Publicação

Isolamento e caracterização do amido de castanha

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Neste trabalho foi desenvolvido um método suave de isolamento do amido de castanha envolvendo o descasque da castanha, a despelagem, o corte e a liofilização dos frutos de forma a diminuir o seu conteúdo de água e aumentar a sua estabilidade em termos de transformações físico-químicas e bioquímicas. Após liofilização as castanhas foram moídas, embebidas na solução de extracção (solução aquosa contendo 25 mM de bissulfito de sódio) e maceradas durante 1h à temperatura ambiente. Após este período, a mistura foi homogeneizada num homogeneizador Waring durante 3 min à potência máxima. O amido foi purificado por sedimentação, sendo o sobrenadante separado do depósito de amido e a mucilagem castanha presente na superfície removida. Este procedimento foi repetido oito vezes até não se observar a formação da camada mucilaginosa na superfície. O rendimento da purificação foi dependente da variedade de castanha e variou entre 50 a 70%, tendo sido obtido com elevado grau de pureza dado o seu elevado teor de amido, 80 a 93%, baixo teor em proteína (0,4 a 0,6%) e baixo teor de amido danificado (11 a 30%). O amido isolado das quatro variedades de castanha apresentou uma cristalinidade do tipo B. O grau de cristalinidade é dependente da percentagem de humidade dos amidos, variando entre ~50% para um teor de humidade de ~30% e ~10% para um teor de humidade de ~5%. Os grânulos de amido isolados da castanha apresentavam uma forma arredondada e oval irregular. A análise por ATR-FTIR mostram que os amidos de castanha isolados das variedades Judia e Martaínha apresentam um nível superior de organização da sua região mais exterior quando comparado com os amidos isolados das variedades Longal e especialmente da variedade Lada. O tamanho dos grânulos de amido isolados a partir das diferentes variedades de castanha apresentou um valor médio de 11 m, tendo-se observado diâmetro de grânulos de amido desde 4 m até 21 m. A percentagem de amilose aparente dos amidos de castanha isolados das diferentes variedades de castanha variou entre 21,0 e 24,8%, com os amidos isolados das variedades Longal e Martaínha com um conteúdo de amilose aparente significativamente superior às outras variedades, sendo o amido isolado da variedade Judia aquele que apresentou um conteúdo de amilose aparente inferior. Para os amidos isolados das variedades Longal e Lada, o conteúdo de amilose e de amilose aparente não apresentaram diferenças significativas. No entanto para os amidos isolados das variedades Martaínha e Judia estes contem amilose complexada com lípidos (em média ~4g/100g de amido). A temperatura inicial de gelatinização variou de 56 a 58ºC, apresenta um máximo entre os 62 e 64ºC e um final de gelatinização de 66-70ºC. O amido isolado das variedades Longal e Lada apresentaram um poder de inchamento significativamente superior ao observado para as variedades Martainha e Judia. Este menor poder de inchamento destas duas últimas variedades pode ser o reflexo do seu conteúdo em amilose complexada com lípidos. A amilopectina presente no amido isolado da variedade Longal foi a que apresentou um peso molecular superior ao das outras variedades (>4 MDa e <2MDa), apresentando-se como um único pico na região de elevado peso molecular do cromatograma. A amilopectina da variedade Lada apresentou-se também com um peso molecular homogéneo na região de elevado peso molecular, embora o seu peso molecular seja inferior ao observado para a amilopectina presente no amido isolado da variedade Longal. A amilopectina isolada da variedade Martaína apresenta uma distribuição de pesos moleculares na região de elevado peso molecular, uma população de amilopectinas com peso molecular semelhante à amilopectina da variedade Longal, e uma população mais abundante de amilopectina com peso molecular inferior a 2MDa. O mesmo acontece para a amilopectina isolada da variedade Judia, embora em termos médios a população de amilopectina de menor peso molecular é superior ao observado para a variedade Martaínha, e menor que a amilopectina isolada da variedade Lada. Os amidos isolados das diferentes variedades de castanha apresentaram diferentes perfis viscomialográficos durante o processo de formação de pastas de amido. A temperatura de gelatinização (temperatura do início do aumento brusco da