecimento dos produtos de mandioca, visando uma valorização de seus aspectos nutricionais benéficos e possíveis alterações no processo que atendam melhor as tendências de mercado, este trabalho objetivou caracterizar quanto ao teor de amido resistente dez produtos de mandioca de diferentes marcas e classificações, comercializados na cidade de Botucatu-SP. Caracterizado pela porção do amido que resiste à ação das enzimas digestivas, o amido resistente tem obtido grande interesse por seus efeitos benéficos relatados ao trato gastrointestinal. Os resultados obtidos mostraram diferenças significativas entre os produtos para a quantidade de amido resistente, com o maior teor observado na farofa fina (P5), o qual não diferiu significativamente dos valores obtidos para as farinhas secas, grossa e fina (P1 e P4), e da farinha bijusada (P3). Foi possível concluir que os produtos de mandioca diferem entre si quanto ao teor de amido resistente e apresentam-se como boas fontes dos mesmos, o que unido aos teores de fibras, os valoriza como produtos benéficos ao trato gastrointestinal. Palavras chave: Farinha, mandioca, amido resistente, saúde

ABSTRACT: Due the importance of cassava flours in the Brazilian food, as well as the interest observed in the industrial area on a better understanding of the cassava products, aiming at enhancement of their nutrition benefits, and also possible changes in the process that meet best on market trends, this work had as objective to characterize as to the content of resistant starch ten products of cassava of different brands and ratings, marketed in the city of Botucatu, Sao Paulo. Characterized by the portion of starch which resists the action of

1 Estudante de Nutrição do Instituto de Biociências da UNESP de Botucatu/SP. bruh_leticia@hotmail.com 2 Pesquisadora Doutora- CERAT/UNESP, Botucatu/SP. mleonel@fca.unesp.br

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digestive enzymes, resistant starch has been the goal was great interest in its beneficial effects reported to the gastrointestinal tract. The results showed significant differences between the products to the amount of resistant starch, with the highest level seen in seasoned cassava flour (P5), which did not differ significantly from the values obtained for the flour dry, thick and thin (P1, P4), and the flour flakes (P3). It was possible to conclude that the products of cassava differ on the content of resistant starch and present themselves as good sources of these, which along with the contents of fibers, the value products as beneficial to the gastrointestinal tract. Key words: Flour, cassava, resistant starch, health

INTRODUÇÃO A mandioca é uma raiz com alto teor de amido cultivada em mais

de 90 países e alimenta cerca de 500 milhões de pessoas em todo o mundo. Segundo a FAO (2008), a produção brasileira de mandioca está em torno de 27,3 milhões de toneladas anuais, colocando o Brasil como segundo maior produtor mundial de mandioca, e também como grande consumidor, apresentando em 2003 um consumo de raízes per capita de 41kg/hab/ano em quanto o consumo per capita mundial foi de 16kg/hab/ano (IBGE, 2005).

A mandioca tem sua produção dirigida tanto para consumo direto como para indústria de transformação, onde é utilizada na elaboração de diversos produtos.

O amido, homopolissacarídeo neutro, é a fonte mais importante de carboidratos na alimentação humana. Segundo Lobo & Silva (2003), de acordo com a velocidade com a qual o alimento é digerido in vitro, o amido pode ser dividido em: rapidamente digerível, quando, ao ser submetido à incubação com amilase pancreática e amiloglicosidase em uma temperatura de 37ºC, converte-se em glicose em 20 minutos; lentamente digerível, se, é convertido em glicose em 120 minutos; e amido resistente, que resiste à ação das enzimas digestivas, mas é fermentado no intestino grosso pela microflora produzindo gases e ácidos graxos de cadeia curta, principalmente.

Os produtos dessa fermentação auxiliam na manutenção da integridade do epitélio intestinal, aumenta o crescimento, a proliferação e a diferenciação celular, enquanto que, em modelos tumorais colônicos exerce um papel de suprimir a divisão e o crescimento celular, assim

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como a proliferação em condições inflamatórias. O pH ácido originado a partir da fermentação favorece a vasodilatação e aumenta a absorção de água e sais minerais. Contribui para o aumento do volume e da excreção fecal de nitrogênio e Tem sido associado a reduções nos níveis de colesterol LDL (lipoproteína de baixa densidade) e de triglicerídios na hiperlipidemia.

Apesar de não existir recomendações específicas para a ingestão de AR, estima-se que uma ingestão de 20 g/dia seria necessária para se obter benefícios na função gastrointestinal (MENEZES et al., 2001).

Caracterizar um produto é fundamental para que se conheça seu valor nutricional e sua qualidade como alimento. No caso dos carboidratos totais, a maioria dos dados de composição dos alimentos apresenta valores quase sempre calculados pela diferença dos outros componentes do produto. Contudo, devido aos efeitos fisiológicos promovidos pelas diferentes frações dos carboidratos e aos erros analíticos provocados por esta prática, a análise de todas as frações separadamente é muito importante na avaliação nutricional de um produto (ROSIN et al, 2002). Diante da importância dos produtos derivados da mandioca na alimentação brasileira e, visando estimular o consumo destes, este trabalho teve por objetivo caracterizar quanto ao teor de amido resistente dez produtos de mandioca de diferentes tipos, já que quantificar tais frações nos alimentos visando avaliar o seu real consumo e correlacionar estes achados com a nutrição e a saúde dos indivíduos é fator de interesse também para o consumidor, visto que sua atenção em alimentos específicos que contenham um papel na manutenção da saúde tem crescido.

MATERIAL E MÉTODOS Foram adquiridos no comércio local de Botucatu-SP dez

produtos à base de mandioca que foram caracterizados quanto ao teor de amido resistente seguindo a metodologia proposta por Goñi et al. (1996), constituindo em um processo enzimático, calculando-se o conteúdo final de amido resistente pela concentração de glicose liberada e analisada.

A Tabela 1 apresenta os tipos de produtos à base de mandioca que foram analisados.

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Tabela 1- Produtos de mandioca e suas classificações comerciais.

Classificação Tipo Produto Grupo Sub-grupo Classe Tipo

Farinhas P1 P2 P3 P4 P9

Seca Tapioca

Seca Seca Crua

Grossa Granulada Bijusada

Fina Fina

Branca Branca Amarela Amarela

-

1 1

único 2 -

Farofas P5 P10

Farofa Farinha

temperada

Fina Bijusada

- -

- -

Polvilho doce

P6 P7

Polvilho doce Polvilho doce

- -

- -

- -

Sagu P8 Tapioca - - 1 Para análise da amostra, foi pesado 100mg de material amiláceo,

peneirado em peneira ABNT 100, foi pesada em um erlenmeyer de 50ml. Em seguida, foi adicionado 10ml de KCl/HCl, pH 1,5 (0,2M) e 0,1ml de solução pepsina (10mg/ml) Sigma P-7012), para a remoção da proteína. A amostra foi mantida em banho de água a 40ºC por 60 minutos, sob agitação constante. Após esse período, a amostra foi resfriada em temperatura ambiente. Já resfriada, foi adicionado na amostra 9ml de Buffer Trismaleate, pH 6,9 (0,1M) e 1ml de solução α-amilase (40mg/ml), Sigma A-3176), para a hidrólise do amido digerível. Em seguida a amostra foi incubada no banho de água a 37ºC por 16 horas com agitação constante.

A amostra, após esses procedimentos, foi filtrada em filtro de papel 11,0/12,5 e o líquido foi descartado. O resíduo foi lavado com 10ml de água destilada e o líquido foi descartado novamente.

Em um béquer, com a ajuda de uma espátula, foi colocado o resíduo que ficou juntamente com 3ml de água destilada.

A amostra do béquer foi transferida novamente para um erlenmeyer de 50ml e então foi adicionado 3ml de KOH (2M) para a solubilização do amido resistente. Agitou-se a amostra, em temperatura ambiente por 30 minutos. Foi adicionado 5,5ml de HCl (1M), 3ml de Buffer Sódio Acetato, pH 4,75, e 80l de amiloglucosidase (140U/ml), Sigma A-7255) para hidrólise e solubilização do amido resistente. Então

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a amostra foi levada ao banho de água a 60º C por 45 minutos com agitação constante.

A amostra foi filtrada novamente em filtro de papel 11,0/12,5 e o resíduo foi lavado com 10ml de água destilada. O resíduo foi descartado.

A glicose livre foi determinada pela metodologia da glicose oxidase, peroxidase e ABTS. Foi medida a concentração de glicose do líquido restante com o kit glicose oxidase, no espectrofotômetro. Para isso, foi adicionado em cada tubo de ensaio 20µl de amostra, 2ml do reativo de trabalho de glicose oxidase. Em seguida o tubo foi tampado e levado ao banho em água a 37ºC por 10 minutos. Após esse período, o tubo foi resfriado em água corrente. A leitura foi feita no espectofotômetro com comprimento de onda de 505nm. O equipamento foi zerado com o branco (20 µl de água destilada e 2ml do reativo de trabalho).

Para avaliar as leituras de absorbâncias foi feita uma curva padrão de glicose com o reativo de trabalho utilizado nas análises.

Pesou-se 1g de glicose anidra, que foi diluída em água destilada até completar o volume em 100ml.

Desse líquido foram feitas as diluições em balcões volumétricos de 100ml. Utilizou-se 0,125ml, 0,25ml, 0,50ml, 1ml, 2ml, 4ml e 6ml de amostra, ou seja, a curva foi feita com 7 pontos e os volumes foram completados com água destilada.

Em tubos de ensaio colocou-se 20 µl de amostra e 2ml de reativo de trabalho. Os tubos foram deixados em banho de água por 10 minutos a 37ºC e em seguida resfriados em água corrente. A leitura de absorbância foi feita no espectofotômetro com comprimento de onde de 505nm.

Os resultados obtidos referentes ao teor de amido resistente dos produtos à base de mandioca foram submetidos à análise estatística, sendo realizada a análise de variância pelo teste F e as médias comparadas pelo teste de Tukey no nível de 5% de probabilidade (CAMPOS, 1984).

RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados médios obtidos para o teor de amido resistente nos diversos produtos derivados da mandioca analisados estão apresentados na Tabela 2. A análise dos dados mostrou terem ocorrido diferenças significativas entre os produtos para a quantidade de amido

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resistente, com o maior teor observado na farofa fina (P5), o qual não diferiu significativamente dos valores obtidos para as farinhas secas, grossa e fina (P1 e P4), e da farinha bijusada (P3). Tabela 2- Médias e análise estatística do teor de amido resistente nos produtos derivados de mandioca.

Produtos Amido resistente (g/100g) P1 6,90ab P2 4,94bcd P3 6,05abc P4 6,10abc P5 7,73a P6 3,79de P7 4,01cde P8 2,37ef P9 3,27de

P10 1,09f * Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Turkey.

Os teores de amido resistente encontrados nas farinhas de mandioca foram bastante superiores ao citado na Tabela Brasileira de Composição de Alimentos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (2008)* para a farinha de mandioca crua (0,55g/100g). Esta mesma tabela apresenta para o farelo de trigo o teor de amido resistente de 0,73g/100g, para a farinha de milho amarela de 2,46g/100g; para a farinha de grão de bico desengordurado extrusado de 1,32g/100g; para a farinha de feijão liofilizado 2,84g/100g; para a farinha de feijão cozido/132 min: 4,04g/100g e para a farinha de aveia 1,78g/100g. Comparando estes dados com os resultados obtidos para os produtos da mandioca, observa-se que as farinhas de mandioca pelo fato de serem consumidas diretamente são fontes interessantes de amido resistente, informação que deve ser valorizada devido aos benefícios nutricionais da ingestão deste componente. Teixeira et al (1998) analisando o teor de amido resistente em amido de milho, utilizando a metodologia de Faisant et al (1995),

* Site: http://www.unicamp.br/nepa/taco/

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observaram média de 2,5 de AR, valor este inferior aos observados para o polvilho de mandioca (P6 e P7).

CONCLUSÕES A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que os produtos de mandioca diferem entre si quanto ao teor de amido resistente e apresentam-se como boas fontes deste tipo de amido, o que unido aos teores de fibras, os valoriza como produtos benéficos ao trato gastrointestinal;

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. www.ibge.gov.br (acervo em 23/04/2007). FAO. Food and Agriculture Organization. Base de Dados. In: http://www.fao.org. Acesso em 3/09/2008. MENEZES, E.W.; LAJOLO, F. Ingestão de fibra alimentar pela população brasileira. In: LAJOLO, F. M.; SAURA-CALIXTO, F.; PENNA, E. W.; MENEZES, E. W. Fibra dietética en Iberoamérica tecnologia y salud- obtención, caracterización, efecto fisiologico y aplicación en alimentos. São Paulo: Varela, 2001. 469 p. LOBO, A. R.; SILVA, G. M. L. Amido resistente e suas propriedades físico-químicas. Rev. Nutr., Campinas, v. 16, n. 2, 2003. ROSIN, M. P. et al. Measurement and Characterization of Dietary Starches. Journal of Food Composition and Analysis, v.15, p.367-377, 2002. GOÑI, I., GARCIA-DIZ, L., MAÑAS, E., SAURA-CALIXTO, F. Analysis of resistant starch: a method for foods and food products. vol. 56, n° 4, pp. 445-449, 1996. TEIXEIRA, M.A.V.; CIACCO, C.F.; TAVARES, D.Q.; BONEZZI, A.N. Ocorrência e caracterização do amido resistente em amidos de milho e de banana. Ciênc. Tecnol. Aliment. Campinas, v.18, n.2, p. 246-253, 1998.

19

CAMPOS, H. Estatística aplicada à experimentação com cana-de-açúcar. Piracicaba: FEALQ, 1984. 297p.

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AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS OPERACIONAIS DO PROCESSO DE HIDRÓLISE ENZIMÁTICA E FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA UTILIZANDO RAIZ DE MANDIOCA COMO MATÉRIA-PRIMA

Eloneida A. CAMILI1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar as melhores condições operacionais para o processo de hidrólise enzimática e fermentação alcoólica, utilizando como substrato mandioca (fécula branca). Foram realizados ensaios de hidrólise utilizando enzimas -amilase e amiloglucosidase em duas etapas. Os resultados mostraram que novas análises devem ser realizadas para verificar qual o melhor parâmetro operacional seria indicado à sua aplicabilidade em escala industrial. Palavras chaves: mandioca, hidrólise, fermentação. ABSTRACT: This study aimed to evaluate the best operating conditions for the process of hydrolysis and fermentation, using cassava as substrate (Fécula Branca). Tests were performed using enzyme hydrolysis -amylase and amiloglucosidase in two stages. The results showed that further tests must be conducted to see what the best operating parameters would be given to its applicability on an industrial scale. Key words: cassava, Hydrolysis, fermentation.

INTRODUÇÃO

O processo de produção de etanol utilizando amidos como fonte de carboidrato demanda de uma reação química objetivando a solubilização dos amidos em água que é realizada utilizando temperatura e catalizador que promove a ruptura das cadeias de amiloses e amilopctinas. Esses polissacarídeos por sua vez são transformados em monossacarídeos de glicose pela ação de outra enzima, a glucoamilose, que hidrolisa as ligações entre monômeros e incorpora uma molécula de água a cada molécula de glicose formada.

1 Doutoranda no Curso Energia na Agricultura–FCA/UNESP, Botucatu-SP; email:elocamili@fca.unesp.br 2 Doutor e Vice-Diretor CERAT-UNESP, Botucatu-SP. e-mail: dircerat@fca.unesp.br

21

Esta glicose é a fonte de carbono para outro biocatalizador, leveduras, que a transforma em etanol e gás carbônico.

Atualmente, a produção de álcool carburante de mandioca não concorre, em comparação ao processo a partir da cana-de-açúcar e a utilização do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade de se produzir álcool refinado a partir de mandioca tem obtido o interesse de alguns industriais da área, pois o produto apresenta um maior valor de mercado que o álcool carburante (LEONEL e CABELLO, 2001).

MATERIAL E MÉTODOS

O substrato utilizado para realizar o processo de hidrólise foi raiz de mandioca, variedade Fécula Branca, desintegrada na forma de polpa com adição de água. Foi utilizado um delineamento composto central rotacional (DCCR) 24, mais os 8 ensaios axiais e 7 repetições no ponto central, totalizando 31 ensaios. Os valores utilizados nos ensaios do planejamento estão apresentados na Tabela 1, onde o valor das variáveis dependentes, concentração de glicose do sacarificado e concentração de etanol no vinho, ficou em função das variáveis independentes que foram, concentração de matéria seca, concentração de enzima dextrinizante, concentração de enzima sacarificante e concentração de levedura.

Tabela 1- Valores reais das variáveis independentes e níveis de variação para produção de hidrolisado e fermentado com planejamento fatorial 24.

Variáveis -α(-2) -1 0 +1 +α(+2) Conc. matéria

seca % p/p m.s 26 28 30 32 34

Conc. enzima dextrinização

KNU/g KNU 1 2 3 4 5

Conc. enzima sacarificação

AGU/g AGU 1 2 3 4 5

Conc. levedura fermentação

% p/p % 1 2 3 4 5

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Tabela 2- Matriz experimental do planejamento fatorial 24. Ensaios Matéria

Seca Conc.

Enzima dextrinização

Conc. Enzima

Sacarificação

Conc. Levedura

1 -1 -1 -1 -1 2 +1 -1 -1 -1 3 -1 +1 -1 -1 4 +1 +1 -1 -1 5 -1 -1 +1 -1 6 +1 -1 +1 -1 7 -1 +1 +1 -1 8 +1 +1 +1 -1 9 -1 -1 -1 +1

10 +1 -1 -1 +1 11 -1 +1 -1 +1 12 +1 +1 -1 +1 13 -1 -1 +1 +1 14 +1 -1 +1 +1 15 -1 +1 +1 +1 16 +1 +1 +1 +1 17 -2 0 0 0 18 +2 0 0 0 19 0 -2 0 0 20 0 +2 0 0 21 0 0 -2 0 22 0 0 +2 0 23 0 0 0 -2 24 0 0 0 +2 25 0 0 0 0 26 0 0 0 0 27 0 0 0 0 28 0 0 0 0 29 0 0 0 0 30 0 0 0 0 31 0 0 0 0

23

O experimento foi realizado em reator elétrico com capacidade para 5 litros, onde a quantidade de matéria seca e enzimas foram definidas no planejamento experimental acima. Após o fechamento, foi ligada a agitação no sistema de controle e acionada a chave de controle do aquecimento, até atingir a temperatura de 90°C mantendo-se o tempo de hidrólise por 2 horas, após o término deste período, o sistema de aquecimento foi desligado para iniciar o resfriamento. Quando a temperatura atingiu 60° foi adicionada a segunda enzima amiloglucosidase AMG 400, novamente o reator foi fechado permanecendo por 16 horas sob agitação. Após o decorrente tempo de hidrólise, onde os mesmos foram analisados e estocados para posteriormente serem utilizados em testes de fermentação. As análises realizadas foram da concentração de glicose através do método enzimático (GOD). Os mesmos foram inoculados com levedura (Saccharomyces cereviseae CAT1), e após 10 horas de fermentação realizou-se análise, quanto ao consumo do substrato por glicose oxidase.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Analisando os dados da Tabela 3 observa-se que ocorreu variação nas concentrações glicose, em função das concentrações de enzima e matéria seca utilizada.

Tabela 3 – Valores médios em g.L-1 da quantidade de glicose

formada nos ensaios de hidrólise Processo Média Processo Média Processo Média 1 267,83 11 233,33 21 340,26 2 308,70 12 320,59 22 393,51 3 276,52 13 272,55 23 415,58 4 319,13 14 324,18 24 420,78 5 317,39 15 281,05 25 405,19 6 369,57 16 329,41 26 453,25 7 341,74 17 299,90 27 332,47 8 406,96 18 453,92 28 464,93 9 343,77 19 346,08 29 529,01 10 386,96 20 392,16 30 501,29

31 431,17

24

Na Figura 1 o gráfico mostra os valores da concentração de glicose formada durante o processo de hidrólise nos respectivos ensaios realizados. Novos ensaios serão realizados com o processo de hidrólise para avaliar as melhores condições operacionais para o processo.

Figura 1 - Resultados preliminares da quantidade de glicose

formada nos ensaios de hidrólise. Já na Tabela 4 observa-se que ocorreu variação no consumo

de glicose, em função das concentrações de levedura utilizada. Tabela 4 - Valores médios em g.L-1 da quantidade de glicose no

final da fermentação. Processo Média Processo Média Processo Média

1 12,47 11 0,65 21 3,45 2 17,62 12 0,55 22 0,30 3 15,62 13 0,69 23 1,91 4 11,58 14 0,61 24 0,55 5 16,71 15 0,73 25 0,93 6 23,60 16 0,62 26 1,06 7 8,29 17 0,79 27 0,92 8 12,58 18 0,73 28 0,59

25

9 0,39 19 0,90 29 0,68 10 0,72 20 0,92 30 0,66

31 0,57 Na Figura 2 o gráfico mostra os valores do consumo de glicose

nas fermentações alcoólica nos respectivos hidrolisados. Novos estudos serão realizados com o processo de fermentação para avaliar as melhores condições operacionais para o processo fermentativo.

Figura 2 - Resultados preliminares do consumo de glicose no

ensaio de fermentação alcoólica dos hidrolisados.

CONCLUSÕES Estes resultados parciais serão avaliados e indicarão a

seqüência dos trabalhos de pesquisas que buscarão otimizar o processo de hidrólise e fermentação etanólica, utilizando polpa de raiz de mandioca como fornecedor de carboidratos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CEREDA, M., P. Propriedades gerais do amido. In:______. Propriedades gerais do amido. São Paulo: Fundação Cargill, 2002. v. 1, cap1, p. 13-20, 2002.

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LEONEL, M., CABELLO, C. Hidrólise enzimática do farelo de mandioca: glicose e álcool. In: CEREDA, M.P. (coord.). Manejo, Uso e Tratamento de subprodutos da industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, 2001. v.4,cap. 22, p.280-290. (Série Culturas de tuberosas amiláceas Latino Americanas), 2001.

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CARACTERIZAÇÃO DA FÉCULA, FARELO DE MANDIOCA E FARINHA DE SOJA E SUAS MISTURAS PARA USO EM EXTRUSÃO

Fernanda Rossi Moretti TROMBINI1, Magali LEONEL2

RESUMO: Incorporar ingredientes alimentares nutritivos e funcionais no preparo de produtos extrusados apresenta-se como uma grande possibilidade para o incremento no mercado de produtos alimentícios á base de mandioca. Este trabalho teve por objetivo caracterizar quanto a composição centesimal, pH e acidez, a fécula de mandioca, o farelo, resíduo fibroso da extração da fécula, a farinha de soja integral, bem como, caracterizar quando aos componentes de cor (L*, a* b*), índice de solubilidade em água (ISA) e absorção de água (IAA), nove diferentes misturas destes produtos visando obter informações importantes para uso em produtos extrusados. Os resultados mostraram que a fécula apresentou baixos teores de componentes não amido, o farelo de mandioca mostrou elevado teor de fibras e a farinha de soja apresentou elevado teor protéico e também considerável teor de matéria-graxa e fibras, justificando as misturas destes produtos no desenvolvimento de extrusados funcionais. As análises das misturas mostraram diferenças significativas para os componentes de cor, sendo que a mistura com maior teor de farelo apresentou baixa luminosidade (L*) e com maior teor de farinha de soja, o croma b* (amarelo) foi maior. O ISA das misturas foi maior com o aumento da quantidade de farinha de soja e o IAA foi maior na mistura com quantidades iguais de farelo e farinha de soja. Palavras-chave: fibras, proteína, cor, água, extrusão ABSTRACT: Incorporate nutritional and functional food ingredients in the preparation of extruded products presents as a great opportunity to increase the market for cassava food products. This study aimed to characterize as the physical-chemical composition, pH and acidity cassava starch, cassava bran, fibrous residue from the extraction of starch and soybean meal. Nine different mixtures of these products also were characterized as the color components (L*, a* b*), water solubility index (WSI)) and water absorption index (WAI), in order to obtain 1 Aluna de Mestrado do Curso de Energia na Agricultura – UNESP Botucatu 2 Pesquisadora do CERAT – UNESP Botucatu

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important information for use in extruded products. The results showed that the cassava starch showed low levels of non-starch components, the cassava bran showed high levels of fiber and soybean meal showed high protein content and also considerable level of lipids and fibers, which justifies the use of mixes of these raw materials in the development of extruded functional products. The analysis of the mixtures showed significant differences for the components of color, and the mixture with higher content of cassava bran had low light (L*) and in mix with the highest level of soybean meal the chrome b * (yellow) was higher. The ISA of the mixtures was higher with increasing amount of soy flour and IAA was higher in the mixture with equal amounts of cassava bran and soybean meal. Keywords: fibers, protein, color, water, extrusion

INTRODUÇÃO

O princípio básico do processo de extrusão é converter um material sólido em fluido pela aplicação de calor e trabalho mecânico e extrusá-lo através de uma matriz. Os dois principais fatores que influenciam nas características dos produtos extrusados são: as características das matérias-primas e as condições operacionais do extrusor. Como principais características para a matéria-prima são destacadas as seguintes: tipo de material, teor de umidade, estado físico, composição química (teores e tipos de amidos, proteínas, gorduras e açúcares) e pH do material. Já, como parâmetros operacionais são apontados como importantes: temperatura, pressão, diâmetro da matriz e taxa de cisalhamento, sendo esta última influenciada pelo desenho interno do extrusor e pelo seu comprimento; além da velocidade e geometria da (s) rosca (s) (FELLOWS, 2002). A fécula de mandioca é um produto de mercado mundial crescente, sendo o Brasil como segundo maior produtor mundial. Durante o processamento é gerado o bagaço, massa ou farelo, resíduo fibroso que contém parte da fécula que não foi extraída no processamento (VILELLA & FERREIRA, 1987).

Nos últimos anos houve um aumento na tendência de utilização de resíduos agroindustriais. O bagaço gerado na etapa de extração da fécula de mandioca, também denominado de farelo, caracteriza-se por umidade elevada, em torno de 85%, grande quantidade de amido retido

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70 - 80% e 11-20% de fibras, podendo ser incorporado a processos alimentícios como fonte de fibras (CEREDA, 1996).

A soja constitui excelente fonte de proteína para a alimentação humana e animal. Os grãos se caracterizam por conter muito pouco ou nenhum amido, cerca de 20% de óleo e 40% de proteína, que são de elevado valor nutritivo (CHUNG, et al;.1996). É ainda, um grão rico em fibras e importante fonte de minerais (sódio, potássio fósforo, ferro, magnésio, zinco e cálcio) e vitaminas, como tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3) ácido nicotínico e ácido ascórbico. As principais propriedades funcionais de produtos extrusados são: a absorção e a solubilidade em água. Os índices de absorção de água (IAA) e solubilidade em água (ISA) são explicados pelas interações amido-água e são importantes na avaliação da adequabilidade do uso de produtos amiláceos extrusados em suspensões ou em soluções (CARVALHO, 2000). A cor é uma qualidade visual importante dos produtos alimentícios. Existem muitas reações que ocorrem durante a extrusão, que afetam a cor. Dentre elas, as mais comuns são as reações de escurecimento não-enzimático (reação de Maillard e caramelização) e a degradação de pigmentos (ILO & BERGHOFER, 1999). Este trabalho teve por objetivo caracterizar quanto a composição química a fécula, o farelo de mandioca e a farinha de soja, bem como, analisar a cor e os índices de absorção e solubilidade em água de misturas destes produtos, visando a utilização destas como matéria-prima para a obtenção de produtos extrusados funcionais.

MATERIAL E MÉTODOS Para a análise centesimal da fécula (Halotek-Fadel S/A), do farelo (Lótus) e da farinha de soja (Jasmim), foram determinadas: a umidade, cinzas, fibras, lipídeos, proteínas, açúcares totais, pH e acidez titulável, amido, segundo metodologias da AOAC (1975). Após a caracterização das matérias-primas, estas foram misturadas nas proporções apresentadas na Tabela 1, para posteriormente serem caracterizadas quanto aos índices de absorção e solubilidade em água e cor.

A determinação do índice de absorção de água seguiu a metodologia de ANDERSON et al., (1969). Em um tubo de centrífuga, previamente tarado, foram colocados aproximadamente 2,5 g de

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amostra e 30 ml de água destilada a 28 °C. Os tubos foram centrifugados a 3000 rpm por 10 minutos. Do líquido sobrenadante foi coletada uma alíquota de 10 ml e colocada em cadinho tarado sendo levado à estufa a 105 °C por 8 h. O peso do resíduo de evaporação (PRE) foi calculado pela diferença de peso do cadinho. O gel remanescente da centrifugação foi pesado e o peso do resíduo da centrifugação calculado pela diferença de peso do tubo.

O IAA foi calculado conforme a seguinte relação: IAA = PRC x 100/PA – PRE

Onde: PRC = peso de resíduo de centrifugação (g) PA = peso da amostra (base seca) PRE = peso de resíduo se evaporação (g)

O índice de solubilidade em água foi calculado pela relação entre o peso do resíduo de evaporação e o peso da amostra (ANDERSON et al.,1969).

ISA = PRE/PA Onde: PRE = peso do resíduo de evaporação (g) PA = peso da amostra (base seca)

Tabela 1- Quantidades em gramas de fécula, farelo de mandioca e farinha de soja de cada mistura.

Misturas Fécula Farelo Farinha de soja 1 490 105 105 2 420 175 105 3 420 105 175 4 350 175 175 5 490 70 140 6 350 210 140 7 490 140 70 8 350 140 210 9 420 140 140

A cor das misturas foi avaliada em colorímetro Minolta CR-400.

Os resultados foram expressos em valores L*, a* e b*, onde os valores de L* (luminosidade ou brilho) variam do preto (0) ao branco (100), os valores do croma a* variam do verde (-60) ao vermelho (+60) e os valores do croma b* variam do azul ao amarelo, ou seja, de -60 a +60, respectivamente.

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RESULTADOS E DISCUSSÃO

A composição química das matérias-primas está entre os principais fatores interferentes no desenvolvimento de produtos extrusados. Os resultados obtidos nas análises de caracterização das matérias-primas fécula, farelo de mandioca e farinha de soja estão apresentados na Tabela 2. Os dados mostram que a fécula de mandioca apresentou baixas quantidades de componentes não amido e que o farelo, resíduo da extração da fécula, apresentou significativo teor de fibras justificando seu aproveitamento em produtos funcionais. A farinha de soja apresentou elevado teor protéico e também considerável teor de matéria-graxa e fibras. Camargo et al. (2008) caracterizando o farelo de mandioca para uso na produção de biscoitos extrusados de polvilho azedo obtiveram 6,0% de umidade, 76,32% de amido; 9,9% de fibras; 0,92% de fibras; 5,3% de matéria-graxa; 1,3% de fibras e 0,3% de açúcares redutores. Estes resultados diferem dos obtidos neste experimento, principalmente quanto ao teor de fibras, o que pode ser reflexo de uma melhor extração do amido na empresa que cedeu o material. Os dados obtidos para a farinha de soja integral encontraram se próximos aos relatados por Silva et al. (2006) para grãos de soja que foram de: 5,6% de umidade; 40,4% de proteína, 24,55% de lipídios, 17,26% de carboidratos,9,31% de fibras e 2,88% de cinzas. Tabela 2- Resultados médios da composição físico-química da fécula e farelo de mandioca e farinha de soja.

Os resultados obtidos nas análises de cor e índice de absorção e solubilidade em água estão apresentados na Tabela 3.

ANÁLISES g/100g

Fécula Farelo Farinha de soja

Umidade 13,8 6,4 7,2 Cinzas 0,07 1,57 0,79 Fibras 0,39 21,37 8,83

Matéria Graxa 0,11 0,34 21,33 Proteínas 0,44 2,58 46,75

Carboidratos Totais 85,19 67,74 15,1 Acidez Titulável 1,36 12,17 3,20

pH 5,38 5,19 6,95

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A análise dos dados mostrou terem ocorrido diferenças significativas entre as misturas para os parâmetros de cor. A mistura 5 foi a que apresentou maior luminosidade (L*), o que ocorreu pelo menor teor de farelo na mistura, o que é comprovado pela baixa luminosidade da mistura 6 que utilizou a maior porcentagem de farelo. Já quanto aos croma a* o maior valor é observado na mistura com maior teor de farelo de mandioca (mistura 6) e o menor valor na mistura 5, que utilizou a menor qauntidade deste resíduo, o que comprova a interferência desta na cor das misturas. Para o croma b*, a influência da farinha de soja é evidenciada pelos dados obtidos para as misturas 8 (maior quantidade) e 9 (menor quantidade). Tabela 3- Médias e análise estatística da cor (L*, a*, b*), índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade (ISA) das misturas de fécula, farelo de mandioca e farinha de soja.

Características Fécula (g)

Farelo (g)

Farinhasoja (g) L* a* b* IAA

g gel/g ISA (%)

1 490 105 105 90,8ab 0,24d 9,7e 2,40e 4,05e 2 420 175 105 89,1de 0,68b 10,53d 2,65c 4,01e 3 420 105 175 89,9cd 0,14de 11,6bc 2,68c 6,4b 4 350 175 175 88,1gh 0,63bc 12,03ab 2,92a 6,43b 5 490 70 140 91,0a 0,03e 11,01cd 2,35e 5,28c 6 350 210 140 87,5h 0,89a 11,67bc 2,78b 5,10cd 7 490 140 70 90,1bc 0,65bc 9,39e 2,39e 2,78f 8 350 140 210 88,2fgh 0,49c 12,6a 2,76b 6,81a 9 420 140 140 88,5efg 0,70b 11,52bc 2,53d 4,97d *Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si ao nível de 5% de significância pelo teste de Tukey. Com relação aos resultados obtidos para os índices de absorção e solubilidade em água das misturas, foram observadas diferenças significativas com o maior IAA observado na mistura 4. O maior ISA foi observado na mistura 8 e o menor na mistura 7, indicando a influência da quantidade de farinha de soja sobre este parâmetro.

Maia et al (1999) observou um aumento linear do índice de solubilidade em água com o aumento do teor de farinha de soja em mistura com farinha de arroz em mingaus desidratados, o que foi atribuído ao maior conteúdo de proteínas solúveis.

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CONCLUSÃO A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o farelo de mandioca e a farinha de soja apresentam composição química que em mistura com a fécula de mandioca atendem o objetivo de utilização de matéria-prima com elevado teor de fibras e proteína para o desenvolvimento de produtos extrusados funcionais. A quantidade de farelo de mandioca influencia principalmente a luminosidade e o croma a* das misturas. Já a quantidade de farinha de soja interfere no croma b* e na solubilidade em água.

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CARACTERIZAÇÃO DO RESÍDUO SÓLIDO GERADO NO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ÁLCOOL A PARTIR DE

MANDIOCA

Ileana ORDONEZ1; Claudio CABELLO2

RESUMO: O mundo hoje tem uma necessidade crescente de energia, o uso de combustíveis renováveis, tais como Biodiesel, etanol e metanol, entre outros derivados de produtos agrícolas estão tendo um incremento de forma exponencial; matérias primas amiláceas, como as tuberosas tropicais, representam uma fonte alternativa para a produção de etanol; os amidos são uma importante fonte de carboidratos para processos de fermentação etanólica. O presente trabalho analisou química e fisicamente os resíduos sólidos gerados em um processo otimizado de fabricação de etanol a partir de mandioca, visando sua utilização em alimentação de frangos; no aspecto nutricional os resíduos apresentaram baixo teor protéico e são ricos em carboidrato, pudendo ser utilizados na formulação de dietas para frangos. Palavras-chaves: Amido, mandioca, etanol, resíduo. ABSTRACT: Nowadays, the world has an increasing need for energy, and the use of renewable fuels such as Bio diesel, ethanol and methanol, among other byproducts from agricultural industry is experiencing an exponential increase; amylase raw materials, such as tropical tuber represent an alternative source for ethanol products. Amides are an important source of carbohydrates for ethanol fermentation processes. This study analyses physically and chemically the solid residuals result of the optimized process of elaborating ethanol from cassava, focusing its utilization in chicken feeding. In the nutritional aspect, the residuals represent low proteinic level and are rich in carbohydrates, thus being able to be use in the formulation of chicken nutritional diets. Keywords: Amide, cassava, ethanol, residual

1Aluna do curso de PG Energia na Agricultura – FCA/UNESP. Botucatu/SP - Brasil. Email: ile_orca@fca.unesp.br 2 Orientador Prof Dr. Cláudio Cabello CERAT-FCA/UNESP–Botucatu/SP– Brasil. Email: dircerat@unesp.br

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INTRODUÇÃO O Brasil alcança hoje a posição de maior produtor de álcool de

cana de açúcar no mundo, produzindo etanol desde o começo da década de 70, aproveitando a disponibilidade da matéria prima.

Atualmente se dispõe de tecnologias para produção de etanol a partir da mandioca, abundantemente produzida em todos os estados do Brasil; é necessário desenvolver novas tecnologias que permitam otimizar os sistemas de produção aperfeiçoando as diferentes etapas do processo, desde a produção e tratamento da matéria prima até o reaproveitamento dos resíduos (CEREDA, em Cargill, 2001).

A proteção do médio ambiente gera a necessidade de valorizar os resíduos, aplicando tecnologias que permitam estabelecer novos usos, estas tecnologias devem ser apropriadas e adaptadas a cada processo, os resíduos transformados em subprodutos reduzem os impactos no médio ambiente e geram recursos, reduzindo custos.

As pesquisas tanto no desenvolvimento da produtividade agrícola quanto para otimização dos sistemas de produção, certamente irão diminuir ainda mais a lacuna existente na utilização e trarão uma maior valorização destas matérias primas representadas pelas tuberosas amiláceas (CABELLO, 2005).

MATERIAL E MÉTODOS

1. Matéria Prima Foram utilizadas raízes de mandioca da variedade Fécula

Branca coletada no campo experimental do CERAT/UNESP em Botucatu.

2. Processamento Foram obtidos dois tipos de resíduo, os reatores usados

encontram-se nas instalações do CERAT, as operações feitas para cada caso estão descritas no fluxograma a seguir:

37

Foram coletadas, lavadas e pesadas raízes de mandioca,

ajustando a diluição com água de modo que a suspensão da polpa ficasse com 25% de amido, a suspensão sofreu processo de hidrolise, na seqüência foi realizada a etapa de sacarificação, o resíduo sólido resultante do processo (R1-Resíduo 1) foi peneirado (separado) e analisado.

Posteriormente foi feita a etapa de fermentação com levedura do tipo (Saccharomyces cerevisae) por quatorze (14) horas, o resíduo

Lavagem

Desintegração

Dextrinização

Sacarificação

Fermentação Peneiragem

Peneiragem Fermentação

Destilação

Resíduo 1

Resíduo 2

INICIO

FIM

Destilação

FIM

Polpa Raiz [30% MS]

Termamyl 120 X 1 KNU/ 2 g amido Tempo: 2 horas Temperatura: 90°C pH : 6 -6,5

AMG 300 1 AUG/2 g amido Tempo: 16 horas Temperatura: 60°C pH : 4,5 – 4,8

Inoculo 2% levedura seca

38

sólido resultante do processo (R2-Resíduo 2) foi peneirado (separado) e analisado.

3. Caracterização dos resíduos – Metodologia Analítica: Determinação de pH por pH-metro digital, conforme método

descrito pela AOAC (1975). Determinação do teor de amido pelo método enzimático de Somogy (1945) e Nelson (1944) e AOAC (1975), conforme equação a seguir:

% amido (base úmida) = (% Açúcares Totais - % Açúcares Solúveis) x 0,9

Determinação do teor de fibras através de digestão com H2SO4

e NaOH em bloco digestor para fibras, conforme metodologia descrita por AACC (1975). Determinação do teor de cinzas através da calcinação das amostras a 550 (±30) °C durante 2 horas, segundo o método descrito por AOAC (1975). Determinação do teor de proteínas usando o fator 6,25 para o cálculo de proteína total, pelo método Micro-Kjeldhal descrito por AOAC (1975). Determinação do teor de lipídeos pelo método Bligh dyer, onde a extração é realizada a frio utilizando três solventes metanol, clorofórmio e água, conforme descrito por Bligh; Dyer (1959) e Cecchi (1999). Determinação de açúcares totais determinados através do método de Somogy (1945) e Nelson (1944), onde representa o conteúdo total de açúcares redutores mais a sacarose e outros possíveis açúcares solúveis presentes na amostra.

Para determinar a porcentagem de resíduo solido produzido foram avaliados os sedimentos do processo nos dois sistemas conforme as equações a seguir: Y = [Resíduo do hidrolisado (p.s) / Raízes de mandioca (p.s)]

*100 Y = [Resíduo do fermentado (p.s) / Raízes de mandioca (p.s)]

*100

Os resíduos foram analisados microscopicamente através de exame a fresco de amostras dos resíduos diluídas em água e glicerina 50%, sendo os campos mais representativos fotografados.

39

DISCUSSÃO E RESULTADOS Os resíduos obtidos dos processos de hidrolise e fermentação

foram coletados visando seu uso em dietas para frangos de corte. Foram feitas três bateladas para cada tipo de resíduo e os valores médios das analises laboratoriais encontram-se na Tabela 1.

Tabela 1. Valores médios das analises laboratoriais – Caracterização química.

R1*: Resíduo da hidrólise-sacarificação R2**: Resíduo da hidrolise-sacarificação-fermentação Os valores apresentados na Tabela 1 mostram que os resíduos resultantes da hidrolise e da fermentação apresentam composição muito semelhantes. Com relação ao aspecto nutricional os resíduos apresentam baixo teor protéico e são ricos em carboidratos, pudendo ser utilizados na formulação de dietas para frangos, o resíduo fermentado tem presença de leveduras, a célula de levedura de parede celular do Saccharomyces cerevisae possui a particularidade de impedir cepas patogênicas de bactérias de se estabelecerem no intestino. A superfície das leveduras contém moléculas de carboidratos complexos, que interferem na habilidade das bactérias de se aderirem à parede intestinal, e por um processo de exclusão competitiva, impedem que as mesmas se instalem no trato intestinal (GRIGOLETTI, C. et. AL, 2002) Através da análise microscópica dos resíduos resultantes dos processos de hidrolise-sacarificação e hidrolise-sacarificação-fermentação apresentados na Figura 1, foi possível confirmar que se teve uma hidrólise completa dos grânulos de amido livres e no resíduo fermentado observa-se a presença de leveduras.

pH Lipídeos Fibra Proteína Amido AR Cinzas

%

R1* 6,10 0,54 15,3 0, 598 3,50 25,40 3,70

R2** 5,25 0,52 10,2 2,05 2,50 10,50 3,50

40

Figura 1. Caracterização microscópica dos resíduos do processo de hidrolise-sacarificação e hidrolise-sacarificação-fermentação de mandioca.

R1: Hidrolise – sacarificação.

R2: Hidrolise – sacarificação – fermentação.

O balanço de massas indica que a quantidade de resíduo sólido produzido foi de 19,37 % (p.s)

CONCLUSÃO Os resíduos produzidos durante o processamento da mandioca para a produção de álcool geralmente são doados, descartados no meio ambiente ou algumas vezes vendidos a baixo custo, entretanto, esses resíduos possuem características que permitem seu uso em outras aplicações, na alimentação de animais como frango, por exemplo; é necessário avaliar o uso deste tipo de resíduos para conseguir estabelecer processos eficientes onde os resíduos sejam considerados subprodutos lucrativos e seus destinos não prejudiquem o médio ambiente.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CABELLO, CLAUDIO - Produção de álcool da mandioca. Botucatu. Disponível em: http://www.abam.com.br/mat_tecnicos/PRODU%C7%C3O%20DE%20ALCOOL%20DA%20MANDIOCA%202.doc. <Acesso em 10/Nov/2007>. MENEZES, TOBIAS JOSÉ BARRETO- Etanol o combustível do Brasil. São Paulo, Ed. Agronômica Ceres. 229 p. 1980. GRIGOLETTI, C. et al. Saccharomyces cerevisae in the broilers feeding. Archives of Veterinary Science v.7, n.2, p.151-157, 2002. LEONEL, M., CABELLO, C. Hidrólise enzimática do farelo de mandioca: glicose e álcool. In: CEREDA, M.P. (coord.). Manejo, Uso e Tratamento de subprodutos da industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, 2001. v.4,cap. 22, p.280-290. (Série Culturas de tuberosas amiláceas Latino Americanas), 2001. MACHADO, D, A. Uso de levedura (Saccharomyces cerevisae) spray-dry e autolizada e parede celular de levedura na nutrição de frangos de corte. Dissertação (Mestrado em Zootecnia /Concentração: Nutrição e Produção animal) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista – UNESP Botucatu, 2004. 48p.

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CORRELAÇÃO DE PARÂMETROS NA FERMENTAÇÃO DE HIDROLISADO DE BATATA DOCE

Lizandra B. ABUJAMRA1, Claudio CABELLO2

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo estabelecer uma correlação entre algumas variáveis dependentes tais como ART, concentração de leveduras e temperatura observando sua influência no processo fermentativo. Após o tratamento foram cruzados dados de menor crescimento celular, baixo teor de glicose residual, e valores de maior concentração de etanol, concluindo que as melhores condições no processo fermentativo seriam: concentração de levedura (5x107 - 1x108

em número de células viáveis); ART (10 – 13%); temperatura (28-350C) Palavras-chave: batata-doce, amido, fermentação, açúcares. ABSTRACT: This work had as objective to establish a correlation between some dependent variables such as total reducing sugar; yeast concentration and temperature aiming to evaluate its influence on fermentative process. After the treatments was made the correlation of dates: low yeast growth, low residual glucose level and better ethanol percentage in wine, and the conclusion was that better conditions in fermentative process would be: yeast concentration (5x107 to 1x108

viable cells number); total reducing sugar ( 10 to 13%); temperature (28 to 35ºC). Key words: sweet potato, starch; fermentation, sugars

INTRODUÇÃO

No processo fermentativo, vários fatores interferem na qualidade das bebidas alcoólicas destiladas, a fermentação, o método de condução do processo fermentativo e a destilação, a conjugação destes é essencial na produção de uma bebida de qualidade. Porém as leveduras e as condições de fermentação têm sido apontadas como os fatores que mais influenciam o sabor das bebidas alcoólicas, pois durante a fermentação é formada a maioria dos compostos do sabor (SUOMALAINEN; LEHTONEN, 1979; LEHTONEN; JOUNELA-ERIKSOSON, 1983). Segundo Horii (1978), dentre as variáveis que 1 Doutoranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. lizabrin@fca.unesp.br 2 Professor Doutor- CERAT/UNESP, Botucatu/SP dircerat@fca.unesp.br

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exercem efeito significativo sobre o rendimento ou eficiência da fermentação estão as condições fisiológicas do inoculo, além de fatores ambientais como pH, temperatura, concentração do substrato no mosto, concentração do álcool produzido dentre outros. Para testar o comportamento de algumas variáveis utilizamos um delineamento experimental central composto rotacional 23 para verificar os efeitos da concentração de açúcares (ART), concentração de leveduras (em número de células viáveis) e da temperatura sobre concentração final de células viáveis, açúcares redutores e teor de alcoóis.