viscosidade) foi de 56,1 ºC para o amido de castanha isolado da variedade Longal, 57,4ºC para as variedades Martaínha e Lada e de 58,6ºC para o amido isolado da variedade Judia. As temperaturas de gelatinização inferiores do amido de castanha isolados da variedade Longal, mostram uma menor resistência do amido desta variedade para a gelatinização. A temperatura do máximo de viscosidade também variou significativamente entre os amidos isolados das diferentes variedades de castanha, sendo superior para o amido isolado da variedade Martaínha (85ºC), seguido das variedades Judia e Longal (78,6 e 80 ºC, respectivamente), tendo o amido isolado da variedade Lada aquele que apresentou uma menor temperatura de máximo de viscosidade (72,3ºC). A viscosidade máxima dos amidos de castanha variou entre 0,527 Pa.s para o amido de castanha isolado da variedade Judia, e 1,127 Pa.s para o amido de castanha isolado da variedade Longal. A quebra de viscosidade (uma medida da desintegração do amido gelatinizado) foi também superior para o amido de castanha isolado da variedade Longal (0,576) e menor para o amido isolado da variedade Judia (0.159). A viscosidade final (indicativo da capacidade do amido para formar pastas viscosas) para os amidos isolados das castanhas provenientes das diferentes variedades variou entre 0,798 e 1,167, para os amidos isolados das variedades Judia e Longal, respectivamente. Os amidos isolados das diferentes variedades de castanha apresentam diferenças na sua composição química, nomeadamente na quantidade de amilose total e presença de amilose complexada com lípidos, peso molecular da amilopectina e amilose que explicam o seu diferente comportamento quer em termos de grau de inchamento, temperaturas de gelatinização e comportamento de formação de pastas. Estas diferenças nas propriedades reológicas podem ter um impacto significativo na qualidade das castanhas após processamento térmico (assamento e cozedura), bem como no seu comportamento durante os processos tecnológicos de transformação da farinha da castanha e farinha de castanha como por exemplo na produção de marron glacé, doces e outros produtos de pastelaria.
Autores principais:	Cruz, Bruno Tiago Rodrigues
Assunto:	Castanha Amido
Ano:	2014
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Idioma:	português
Origem:	Repositório da UTAD

Descrição
Resumo:	Neste trabalho foi desenvolvido um método suave de isolamento do amido de castanha envolvendo o descasque da castanha, a despelagem, o corte e a liofilização dos frutos de forma a diminuir o seu conteúdo de água e aumentar a sua estabilidade em termos de transformações físico-químicas e bioquímicas. Após liofilização as castanhas foram moídas, embebidas na solução de extracção (solução aquosa contendo 25 mM de bissulfito de sódio) e maceradas durante 1h à temperatura ambiente. Após este período, a mistura foi homogeneizada num homogeneizador Waring durante 3 min à potência máxima. O amido foi purificado por sedimentação, sendo o sobrenadante separado do depósito de amido e a mucilagem castanha presente na superfície removida. Este procedimento foi repetido oito vezes até não se observar a formação da camada mucilaginosa na superfície. O rendimento da purificação foi dependente da variedade de castanha e variou entre 50 a 70%, tendo sido obtido com elevado grau de pureza dado o seu elevado teor de amido, 80 a 93%, baixo teor em proteína (0,4 a 0,6%) e baixo teor de amido danificado (11 a 30%). O amido isolado das quatro variedades de castanha apresentou uma cristalinidade do tipo B. O grau de cristalinidade é dependente da percentagem de humidade dos amidos, variando entre ~50% para um teor de humidade de ~30% e ~10% para um teor de humidade de ~5%. Os grânulos de amido isolados da castanha apresentavam uma forma arredondada e oval irregular. A análise por ATR-FTIR mostram que os amidos de castanha isolados das variedades Judia e Martaínha apresentam um nível superior de organização da sua região mais exterior quando comparado com os amidos isolados das variedades Longal e especialmente da variedade Lada. O tamanho dos grânulos de amido isolados a partir das diferentes variedades de castanha apresentou um valor médio de 11 m, tendo-se observado diâmetro de grânulos de amido desde 4 m até 21 m. A percentagem de amilose aparente dos amidos de castanha isolados das diferentes variedades de castanha variou entre 21,0 