MATERIAL E MÉTODOS No delineamento experimental foram definidas como variáveis independentes: a) ART em 5 níveis (10,3; 11; 12; 13; 13,7%); b) Concentração de leveduras em 5 níveis (3,25x107; 5x107; 7,5x107; 1x108; 1,18x108 em número de células viáveis); c) Temperatura em 5 níveis (24,9; 27; 30; 33; 35,12 em ºC). Foram denominadas como variáveis dependentes: a) taxa de crescimento celular, b) BRIX, c)glicose, d)glicerol e e)etanol. Uma suspensão com 20 % de m.s foi preparada utilizando 2 kg de farinha de batata doce e 8L de água. A hidrolise ocorreu utilizando-se uam dosagem de 1,5g de Termamyl e 4,44g de AMG 300. Os 20 tratamentos receberam quantidades relativas de cada uma das variáveis dependentes conforme Tabela 1 e foram submetidos ao processo de fermentação. As análises de viabilidade celular e açúcares do mosto e do vinho foram realizadas no início e ao final do período fixo de 14h, nos 20 tratamentos. Já as análises do teor de alcoóis foram realizadas apenas no vinho e obtidas através de análises em HPLC, coluna BIO-RAD, e expressas em porcentagem. A significância do modelo foi testada pela análise de variância (ANOVA), sendo adotado o nível de 5% de significância.

44

DISCUSSÃO E RESULTADOS Os resultados obtidos após o processo de fermentação para as variáveis dependentes estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1 – Condições experimentais e resultados obtidos para Brix, taxa de crescimento celular, glicose, glicerol e etanol: Va riá v e is in d ep e n den te s Va ri áv e is d ep e nd en te s

[ ] le v *

T (% )

A R T ( % )

Tax a d e c res c im e nt o *

B R IX (% )

G LI (% )

G O L (% )

E O L ( % )

T 1 1 ,00 E +0 8 33 13 1 ,1 8E +08 6 ,0 0 0 ,1 6 0 ,0 2 4 ,1 2 T 2 1 ,00 E +0 8 33 11 1 ,2 8E +08 5 ,0 0 0 ,1 3 0 ,0 4 2 ,1 6

T 3 1 ,00 E +0 8 27 13 1 ,3 1E +08 6 ,2 0 0 ,0 9 0 ,1 8 2 ,3 1 T 4 1 ,00 E +0 8 27 11 1 ,6 6E +08 6 ,0 0 0 ,1 1 0 ,0 1 3 ,2 4 T 5 5 ,00 E +0 7 33 13 1 ,0 3E +08 7 ,0 0 0 ,0 4 0 ,0 2 3 ,8 8 T 6 5 ,00 E +0 7 33 11 1 ,1 3E +08 4 ,5 0 0 ,0 2 0 ,0 3 0 ,2 6 T 7 5 ,00 E +0 7 27 13 8 ,1 3E +07 6 ,0 0 0 ,1 3 0 ,0 8 2 ,5 1 T 8 7 ,50 E +0 7 27 11 9 ,3 7E +07 5 ,0 0 0 ,0 2 0 ,0 1 1 ,8 8 T 9A 7 ,50 E +0 7 30 12 1 ,0 0E +08 3 ,5 0 0 ,0 2 0 ,0 1 1 ,4 0 T 9B 7 ,50 E +0 7 30 12 1 ,1 5E +08 3 ,4 0 0 ,0 0 0 ,0 1 1 ,4 2 T 9C 7 ,50 E +0 7 30 12 1 ,2 5E +08 3 ,5 0 0 ,0 1 0 ,0 1 1 ,4 0 T 9D 7 ,50 E +0 7 30 12 1 ,0 6E +08 3 ,4 0 0 ,0 2 0 ,0 1 1 ,4 2 T 9E 7 ,50 E +0 7 30 12 1 ,1 3E +08 3 ,3 0 0 ,0 2 0 ,0 1 1 ,4 2 T 9F 7 ,50 E +0 7 30 12 1 ,1 6E +08 3 ,3 0 0 ,0 1 0 ,0 1 1 ,4 6 T 10 3 ,25 E +0 5 30 12 4 ,6 9E +08 3 ,0 0 0 ,0 1 0 ,0 1 0 ,8 1 T 11 4 ,70 E +0 7 30 12 7 ,8 0E +08 3 ,8 0 0 ,0 1 0 ,0 1 0 ,9 2 T 12 7 ,50 E +0 7 2 4 ,9 12 1 ,2 8E +08 5 ,8 0 0 ,0 2 0 ,0 5 1 ,8 2 T 13 7 ,50 E +0 7 3 5 ,1

2 12 8 ,7 5E +07 6 ,2 0 0 ,0 4 0 ,0 1 3 ,6 0

T 14 7 ,50 E +0 7 30 1 0 ,3 5 ,0 0E +07 2 ,8 0 0 ,0 8 0 ,0 1 1 ,8 3 T 15 7 ,50 E +0 7 30 1 3 ,7 8 ,1 3E +07 4 ,0 0 0 ,0 2 0 ,0 1 0 ,8 1

*[ ] de levedura e taxa de crescimento em número de células viáveis. Sendo GLI valores finais de glicose, GOL valores glicerol e EOL valores de etanol. O tratamento dos dados resultou em gráficos de superfície de resposta onde foram observadas as condições comuns. Na Figura 1 temos um gráfico de superfície, onde os valores de glicose obtidos ao término do processo foram relacionados à concentração inicial de leveduras e temperatura. Nesse gráfico foram observadas que nas condições onde o ART estava na faixa de 10 – 13% e a concentração de leveduras entre 2x107 - 1 x108 havia os menores valores residuais de glicose.

45

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02

Figura 1 – Teor de glicose residual em relação à temperatura e concentração de leveduras ao final do processo, com o teor de ART (12%). A figura 2 mostra que nas condições de baixa temperatura e teor de açúcares redutores totais, bem como, nos seus inversos a produção de etanol é maior.

6 5 4 3 2 1

46

Figura 2 – Produção de etanol em relação à temperatura e ART com a concentração de leveduras (7,5x107).

CONCLUSÃO A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que as melhores condições considerando produção de etanol para este substrato seriam: concentração de levedura (5x107 - 1x108 em número de células viáveis); ART (10 – 13%); temperatura (28-35 0C)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HORII, J. Problemas especiais de fermentação alcoólica. Fermentações industriais, biodegradação e transformações microbianas no solo. Soc. Bras. Microbiol., p. 70 - 4, 1978. LEHTONEM, M.; JOURNELA-ERIKSSON, P. Volatile and non-volatile compounds in the flavour of alcohoic beverages. In: PIGGOTT, J. R. Flavour of distilled beverages: Origin and Development Flórida: Verlag Chemie International Inc., 1983.p.64-78. SUOMALAINEN, H; LEHTONEM, M. The production of aroma compounds by yeast. Journal of the Institute of Brewing, London, v. 85, p.149 - 156, 1979.

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DESENVOLVIMENTO DE MASSA DE MANDIOCA PARA INDUSTRIA ALIMENTÍCIA

Adriana Lima1, MORO, Cláudio CABELLO2

RESUMO: As massas alimentícias de mandioca foram desenvolvidas para atender a necessidade de novos produtos desenvolvidos. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma massa alimentícia produzida a partir de mandioca cozida para utilização nos diversos fins culinários. Palavra-chave: mandioca, novos produtos, massa alimenticia. ABSTRACT: The nutritious masses of cassava were developed to assist the need of new developed products. This work had as objective the development of a nutritious mass produced starting from cooked cassava for use in the several culinary ends. Keywords: manihot, new products, nutritious masses.

INTRODUÇÃO A mandioca (manihot esculenta Crantz) constitui uma das mais

importantes fontes de alimento para as populações de baixa renda do mundo tropical. No Brasil a produção de mandioca destina-se ao mercado hortícola e as indústrias de transformação. Atualmente a industrialização da mandioca está ganhando espaço.

A variedade mandioca IAC 576-70 é a preferida no estado de São Paulo, devido a sua alta produtividade, bom cozimento e boas qualidades sensoriais. Sua coloração amarela facilita assim sua aceitação em produtos desenvolvidos como massa alimentícia, dando características organolépticas significativa (LORENZI, 2003).

Uma das alternativas de desenvolvimento de novos produtos são os bolinhos de mandioca, croquetes congelados, ou massa pronta de mandioca cozida. Esses bolinhos podem ser fabricados com os resíduos da industrialização, toletes e das pontas descascadas, ou a partir de mandiocas inteiras podendo tornar-se a atividade principal desta fabricação (CEREDA & VILPOUX, 2003).

1 Mestranda em Energia na Agricultura. FCA-UNESP, Botucatu-SP, drymoro@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP. Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

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Uma das dificuldades encontradas no desenvolvimento de novos produtos é o fenômeno da retrogradação, que ocorre devido à condensação das cadeias lineares das amiloses afetando o produto final com a formação de placas rígidas indesejáveis nas massas alimentícias. A presença de amilopectina diminui este efeito e a sua presença retarda o processo de cristalização.

O amido de milho cerosos ou waxy é utilizado para produção de maltodextrina devido a sua alta porcentagem de amilopectina e por ser uma fonte natural de apoio ao retardamento da retrogradação ocorrida em menor tempo nos derivados de mandioca.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma massa alimentícia de mandioca onde o indesejável fenômeno da retrogradação seria controlado com a adição de maltodextrina de amido waxy, e avaliar características físico-quimica deste produto ao decorrer de dias de armazenagem à temperatura ambiente e refrigerado.

MATERIAL E MÉTODO

O projeto de pesquisa foi constituído de dois experimentos, um em temperatura ambiente e o outro em condição de refrigeramento (±10º). Foi desenvolvida uma massa alimentícia produzida a partir de mandioca cozida para utilização nos diversos fins culinários. Amostras de purê (3 amostras de cada tratamento) foram tiradas das embalagens e colocadas em copinhos de PVC de 50ml e recobertas em filme plástico para serem submetidas á avaliação de grau de dureza (resistência a força), no aparelho texturomêtro modelo Stevens-Lfra Textura Analyser utilizando uma velocidade de 2mm/s e profundidade de 20mm com sonda cilíndrica de acrílico tipo TA 02/1000. A variedade de mandioca foi a IAC 576-70 as amostras foram descascadas, cortadas em toletes e retirado o cordão central nas raízes. Foram colocadas em alto clave a 100ºC por 40 minutos, moídas e receberam tratamentos com adição de maltodextrina de amido de milho waxy 0, 5, 10 e 15%, e adição de ácido cítrico a 1% que buscava diminuir a retrogradação e controlar a contaminação microbiológica. As amostras foram acondicionadas em embalagens de polietileno e armazenadas a temperatura refrigerada (10ºC ± 0,5 ºC) e em ambiente. Os lotes de amostras foram produzidos em triplicatas com 7 períodos de avaliações (0, 2, 4, 6, 8, 10 e 12).

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RESULTADOS E DISCURSÕES De acordo com a Figura 1, as texturas verificadas no purê em

temperatura ambiente mantiveram um comportamento constante, com um aumento do grau de força exercido (g/F) com o passar dos dias. Também se verificou que com o aumento das concentrações de maltodextrina waxy, menores eram os valores da textura em relação a testemunha no decorrer dos dias.

Nas amostras em temperatura refrigerada a textura alcançou valores maiores quando comparados á condição ambiente, mostrando que a condição refrigerada reorganizou as estruturas químicas do purê dando a ele um aspecto endurecido. Enquanto os valores da textura em condição ambiente variava entre 87 a 422 (g/F), os purês em condição refrigerado estavam entre 228 a 990 (g/F). Essa diferença esta relacionada com o condicionamento a frio, levando assim a um “endurecimento” da massa.

Figura 1: Textura do purê de mandioca em temperatura ambiente e refrigerado, em

função de doses de waxy e tempo de armazenamento. Não se encontra literatura de parâmetro para textura em purês

ou massas de mandioca, entretanto são encontrados trabalhos com raízes in natura. Feninam (2004) mostrou a diferença de textura de raízes cozidas em duas épocas de colheita (12 e 15 meses), mostrando que as raízes com 12 meses apresentavam menor dureza que raízes de 15 meses. As amostras com 14 meses as raízes cozidas chegaram a 3.000 (g/F) por 20s.

CONCLUSÕES

Durante as analises realizadas as amostras das raízes coletadas e processadas apresentaram um grau de desenvolvimento adequado para o consumo de mesa, de modo que as características das pastas alimentícias produzidas foram uniformes em termos de textura, a cor

0 2 4 6 8 10 12

0% waxy5% waxy10% waxy15% waxy

Tempo (dias)

Refrigerado

0

200

400

600

800

1000

0 2 4 6

Text

ura

(g/F

)

0% Waxy5% Waxy10% Waxy15% Waxy

Ambiente

0 2 4 6 8 10 12

0% waxy5% waxy10% waxy15% waxy

Tempo (dias)

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0

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1000

0 2 4 6

Text

ura

(g/F

)

0% Waxy5% Waxy10% Waxy15% Waxy

Ambiente

50

amarelada manteve-se durante todo o processamento e armazenamento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CEREDA, M.; VILPOUX, O.L. Tecnologia, usos e potencialidades de tuberosas amiláceas latino-americanas. 2003, vol.3, 711p. São Paulo. LORENZI, J.O. MANDIOCA. 1a ed. Campinas, CATI, 2003. 116p. Boletim Técnico, p.245.

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EFEITO DAS CONDIÇÕES OPERACIONAIS DE EXTRUSÃO SOBRE A SOLUBILIDADE E ABSORÇÃO DE ÁGUA DE BISCOITOS DE

POLVILHO AZEDO E SOJA

Josiane C.MARTINS1; Magali LEONEL2; Martha M. MISCHAN3, Douglas A. JANES4

RESUMO: Uma das principais propriedades funcionais de produtos extrusados é a absorção e a solubilidade em água. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da temperatura de extrusão e porcentagem de farinha de soja sobre o índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) de biscoitos de polvilho azedo e soja. Foi realizado um experimento fatorial 22 do tipo central composto rotacional, totalizando 9 tratamentos. As misturas de polvilho azedo e farinha de soja, bem como, os produtos extrusados foram caracterizados quanto ao IAA e ISA. Os resultados mostraram aumento destes parâmetros após a extrusão, sendo que nas condições de menor porcentagem de farinha de soja e baixa temperatura são obtidos produtos com elevado IAA e menor ISA, o que é desejado em produtos expandidos. Palavras-chave: extrusão, amido, proteína ABSTRACT: One of mainly functional properties of extruded products is the water absorption and solubility. This work had as objective to evaluate the effect of extrusion temperature and soy flour percentage on water absorption index (WAI) and water solubility index (WSI) of sour cassava starch and soy snacks. The experimental design was the central rotational composed for two factors, totalizing 9 treatments. The mixes of sour cassava starch and soy flour as well as the extruded products were characterized for WAI and WSI. The results showed an increase of these parameters after extrusion. In the conditions that soy flour percentage in mixes and extrusion temperature are low it is obtained products with high WAI and low WSI, what is desirable in expanded products.

1 Aluna de graduação em Nutrição- IB/UNESP, Botucatu-SP. Bolsista PRAD/UNESP 2 Pesquisadora Doutora CERAT/UNESP, Botucatu-SP e-mail: mleonel@fca.unesp.br 3 Profa. Dra. Depto. Bioestatística- IB/UNESP, Botucatu-SP 4 Técnico Agropecuário- CERAT/UNESP

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Keywords: extrusion, starch, protein

INTRODUÇÃO Alimentos funcionais fisiológicos ou nutracêuticos são alimentos que apresentam não apenas funções nutricionais, devido à presença de substâncias que atuam no organismo regulando funções bioquímicas e/ou fisiológicas, mas que também conferem maior proteção à saúde, visto que auxiliam no retardamento de processos patológicos que resultam em doenças crônicas e degenerativas (SGARBIERI & PACHECO, 1999). A soja é um alimento rico em proteínas, fibras, óleo, importante fonte de minerais (sódio, potássio, fósforo, ferro, magnésio, zinco e cálcio) e vitaminas como tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), ácido nicotínico e ácido ascórbico. Além disso, produtos da soja desempenham função importante para a saúde, além de serem utilizados por pessoas alérgicas ao leite e também por suas boas características tecnológicas (BAZINET et al., 1997). O Brasil ocupa a segunda posição na produção mundial de mandioca, participando com 12,7% do total. Na agroindustrialização da mandioca um produto de importância e tradição é o polvilho azedo, amido de mandioca submetido a fermentação e secagem ao sol, que tem a propriedade de expansão como principal característica. É encontrado praticamente em todos os países da América do Sul, com exceção do Equador (PEREIRA et al., 1999).

O processo de extrusão tem muitas vantagens como, uma grande variedade de produtos pode ser produzida em um sistema básico de extrusão com uma capacidade de produção maior que outros sistemas de cozimento, além de ter requerimentos de trabalho e espaço por unidade de produção menor, bem como, extrusores produzem formas que não são facilmente obtidas com outros métodos de produção (HARPER, 1981). Os índices de absorção de água (IAA) e solubilidade em água (ISA) são explicados pelas interações amido-água e são importantes na avaliação da adequabilidade do uso de produtos amiláceos extrusados em suspensões ou em soluções. Assim, as alterações do amido no extrusor dependem dos parâmetros do processo tais como velocidade e configuração do parafuso, temperatura, taxa de fluxo do

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material, configuração da matriz e das características do material (CARVALHO, 2000). Tendo em vista a expressão da cultura da mandioca na economia brasileira, o forte apelo social, bem como a grande aceitação do biscoito de polvilho azedo, este projeto objetiva avaliar o efeito de condições operacionais do processo de extrusão sobre o índice de absorção e solubilidade em água dos biscoitos de polvilho acrescidos de farinha soja e polvilho azedo, visando á produção de um produto funcional.

MATERIAL E MÉTODOS Foram preparadas misturas de 700g de polvilho azedo e farinha

de soja em batedeira planetária, nas porcentagens de farinha de soja do delineamento experimental (Tabela 1). Após a mistura das duas matérias-primas nas diferentes concentrações de farinha de soja foi realizado o processo de extrusão em uma linha completa de extrusão IMBRA RX da Imbramaq S/A.

Os parâmetros fixos do processo foram: umidade das misturas (12%), taxa de compressão da rosca (3:1), abertura da matriz (3mm), taxa de alimentação (180g/min), rotação da rosca (272rpm), temperatura na 1º zona (25ºC) e na 2º zona (40ºC) do canhão de extrusão.

O processo seguiu o delineamento ‘central composto rotacional’ para dois fatores, segundo Barros Neto et al. (2007), com um total de 9 tratamentos (Tabela 1). Tabela 1. Parâmetros variáveis do processo de extrusão

Níveis Fatores ou variáveis independentes

Axiais Codificados T FS - -1,41 61,4 5,7

-1 70 10 0 90 20 +1 110 30

+ +1,41 118,6 34,3 T: Temperatura de extrusão (ºC); FS: Farinha de soja (%) Análises dos produtos extrusados

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Índice de absorção de água A determinação do índice de absorção de água antes e após os

tratamentos de extrusão seguiu a metodologia de Anderson et al. (1969). Em um tubo de centrífuga, previamente tarado, foram colocados aproximadamente 2,5 g de amostra e 30 mL de água estilada a 28°C. Os tubos foram agitados durante 30 minutos num agitador mecânico e, em seguida, centrifugados a 3000 rpm por 10 minutos. Do líquido sobrenadante foi coletada uma alíquota de 10 mL e colocada em cadinho tarado sendo levado à estufa a 105°C por 8h. O peso do resíduo de evaporação (PRE) foi calculado pela diferença de peso do cadinho. O gel remanescente da centrifugação foi pesado e o peso do resíduo da centrifugação calculado pela diferença de peso do tubo.

O IAA foi calculado conforme a seguinte relação: IAA = PRC x 100/PA – PRE Onde: PRC = peso de resíduo de centrifugação (g) PA = peso da amostra (base seca) PRE = peso de resíduo se evaporação (g) Índice de solubilidade em água

O ISA foi calculado pela relação entre o peso do resíduo de evaporação e o peso da amostra (ANDERSON et al.,1969).

ISA = PRE/PA Onde: PRE= peso de resíduo de evaporação (g) PA= peso da amostra (base seca)

Análise estatística Para a análise estatística dos resultados experimentais foi

utilizado o modelo (BARROS NETO et al., 2007): yk = 0 + 1 x1 + 2 x2 + 12 x1x2 +

onde yk = valor observado da variável dependente no nível K, K = 1, ..., 11; 0= Valor populacional da média de todas as respostas do planejamento; 1, 2, 12= valores populacionais dos dois efeitos principais e do efeito da interação, por unidade de x1 e x2; = erro aleatório associado à resposta y (x1, x2).

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O processamento dos dados e a análise estatística foram realizados com o auxílio do sistema SAS. A significância do modelo foi testada pela análise de variância (ANOVA), sendo adotado o nível de significância alfa de 5%.

RESULTADOS E DISCUSSÕES Através dos resultados obtidos foi possível determinar os coeficientes de regressão para as variáveis dependentes IAA e ISA, estando apresentados na Tabela 2 os modelos codificados.

A análise dos coeficientes de regressão mostrou terem ocorrido efeito linear da temperatura de extrusão, linear e quadrático da porcentagem de farinha de soja, bem como, da interação dos dois fatores sobre o IAA dos produtos extrusados. Os maiores valores de IAA são obtidos nas condições de menor temperatura de extrusão e menor porcentagem de farinha de soja. Nas condições de maior teor de farinha de soja e baixa temperatura o IAA é baixo (Figura 3). Tabela 2- Coeficientes de regressão (modelo yk = 0 + 1 x1 + 2 x2 + 12 x1x2 )

Variáveis dependentes Parâmetros

IAA ISA 0 7,83 62,45 1 -0,29* 2,58* 2 -1,20*** 5,81** 11 -0,22 2,52 22 0,36* -1,82 12 0,46* -1,11 R2 0,9718 0,9101

1= temperatura (linear) ; 2= farinha de soja (linear); 11= temperatura (quadrático); 22= farinha de soja (quadrático); R2 = coeficiente de determinação; * = p<0.05, ** = p< 0.01, ***= p<0.001; IAA= índice de absorção de água g gel g-1; ISA= índice de solubilidade em água (%)

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Figura 3- Efeito da temperatura de extrusão e da porcentagem de farinha de soja na mistura sobre o índice de absorção de água dos produtos extrusados.

Baixas temperaturas permitem maiores cadeias de polímeros não danificados e uma grande disponibilidade de grupos hidrolíticos, aos quais se ligam mais moléculas de água, resultando em altos valores de IAA (SOUZA et al., 2007).

Durante a extrusão os grânulos de amido sofrem gelatinização e as proteínas são desnaturadas. O amido gelatinizado absorve mais água do que em seu estado natural e as proteínas, devido a mudanças conformacionais e estruturais, têm o seu balanço hidrofílico/hidrofóbico alterado, podendo contribuir para o aumento ou diminuição do IAA (ALVIN et al.,2002).

O índice de solubilidade em água (ISA) normalmente é utilizado em produtos extrusados como indicador da degradação dos componentes moleculares. O ISA das misturas de polvilho azedo e farinha de soja, nas diferentes porcentagens desta, variaram de 2,01 a 7,34% antes do processo de extrusão, sendo o maior valor obtido na mistura com maior porcentagem de farinha de soja (34,3%). Após o processo de extrusão, verificou-se uma variação de 51,39 a 73,74%, valores bastante elevados quando comparados aos obtidos antes da extrusão.

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A análise dos dados após o ajuste do modelo mostrou terem ocorrido efeitos linear e quadrático da temperatura de extrusão, bem como, efeito linear da porcentagem de farinha de soja sobre a solubilidade em água dos produtos extrusados. Os menores valores de solubilidade em água, característica desejável para produtos expandidos, são obtidos nas condições de temperatura baixa á intermediária e baixo teor de farinha de soja. Nas condições de elevada porcentagem de farinha de soja e alta temperatura de extrusão o ISA é maior (Figura 4). O ISA depende da intensidade e do tipo de reações que ocorrem durante a extrusão, influenciando a quantidade de moléculas solúveis. Além da gelatinização do amido, que resulta na liberação de amilose e amilopectina, pode ocorrer também a dextrinização dos componentes do amido e outras reações que conduzem à formação de compostos de baixo peso molecular (RIAZ, 2000). Durante a extrusão as proteínas nativas passam por uma total desagregação, com a fusão em uma suspensão homogênea que propicia a desnaturação, dissociação e formação de filamentos que se alinham no sentido do fluxo até a expulsão da máquina. Nas transformações químicas da desnaturação, as forças de estabilização das estruturas terciárias e quaternárias da proteína são enfraquecidas pela combinação da temperatura alta e da compressão dentro do extrusor. São rompidas ligações iônicas, dissulfeto, pontes de hidrogênio e interações fracas, do tipo Van der Waals. Com essa desnaturação surgem proteínas com diferentes pesos moleculares, bem como aminoácidos até então indisponíveis, o que interfere no ISA (FERRERIA, 2006).

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Figura 4- Efeito da temperatura de extrusão e da porcentagem de farinha de soja na mistura sobre o índice de solubilidade em água dos produtos extrusados.

CONCLUSÃO A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a temperatura de extrusão e a porcentagem de farinha de soja em mistura com o polvilho azedo afetam os índices de absorção de água e de solubilidade em água, sendo que as condições de baixa temperatura e menor porcentagem de farinha de soja levam á obtenção de produtos com elevado IAA e menor ISA o que é desejado em produtos expandidos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVIM, I.D., SGARBIERI,V.C., CHANG, Y.K. Desenvolvimento de farinhas mistas extrusadas à basede farinha de milho, derivados de levedura e caseína. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, p.170-176, 2002. ANDERSON R. A.; CONWAY, V. F.P.; GRIFFIN, E. L. Gelatinization of corn grits by roll-and extrusion-cooking. Cereal Science Today, v.14, n.1, p.4-7, jan.1969.

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BARROS NETO, B.; SCARMÍNIO, I. S.; BRUNS, R. E. Como fazer experimentos – Pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. 3° ed.. Campinas: Editora Unicamp, 2007, p. 401. BAZINET, L.; LAMARCHE, R.; TOUPIN, R.; BOULET, M.; IPPERSIELL, D. Electroacidification of soybean for production of isolate. Food Technology, Chicago, v. 51, n. 9, p. 52-60, 1997. CARVALHO, R.V. Formulações de snacks de terceira geração por extrusão: caracterização texturométrica e microestrutural. Lavras, 2000. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Lavras. FERREIRA, R.E. Avaliação de parâmetros do processo de extrusão e do teor de farelo de trigo adicionado em características de “snacks” expandidos de milho. Campinas, 2006. 162p. Tese (Doutorado em Tecnologia de Alimentos). Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas. HARPER, J.M. Extrusion of foods. Boca Raton: CRC Press, 1981. v.1, 212p. RIAZ, M.N. Extruders in Food Applications. Boca Raton, FL: CRC Press, 2000. 225p. SGARBIERI, V.C.; PACHECO, M.T.B. Revisão: Alimentos funcionais fisiológicos. Brazilian Journal of Food Technology, Campinas, v.2, n.1-2, p.7-19, 1999. SOUZA, L.B.; LEONEL, M.; MISCHAN, M.M. Efeitos dos parâmetros de extrusão nas propriedades físicas de extrusados de misturas de fécula de mandioca e polpa cítrica. Alimentos e Nutrição, Araraquara, v.18, p.83-91, 2007.

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EFEITO DO TIPO DE ALFA-AMILASE E TEMPO DE AÇÃO DA AMILOGLUCOSIDASE NA PRODUÇÃO DE AÇÚCARES

FERMENTESCÍVEIS A PARTIR DE GENGIBRE

Lívia Maria TORRES1, Magali LEONEL2, Luiz Henrique URBANO3 RESUMO: O rizoma de gengibre é amplamente comercializado em função de seu emprego na medicina popular, na alimentação e na indústria. É uma tuberosa que contém quantidade significativa de amido (65% da matéria seca), podendo ser utilizada como matéria-prima amilácea em processos de hidrólise e obtenção de açúcares fermentescíveis. Este trabalho teve como objetivo comparar o desempenho de duas alfa-amilases no processo de liquefação, bem como, o tempo de ação da amiloglucosidase na hidrólise-sacarificação do amido de gengibre para obtenção de açúcares fermentescíveis. Foram testadas as enzimas Termamyl 2X e Liquozyme Supra 2X, na concentração de 1,2Kg de enzima/ton de amido e tempo de reação de 2 horas. Decorrido este período foi realizada a sacarificação utilizando a enzima AMG 300L na concentração de 2,25L/ton amido em período máximo de 72 horas. Foram avaliados teor de glicose e o perfil dos açúcares em HPLC nos hidrolisados. Os resultados obtidos mostraram que o uso da Termamyl 2X na etapa de liquefação da suspensão de gengibre leva á obtenção de maior quantidade de glicose e que o tempo de ação da AMG 300L deve ser de 24h para a obtenção de elevado rendimento em glicose. Palavras-chaves: gengibre, amido, hidrólise. ABSTRACT: The rhizome of ginger is widely marketed due its use in medicine, food and industries. Due its significant amounts of starch (65% dry matter) could be used as raw material in starch hydrolysis process aiming fermentable sugars production. This study had as objective to compare the effect of two alpha-amylases in starch hydrolysis and the action time of amyloglucosidase on fermentable sugars production. The tested enzymes were Termamyl 2X and Liquozyme Supra 2X, in concentration of 1.2 kg / ton of starch with

1 Mestranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. lmtorres@fca.unesp.br 2 Pesquisadora Doutora- CERAT/UNESP, Botucatu/SP mleonel@fca.unesp.br 3 Técnico em Química, CERAT/UNESP

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reaction time of 2 hours. After this period, was performed at saccharification stage where used the enzyme AMG 300L at a concentration of 2.25 L/ton starch for a maximum of 72 hours The hydrolyzed were analyzed to glucose content and sugar profile in HPLC. The results showed that the use of Termamyl 2X in ginger suspension liquefaction carried out high level of glucose. It is necessary 24h of AMG 300L action for high yield of glucose. Keywords: ginger, starch, hydrolysis.

INTRODUÇÃO

O amido é produto final do processo fotossintético e constitui reserva de carbono nas plantas. Sua formação ocorre devido à atividade combinatória de algumas enzimas, tanto nas organelas fotossinteticamente ativas, onde o amido é reserva temporária, quanto nos amiloplastos de órgãos de reserva. Quanto à sua estrutura química, o amido é composto por resíduos de alfa-D-glucose, formando dois tipos de macromoléculas, a amilose e a amilopectina (FRANCO et al., 2001).

Os produtos de conversão enzimática do amido vão de dextrinas de peso molecular elevado à glicose. A matéria-prima para obtenção dos hidrolisados é o amido, polissacarídeo constituído de cadeias retas e ramificadas onde cada molécula é formada de várias centenas de unidades de glicose, ligadas entre si. A hidrólise da molécula de amido quebra essas ligações progressivamente gerando cadeias mais curtas de dextrinas; maltose e glicose. No processo de hidrólise, além de água, há necessidade de agentes químicos ou enzimáticos capazes de romper as ligações glicosídicas (ZANIM et al, 2000).

As α-amilases hidrolisam a cadeia de amido, produzindo dextrinas, que podem ser hidrolisadas pelas β-amilases em maltoses ou em glicose pelas amiloglucosidases. O processo de hidrólise enzimática do amido é realizado em duas etapas: a liquefação e a sacarificação (CHAPLIN e BUCKE, 1990).

Diante do conteúdo de amido presente nos rizomas de gengibre e a importância de estudos que avaliem este como matéria-prima para obtenção de destilados, este trabalho teve como objetivo comparar o desempenho de duas alfa-amilases no processo de hidrólise do amido de gengibre para obtenção de açúcares fermentescíveis e avaliar o efeito do tempo de ação da amiloglucosidase sobre estes.

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MATERIAL E MÉTODO Para a realização deste ensaio foi preparada uma suspensão

de 6 Kg contendo gengibre fresco e água de forma que a suspensão ficasse com 10% de amido.

Na etapa de liquefação foram utilizados como parâmetros fixos a concentração das α-amilases (1,2 Kg/t de amido) e o tempo de reação (2 h), sendo que na primeira hora o reator era mantido a 105ºC com a adição de 1/3 da quantidade de enzima e, na segunda hora, a temperatura era abaixada para 95º C. Nesta etapa foram testadas as α-amilases: Termamyl 2X e Liquozyme Supra 2X, ambas produzidas e comercializadas pela Novo Nordisk. Na sacarificação foi utilizada a enzima amiloglucosidase (AMG 300L- Novo Nordisk) na concentração de 2,25 L/t de amido, e temperatura de reação de 60ºC. Após a adição da amiloglucosidase foram retiradas amostras nos tempos 2, 18, 24, 36, 42, 48, 66 e 72 horas para posteriores análises de rendimento do processo e perfil dos açúcares extraídos.

Os hidrolisados obtidos foram caracterizados quanto ao Brix, glicose e perfil dos açúcares.

O teor de glicose foi determinado conforme método da Glicoseoxidase.

A análise do Brix foi realizada em refratômetro de luz. O perfil dos açúcares foi realizado em HPLC, marca Varian

modelo pró-star com duas bombas binárias e índice de refração (detector) com amostrador automático, sendo a coluna de marca BIORAD modelo AMINEX HPX 87P (fase estacionária Pb) 300 x 0,25mm, utilizando como fase móvel água e fluxo da amostra de 0,6 ml/minuto, na temperatura de 80ºC, que permite a quantificação de sacarídeos de Dp de 1 a 9 (KANEKO et al., 1990). Os perfis em área foram convertidos em concentração (g/l) a partir dos padrões.

As soluções padrões foram feitas a partir de soluções PA dos açúcares: glicose, frutose, maltose e sacarose em concentração de 10 g /L.

Para analisar o efeito da ação das α-amilases e do tempo de ação da amiloglucosidase sobre a concentração e perfil de açúcares foi feita a análise de variância (ANOVA) complementada pelo teste de comparação de médias de Tukey, no nível de 5% de probabilidade (CAMPOS, 1984).

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RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos para o teor de glicose nos hidrolisados após a ação das α-amilases estão apresentados na Tabela 1. Como pode ser observado após duas horas de ação ocorreu diferença significativa para o teor de glicose no hidrolisado, sendo este superior no tratamento que utilizou a Termamyl 2X. O teor de glicose no hidrolisado após a ação de amilases é determinado pela dosagem da enzima, condições de processo e eficiência da enzima. Segundo o fabricante das enzimas, a Liquozyme Supra (0,4Kg/t matéria seca, 5 ppm Ca, pH 5,5) apresenta uma maior eficiência na porcentagem de dextrose equivalente (11%) quando comparada com a Termamyl 120L (0,4Kg/t matéria seca, 70ppm Ca, pH 6,2) após duas horas de ação (9%), contudo, não é mostrada a comparação com a Termamyl 2X (NOVOZYMES, 2008). TABELA 1 – Médias e análise de variância para a comparação do teor de glicose nos hidrolisados obtidos a partir da ação das duas α-amilases. α-amilases Glicose

(g/L)*

Termamyl 8,29a Liquozyme 2,02b ANOVA G.L S.Q Q.M Valor F PROB.

>F Enzimas 1 58,97 58,87 1395,59 0,00024 Resíduo 4 0,17 0,04 Total 5 59,14

* Médias seguidas mesma letra na coluna não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Tukey. Após a ação das α-amilases avaliou-se o efeito do tempo de ação da amiloglucosidase (AMG 300L) sob o teor de glicose nos hidrolisados liquefeitos pelas duas enzimas. Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 2. A análise estatística dos dados mostrou terem ocorrido diferenças significativas entre os hidrolisados liquefeitos pelas duas α-

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amilases em todos os tempos de ação da AMG 300L, com os maiores teores para os hidrolisados que tiveram a ação da Liquozyme Supra 2X. Já com relação ao efeito do tempo de ação da AMG 300L dentro de cada tratamento das α-amilases, foi observado que no tratamento com Termamyl 2X o teor de glicose aumentou significativamente das 18h para as 24h de ação da amiloglucosidase, não ocorrendo diferença significativa após este período. Já no tratamento com Liquozyme Supra 2X, os maiores teores de glicose foram obtidos após 48h de ação da AMG 300L, com o maior teor obtido após 72h de ação da enzima. TABELA 2- Médias e análise de variância para a comparação do teor de glicose nos hidrolisados obtidos após a liquefação pelas duas α-amilases, nos diferentes tempos de ação da AMG 300L.

Tempo (h)

Termamyl* Liquozyme

18** 85,54Bb 106,37Ac 24 92,31Ba 106,37Ac 42 92,51Ba 107,28Abc 48 93,41Ba 109,11Aabc 66 94,53Ba 110,52Aab 72 95,08Ba 111,13Aa

ANOVA G.L S.Q Q.M Valor F PROB.

>F Enzima 1 2371,69 2371,69 1209,74 0,00001 Tempo 5 202,15 40,43 20,6226 0,00001

Resíduo 29 56,85 1,96 Total 35 2630,70

* Médias seguidas de mesma letra minúscula na mesma coluna não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Tukey. **Médias seguidas de mesma letra maiúscula na mesma linha não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Tukey.

A Figura 1 mostra os resultados obtidos para o perfil de açúcares no hidrolisado após a ação das α-amilases, ilustrando as porcentagens de glicose e outros açúcares como maltose, maltotriose, maltotetraose, sacarose e dextrinas nos hidrolisados.

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Os resultados do perfil dos açúcares na etapa de liquefação do amido para as α-amilases testadas demonstraram maiores porcentagens de dextrinas e glicose no hidrolisado liquefeito pela Liquozyme Supra 2X, com menores porcentagens de sacarose, maltotriose e maltose quando comparado com o hidrolisado obtido após a ação da Termamyl 2X.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

% c

onst

ituin

tes

do p

rfil

de

açúc

ares

Dext. Sacar. Maltetra. Maltotriose Maltose Glicose

Liquozyme 2X Termamyl 2X

Figura 1 – Perfil dos açúcares nos hidrolisados após ação das α-amilases.

A Figura 2 mostra os resultados obtidos no perfil de açúcares dos hidrolisados nos diferentes tempos de ação da amiloglusidase. Foi possível observar elevados porcentagens de glicose (>98%) nos hidrolisados independente da α-amilase utilizada na etapa de liquefação, sendo que no tratamento com a Termamyl 2X o tempo de 24h de ação da AMG é mais adequado.

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97

97,5

98

98,5

99

99,5

% g

licos

e no

ext

rato

18 24 42 48 66 72 Tempo (horas)

Liquozyme 2X Termamyl 2X

Figura 2. Efeito do tempo de ação da AMG 300L no teor de glicose após a ação das duas α-amilases.

CONCLUSÕES A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que nas

condições testadas: - o uso da Termamyl 2X na etapa de liquefação de suspensão de gengibre leva á obtenção de maior quantidade de glicose; - o hidrolisado obtido após a liquefação pela Liquozyme Supra 2X apresenta maior quantidade de glicose após as 18h de ação de AMG 300L, sendo necessário a avaliação em períodos inferiores á este; - são necessários pelo menos 24h de ação da AMG 300L para a obtenção de maior quantidade de açúcares fermentescíveis no processo de hidrólise-sacarificação de suspensão de gengibre.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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S.B.S. Propriedades gerais do amido. v.1. Série Cultura de tuberosas amiláceas latino americanas. CEREDA, M.P. (coord.). São Paulo: Fundação Cargill, 2001 224p. KANEKO, T. , KUDO, T. , HORIKOSHI, K. Comparison of CD composition produced by chimeric Cgtases. Agric. Biol. Chem. , v. 54, n. 1, p. 197 - 201, 1990. NOVOZYMES. Efficient liquefaction of starch. In: -- Starch application sheet. p.1-9. Disponível em: http://www.novoenzymes.com. Acesso em: 23 jun 2008. ZANIN, G. M. et al. Brazilian Bioethanol Program.Applied Biochemistry and Biotechnology. v. 84-86, p. 1147-1161, 2000.

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ESTUDO DA PODA DA MANDIOCA (Manihot esculenta Crantz.)

Eduardo Barreto AGUIAR1, Silvio José BICUDO2, Magno Luiz ABREU3, Felipe CURCELLI4

RESUMO: A mandioca (Manihot esculenta Crantz.) é amplamente cultivada em vários países tropicais do mundo. Suas raízes são importante fonte de carboidratos para a alimentação humana e animal, sendo também matéria prima para a produção de amido utilizado em diversos segmentos industriais. A poda da mandioca é uma prática cultural recomendada para a retirada de material de plantio, controle de pragas e em casos que ocorra geada. Atualmente tem sido utilizada por possibilitar o controle do mato com herbicidas não seletivos. É realizada no final do período de repouso fisiológico e somente recomendada com dois ciclos vegetativos (18 a 24 meses). Até o presente momento, os estudos realizados com a poda, apresentam resultados controversos e não conclusivos. O objetivo desse trabalho é estudar o efeito de variedades (5 clones), tipo de solo (arenoso e argiloso), densidade populacional (5, 10, 15 e 20 mil plantas) e época de poda (9 épocas e testemunha sem poda) relacionados com a poda. Os experimentos foram implantados em setembro de 2008 encontram-se em andamento, e têm colheita prevista para abril-maio de 2010. Palavras chave: controle do mato, teor de amido, área foliar.

Sumary: The cassava (Manihot esculenta Crantz.) is cultivated thoroughly at several tropical countries arround the world. Their roots are important carboidratos source for the human and animal feeding, being also matter excels for the production of starch used in several industrial segments. The pruning of the cassava is a cultural practice recommended for the retreat of planting material, control of curses and in cases that it happens frost. Nowadays it has been used to making possible the control of the bush with herbicides no selective. It is

1 Doutorando em agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP, bolsista CAPES. aguiareb@msn.com 2 Professor doutor, FCA - CERAT/UNESP, Botucatu/SP sjbicudol@fca.unesp.br 3 Mestrando em agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP, bolsista CAPES. Magno_abreu@ fca.unesp.br. 4 Doutorando em energia na agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. felipecurcelli@hotmail.com

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accomplished in the end of the period of physiologic rest and only recommended with two vegetative cycles (18 to 24 months). Until this moment, the studies accomplished with the pruning, present controversial and no conclusive results. The objective of this work is to study the effect of varieties (5 clones), soil type (sandy and loamy), population density (5, 10, 15 and 20 thousand plants) and pruning time (9 times and witness without pruning) related with the pruning. The experiments were implanted in September of 2008 meeting in process, and they will have crop foreseen for April-May of 2010. Keywords: Weeds control, amount of starch, leaf area.

INTRODUÇÃO

A mandioca (Manihot esculenta Crantz.) é uma planta de origem americana, que têm suas raízes como seu principal produto. Ricas em amido são consideradas importantes fontes de carboidratos para a alimentação humana e animal. A parte aérea também pode ser utilizada na alimentação animal, como fonte de fibras, proteínas e carboidratos, e possuí elevado potencial para sua utilização como energia em sistemas agroindustriais (CARVALHO, 1994; DIAS, 1966; LORENZI, 2003).

Cultivada em todo território brasileiro, é consumida principalmente nas formas de farinha, seu principal produto, in natura e na forma de polvilhos e féculas. Seu amido é importante matéria prima para vários segmentos da indústria de alimentos, têxtil, papelaria, tintas, adesivos, farmacêutica, bebidas, álcool entre outras.

A poda como prática cultural é freqüentemente realizada em muitas regiões brasileiras, e consiste basicamente na retirada da parte aérea das plantas, com corte das hastes rente ao solo. De maneira geral, é realizada manualmente com facão.

Em muitas situações é prática necessária por vários motivos, dentre eles a retirada de material para o plantio, o controle do mato com herbicidas, o controle de algumas pragas e doenças e a ocorrência de geadas. Todavia, a necessidade de controle químico do mato no segundo ciclo vegetativo, realizado geralmente com herbicidas não seletivos à cultura, têm tornado essa prática indispensável. Sua utilização se dá principalmente em lavouras extensas, onde o controle do mato através de capinas exige grande

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quantidade de mão-de-obra, tornando-o difícil de administrar e oneroso.

A poda como prática cultural é realizada em lavouras conduzidas com dois ciclos vegetativos (16 a 24 meses). É realizada no final do primeiro ciclo vegetativo, quando as plantas ainda se encontram no período de repouso fisiológico. Nas regiões tropicais e subtropicais brasileiras, isso ocorre no final do período frio e seco do ano, normalmente no mês de setembro (LORENZI, 2003).

De maneira geral, a poda altera a área foliar das plantas no segundo ciclo vegetativo. Plantas podadas apresentam brotações mais vigorosas e conseqüentemente uma maior área foliar comparadas a plantas que não foram podadas (CONCEIÇÃO, 1981). Por outro lado, consomem maior quantidade de carboidratos das raízes para a emissão das novas brotações, enquanto, plantas não podadas, consomem parte dos carboidratos armazenados nas hastes (LORENZI, 2003).

A maioria dos estudos realizados com poda não são considerados definitivos ou conclusivos, pois não contemplam os principais fatores que podem interferir no processo de produção. Dentre eles podemos citar: a época de poda, a época de plantio, a fertilidade do solo e a densidade populacional (LORENZI, 2003). O estudo desses fatores torna-se importantes por proporcionarem grandes alterações no metabolismo das plantas de mandioca, por conseguinte nas brotações do segundo ciclo.