e 24,8%, com os amidos isolados das variedades Longal e Martaínha com um conteúdo de amilose aparente significativamente superior às outras variedades, sendo o amido isolado da variedade Judia aquele que apresentou um conteúdo de amilose aparente inferior. Para os amidos isolados das variedades Longal e Lada, o conteúdo de amilose e de amilose aparente não apresentaram diferenças significativas. No entanto para os amidos isolados das variedades Martaínha e Judia estes contem amilose complexada com lípidos (em média ~4g/100g de amido). A temperatura inicial de gelatinização variou de 56 a 58ºC, apresenta um máximo entre os 62 e 64ºC e um final de gelatinização de 66-70ºC. O amido isolado das variedades Longal e Lada apresentaram um poder de inchamento significativamente superior ao observado para as variedades Martainha e Judia. Este menor poder de inchamento destas duas últimas variedades pode ser o reflexo do seu conteúdo em amilose complexada com lípidos. A amilopectina presente no amido isolado da variedade Longal foi a que apresentou um peso molecular superior ao das outras variedades (>4 MDa e <2MDa), apresentando-se como um único pico na região de elevado peso molecular do cromatograma. A amilopectina da variedade Lada apresentou-se também com um peso molecular homogéneo na região de elevado peso molecular, embora o seu peso molecular seja inferior ao observado para a amilopectina presente no amido isolado da variedade Longal. A amilopectina isolada da variedade Martaína apresenta uma distribuição de pesos moleculares na região de elevado peso molecular, uma população de amilopectinas com peso molecular semelhante à amilopectina da variedade Longal, e uma população mais abundante de amilopectina com peso molecular inferior a 2MDa. O mesmo acontece para a amilopectina isolada da variedade Judia, embora em termos médios a população de amilopectina de menor peso molecular é superior ao observado para a variedade Martaínha, e menor que a amilopectina isolada da variedade Lada. Os amidos isolados das diferentes variedades de castanha apresentaram diferentes perfis viscomialográficos durante o processo de formação de pastas de amido. A temperatura de gelatinização (temperatura do início do aumento brusco da viscosidade) foi de 56,1 ºC para o amido de castanha isolado da variedade Longal, 57,4ºC para as variedades Martaínha e Lada e de 58,6ºC para o amido isolado da variedade Judia. As temperaturas de gelatinização inferiores do amido de castanha isolados da variedade Longal, mostram uma menor resistência do amido desta variedade para a gelatinização. A temperatura do máximo de viscosidade também variou significativamente entre os amidos isolados das diferentes variedades de castanha, sendo superior para o amido isolado da variedade Martaínha (85ºC), seguido das variedades Judia e Longal (78,6 e 80 ºC, respectivamente), tendo o amido isolado da variedade Lada aquele que apresentou uma menor temperatura de máximo de viscosidade (72,3ºC). A viscosidade máxima dos amidos de castanha variou entre 0,527 Pa.s para o amido de castanha isolado da variedade Judia, e 1,127 Pa.s para o amido de castanha isolado da variedade Longal. A quebra de viscosidade (uma medida da desintegração do amido gelatinizado) foi também superior para o amido de castanha isolado da variedade Longal (0,576) e menor para o amido isolado da variedade Judia (0.159). A viscosidade final (indicativo da capacidade do amido para formar pastas viscosas) para os amidos isolados das castanhas provenientes das diferentes variedades variou entre 0,798 e 1,167, para os amidos isolados das variedades Judia e Longal, respectivamente. Os amidos isolados das diferentes variedades de castanha apresentam diferenças na sua composição química, nomeadamente na quantidade de amilose total e presença de amilose complexada com lípidos, peso molecular da amilopectina e amilose que explicam o seu diferente comportamento quer em termos de grau de inchamento, temperaturas de gelatinização e comportamento de formação de pastas. Estas diferenças nas propriedades reológicas podem ter um impacto significativo na qualidade das castanhas após processamento térmico (assamento e cozedura), bem como no seu comportamento durante os processos tecnológicos de transformação da farinha da castanha e farinha de castanha como por exemplo na produção de marron glacé, doces e outros produtos de pastelaria.