O objetivo desse trabalho é estudar a poda como prática cultural para a cultura da mandioca, avaliando seus efeitos na produção de raízes e teores de amido. Tem o objetivo também de avaliar a constituição e o volume de produção da parte aérea como fonte de energia para utilização em processos industriais.

MATERIAIS E MÉTODOS O presente trabalho consiste em três experimentos que

englobam os fatores época de poda, variedades de mandioca e densidade populacional. Foram implantados em setembro de 2008 em dois locais, São Manuel-SP em solo arenoso e em Botucatu-SP, solo argiloso.

No experimento um está sendo avaliado o efeito da poda no segundo ciclo vegetativo, em cinco clones de mandioca cultivados

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comercialmente no Estado de SP, com arquitetura e porte distintos. Os clones são: IAC 12 (porte baixo e ramificação esgalhada), IAC 14 (porte alto e ramificação intermediária), IAC 15 (porte intermediário e ramificação intermediária), IAC 90 (porte alto e sem ramificação e Fibra (porte baixo e sem ramificação). Os clones serão avaliados com poda e sem poda. A poda será realizada no final do primeiro ciclo vegetativo, no mês de setembro de 2009. As parcelas são constituídas de quatro linhas de 12 plantas espaçadas 0,8 m entre plantas e 1,0 m entre linhas. O ensaio segue esquema fatorial 5 x 2 em blocos ao acaso, com 4 repetições.

O experimento dois avalia o efeito da poda em quatro densidades populacionais. O clone utilizado é o IAC 14, amplamente cultivado no Estado de SP. Os tratamentos são quatro densidades populacionais: 5.000, 10.000, 15.000 e 20.000 plantas por ha-1, avaliados com poda no final do segundo ciclo, em setembro, e sem poda. As parcelas são constituídas de quatro linhas, com 12 plantas, espaçadas 1,0 m, e, espaçamento entre as plantas variável, para proporcionar as densidades estudadas: 1 x 0,5 m (20,000 plantas.ha-1), 1 x 1 m (10.000 plantas.ha-1), 1 x 0,66 m (15.000 plantas.ha-1) e 1 x 2 (5.000 plantas.ha-1). O experimento está implantado em esquema fatorial 4 x 2 com quatro repetições.

O experimento três avalia o efeito de nove épocas de poda espaçadas 30 dias, de abril a dezembro, simulando épocas de poda realizadas no período de repouso fisiológico (abril a setembro), e no início do segundo ciclo vegetativo (outubro a dezembro) para a avaliação dos efeitos no atraso dessa prática, e, testemunha sem poda. O clone utilizado é o IAC 14. As parcelas são constituídas de quatro linhas de 12 plantas espaçadas 0,8 m entre plantas e 1,0 m entra linhas. O ensaio segue esquema de blocos ao acaso com 10 tratamentos e quatro repetições.

As avaliações realizadas serão: altura de planta de primeira ramificação na colheita, área foliar mensalmente no segundo ciclo, massa úmida e seca da parte aérea, número e comprimento de raízes, massa úmida, seca e teores de amido das raízes, realizados após a colheita, prevista para maio de 2010.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS O presente estudo encontra-se sendo conduzido nas Fazendas

Experimentais da UNESP em São Manuel-SP e em Botucatu-SP. Os experimentos estão implantados e apresentaram bom estande. Atualmente estão em fase de tratos culturais. As primeiras avaliações serão realizadas a partir de abril de 2009, quando iniciarem as primeiras podas do experimento três. O término das avaliações de campo está prevista para abril-maio de 2010, quando se iniciam as avaliações laboratoriais. Esse trabalho é objeto de tese de doutorado no programa de agricultura da FCA de Botucatu UNESP.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CONCEIÇÃO, A. J. Influência da poda na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz.). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MANDIOCA, 2, 1981, Cruz das Almas. Anais... Cruz das Almas: Sociedade Brasileira de Mandioca , 1981. LORENZI, J. O. Mandioca. Campinas: CATI, 2003, 166 p. (Boletim técnico, 245). DIAS, C. A. C. Cultura da mandioca. São Paulo: DPA Secretaria de Agricultura, 1966, 26 p. CARVALHO, J. L. H de. Mandioca: raiz e parte aérea na alimentação animal. Campinas: CATI, 1994. 9 p. (Instrução prática, 259).

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ESTUDO DE FORMULAÇÕES E PROPRIEDADES DE PASTA DE AMIDOS DE MANDIOCA MODIFICADOS COM TRIPOLIFOSFATO

(STPP) E TRIMETAFOSFATO (STMP).

Mariana SCHMIDT1, Cláudio CABELLO2 RESUMO: Amidos de mandioca foram modificados com a adição de fósforo (P) a úmido e a seco, em pH 8, 9,5 e 11, com diferentes porcentagens de Tripolifosfato de sódio (STPP) e Trimetafosfato de sódio (STMP). Esse trabalho teve como objetivo avaliar as melhores condições de reação para a fosfatação do amido e analisar a influência da incorporação de fósforo no amido sobre a viscosidade. A incorporação de fósforo no amido aumentou a viscosidade máxima, mas não houve correlação entre as concentrações de fósforo e efeitos na viscosidade final. O tratamento úmido foi mais eficiente quanto a incorporação de fósforo e o pH 9,5 foi o mais adequado para as reações. Palavras-chaves: amido modificado, fósforo, viscosidade. ABSTRACT: Cassava starches had been modified with the addition of phosohorus (P) humid and the dry one, in pH 8, 9,5 and 11, with different percentages of Tripolifosfato of sodium (STPP) and Trimetafosfato of sodium (STMP). This work had as objective to evaluate the best conditions of reaction for the phosphorylation of the starch and to analyze the influence of the incorporation of phosohorus in the starch on viscosity. The incorporation of phosohorus in the starch increased maximum viscosity, but it did not have correlation enters the concentrations of phosohorus and effect in final viscosity. The humid treatment was more efficient how much the incorporation of phosohorus and pH 9,5 were adjusted for the reactions. Keywords: modified starch, phosohorus, viscosity.

INTRODUÇÃO Amidos utilizados em alimentos são quimicamente modificados,

entre outras coisas, para aumentar a consistência da pasta. Modificações químicas envolvem a introdução de grupos funcionais na 1 Doutoranda em Energia na Agricultura, FCA/UNESP – Botucatu – SP maschmidt@fca.unesp.br 2 Orientador Professor Doutor, CERAT/UNESP – Botucatu - SP

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molécula do amido, resultando na alteração das propriedades físico-quimicas. Tais modificações do grânulo do amido nativo alteram profundamente o seu comportamento de gelatinização, pasta e retrogradação. Modificações no amido, que envolvem a alteração das características físicas e químicas do amido nativo para melhorar suas características funcionais, são utilizadas para adaptar o amido às aplicações específicas do alimento (Hermansson & Svegmark, 1996).

Formulações de diamidos fosfatados são geralmente considerados as reações mais importantes usadas para preparar amidos modificados para alimentos (Lim & Seib, 1993). Segundo o Codex Alimentarius – FAO, o amido modificado é considerado um aditivo químico em alimentos, a legislação preconiza níveis de fósforo não superiores há 0,4%.

Os amidos fosfatados podem ser agrupados em duas classes: monoamido fosfato e diamido fosfato (amido com ligações cruzadas). Trimetafosfato de sódio (STMP) e Tripolifosfato de sódio (STPP), entre outros, são utilizados para esterificar diferentes cadeias de amilose e/ou amilopectinas e produzir dupla ligação nestes amidos para alimentos (Wattanchant el al., 2003).

O reagente STPM é descrito como um eficiente agente de produção de ligações cruzadas em altas temperaturas com amidos semi-secos e em temperaturas médias com amidos hidratados em pastas aquosas (Kerr & Cleveland, 1962). Amido éster fosfato com ligações cruzadas têm propriedade que são de grande interesse para a indústria alimentícia, pois são mais resistentes a gelatinização e maior estabilidade térmica de pasta. A quantidade de reagente de ligação cruzada, os efeitos das diferentes condições de reação tais como a concentração de amido, temperatura, pH e a concentração do catalisador exercem um papel importante durante a preparação de amido modificado. Geralmente, as condições de reações usadas para ligações cruzadas e esterificações são diferentes.

MATERIAIS E MÉTODOS O amido de mandioca utilizado foi amido comercial do tipo 1,

cedido pela empresa Amidos Halotek-Fadel Ltda. Os reagentes utilizados foram Tripolifosfato de sódio (STPP) e Trimetafosfato de sódio (STMP) cedidos pela Astaris do Brasil S.A.

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Os processos de fosfatação dos amidos de mandioca foram realizados conforme métodos descritos por Lim & Seib (1993) e Deetae et. al. (2008). Foram realizados três ensaios: Primeiramente, o amido de mandioca foi fosfatado em soluções de 30 g de amido para 30 ml de água, com adição de sulfato de sódio, em pH 8 e 11, com porcentagens de 5 ou 7% de tripolifosfato de sódio (STPP), 5 ou 7% de trimetafosfato de sódio (STMP), 2% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 5% de trimetafosfato de sódio (STMP) e 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 2% de trimetafosfato de sódio (STMP). A fosfatação teve inicio à temperatura ambiente e depois de 1 hora a temperatura foi elevada a 130ºC durante 120 minutos. No segundo ensaio, o amido foi fosfatado a seco (22, 27 e 32% de umidade), em pH 9,5 com 4% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP) e 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP). Novamente a fosfatação teve início à temperatura ambiente e depois de 1 hora a temperatura foi elevada a 130ºC durante 120 minutos. No terceiro ensaio, o amido de mandioca foi fosfatado a úmido e a seco (30% de umidade), em pH 9,5 com porcentagens de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP). A fosfatação teve inicio à temperatura ambiente e depois de 1 hora a temperatura foi elevada a 130ºC durante 6 horas.

A quantidade de fósforo nos amidos, após as modificações, foram determinadas por princípio colorimétrico seguindo o método de Malavolta, Godofredo e Oliveira (1997). As propriedades de pasta dos amidos modificados foram determinadas com o analisador rápido de viscosidade (RVA – Rapid Visco Analyser).

RESULTADOS E DISCUSSÃO As quantidades de fósforo nos amidos após a fosfatação a

úmido, com porcentagens de 5 ou 7% de tripolifosfato de sódio (STPP), 5 ou 7% de trimetafosfato de sódio (STMP), 2% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 5% de trimetafosfato de sódio (STMP) e 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 2% de trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na tabela 1.

76

Tabela 1- Quantidade de fósforo incorporado aos amidos modificados a úmido com STPP e/ou STMP.

Tratamento Fósforo (%)

5% STPP / pH 8 0,047 5% STPP / pH 11 0,047 7% STPP / pH 8 0,050 7% STPP / pH 11 0,038 5% STMP / pH 8 0,030

5% STMP / pH 11 0,045 7% STMP / pH 8 0,039

7% STMP / pH 11 0,056 5% STPP – 2% STMP / pH 8 0,064

5% STPP – 2% STMP / pH 11 0,087 2% STPP – 5% STMP / pH 8 0,085

2% STPP – 5% STMP / pH 11 0,118

As propriedades de pasta dos amidos fosfatados a úmido, com porcentagens de 5 ou 7% de tripolifosfato de sódio (STPP), 5 ou 7% de trimetafosfato de sódio (STMP), 2% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 5% de trimetafosfato de sódio (STMP) e 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 2% de trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na tabela 2.

77

Tabela 2 – Propriedades de pasta dos amidos modificados a úmido com STPP e/ou STMP em relação à incorporação de fósforo no amido.

Os valores de incorporação de fósforo foram inferiores aos

obtidos por Lim & Saib (1993) e Muhammad et al. (2000) na fosfatação de amido de batata, milho, trigo e amido de sago respectivamente. Observamos que os amidos com maior incorporação de fósforo apresentaram grandes quedas nas viscosidades e não apresentaram gelatinização.

As quantidades de fósforo nos amidos após fosfatação a seco, em pH 9,5 com 4% de tripolifosfato de sódio (STPP) para 1% de trimetafosfato de sódio (STMP), e 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) para 1% de trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na tabela 3.

% Fósforo

VMáx V pasta

quente (95ºC)

após a quebra

de V

Quebra de V

VFinal Tendência Retrogradação

t Pico (min)

T Gelatinização

0,047 291,4 141,0 153,8 288,0 147,0 5,5 60,1 0,047 981,3 504,3 213,3 989,0 484,6 4,9 60,6 0,050 344,8 151,5 193,3 331,8 180,3 5,3 58,8 0,038 1177,1 756,8 420,4 1210,7 454,0 4,8 58,8 0,030 569,1 213,1 356,0 353,1 140,0 5,3 87,2 0,045 758,4 272,1 486,3 394,1 122,0 5,2 52,2 0,039 512,5 265,9 250,7 338,4 76,6 5,2 70,1 0,056 668,0 336,5 331,5 468,7 132,3 5,1 58,2 0,064 547,8 365,7 182,1 474,7 120,1 5,1 50,3 0,087 8,6 6,1 2,4 9,1 3,0 4,1 - 0,085 435,8 181,5 254,4 343,7 162,2 3,4 58,1 0,118 6,2 4,0 2,3 5,0 0,9 5,2 -

0 432,3 199,0 233,3 298,6 99,6 5,7 66,5

78

Tabela 3- Quantidade de fósforo incorporado aos amidos modificados a seco com STPP e STMP.

Tratamento Fósforo (%)

4% STPP – 1% STMP / pH 9,5 / U = 22% 0,1469 4% STPP – 1% STMP / pH 9,5 / U = 27% 0,128 4% STPP – 1% STMP / pH 9,5 / U = 32% 0,1125 5% STPP – 1% STMP / pH 9,5 / U = 22% 0,132 5% STPP – 1% STMP / pH 9,5 / U = 27% 0,235 5% STPP – 1% STMP / pH 9,5 / U = 32% 0,2057

No gráfico da figura 1, pode-se observar a relação da umidade

inicial da reação de modificação com a incorporação de fósforo no amido.

22 24 26 28 30 320,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

%P

Umidade (%)

4%STPP-1%STMP 5%STPP-1%STMP

Figura 1 – Gráfico da umidade inicial da reação de modificação

relacionada com a incorporação de fósforo no amido.

As propriedades de pasta dos amidos fosfatados à seco, em pH

9,5 com 4% de tripolifosfato de sódio (STPP) para 1% de trimetafosfato de sódio (STMP), e 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) para 1% de trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na tabela 4.

79

Tabela 4 – Propriedades de pasta dos amidos modificados a seco com STPP e STMP em relação à incorporação de fósforo no amido.

A relação entre a viscosidade final e a umidade inicial da

reação de modificação do amido pode ser melhor visualizada no gráfico da Figura 2.

22 24 26 28 30 32

150

200

250

300

350

400

Vis

cosi

dade

Fin

al

Umidade (%)

4%STPP - 1%STMP 5%STPP - 1%STMP

Figura 2 – Gráfico da viscosidade final em relação a umidade inicial da

reação de modificação do amido.

% Fósforo

VMáx V pasta

quente (95ºC)

após a quebra

de V

Quebra de V

VFinal Tendência Retrogradação

t Pico (min)

T Gelatinização

0,1469 930,9 205,9 725,1 164,1 -41,75 5,07 62,05 0,128 721,8 282,2 439,6 388,5 106,33 5,40 64,85 0,1125 894,9 199,9 695,0 206,3 6,33 5,07 61,95 0,132 861,5 156,3 705,2 402,4 246,08 5,33 63,6 0,235 777,4 102,7 674,8 381,1 278,42 5,33 64,75 0,2057 853,5 157,0 696,5 257,0 100,5 5,1 61,5

0 432,3 199,0 233,3 298,6 99,6 5,7 66,5

80

Os valores de incorporação de fósforo foram superiores aos da fosfatação a úmido, mas ainda inferiores aos obtidos por Lim & Saib (1993) e Muhammad et al. (2000) na fosfatação de amido de batata, milho, trigo e amido de sago respectivamente. As quantidades de fósforo nos amidos após a fosfatação a úmido e a seco, com pH 9,5 e porcentagens de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na Tabela 5. Tabela 5- Quantidade de fósforo incorporado aos amidos modificados

com STPP e STMP, pH 9,5, a úmido e a seco. Tratamento / tempo Fósforo (%)

5% STPP – 1% STMP / Seco / 2 horas 0,045 5% STPP – 1% STMP / Seco / 4 horas 0,093 5% STPP – 1% STMP / Seco / 6 horas 0,138

5% STPP – 1% STMP / Úmido / 2 horas 0,171 5% STPP – 1% STMP / Úmido / 4 horas 0,237 5% STPP – 1% STMP / Úmido / 6 horas 0,255

Na Figura 3, pode-se observar o gráfico da relação entre o tempo e a incorporação de fósforo no amido. Em ambas as reações, a incorporação de fósforo aumenta com o tempo de reação.

81

2 3 4 5 6

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

%P

tempo (horas)

Úmido Seco

Figura 3 - Gráfico da relação entre o tempo e a incorporação de fósforo

no amido.

As propriedades de pasta dos amidos modificados à úmido e à seco, com pH 9,5 e porcentagens de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na Tabela 6. Tabela 6 – Propriedades de pasta dos amidos modificados a úmido e a seco com STPP e STMP em relação à incorporação de fósforo no amido.

% Fósforo

VMáx V pasta quente

(95ºC) após a

quebra de V

Quebra de V

VFinal Tendência Retrogradação

t Pico (min)

T Gelatinização

0,045 613,3 273,83 339,4 368,4 94,58 6,07 67,20 0,093 1027,2 218,92 808,3 460,8 241,83 5,47 64,90 0,138 1027,6 255,92 771,7 408,7 152,75 5,40 62,40 0,171 981,8 247,08 734,8 402,7 155.58 5,67 64,45 0,237 362,3 127,25 235,6 262,4 135,17 5,27 - 0,255 251,1 93,75 157,3 139,0 45,25 4,33 -

0 * 432,3 199,0 233,3 298,6 99,6 5,7 66,5

82

Na Figura 4 observa-se a relação da Viscosidade final com o tempo de reação.

2 3 4 5 6

120140160180200220240260280300320340360380400420440460

Vis

cosi

dade

Fin

al

tempo (horas)

Seco Úmido

Figura 4 – Gráfico da viscosidade final em relação ao tempo de reação.

CONCLUSÕES A incorporação de fósforo em todos os tratamentos utilizados

não ultrapassou o limite permitido pelo Codex Alimentarius – FAO. A incorporação de fósforo no amido aumenta sua viscosidade máxima. Não houve correlação entre as concentrações de fósforo aplicadas no tratamento e efeitos na viscosidade final. Comparando o tratamento a seco com o úmido, este último apresentou maior quantidade de fósforo incorporada, mostrando uma relação linear entre o tempo de tratamento e a quantidade de fósforo incorporada. Os tratamentos indicaram que o pH 9,5 é mais adequado às reações com fósforo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DEETAE, P. et. al. Preparation, pasting properties and freeze–thaw stability of dual modified crosslink-phosphorylated rice starch. Carbohydrate Polymers, v. 73, jul., p. 351-358, 2008.

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HERMANSSON, A. M.; SVEGMARK, K. Developments in the understanding of starch functionality. Trends in Food Science & Technology. v.7, nov., p. 345-353, 1996. KERR, R.W.; CLEVELAND, F.C. Thickening agent and method of making the same. U.S. Patent 3, 021, 222, 1962. LIM, S., SEIB, P. A., Preparation and pasting properties of wheat and corn starch phosphates. Cereal Chemistry, 70, p. 137-144, 1993. MALAVOLTA, E., GODOFREDO, C.V., OLIVEIRA, S.A. Metodologia para análise de elementos em material vegetal. Cap. 6 in: Avaliação do estado nutricional das plantas: principio e aplicação. 2ed. Piracicaba: POTAFOS, 1997. MUHAMMAD, K. et al. Effect of pH on phosphorylation of sago starch. Carbohydrate Polymers, 42, p. 85-90, 2000. WATTANCHANT, S.; MUHAMMAD, K.; HASHIM, D.; RAHMAN, R.A. Effect of cross-linking reagents and hydroxypropylation levels on dualmodified sago starch properties. Food Chemistry, 80, p. 463-471, 2003.

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PRODUÇÃO DE EDULCORANTES DE HIDROLISADOS ENZIMÁTICOS DE AMIDO DE MANDIOCA

Vanessa CASSONI1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: A utilização de edulcorantes oriundos de processos enzimáticos do amido de mandioca é pouco utilizada no Brasil, o qual utiliza geralmente produtos originados da cana de açúcar. Nos EUA, por exemplo, bebidas refrigerantes são adoçadas com hidrolisados de milho. Os produtos das hidrólises de amido de mandioca são glicose, maltose e uma série de oligossacarídeos e polissacarídeos que encontram utilização na funcionalização de alimentos. Neste grupo enquadram-se os edulcorantes que aditam sabores e “corpo” a produtos que são demandados por consumidores específicos. O presente trabalho utilizará basicamente 4 grupos de enzimas para o processo de hidrólise do amido de mandioca. Após o processo de hidrólise enzimática, o hidrolisado passará por um processo de purificação com a finalidade de remoção de contaminantes originários da matéria prima e em seguida serão avaliados processos de transformação deste material em outros produtos através de reações enzimáticas e transformações físicas para recuperação de produtos na forma cristalizada. Palavras-chaves: amido, edulcorante, hidrólise. ABSTRACT: The use of sweeteners originated from enzymatic processes of the cassava starch is little used in Brazil, as it is generally used products originated from sugar cane. In the US, for example, soft drinks are sweetened with corn hydrolyzed products. The products of the cassava starch hydrolysis are glucose, maltose and a series of oligosaccharides and polysaccharides which find use in food functionalization. In this group are included the sweeteners which add flavour and “body” to products demanded by specific consumers. The present work will basically use 4 groups of enzymes to the process of cassava starch hydrolysis. After the process of enzymatic hydrolysis, the hydrolyzed will pass through a process of purification with the purpose of removal of contaminants originated from the raw material, and after this 1 Doutoranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. cassoni@fca.unesp.br 2 Professor Doutor- CERAT/UNESP, Botucatu/SP seccerat@fca.unesp.br

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will be evaluated the processes of transformation of this material into other products through enzymatic reactions and physical transformations for the recovering of products in a crystallized form. Keywords: starch, sweeteners, hydrolysis

INTRODUÇÃO

No Brasil o edulcorante mais conhecido e utilizado pelas indústrias de alimentos e de bebidas, é originário da cana-de-açúcar, a sacarose (glicose-frutose). A sacarose, além de apresentar um poder edulcorante maior do que o da glicose, também apresenta outras características positivas como contribuir para a produção de aromas e cores características, valor nutricional adequado e fácil obtenção. Contudo, outros fatores levam à necessidade de se estudar o desenvolvimento de novos edulcorantes, assim como a necessidade de se buscar novas matérias primas para a obtenção dos mesmos ROMÁN (2008).

As necessidades de novos produtos geraram pesquisas com diferentes matérias primas, como obter edulcorantes a partir do amido (mandioca, milho), sendo assim, pesquisar o poder edulcorante maior ou até menor ao da sacarose, equiparando seu poder nutricional.

Em 1811, Kirchoff, citado por Román (2007), aqueceu uma mescla de amido e H2SO4, considerando a primeira tentativa de se obter em escala industrial um hidrolisado de amido como edulcorante, com a finalidade de se obter glicose de maior pureza.

Após o aperfeiçoamento do processo de hidrólise para obtenção da glicose, foi aperfeiçoado o processo de isomerização da glicose em frutose, já que a frutose apresenta poder edulcorante maior ao da glicose e ao da sacarose. Sendo assim, essa descoberta levou à novos estudos, possibilitando o desenvolvimento de novos mercados.

A hidrólise enzimática tem sido muito utilizada pelas indústrias na produção de álcool de amiláceos. As α-amilases hidrolisam a cadeia de amido, produzindo dextrinas, que podem ser hidrolisadas pelas β-amilases em maltoses ou em glicose pelas amiloglucosidases. O processo de hidrólise enzimática do amido é realizado em duas etapas: a liquefação e a sacarificação.

Diante da facilidade de se obter um hidrolisado de amido de mandioca o presente trabalho tem como objetivo geral a definição dos melhores parâmetros operacionais para produção de edulcorantes de hidrolisados de mandioca utilizando catalisador enzimático.

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MATERIAIS E MÉTODOS Para a pesquisa serão utilizadas amostras de amido obtidos de

duas formas: a partir de raízes de mandioca que serão processadas no Laboratório de Processos de Matéria-prima do CERAT/UNESP e amido de mandioca, que será fornecido pela Amidos Pasquini – J.A. Pasquini & Cia Ltda/Nova Esperança-PR.

Primeiramente o experimento será realizado em pequena escala para a otimização do processo e posteriormente o experimento será realizado em escala industrial.

Para a hidrólise do amido será utilizado a enzima α-amilase TERMAMYL 120 L, que é uma enzima termo-estável produzida por cepas de Bacillus liqueniformis. Esta enzima é uma endoamilase que hidrolisará ligações α(1-4) em amilose e amilopectina em oligossacarídeos e maltodextrinas. A temperatura será de 80-90°C e o tempo de reação será 1-3 horas (GUZMÁN; PAREDES, 1995).

Para a sacarificação do amido será utilizada a enzima amiloglucosidase (AMG) e a enzima pululanase. As amiloglucosidases são exoamilases que catalisam a quebra das ligações glicosídicas α-1,4 a partir de uma extremidade não redutora da molécula de amido e as pululanases são endoamilases desramificantes que quebram as ligações α-1,6 do pululano, permitindo a sacarificação completa do amido. A temperatura ocorrerá entre 50-60°C, o tempo de reação de 80-90 horas e o pH entre 4-5 (GUZMÁN; PAREDES, 1995).

Após o processo de sacarificação será realizada a clarificação e a purificação do material obtido com a finalidade de remoção das impurezas originária da matéria prima.

Análises de AR e ART serão realizadas como acompanhamento do processo de hidrólise e sacarificação do amido. O teor de açúcares totais será determinado pelo método de Somogy, (1945).

A isomerização da glicose em frutose que permite incrementar o poder edulcorante nos xaropes.

Para a isomerização, primeiramente será realizado a evaporação para aumentar o conteúdo de sólidos até 40-50% e em seguida será adicionado Mg+2 como cofator para a enzima (CARDOSO et al., 2008).

A isomerização enzimática será realizada pela glicose-isomerase que se realizará em reatores contendo a enzima imobilizada. A temperatura ótima para a enzima encontra-se entre 50-55°C e o pH,

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ligeiramente alcalino, entre 7,5 / 8,5, até a conversão de glicose em frutose de 42% como mínimo (CARDOSO et al., 2008).

O produto da isomerização, passará pelo processo de purificação.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARDOSO, M. H. et al. Efeito da associação de pectinase, invertase e glicose isomerase na qualidade do suco de banana. Ciênc. Tecnol. Aliment. [online]. 1998, vol. 18, no. 3 [citado 2008-11-17], pp. 275-282. Disponível em: < http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-20611998000300005&lng=pt&nrm=iso >. ISSN 0101-2061. doi: 10.1590/S0101-20611998000300005. Acesso em: 16 nov. 2008. GUZMÁN; M.H.; PAREDES; L.O. Amylolytic enzymes and products derived from starch: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v.36, n.5, p.373-403, 1995. ROMÀN. M.G., Transformación de almidones. Tecnología de los Cereales Ldo. Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Granada, España. Departamento de Engeniería Química. 2008. Disponível em: http://www.ugr.es/~mgroman/materiales/t6.pdf. Acesso em: 4 nov. 2008. SOMOGY, M. Determination of blood sugar. J. Biol. Chem., n.160, p. 69 - 73, 1945.

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SELETIVIDADE DE HERBICIDAS A CULTURA DA MANDIOCA AUTORES: MAGNO LUIZ DE ABREU, SILVIO JOSE BICUDO, DAGOBERTO MARTINS, EDUARDO BARRETO AGUIAR, FELIPE CURCELLI, SIMERIO CARLO DA SILVA CRUZ, FRANCISCO RAFAEL DA SILVA PEREIRA, ELISEO LUIZ BRACHTVOGEL. RESUMO: Alguns herbicidas podem causar injurias nas plantas da mandioca, inibindo o seu crescimento e reduzindo sua produtividade. O objetivo deste trabalho será avaliar a seletividade de herbicidas e o efeito da fitotoxidade na cultura da mandioca. Os tratamentos consistirão na utilização dos herbicidas Ametrina, Clomazone, ametrina + clomazone, haloxyfof-methil, Sethoxydim, fluazifop-p-butil, quizalofop-p-ethil, Lactofen, Fomezafem e Bentazon, comparados às testemunhas com e sem mato. Este estudo será conduzido durante um ciclo da cultura, sendo utilizado o delineamento experimental DIC (delineamento inteiramente casualisado). PALAVRAS-CHAVES: Seletividade, fitotoxidade, mandioca ABSTRACT: Some herbicides can damages on the cassava plants, reducing the growth and yield of the crop. The objective of this work will be to evaluate the selectivity of the herbicides and phytotoxicity effect in the cassava crop. The treatments will consist on the use of Ametrina, Clomazone, ametrina + clomazone, haloxyfof-methil, Sethoxydim, fluazifop-p-butil, quizalofop-p-ethil, Lactofen, Fomezafem, e Bentazon compared with the control with and without weed. This study will be realized during one crop cicle, using the experimental design DIC (randomized entirely design). KEYWORDS: Selectivity, phytotoxicity, cassava

INTRODUÇÃO A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma cultura

tradicional nas regiões tropicais, produtora de carboidratos e de considerável importância na alimentação humana e animal (Andrade, 1989), sendo aproveitado desde as folhas até as raízes. O ciclo da mandioca pode atingir até dois anos, sendo que o manejo de plantas daninhas é bastante complexo, (Deuber, 1997), podendo reduzir

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drasticamente a produção de mandioca. A mandioca ocupa posição de destaque na agricultura como um dos alimentos energéticos mais consumidos nos trópicos, sendo suplantada apenas pelo arroz, cana-de-açúcar e milho (FAO, 1996). A parte economicamente mais importante da planta são as raízes tuberosas, ricas em amido, que são utilizadas na alimentação humana e animal ou como matéria-prima para diversas indústrias (alimentícia farmacêutica, de papel, têxtil) (Peressin, 1997).

Diversos autores têm procurado avaliar o período de competição entre a mandioca e as plantas daninhas que ocasiona as maiores perdas de produtividade. Pinho et al. (1980) relatam que capinas realizadas até 90 dias após o plantio aumentam consideravelmente a produção de ramas e raízes da mandioca. Alcântara et al. (1982) evidenciaram que a manutenção da cultura no limpo a partir de 120 dias após o plantio não incrementou significativamente a produção. Em suma, a cultura é mais afetada pela interferência imposta pelas plantas daninhas durante os três ou quatro primeiros meses após o plantio.

Waron & Gartner (1972) afirmaram que a cultura deve permanecer livre de plantas daninhas durante os seis primeiros meses de seu desenvolvimento. Howeler & Ballesteros (1987), observaram que a mandioca é muito sensível à competição imposta pelas plantas infestantes durante os primeiros três a quatro meses de idade.

A eliminação das invasoras representa atualmente cerca de 56% da mão-deobra utilizada no plantio e condução da mandioca, o que significa aproximadamente 30% do custo total de produção (Miranda et al., 1995). Na cultura da mandioca, os dois métodos mais utilizados para o controle de plantas daninhas são o mecânico, por meio de capinas, e o químico, por meio de herbicidas.

Pouco se sabe, no entanto, a respeito da seletividade e eficácia de alternativas de controle químico de plantas daninhas na cultura da mandioca. Oliveira Jr. (1994), indica que a resposta da mandioca à aplicação de herbicidas varia desde a total seletividade até o completo comprometimento da produção, por causa da fitotoxicidade provocada à cultura. No entanto esse trabalho vem a ser desenvolvido

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com o objetivo principal de avaliar os efeitos de fitocixicidade e injurias causadas no desenvolvimento vegetativo, produção e beneficiamento da cultura da mandioca, dos principais herbicidas utilizados no controle de plantas daninhas em nivel comercial.

METODOLOGIA

O plantio se dará em dois ambientes e datas distintas o primeiro foi istalado na primeira quinzena de outubro de 2008 em solo arenoso na Fazenda experimental da UNESP-FCA em São Manuel-SP e o segundo na segunda quinzena de novembro de 2008 em solo de textura média argilosa na fazenda lageado área experimental da UNESP-FCA em Botucatu-SP, as parcelas serão constituídas de 4 linhas de 10 plantas, com 8 metros de comprimento, espaçamento de 1 metro entre linhas e 0.8 m entre manivas semente. As avaliações serão realizadas nas duas linhas centrais da parcela. Os clone utilizados serão IAC-14 e IAC 576-70, por representar a maior área plantada com mandioca no Estado de São Paulo em duas áreas distintas, industrial e consumo in natura respectivamente.

O delineamento utilizado será o de blocos inteiramente casualizados com quatro repetições. As aplicações dos herbicidas serão realizadas em pré emergência com as moléculas Ametrina, Clomazone, Ametrina + Clomazone e Atrazina, e pós emergência com, Haloxyfof-methil, Sethoxydim, fluazifop-p-butil, Quizalofop-p-ethil, Fomezafem, Bentazon, testemunha sem mato e testemunha com mato.

Serão realizadas avaliações de fitotoxicidade aos herbicidas aplicados em pré-emergência 30, 45, 60 e 90 dias após a aplicação, e em pós-emergência entre 14 a 21 dias após a brotação será realizada a aplicação, as avaliações serão realizadas 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação. As notas visuais seguirão uma escala de percentual de notas, onde 0 (zero) corresponde a nenhuma injúria demonstrada pelas plantas e 100 (cem) a morte das plantas, segundo a Sociedade Brasileira da Ciência das Plantas Daninhas.

A colheita será realizada com 1 ciclo vegetativo, prevista para agosto e setenbro de 2009. Serão realizadas às seguintes avaliações agronômicas: altura de plantas, altura de primeira ramificação, número de hastes e área foliar, durante o

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desenvolvimento da cultura; peso de raízes (fresco e úmido), número médio de raízes por planta, diâmetro médio de raízes, comprimento médio de raízes, peso médio (seco e úmido) das cepas (manivas semente) e peso de parte aérea (seco e úmido) na colheita.

RESULTADOS PRELIMINARES

Os dados referentes às avaliações de fitotoxicidade em pré-emergência nas variedades IAC-14 e IAC576-70 encontram-se na Tabela 1 e 2, respectivamente. Aos 29 dias após a aplicação (DAA) os tratamentos não apresentaram diferença em relação à testemunha sem herbicida. Aos 36 DAA os tratamentos não obtiveram nenhuma diferença significativa em relação aos demais tratamentos e a testemunha sem herbicida, e os sintomas observados são considerados leves. Tabela 1. Fitotoxicidade (%) observada aos 29 e 36 DAA para os diferentes herbicidas aplicados e pré-emergencia na variedade IAC-14.

Tratamentos 29 DAA 36 DAA Ametrina+clomazone 1 a 6,5 a Clomazone 4 a 7 a Ametrina 8 a 9,75 a Atrazina 9,5 a 14,25 a CV% 80,76 83,10 Tabela 2. Fitotoxicidade (%) observada aos 29 e 36 DAA para os diferentes herbicidas aplicados e pré-emergencia na variedade IAC576-70.

Tratamentos 29 DAA 36 DAA Ametrina+clomazone 3,75 a 3,00 a Clomazone 6,25 a 5,00 a Ametrina 7,75 a 8,75 a Atrazina 10,00 a 9,25 a CV% 63,84 66,67

Na avaliação realizada nos herbicidas em pós-emergência nas variedades IAC-14 e IAC576-70 aos 2 e 7 DAA, encontram-se nas tabelas 3 e 4 e apresentaram diferenças entre os tratamentos e comportamento varietal em resposta as injúrias causadas pelos

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herbicidas a cultura. Foi observado que a molecula Quizalofop-p-ethil foi à única nas duas datas de avaliação que não diferenciou das testemunhas, sendo que na variedade IAC-14, as moleculas bentazon e fomezafem, foram as que causaram maior injuria a cultura mandioca chegando a um nivel de dano proximo a 60%. O comportamento dos mesmos herbicidas foram diferentes na variedade IAC576-70 onde as unicas que deferiram das testemunhas foram as moleculas bentazon e fomezafem que proporcionaram o mais alto nível de injúria para a cultura da mandioca, e foi observado que este tratamento teve sua fitotoxicidade aumentada com o decorrer das avaliações das duas avaliações. Tabela 3. Fitotoxicidade (%) observada aos 2 e 7 DAA para os diferentes herbicidas aplicados e pós-emergencia na variedade IAC-14.

Tratamentos 2 DAA 7 DAA Quizalofop-p-ethil 0,00 a 0,00 a Testemunha sem mato 0,00 a 0,00 a Testemunha com mato 0,00 a 1,00 a Haloxyfof-methil 1,50 ab 2,50 a Sethoxydim 2,00 ab 3,50 a fluazifop-p-butil 3,00 ab 4,75 a Bentazon 44,75 b 46,25 b Fomezafem 38,75 b 56,25 b CV% 27,38 29,85 Tabela 4. Fitotoxicidade (%) observada aos 2 e 7 DAA para os diferentes herbicidas aplicados e pós-emergencia na variedade IAC576-70.

Tratamentos 2 DAA 7 DAA Testemunha sem mato 0,00 a 0,00 a Testemunha com mato 0,00 a 0,00 a Sethoxydim 0,25 a 0,75 a Quizalofop-p-ethil 0,50 a 1,25 a Haloxyfof-methil 0,50 a 2,00 a fluazifop-p-butil 3,50 a 4,50 a Bentazon 5,25 a 38,00 b

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Fomezafem 33,75 b 56,50 c CV% 64.91 36.96

CONCLUSÃO Ainda não se tem informações consistentes, mas

percebesse que as moleculas em pré-emergencia não causaram nenhum tipo de injuria até o momento na cultura e em pós as moleculas bentazon e fomezafem foram as que, mas acrediram a cultura. A molecula Quizalofop-p-ethil foi única que não causou injurianas duas variedades quando aplicada em pós-emergência e espera-se que ao final da pesquisa seja encontrada uma molecula seletiva ou que cause menor dano a cultura da mandioca em pós – emergência.

REFERÊNCIAS ALCÂNTARA, E.N.; CARVALHO, J.E.B.; LIMA, P.C. Determinação do período crítico de competição das plantas daninhas com a cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz). In: EPAMIG. Projeto Mandioca, relatório 76/79. 1982. Belo Horizonte, EPAMIG, 1982. p.147- 149. ANDRADE, C.A.B. Efeitos de espaçamentos, idades de colheita e anos de plantio sobre algumas características de duas cultivares de mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Lavras: ESAL: 1989. 63p. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) – Escola Superior de Agricultura de Lavras, 1989. DEUBER, R. Ciência das plantas daninhas - Manejo. Campinas: Ed. do autor, 1997. 284 p. v.2. FAO. Rome, Production yearbook, v.45, p.5-95, 1996. HOWELER, R.H., BALLESTEROS, D. El cultivo de la yuca en los llanos Orientales de Colombia: variedades y prácticas agronómicas. Cali: CIAT, 1987. 29p. (Boletim técnico, 35). MIRANDA, I.J.; LAVINA, M.L.; POA, A.C. Controle de plantas daninhas na cultura da mandioca através de herbicidas pré-emergentes pós

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plantio em podzólico vermelho amarelo distrófico. In: Congresso Brasileiro de Herbicidas e Plantas Daninhas, 20, Florianópolis-SC. 1995. Resumos... Florianópolis, SBCPD, 1995. p.138-139. OLIVEIRA JR., R.S. Seletividade e eficiência de trifluralin e diuron aplicados em diferentes formas na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz). Revista Unimar, v.16, n.2, p.317-325, 1994. PERESSIN, V.A. Matointerferência na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz) em duas regiões do estado de São Paulo. Jaboticabal: Universidade Estadual Paulista, 1997. 132p. (Tese de doutorado em Agronomia). PINHO, J.L.N.; QUEIROZ, G.M.; MELO, F.L.O.; LOPES, J.G.V.; OLIVEIRA, F.C. Controle de plantas daninhas na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz), no Ceará. In: EPACE. Relatório anual de pesquisa da EPACE. Fortaleza, CE. 1980. p.53-81. WARON, L.A.; GARTNER, J.J. El cultivo de la yuca. In: Instituto ColombianoAgropecuário. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias de Palmira, Colombia, 1972. p.14.

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SISTEMAS DE PURIFICAÇÃO DE BIOETANOL ORIGINÁRIO DE MINI USINAS DE MANDIOCA

Cristiane da Cunha SALATA1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: As pequenas unidades produtoras de etanol não possuem escala de produção para instalar colunas destiladoras complexas visando obter álcool de melhor qualidade. Desta forma, novas tecnologias de separação físico-químicas do setor sucroalcooleiro serão avaliadas com o intuito de adaptá-las técnica e economicamente a produção de etanol de mandioca devido às novas circunstâncias do mercado. Este trabalho terá por objetivo avaliar e propor sistemas de purificação do etanol produzido a partir de mandioca empregando processos físico-químicos tais como: carvão ativado, resinas trocadoras de íons e membrana. Palavras-chaves: mandioca, bioetanol, purificação. ABSTRACT: The small unit producing ethanol haven´t production scale to install complex columns of distillations to obtain the ethanol to better quality. Thus, new technologies for separation physical-chemical sector sucroalcooleiro will be evaluated with a view to adapting them technically and economically the production of ethanol from cassava due to new market circumstances. The objective of work will be to evaluate and propose purification systems of ethanol produced from cassava using physical and chemical processes such as activated coal, ion exchange resin and membrane. Keywords: cassava, bioethanol, purification.

INTRODUÇÃO

A destilação consiste na separação dos componentes de uma mistura de fluidos, baseada na diferença das temperaturas de ebulição de seus componentes individuais. A operação adequada deste processo é fundamental para a qualidade dos produtos obtidos (ALBUQUERQUE E POLICASTRO, 2007).

1 Doutoranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. cristiane.salata@yahoo.com.br 2 Vice-Diretor, Pesquisador, Doutor - CERAT/UNESP, Botucatu/SP dircerat@fca.unesp.br

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Da destilação dos vinhos obtém-se o flegma, que é um líquido alcoólico mais rico do que o líquido que o originou, mas em estado impuro. A retificação é a operação pela qual separa-se o álcool das impurezas que o acompanham no flegma. Frequentemente confunde-se retificação com concentração, porque trabalha-se com flegma de concentração alcoólica média, que se eleva durante a retificação. Ao mesmo tempo em que se concentra o líquido alcoólico, faz-se a purificação (LIMA et al., 2001).

Os vinhos apresentam uma constituição variável, mas encerrando sempre substâncias gasosas, sólidas e líquidas. As primeiras representam-se principalmente pelo dióxido de carbono, que se dissolve em pequena proporção. Os sólidos de fazem presentes pelas células das leveduras alcoólicas, de bactérias contaminantes, sais minerais, açúcares não fermentados e impurezas sólidas em suspensão. Os líquidos mais importantes são a água e o etanol, em porcentagens que variam de 88 a 93% e 12 a 7%, respectivamente (LIMA et al., 2001).

Os vinhos contêm também diversos outros contaminantes, presentes em pequenas quantidades e normalmente derivados do próprio processo fermentativo, que afetam a qualidade do produto final (MEIRELLES, 2006).

De acordo com Naegele et al. (2000), Lima et al. (2001) e Meirelles (2006) estes contaminantes são álcoois (metanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, amílico, isoamílico, propílico, butílico, isobutírico); aldeídos (acetaldeído, butiraldeído, crotonaldeído); ácidos orgânicos (acético, propiônico e, às vezes ácidos minerais, como sulfúrico e sulfídrico); furfurol; cetonas (acetona); ésteres (acetato de etila, butirato de etila); éteres (acetal) e substâncias constituídas de amoníaco e aminas, combinados com ácidos sob diversas formas, que se liberam no ambiente alcoólico. Todos estes componentes que formam as impurezas voláteis não passam de 1% do álcool, sendo de pequena importância em relação ao volume, mas de grande efeito na qualidade dos destilados, sobretudo no caso das aguardentes. Desse material impuro e heterogêneo, separa-se o etanol por destilação, em grau de pureza e concentração variáveis (LIMA et al., 2001).

Quimicamente, o álcool etílico hidratado não apresenta diferença quanto às matérias-primas utilizadas como cana de açúcar, cereais, beterraba e mandioca. As diferenças estão restritas às

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impurezas que acompanham o álcool, que são características de cada matéria prima e o grau de purificação pelo qual passou o produto (LOPES, 1986 citado por BRINGHENTI, 2004). Entretanto, há uma diferença entre as colunas de destilação para aguardentes e para a produção de flegma industrial, ou seja, o destilado que a seguir, se submeterá à nova destilação, para purificação e concentração do álcool. Este se obtém em colunas que se denominam de alto grau (LIMA et al., 2001).

O álcool neutro pode ser produzido a partir do álcool etílico. A produção de álcool neutro envolve a necessidade de mudanças estruturais com a colocação de pelos menos mais duas colunas na usina, e o processo de fabricação do álcool tem haver com a maior retirada de subprodutos que no álcool etílico, com lavagem e hidroseleção. Em linhas muito gerais o álcool neutro é um álcool, hidratado ou anidro, com baixos teores de impurezas. O álcool neutro é utilizado, principalmente, mas não somente, nas seguintes indústrias: bebidas, farmacêuticas; cosméticas, tintas e vernizes e alcoolquímica (CARVALHO, 2007).

Atualmente as tecnologias de desidratação do etanol de cana comercialmente disponíveis no mercado são: adição de ciclo hexano que irá formar um outro azeótropo de ponto de ebulição mais baixo (destilação azeotrópica); adição de monoetilenoglicol (MEG) ou glicerina (destilação extrativa); adsorção em peneira molecular e pervaporação em membrana. De acordo com Meirelles (2006) a tecnologia que emprega a peneira molecular é um processo de desidratação de uso industrial que não se baseia nos princípios da destilação. Trata-se de um processo de adsorção, no qual, as moléculas de água, presentes no etanol hidratado em fase vapor, são aprisionadas no interior da estrutura porosa de sólidos denominados zeólitas.

Segundo João Fogaça, diretor da J. Fogaça Equipamentos Industriais e Assessoria, a peneira molecular e o monoetilenoglicol (MEG) possuem baixos consumos e otimizam significativamente o balanço energético de uma planta industrial, aumentando o potencial de cogeração de energia elétrica. A economia de vapor é um dos fatores que tem contribuído para abrir as portas para uma nova tecnologia de desidratação alcoólica: a pervaporação, conhecida também como membrana molecular não usa produtos químicos. Por

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isso, produz um anidro com elevado grau de pureza, criando condições para o atendimento das exigências do mercado internacional (ANSELMI, 2007a).

De acordo com o diretor da P.A. SYS Engenharia e Sistemas, Rodrigo de Campos, a membrana molecular proporciona um grau de pureza no álcool desidratado em torno de 99,8% a 99,9%, o que favorece a fabricação de álcoois especiais voltados para indústrias farmacêuticas, químicas e de alimentação. Além disso, cria condições para o atendimento de especificações do mercado americano, europeu e asiático (ANSELMI, 2007).

A principal vantagem da desidratação por pervaporação é o consumo de 1/5 do vapor em relação à peneira molecular e ao monoetilenoglicol (MEG), apresentando excelente custo-beneficio para quem quer cogerar ou diversificar a produção pelo consumo de vapor. A única dificuldade é a escala, pois a capacidade máxima até o momento é de 300 mil litros, afirma Paulo Barci, da BS Engenharia/JW, de Sertãozinho, SP (ANSELMI, 2007b).

A pervaporação é um processo contínuo que separa de um lado o álcool anidro e de outro a água, sem a necessidade de interrupção para regeneração dos elementos, como ocorre com a peneira molecular, diz Marcelo Taparelli, diretor-superintendente da Sermatec (ANSELMI, 2007b).

No entanto, de acordo com Adler Gomes Moura, da Dedini, a peneira molecular, que também não utiliza produtos químicos no processo de desidratação, é uma alternativa interessante, pois tem um consumo de energia pouco acima da membrana. Segundo Adler, em 2007, a Dedini vendeu mais peneira molecular do que o total comercializado de 1992 a 2006 (ANSELMI, 2007b).

Portanto o objetivo do trabalho será purificar o etanol produzido a partir de tuberosa amilácea empregando processos físico-químicos tais como: carvão ativado, resina de troca iônica e membrana determinando as características do produto puro e da matéria prima álcool etílico hidratado mediante o emprego de Normas Brasileiras (NBR) da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

MATERIAIS E MÉTODOS Para a pesquisa será utilizado como matéria prima o etanol de

mandioca produzido na planta piloto do Laboratório de Etanol do

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Centro de Raízes e Amidos Tropicais – CERAT/UNESP, a qual será composta por duas colunas de destilação. A 1ª coluna será operada como seção de esgotamento do vinho, a 2ª coluna como seção de enriquecimento e retificação da flegma. O etanol resultante será purificado em escala laboratorial através do emprego de carvão ativado, resinas de troca iônica e membrana. O etanol será analisado em colunas de cromatografia gasosa, antes e depois da sua purificação, permitindo assim verificar a sua composição química e deste modo avaliar criticamente as etapas realizadas para a purificação do produto. Serão realizadas as seguintes análises físico-químicas de acordo com as respectivas Normas Brasileiras: massa específica e teor alcoólico a 20ºC (NBR - 5992); acidez total (NBR – 9866); acetona, aldeídos, ésteres, álcoois superiores e metanol (NBR - 10260); cobre (NBR - 10893); pH (NBR - 10891); condutividade (NBR - 10547) e teste de Barbet (NBR - 5824).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBUQUERQUE, A. R. L.; POLICASTRO, C. A. Automação e controle em aparelhos de destilação de álcool: uma visão crítica. Revista Ciência e Tecnologia. 2007. p.21-29. Disponível em: <http://ww4.unianhanguera.edu.br/programasinst/Revistas/revistas2008/cienciaetecnologia/Automa%C3%A7%C3%A3o%20e%20controle%20em%20aparelhos.pdf>. Acesso em: 14 de nov. de 2008. ANSELMI, R. Consumo de vapor determina tendência tecnológica: otimização torna-se um conceito para as novas plantas industriais e para a modernização das antigas. 166ª ed. Campinas: Jornal cana, tecnologia industrial, outubro de 2007a, p.76. Disponível em: <http://www.abam.com.br/revistas.php>. Acesso em: 03 de nov. de 2008. ANSELMI, R. Membrana molecular é “tropicalizada”. 163ª ed. Campinas: Jornal cana, tecnologia industrial, julho de 2007, p.29. Disponível em: <http://www.abam.com.br/revistas.php>. Acesso em: 03 de nov. de 2008. ANSELMI, R. Pervaporação é a tecnologia do futuro na desidratação alcoólica. 166ª ed. Campinas: Jornal cana, tecnologia industrial,

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outubro de 2007b, p.80. Disponível em: <http://www.abam.com.br/revistas.php>. Acesso em: 03 de nov. de 2008. BRINGHENTI, L. Qualidade do álcool produzido a partir de resíduos amiláceos da agroindustrialização da mandioca. 2004. 72 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/ Energia na Agricultura) Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu. CARVALHO, A. G. Produção de álcool neutro. Seviço Brasileiro de Respostas Técnicas (SBRT). jan. de 2007. Disponível em: <http://sbrtv1.ibict.br/upload/sbrt4277.pdf?PHPSESSID=f73e7cc2fac3cfa94363fea42bb2aba7>. Acesso em: 12 de nov. de 2008. LIMA, U. A.; BASSO, L. C.; AMORIM, H. V. Produção de etanol. In: LIMA, U. A. et al. (coord.) Biotecnologia industrial: processos fermentativos e enzimáticos. 1 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2001. v.3, p.1-43. MEIRELLES, A. J. A. Expansão da produção de etanol e melhoria tecnológica da produção alcoólica. EEL/USP: Workshop - Produção de etanol. 2006. p.1-12. Disponível em: <http://www.apta.sp.gov.br/cana/anexos/PPaper_sessao_4_Antonio_Meirelles.pdf>. Acesso em: 09 de nov. de 2008. NAEGELE, E.; CRESPO, L. S.; DENTI FILHO, J. Fabricação de álcool através de uma torre de destilação de uso didático. Campos: Essencia. CEFET. Revista Vértices: Artigos, ano 3, n.1, mar. 2000, p.21-26. Disponível em: <http://www.cefetcampos.br/essentiaeditora/vertices/numeros-publicados/2000/artigos/>. Acesso em: 15 de nov. de 2008.

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SUPLEMENTACAO DA DIETA COM YACON E LACTOBACILLUS BIFIDUS E SUA RELAÇÃO COM O GANHO DE PESO DE RATOS

WISTAR

Roseli A. Claus Bastos PEREIRA1, Cláudio CABELLO2 RESUMO: O yacon é conhecido por acumular grande quantidade de frutooligossacarídeos (FOS) em suas raízes tuberosas. Os FOS não são digeríveis pelo trato digestório, possuindo um efeito de fibra alimentar. Um especial enfoque tem sido dado para os frutanos (inulina e FOS), devido a sua capacidade de estimular seletivamente o crescimento de determinadas espécies bacterianas, consideradas benéficas para o homem. Este trabalho teve por objetivo elaborar a ração utilizando yacon (prebiótico) e Lactobacillus bifidus (probiótico) e verificar sua relação com o ganho de peso de ratos Wistar. As rações foram produzidas para três grupos experimentais, sendo: controle, com yacon e com yacon e Lactobacillus bifidus. Foram utilizados para cada tipo de ração oito animais, sendo quatro machos e quatro fêmeas, totalizando 24 ratos Wistar. Observa-se que o grupo experimental com ração contendo yacon e Lactobacillus bifidus obteve maior ganho de peso, sendo que os machos atingiram a maior média, seguido das fêmeas do mesmo grupo. Os simbióticos (prebióticos e probióticos) apresentam-se como futura introdução de novos produtos no mercado, no entanto, há necessidade de inovações tecnológicas e comprovação da eficácia dos mesmos. Palavras-chaves: yacon, inulina, alimento funcional. ABSTRATC: Yacon is known for accumulating a large amount of fructooligosaccharides (FOS) in its tuberous roots. FOS are not digested by the digestive tract, possessing a food fiber effect. There has been a special focus on fructan (inulin and FOS), owing to their capacity to selectively stimulate the growth of certain bacterial species, regarded as beneficial for man. This work aimed at elaborating ration by utilizing yacon (prebiotic) and Lactobacillus bifidus (probiotic), and verify its relation to weight gain in Wistar rats. The rations were produced for 1 Doutoranda em Energia na Agricultura–FCA/UNESP;Botucatu-SP, raclaus@fca.unesp.br 2 Orientador Prof. Dr.CERAT/UNESP, Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br.

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three experimental groups, as follows: control, with yacon and with yacon and Lactobacillus bifidus. Eight animals, i.e., 4 males and 4 females, totaling 24 Wistar rats, were utilized for each type of ration. It was observed that the experimental group with ration containing yacon and Lactobacillus bifidus obtained the greatest weight gain, the males reaching the greatest mean, followed by the females of the same group. Symbiotics (prebiotics and probiotics) presented as a future introduction of new products in the market, however, technological innovations and further studies on their efficacy are needed. Keywords: yacon, inulin, functional food.

INTRODUÇÃO Além de prover nutrição, a alimentação também pode modular

várias funções no corpo humano que são relevantes à saúde (ROBERFROID, 1999).

Com a busca constante da saúde e da longevidade, os consumidores estão interessados em alimentos que provêem esses benefícios, como os alimentos funcionais.

O yacon é considerado um alimento funcional pelo seu teor de frutooligossacarídeos (FOS). ASAMI et al. (1991) determinaram que no yacon recém colhido, o total de FOS representou 67% da matéria seca.

A dieta pode influenciar a microbiota intestinal: incluindo microrganismos viáveis que alcançam o cólon, colonizam e tornam-se metabolicamente ativos e pela inclusão de substratos não digeríveis que estimulam o crescimento e metabolismo das bactérias residentes no cólon (ROBERFROID; GIBSON, 1995).

Manter um equilíbrio apropriado da microbiota pode ser assegurado por uma suplementação sistemática da dieta com prebióticos, probióticos e simbióticos (BIELECKA; BIEDRZYCKA; MAJKOWSKA, 2002).

Este trabalho teve por objetivo elaborar a ração utilizando yacon (prebiótico) e Lactobacillus bifidus (probiótico) e sua relação com o ganho de peso de ratos Wistar.

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MATERIAIS E MÉTODOS Para a elaboração da ração foi utilizado o pó de yacon elaborado

anteriormente no Laboratório de Processos do CERAT/UNESP. As rações foram elaboradas nas dependências do Laboratório

Experimental da UNESP – Campus de Rubião – Botucatu. Foi utilizada misturadora Marconi e máquina peletizadora

Chavantes. As rações foram produzidas para três grupos experimentais,

sendo: controle, com yacon e com yacon e Lactobacillus bifidus. Foram utilizados para cada tipo de ração oito animais, sendo

quatro machos e quatro fêmeas, totalizando 24 ratos Wistar, provenientes do Biotério Central da UNESP- Campus Botucatu.

Os animais foram mantidos no Biotério da Universidade do Sagrado Coração durante 60 dias, em temperatura média de 22 ± 2º C, com ciclo alternado de claro/escuro de 12 horas.

Os mesmos receberam ração e água ad libitum. O consumo da ração foi registrado diariamente e o controle de

peso em dias alternados. No último dia os animais dos diferentes grupos experimentais

foram sacrificados. Após laparotomia exploratória, o fígado foi identificado e retirado mediante secção para análise histológica. A seguir procedeu-se a coleta sanguínea, por punção cardíaca, para dosagem de colesterol, triglicérides, glicemia e transaminases.

Para determinação do ganho de peso, os animais foram pesados no P1 e no P59º dia caracterizando início e final do experimento, em balança eletrônica Black & Decker – modelo BC 200B, peso máximo 3000g e peso mínimo 1g. O ganho de peso foi obtido pela diferença entre o P 59 e P1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os valores expressos na Figura 1 são referentes a média de peso nos três grupos experimentais separados por sexo.

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Figura 1 – Valores médios do ganho de peso nos três grupos experimentais separados por sexo. Observa-se que o grupo experimental com ração contendo yacon e Lactobacillus bifidus obtiveram maior ganho de peso, sendo que os machos atingiram a maior média, seguido das fêmeas do mesmo grupo. Este resultado pode ser decorrente do maior consumo de ração por este grupo, levando ao maior ganho de peso. Outra hipótese e que a dieta pode influenciar na microbiota intestinal, promovendo a melhora da absorção de nutrientes.

CONCLUSÃO Os simbióticos (prebióticos e probióticos) apresentam-se como

futura introdução de novos produtos no mercado, no entanto, há necessidade de inovações tecnológicas e comprovação da eficácia dos mesmos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASAMI, T. et al. Fluctuations of oligofructan contents in tubers of yacon (Polymnia sonchifolia) during growth and storage. Japanese Journal of Soil Science and Plant Nutrition, v.62, p. 621-627, 1991.

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BIELECKA,M.; BIEDRZYCKA,E.; MAJKOWSKA, A. Selection of probiotics and prebiotics for synbiotics and confirmation of their in vivo effectiveness. Food Research International, Amsterdam, v.35, p. 125-131, 2002. GIBSON,G.R.; ROBERFROID,M.B. Dietary modulation of the human colonia microbiota-introducing the concept of prebiotics. Journal of Nutrition, Madison, v. 125, p. 1401-1412, 1995. ROBERFROID,M.B. Concepts in functional foods: the case of inulin and oligofructose. Journal of Nutrition, Bethesda, v. 129, suppl. 7, p. 1398S – 1401S, 1999.

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TEOR DE AMIDO RESISTENTE EM FARINHAS DE BANANA OBTIDAS A PARTIR DE TREZE GENÓTIPOS DE BANANEIRA

Dayana P. RAMOS1, Magali LEONEL2, Sarita LEONEL3

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo avaliar o teor de amido resistente em farinhas de banana produzidas a partir de treze genótipos de bananeira. Para a produção da farinha foram separadas a 1ª, 3ª e 5ª penca de cada genótipo, na qual cada penca correspondeu a uma repetição. Os frutos de cada penca foram cortados em fatias circulares de 0,05cm e desidratados em estufa a 50ºC por 48 horas, sendo em seguida moídos. A análise de amido resistente consistiu em um processo enzimático, calculando-se o conteúdo final pela concentração de glicose liberada e analisada. Os resultados foram submetidos à análise estatística e mostraram diferenças significativas para o teor de amido resistente (AR) nas farinhas obtidas dos genótipos de bananeira, sendo que a farinha com maior teor de AR foi a produzida a partir do cultivar Nam (4,25 %) e a menor pelo híbrido Fhia 01 (1,01 %). Pode-se concluir que o conteúdo de amido resistente varia em relação ao genótipo utilizado para a confecção da farinha e que a banana pode ser uma boa opção de estudo de alimento funcional. Palavras chave: Musa sp., cultivares, híbridos. ABSTRACT: This study aimed to evaluate the content of resistant starch in banana flour produced from thirteen genotypes of banana. For the production of flour were separated the 1st, 3rd and 5th cluster of each genotype, in which each cluster corresponded to a repetition. The fruits of each cluster were cut into circular slices of 0.05 cm and dried at 50°C for 48 hours. Analysis of resistant starch consisted of an enzymatic process and the final content of resistant starch was determined by the concentration of glucose released. The results were subjected to statistical analysis and showed significant differences for the content of resistant starch (RS) in flour from the genotypes of banana, and the flour with higher content of AR was generated from 1 Doutoranda em Agronomia- FCA/UNESP, Botucatu-SP. E-MAIL: pitchagro@yahoo.com.br 2 Pesquisadora CERAT/UNESP, Botucatu-SP. E-mail: mleonel@fca.unesp.br 3 Profª. Depto. Produção Vegetal- FCA/UNESP, Botucatu-SP. E-mail:sarinel@fca.unesp.br

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cultivating Nam (4.25%) and the lowest by hybrid FHIA 01 (1.01%). It was concluded that the content of resistant starch vary in relation to genotype used for the making of banana flour and that may be a good option for study of functional food. Keywords: Musa sp, cultivar, hybrid

INTRODUÇÃO

A bananeira (Musa spp.) é uma das fruteiras mais cultivada nos países de clima tropical e subtropical. Seus frutos representam a quarta mercadoria mais importante comercializada no mundo e em muitas áreas são considerados o principal produto alimentício. O Brasil possui destaque no cenário mundial, com uma produção de 7 milhões de toneladas e uma área plantada de 505 mil hectares, o que coloca o país em segundo lugar em produção e área colhida (AGRIANUAL, 2007). Embora seja o segundo maior produtor, a participação brasileira no mercado internacional é insignificante, em razão de diversos fatores, entre eles sua precária estrutura comercial, baixa qualidade de produção e, principalmente, os substanciais danos pós-colheita, podendo estes ocorrer devido a inúmeros fatores como o físico, o fisiológico e o microbiológico (RANGEL et al., 2002).

A banana é um componente constante na dieta dos brasileiros, inclusive os de baixa renda, devido às suas características sensoriais e ao seu alto valor nutritivo. Apenas um fruto de banana pode suprir cerca de 25% da ingestão diária recomendada de ácido ascórbico, além de fornecer quantidades significativas de vitaminas A e B, potássio e outros minerais, como o sódio (DANTAS & SOARES FILHO, 1995). Na banana verde, o principal componente é o amido, podendo corresponder a 55 a 93% do teor de sólidos totais. Na banana madura, o amido é convertido em açúcares, em sua maioria glucose, frutose e sacarose, dos quais 99,5% são fisiologicamente disponíveis (EMBRAPA, 1997).

Uma importante alternativa para o incremento na cadeia produtiva da banana seria a produção de farinhas com qualidades funcionais.

Hoje em dia, a tendência em alimentos uniu quatro grandes frentes: a conveniência, a autenticidade, o prazer e a saúde. Cada vez mais o consumidor está preocupado com sua saúde, optando pelos alimentos diet/light, orgânicos, naturais e funcionais. A Organização

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Mundial de Saúde (OMS) recomenda que mais do que 55% da energia ingerida pelo ser humano seja proveniente de carboidratos, o que faz com estudos sobre os tipos de carboidratos e seus benefícios á saúde sejam de grande importância (PEREIRA, 2007).

O amido é um homopolissacarídeo neutro formado por duas frações: amilose e amilopectina, que somente podem ser evidenciados após solubilização dos grânulos e separação. A primeira é composta de unidades de glucose com ligações glicosídicas -1,4 formando assim unidades de maltose e, a segunda, por unidades de glucose unidas em - 1,4 com cadeias de glucose ligadas em - 1,6, de modo que além de unidades de maltose se tem em menor proporção isomaltose nos pontos de ramificação (BOBBIO & BOBBIO, 2003). Essas moléculas formam pontes ou ligações de hidrogênio, pois estão associadas paralelamente, o que resulta no aparecimento de regiões cristalinas ou micelares (FRANCO et al., 2001).

Segundo Englyst et al. (1992), citado por Lobo & Silva (2003), de acordo com a velocidade com a qual o alimento é digerido in vitro, em função da sua estrutura físico-química e da sua susceptibilidade à hidrólise enzimática (WOLF et al., 1999), o amido pode ser dividido em: rapidamente digerível, quando, ao ser submetido à incubação com amilase pancreática e amiloglicosidase em uma temperatura de 37ºC, converte-se em glicose em 20 minutos; lentamente digerível, se, nas condições anteriores, é convertido em glicose em 120 minutos; e amido resistente, que resiste à ação das enzimas digestivas, mas é fermentado no intestino grosso pela microflora bacteriana (YUE & WARING, 1998).

Além disso, a origem e as características do amido, bem como as condições de processamento a que são submetidos os produtos amiláceos, são de grande importância na alteração das taxas de hidrólise in vivo e in vitro (TEIXEIRA et al., 1998).

O termo amido resistente foi sugerido inicialmente por Engkyst et al. (1982). Estes pesquisadores constataram que muitos alimentos processados continham maior teor aparente de polissacarídeos não amiláceos do que os produtos crus correspondentes. Definiram amido resistente como sendo aquele que resiste à dispersão em água fervente e hidrólise pela ação da amilase pancreática e da pululanase, fração principalmente constituída de amilose retrogradada, que

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também parecia ser altamente resistente à digestão (CHAMP & FAISANT, 1996).

De acordo com Champ et al. (1992) citado por Ciacco (2001), o amido resistente pode ser fisiologicamente definido como a soma do amido e produtos de sua degradação não digeridos/absorvidos no intestino delgado de indivíduos saudáveis, podendo, entretanto, ser fermentado no intestino grosso, efeitos que em alguns casos são comparáveis aos da fibra alimentar e, por este motivo, normalmente é considerado como um componente desta (CHAMP & FAISANT, 1996), produzindo gases e ácidos graxos de cadeia curta, principalmente. Frente ao exposto este trabalho teve por objetivo avaliar o teor de amido resistente em farinhas de banana produzidas a partir de treze genótipos de bananeira.

MATERIAL E MÉTODOS O cultivo dos genótipos de bananeira (Tabela 1) foi conduzido

no pomar experimental do Departamento de Produção Vegetal – Horticultura, da Faculdade de Ciências Agronômicas – FCA/UNESP, Câmpus de Botucatu-SP, que apresenta as seguintes coordenadas geográficas: Latitude 22º 55’ 55’’ Sul, Longitude 48º 26’ 22’’ Oeste e Altitude 810 m. O tipo climático predominante no local é o temperado quente (mesotérmico) com chuvas no verão e seca no inverno (Cwa – Koppen), tendo temperatura média anual de 20,5ºC e precipitação pluviométrica média anual de 1533mm (CUNHA et al., 1999). O solo da área foi classificado como terra roxa estruturada – unidade lageado, álico, textura argilosa (CARVALHO et al., 1983), atualmente Nitossolo Vermelho, segundo os critérios da Embrapa (1999).

Após a colheita, os cachos foram transportados até o CERAT/UNESP, Botucatu-SP, onde realizou-se o despencamento e separou-se a 1º, 3º e 5º penca de cada genótipo, onde cada penca correspondeu a uma repetição.

Para a produção das farinhas de banana os frutos de cada penca foram cortados em rodelas, postos em bandeja e secos em estufa a 50ºC por 48 horas. Após esse período as rodelas dos frutos foram moídas e armazenadas em potes plásticos para posteriormente realizar a análise de amido resistente.

O método utilizado para a determinação de amido resistente foi o proposto por Gõni et al. (1996), consistindo em um processo

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enzimático, calculando-se o conteúdo final de amido resistente pela concentração de glicose liberada e analisada. Tabela 1. Descrição dos genótipos de bananeira avaliados. Botucatu, SP, 2006-2008. Genótipos Grupo Descrição

Nanicão-IAC-2001 AAA

Subgrupo Cavendish, selecionado pelo IAC. É resistente à sigatoka-amarela e tolerante à sigatoka-negra, imune ao mal-do-panamá e suscetível ao moko, baixa tolerância ao ataque da broca-do-rizoma e do nematóide cavernícola

Grande Naine AAA Subgrupo Cavendish. É suscetível às sigatokas, aos nematóides e à broca-do-rizoma e resistente ao mal-do-panamá

Caipira AAA Oriundo da África Ocidental e introduzido no Brasil pela Embrapa. É resistente às sigatokas, ao mal-do-panamá e à broca-do-rizoma, suscetível ao moko e ao nematóide cavernícola

Nam AAA Introduzido da Tailândia, é resistente à sigatoka-amarela e ao mal-do-panamá

Maçã AAB É medianamente suscetível à sigatoka-amarela, medianamente resistente à broca-do-rizoma, altamente suscetível ao mal-do-panamá e ao moko e resistente aos nematóides

Thap Maeo AAB Introduzido da Tailândia e selecionado pela Embrapa. Apresenta resistência às sigatokas e ao mal-do-panamá, baixa incidência de broca-do-rizoma e de nematóides

Prata Anã AAB É suscetível às sigatokas, ao moko e ao mal-do-panamá, medianamente resistente à broca-do-rizoma e resistente aos nematóides

Prata Zulu AAB Originário da África. É altamente resistente às sigatokas, suscetível ao moko, mal-do-panamá, broca-do-rizoma e ao nematóide cavernícola

Fhia 01 AAAB Híbrido de Prata Anã, introduzido de Honduras. É resistente às sigatokas e suscetível ao moko

Fhia 18 AAAB

Híbrido de Prata Anã, introduzido de Honduras. É resistente à sigatoka-negra, medianamente resistente aos nematóides, medianamente suscetível à sigatoka-amarela e à broca-do-rizoma, e suscetível ao moko e ao mal-do-panamá

Maçã Tropical AAAB Híbrido criado pela Embrapa semelhante a ‘Maça’. É resistente à sigatoka-amarela, medianamente resistente aos nematóides, tolerante ao mal-do-panamá e suscetível ao moko.

Ouro AA É resistente a sigatoka-negra e ao mal-do-panamá e suscetível a sigatoka-amarela e ao moko

Figo Cinza ABB subgrupo Figo, resistente à seca, à sigatoka-amarela, medianamente tolerante ao mal-do-panamá e bem atacado pela broca.

Primeiramente uma amostra de 100mg de material amiláceo,

peneirado em peneira ABNT 100, foi pesada em um erlenmeyer de 50ml. Em seguida, adicionou-se 10ml de KCl/HCl, pH 1,5 (0,2M) e 0,1ml de solução pepsina (10mg/ml) Sigma P-7012), para a remoção da proteína. A amostra foi mantida em banho de água a 40ºC por 60 minutos, sob agitação constante. Após esse período, a amostra foi resfriada em temperatura ambiente, sendo posteriormente adicionado 9ml de Buffer Trismaleate, pH 6,9 (0,1M) e 1ml de solução α-amilase

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(40mg/ml), Sigma A-3176), para a hidrólise do amido digerível. Em seguida a amostra foi incubada no banho de água a 37ºC por 16 horas com agitação constante.

A amostra, após esses procedimentos, foi filtrada em filtro de papel 11,0/12,5 e o líquido foi descartado. O resíduo foi lavado com 10ml de água destilada, sendo o líquido descartado novamente. Em um béquer, com a ajuda de uma espátula, foi colocado o resíduo com mais 3ml de água destilada.

A amostra do béquer foi transferida novamente para um erlenmeyer de 50ml e então foi adicionado 3ml de KOH (2M) para a solubilização do amido resistente. Agitou-se a amostra, em temperatura ambiente por 30 minutos e posteriormente adicionou-se 5,5ml de HCl (1M), 3ml de Buffer Sódio Acetato, pH 4,75, e 80l de amiloglucosidase (140U/ml), Sigma A-7255) para hidrólise e solubilização do amido resistente. Então a amostra foi levada ao banho de água a 60ºC por 45 minutos com agitação constante.

A amostra foi filtrada novamente em filtro de papel 11,0/12,5 e o resíduo foi lavado com 10ml de água destilada. O resíduo foi descartado.

A glicose livre foi determinada pela metodologia da glicose oxidase, peroxidase e ABTS. Foi medida a concentração de glicose do líquido restante com o kit glicose oxidase, no espectrofotômetro. Para isso, foi adicionado em cada tubo de ensaio 20µl de amostra, 2ml do reativo de trabalho de glicose oxidase. Em seguida o tubo foi tampado e levado ao banho em água a 37ºC por 10 minutos. Após esse período, o tubo foi resfriado em água corrente. A leitura foi feita no espectofotômetro com comprimento de onda de 505nm. O equipamento foi zerado com o branco (20 µl de água destilada e 2ml do reativo de trabalho).

Para avaliar as leituras de absorbâncias foi feita uma curva padrão de glicose com o reativo de trabalho utilizado nas análises.

Para as análises dos dados os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística, sendo realizada a análise de variância pelo teste F e as comparações das médias pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade (CAMPOS, 1984).

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RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos na análise do teor de amido resistente em farinhas de banana de cada genótipo estão apresentados na Tabela 2. TABELA 2 – Médias e análise de variância para a comparação do teor de amido resistente nas farinhas de banana nos diferentes genótipos.

Genótipos Amido resistente (%)

Nanicão 1,40def* Nam 4.25a Thap maeo 1.83cde Caipira 1.76cdef Maçã 2.74b Fhia 18 1.10ef Prata anã 2.43bc Prata zulu 2.07bcd Grande naine 1.19ef Maçã tropical 1.74cdef Fhia 01 1.01f Figo cinza 1.24ef Ouro 1.35def ANOVA G.L S.Q Q.M Valor F Prob. >F Genótipo 12 28.4928 2.3744 31.836 0.00001 Resíduo 26 1.9391 0.0746 Total 38 30.4319

* Médias seguidas mesma letra na coluna não diferem entre si ao nível de 5% pelo teste de Tukey.

A análise dos dados mostrou terem ocorrido diferenças significativas para o teor de amido resistente (AR) nas farinhas obtidas dos genótipos de bananeira, sendo que a farinha com maior teor de AR foi a produzida a partir do cultivar ‘Nam’, seguida pelas obtidas a partir dos cultivares ‘Maçã’, ‘Prata anã’ e ‘Prata zulu’. As demais farinhas apresentaram teores mais baixos. De acordo com Tabela Brasileira de Composição de Alimentos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (2008)* o farelo de trigo apresenta o teor de amido resistente de 0,73g/100g, a farinha de milho amarela de 2,46g/100g e a farinha de aveia 1,78g/100g. Nota-se que a farinha dos genótipos de bananeira avaliados apresentaram-se nesses intervalos citados, mostrando que o

* Site: http://www.unicamp.br/nepa/taco/

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uso desta farinha pode ser estudado mais profundamente com o intuito de ser uma boa opção em relação ao uso de amido resistente.

Freitas & Tavares (2005) caracterizando o amido de bananas Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra, demonstraram que os amidos de duas espécies próximas de bananas (verdes) apresentaram baixa suscetibilidade à α-amilase, difractogramas distintos (B e C), propriedade de pasta e retrogradação semelhantes. As propriedades físicas demonstraram dois amidos altamente resistentes e distintos em relação ao amido de milho, demonstrando que a diferenciação de espécies abriga também diferenciações de estruturas cristalinas.

CONCLUSÕES As porcentagens de amido resistente variaram de 1,0 a 4,25 % dependendo do genótipo utilizado para a confecção da farinha de banana; A farinha de banana feita com o cacho de bananeira ‘Nam’ apresentou maior porcentagem de amido resistente; A banana pode ser considerada uma boa opção de estudo de amido resistente.

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TRATAMENTO DO EFLUENTE DE EXTRAÇÃO DE FÉCULA DE MANDIOCA (MANIPUEIRA) EM BIODIGESTORES ANAERÓBIOS DE

FLUXO ASCENDENTE

Paulo H. Mendonça PINTO1, Cláudio CABELLO2 RESUMO: Um dos maiores problemas enfrentados pelas empresas processadoras de mandioca são seus efluentes líquidos, devido sua alta carga orgânica e a digestão anaeróbia constitui-se uma solução alternativa para o tratamento do efluente e sua disposição no ambiente. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficiência do tratamento da manipueira de extração de fécula de mandioca, em separado da água de lavagem das raízes, através de biodigestores anaeróbios de fluxo ascendente, com separação das fases, sem controle de temperatura ou adição de produtos químicos. Depois dos reatores estabilizados, foram realizados ensaios variando a vazão de alimentação com 8,0; 12,0 e 16,0 Ld-1, correspondentes a um tempo de retenção hidráulica de 8,17; 5,44 e 4,08 dias respectivamente. Os melhores resultados para redução da carga orgânica foram obtidos com os tempos de retenção hidráulica (TRH) de 8,17 e 5,44 dias com eficiências médias de 89,8 e 80,9% respectivamente. Palavras-chaves: Biodigestão, manipueira, fécula de mandioca. ABSTRACT: One of the biggest problems faced for the processing cassava companies is its wastewater, had its high organic load and the anaerobic digestion consists an alternative solution for the treatment of the effluent and its disposal. The aim of this paper was to evaluate the efficiency of the treatment of cassava wastewater, separately from the root washing water, by means of ascending flux anaerobic biodigesters, with separation of the phases, without temperature control or addition of chemical products. After reactors had been stabilized, essays were conducted varying feeding flow with 8.0, 12.0 and 16.0 Ld-1, corresponding to a hydraulic retention time of 8.17, 5.44 and 4.08 days, respectively. The best reduction for organic load reduction were obtained with hydraulic retention times (HRT) of 8.17 and 5.44 days with mean efficiencies of 89.8 and 90.9%, respectively 1 Aluno Pós-graduando CERAT/UNESP, Botucatu-SP, e-mail: pmendonca@fca.unesp.br br 2 Orientador Profº Dr Cláudio Cabello CERAT/UNESP, Botucatu-SP, dircerat@fca.unesp.br

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Keywords: Biodigestion, cassava wastewater, cassava starch.

INTRODUÇÃO A manipueira ou água de extração da fécula é o resíduo líquido

constituído pela água captada pela indústria com o líquido de constituição da raiz de mandioca. Constitui, pois, uma diluição do líquido denominado manipueira e nem por isso apresenta baixa carga orgânica. (CEREDA, 1994).

Os resíduos líquidos são mais preocupantes por serem gerados em grandes volumes, de elevado potencial poluente e de glicosídeos potencialmente hidrolisáveis a cianeto. Para viabilizar o uso destes resíduos líquidos, além de quantificá-los, é necessário caracterizá-los (CEREDA, 1994).

Devido à elevada carga orgânica e de compostos poluentes contidos nos efluentes líquidos de fecularias, mesmos que as concentrações sejam inferiores quando comparadas com as verificadas na manipueira das farinheiras, o esgotamento dessa água residual pode trazer sérios problemas de poluição ambiental (SOBRINHO, 1975).

MATERIAL E MÉTODOS Foi utilizado um modelo de bancada representado por um

biodigestor anaeróbio confeccionado em PVC, diâmetro de 30 cm e altura de 30 cm, e volume útil de 16,33 litros, em série com outro biodigestor anaeróbio de fluxo ascendente, confeccionado em aço inoxidável, com diâmetro de 30 cm e altura de 90 cm, com enchimento de anéis de PVC com 1 cm de comprimento e diâmetro de ½”, com volume útil de 49,00 litros. O conjunto foi alimentado por uma bomba peristáltica em conjunto com temporizador. O sistema piloto foi montado em uma unidade agroindustrial processadora de raiz de mandioca, que gerava resíduo líquido com elevada carga poluente (manipueira).

A partida do reator anaeróbio foi realizada com inóculo de lodo coletado aleatoriamente de lagoa de tratamento de empresa processadora de mandioca. Foram adotadas vazões de alimentação de 8,0; 12,0 e 16,0 Ld-1, durante 60 dias respectivamente. O sistema operou com temperatura ambiente, sem adição de produtos químicos.

Foram realizadas coletas de amostra dos afluentes e efluentes de cada reator, três vezes por semana e, analisados quanto à concentração de carga orgânica em termos de carbono orgânico total –

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COT. Os procedimentos utilizados para a coleta e preservação das amostras para a realização das análises físicas e químicas de monitoramento do conjunto de bioreatores foram realizados de acordo com o “Guia de Coleta e Preservação de amostras de Água” (CETESB, 1988).

O Carbono orgânico total foi determinado através de aparelho TOC 5000A – Shimadzu. As amostras foram incineradas à temperatura de 680ºC, o volume injetado foi de 16 µL, o gás de arraste utilizado foi o ar sintético, com fluxo de 150 mL.min-1. Através da determinação em separado do carbono total e do carbono inorgânico, foi possível determinar o COT por diferença.

RESULTADOS E DISCUSSÃO A composição média de 20 amostras do efluente de extração de

fécula de mandioca gerado pela empresa, encontra-se na Tabela 1. Os valores comprovam os relatos da literatura que, o substrato apresenta variações em sua composição. Tabela 1: Composição física e química média da manipueira da agroindústria do processamento da mandioca, utilizada no experimento.

Variáveis Valores pH 6,63 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 12.215 mg L-1 Demanda química de oxigênio (DQO) 14.300 mg L-1 Carbono orgânico total (COT) 3.352 mg L-1

Nitrogênio total (N) 360 mg L-1

Relação Carbono:Nitrogênio (C:N) 9,3:1 Fósforo (P) 42 mg L-1

Relação Carbono:Fósforo (C:P) 79,8:1 Potássio (K) 1.268 mg L-1

Cianeto total 12,6 mg L-1

Sólidos totais (ST) 6,98 mg L-1

Sólidos voláteis (SV) 3,86 mg L-1

Sólidos fixos (SF) 3,12 mg L-1

Temperatura da amostra 26,7 ºC

Temperatura ambiente 29,8 ºC

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Através da análise dos dados da Tabela 2, observa-se que para os tempos de retenção hidráulica (TRH) de 8,17 e 5,44 dias, foi possível uma eficiência na redução da carga orgânica expressa em carbono orgânico total (COT) de 89,8 e 80,9% respectivamente, porém para o último tratamento o sistema apresentou instabilidade resultando numa eficiência de 66%. Tabela 2: Valores de redução da concentração de carbono orgânico total (COT) no conjunto de reatores em função do tempo de retenção hidráulica (TRH).

A Figura 1, mostra que para os valores médios de COT do

afluente dos reatores de 3,4 gL-1 e, para uma vazão média de 11 Ld-1, obteve-se valores médios de COT para o efluente de 0,4 gL-1 , que representa uma eficiência média de redução da carga orgânica de 82,35% para um TRH de 5,93 dias.

1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Vazão Ld-1

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

Aflu

ente

g L

-1 (C

OT)

Vazão (Ld-1) 8,0 12,0 16,0

TRH (dias) 8,17 5,44 4,08

Variáveis Média Desv Padrão

CV (%) Média Desv

Padrão CV (%) Média Desv

Padrão CV (%)

Afluente 3379 414 12,2 3535 355 10,1 3428 463 13,5

Efluente 342 41 11,9 677 113 16,6 1167 183 15,7 COT mgL-

1 Efic(%) 89,8 - - 80,9 - - 66,0 - -

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Figura 1 - Gráficos de superfície de resposta e curvas de contorno para os valores de carbono orgânico total do efluente tratado em função da vazão de alimentação e do carbono orgânico total do afluente

Barana e Cereda (2000) operaram reatores de fluxo ascendente com separação de fases e TRH de 4 dias para efluente de indústria de farinha de mandioca obtendo eficiência de remoção de até 75,24 % na DQO para uma carga orgânica de 9,45gDQOL-1dia-1. Feiden (2001) trabalhou com efluente de fecularia em reator tipo USAB com separação de fases e, em temperatura ambiente, obtendo remoções de DQO de 83,01% para TRH de 9,7 dias, 68,69% para 6,9 dias e 77,21 % para 4,4 dias.

O presente experimento foi realizado em área externa, sem sistema de controle e correção de temperatura e, devido a estes fatores, os biodigestores operaram em temperaturas sub-ótimas, de acordo com Chernicharo (1997). O mesmo autor afirma que em temperaturas abaixo de 30ºC, o crescimento e a atividade bacteriana é sensivelmente reduzida e, a atividade bacteriana diminui 11% a cada 1ºC para biodigestores operados a temperaturas abaixo de 30ºC. Este fato pode justificar a menor eficiência de redução da carga orgânica deste experimento em comparação com os resultados obtidos por outros autores que, trabalharam com controle de temperatura.

CONCLUSÃO O sistema apresentou eficiências na redução da carga orgânica

superiores a 80% e, para o tratamento de manipueira de fecularia de mandioca, separado das águas de lavagem de raízes, sem o controle de temperatura e adição de nutrientes para as vazões de 8,0 e 12,0 Ld-

1, que correspondem a tempos de retenção hidráulica (TRH) de 8,17 e 5,44 dias respectivamente.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARANA, A. C. Avaliação de tratamento de manipueira em biodigestores fase acidogênica e metanogênica. 2000. 95p. Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, Botucatu, 2000.

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122

UTILIZAÇÃO DE MANIPUEIRA PARA PRODUÇÃO DE ETANOL

Irene Miuki SAITO1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: A manipueria, efluente de uma fábrica de farinha de mandioca tem como destino as lagoas de estabilização, esses permanecem depositados sob ação de agentes naturais, tais como fotodecomposição, precipitação e atividade microbiana local, sem haver qualquer tratamento adicional no sentido da otimização do processo para o aproveitamento destes efluentes como subprodutos. Estes resíduos tendem a percolação alcançando lençóis freáticos, contaminando aqüíferos e ainda produzindo odor desagradável e problemas com insetos e vetores. A busca por soluções alternativas para o consumo do petróleo e a preocupação com a poluição ambiental, além da emissão de efeito estufa na atmosfera, reforçam cada vez mais a importância da produção comercial dos biocombustíveis como o etanol (PIACENTE, 2006). Palavras-chaves: resíduos, manipueira, etanol. ABSTRACT: It manipueira, effluent of a cassava industries, has as destination the stabilization lagoons, these remains deposited under action of natural agents, such as photodecomposition, precipitation and space microbian activity, without having any additional treatment in the direction of the optimization of the process for the exploitation of these effluent ones as by-products. These residues still tend the percolating reaching water table, contaminating water-bearing and producing ackward flavor and problems with insects and vectors. The search for alternative solutions for the consumption of the oil and the concern with the ambient pollution, beyond the effect emission greenhouse in the atmosphere, more strengthens each time the importance of the commercial production of the biofuel. (PIACENTE, 2006). Keywords: Residue, manipueira, ethanol.

1 Pós-Doutoranda em Agronomia – Energia na Agricultura - FCA/UNESP, Botucatu/SP, Brasil, imsaito@fca.unesp.br 2 Doutor e Vice-Diretor CERAT/UNESP, Botucatu/SP, Brasil, dircerat@fca.unesp.br

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INTRODUÇÃO A busca por soluções alternativas para o consumo do petróleo e

a preocupação com a poluição ambiental, além da emissão de efeito estufa na atmosfera, reforçam cada vez mais a importância da produção comercial dos biocombustíveis.

Devido à necessidade de maiores fontes para a produção do etanol, diversas matérias primas têm sido exploradas, sendo que para essa finalidade, a mandioca também tem sido considerada importante matéria-prima, principalmente na Ásia, com destaque para a China, Tailândia e Indonésia.

A mandioca é uma cultura amplamente difundida por todo território nacional e sua utilização principalmente como alimento é de modo in natura ou de mesa, outra utilização é a industrial pelo qual se processa a farinha de mandioca e a extração de fécula.

Considerando-se os principais tipos de processamento de raízes de mandioca no Brasil, como a fabricação de farinha de mandioca e a extração de fécula, os resíduos gerados podem ser sólidos ou líquidos.

Na maioria das indústrias, a manipueira gerada tem como destino as lagoas de estabilização, esses permanecem depositados sob ação de agentes naturais, tais como fotodecomposição, precipitação e atividade microbiana local, sem haver qualquer tratamento adicional no sentido da otimização do processo para o aproveitamento destes efluentes como subprodutos. Atualmente a CETESB exige que as lagoas de tratamento sejam impermeabilizadas com geomembrana impermeabilizante ou outra técnica de igual ou superior efeito, (CETESB, 2005). Este trabalho tem como objetivo a utilização de manipueira para produção de etanol.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para o processo de hidrólise aplicado foi utilizado um reator fabricado em aço inox com capacidade de 18 litros, com agitador mecânico e aquecimento interno, e temperatura controlada.

A manipueira são originárias das fecularias e saem com uma umidade de 95,72%. São deslocadas por caminhões pipas até as fazendas e despejadas em terreiros de café (figura 1) até ser evaporada a água naturalmente ficando assim com uma umidade de 10 a 12%.

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Figura 1: Secagem da manipueira em terreiro de café

Para o processo de hidrólise e sacarificação em cada ensaio o reator foi carregado com uma massa de 5,0 Kg de manipueira seca e adicionado com a enzima α-amilase, submetida ao tratamento térmico a 90°C com agitação por um período de 2 horas. Após as 2 horas de processo diminuiu-se a temperatura do reator para 60ºC, ajustou-se o pH para 4,5 e inseriu-se a enzima amiloglucosidase. Nesta etapa do processo, dita sacarificação por 12 horas.

Após a preparação do hidrolisado, este foi utilizado para formulação do processo de fermentação alcoólica utilizando-se de: 14 L do hidrolisado, 280g de levedura. O material homogenizado foi colocado no reator com capacidade 18 L com agitação média e temperatura de 28°C. Depois de 12 horas o material foi filtrado e o vinho foi reservado para verificação da concentração de álcool etílico.

As concentrações de glicose oxidase são feitas de acordo com o Kit fornecida pela Laborlab Produtos para Laboratório LTDA.

As concentrações de álcool etílico e glicose foram determinadas em cromatógrafo líquido de alta eficiência.

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RESULTADOS E DISCUSSÃO A caracterização da manipueira foi feita após a secagem em estufa e obtivemos os resultados segundo Tabela 1. Tabela 1: Caracterização centesimal da manipueira

Análise (% massa seca) Umidade 10,50

matéria graxa 0,48 Proteína 1,12

Fibra 0,32 Cinzas 16,50 Amido 64,43

* acidez 31,20 Porcentagem em acidez por NaOH 0,05N

Após 12 horas de sacarificação o hidrolisado foi caracterizado medindo-se os açúcares por cromatografia e glicose pelo método da glicose-oxidase, possuindo um porcentual de glicose viável para fermentação, conforme Tabela 2.

Tabela 2: Concentração de glicose do hidrolisado

Método glicose-oxidase 14,50 % Método cromatografia HPLC 12,12 %

Conforme o resultado cromatográfico (Tabela 3) a porcentagem de etanol produzido no vinho foi de 6,8%, isto é, o rendimento foi de 43% em relação à concentração em massa de glicose no mosto.

Tabela 3: Concentração de glicose, etanol e glicerol no vinho glicose 0,20 % etanol 6,80 % glicerol 0,20 %

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CONCLUSÃO O resíduo pode ser devidamente utilizado para produção de

etanol, com seu rendimento de 43%, índice este, usado para uma eficiente fermentação alcoólica, principalmente indicada também, para resolução da contaminação do meio ambiente.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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