Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados

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200 Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. Casas & Garcia-Ochoa (1999) estudaram a viscosidade da mistura de gomas xantana e locusta e observaram que, quando as soluções são misturadas, observa-se um aumento dramático na viscosidade, muito maior do que a viscosidade combinada das soluções individuais dos polissacarídeos. Os autores avaliaram a influência da concentração total de polissacarídeos, da razão entre gomas xantana e locusta e da temperatura de dissolução sobre o comportamento reológico da mistura. O aumento na viscosidade da solução foi atribuído à interação entre as moléculas das gomas xantana e locusta, que ocorre entre as cadeias laterais das moléculas de goma xantana e a cadeia principal da goma locusta. A estrutura das moléculas das gomas xantana e locusta em solução tem grande influência sobre a viscosidade final da solução. A conformação da molécula da goma xantana muda com o aumento da temperatura, passando de uma estrutura ordenada para uma desordenada. A composição da goma locusta, por sua vez, muda com a temperatura de dissolução, havendo uma redução na razão galactose/manose com o aumento da temperatura, de modo que regiões mais lisas (sem os radicais de galactose) estão, predominantemente, dissolvidas. Essas condições favorecem a interação entre as gomas, provocando o aumento na viscosidade. O estudo do comportamento reológico de misturas de gomas (xantana, guar e alginato) com salep foi realizado por Kayacier & Dogan (2006), com a finalidade de se avaliar a sinergia entre os componentes. O salep é um ingrediente alimentício, obtido através da moagem de tubérculos secos de orquídea selvagem, extensivamente, utilizado na Turquia para a produção de sorvetes e de uma bebida quente. Em sua composição básica, o salep contém glucomanose e amido, de forma que, além de conferir ao produto o aroma e o sabor desejados, também, atua como espessante e estabilizante. Todas as soluções avaliadas apresentaram um comportamento reológico não-newtoniano pseudoplástico que foi descrito pelo modelo de Lei da Potência. Os autores observaram um aumento na viscosidade aparente das soluções com o aumento da concentração das gomas e de salep. A goma guar, particularmente, sob altas concentrações, foi a que apresentou um melhor efeito sinérgico com o salep, caracterizado por um aumento na viscosidade. Dessa forma, os autores concluíram que o uso combinado de salep e goma guar pode auxiliar na obtenção da consistência desejada em formulações de alimentos, utilizando-se uma menor quantidade de espessantes. Fernandes, Gonçalves, Doublier (1994) estudaram o comportamento reológico de misturas de κ-carragenana e galactomananas (gomas locusta e guar) com níveis muito baixos de κ-carragenana, na presença de KCl, e observaram que as misturas apresentaram propriedades características de géis, quando os níveis de KCl foram suficientes para induzir a estabilização das moléculas de κ-carragenana na forma helicoidal. As curvas de escoamento observadas para os galactomananos foram típicas de soluções macromoleculares, com comportamento pseudoplástico e uma viscosidade limitante ηo sob baixas taxas de deformação (platô newtoniano). A adição de κcarragenana não alterou muito o comportamento da solução, no entanto, para concentrações de KCl superiores a 0,025% houve um aumento significativo na viscosidade para baixas taxas de deformação. Esse aumento na viscosidade foi atribuído ao início da formação de uma estrutura no sistema. Tecante & Doublier (1999) estudaram o comportamento reológico de misturas do amido de milho ceroso (CWCS) e goma κcarragenana, com adição de cloreto de potássio, e observaram que a presença da goma e de KCl nas soluções de amido tiveram um efeito notável sobre a viscosidade e sobre o seu comportamento reológico. As soluções apresentaram comportamento não newtoniano pseudoplástico. Os autores observaram um aumento na viscosidade, quando o KCl não foi adicionado para todas as concentrações de amido avaliadas (0, 2, 3 e 4%), sendo que, quanto maior a concentração de amido, maior foi o aumento observado. Zimeri & Kokini (2003) estudaram as propriedades reológicas de sistemas combinados de inulina e amido de milho ceroso como um modelo de interação entre carboidratos em alimentos. Os autores observaram uma forte dependência da viscosidade com o comportamento de fases e da microestrutura dos sistemas. Todas as amostras apresentaram um comportamento pseudoplástico, sendo que as misturas com elevadas concentrações de inulina (30 a 40%) mostraram uma tensão residual, caracterizada pelo ajuste dos dados experimentais pelo modelo de Herschel-Bulkley. As curvas de escoamento, também, tiveram um bom ajuste Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005
Estudo da reologia de polissacarídeos utilizados na indústria de alimentos Toneli et al. pelo modelo de Carreau, que foi utilizado para estimar a viscosidade ηo. Em sistemas combinados de inulina e amido de milho ceroso (WMS), a concentração de inulina teve forte influência sobre as propriedades reológicas da mistura. Zimeri & Kokini (2003) observaram a existência de uma concentração crítica de inulina, abaixo da qual o sistema se comporta como um sistema contínuo de WMS com a inulina, sendo a fase dispersa. Para valores acima de c*, no entanto, o sistema passa a se comportar como um sistema contínuo de inulina, com o WMS como fase dispersa. Paoletti et. al. (2001) estudaram o comportamento reológico de misturas de inulina com gomas locusta, carragenana, guar e com alginato, preparadas com 25% de inulina e 1% das gomas e analisadas à temperatura de 20ºC. A mistura de inulina com goma locusta foi a que apresentou o maior sinergismo entre os componentes, caracterizado por uma alteração no comportamento reológico de newtoniano para pseudoplástico e por um aumento na tensão residual de 0,41 para 3,27Pa, com a adição de inulina ao gel de goma locusta 1%. Por outro lado, a mistura de inulina com goma carragenana não alterou o comportamento reológico do gel de carragenana 1%. A influência da adição de amidos hidrolisados e modificados, em diferentes concentrações, sobre o comportamento reológico de soluções de inulina foi estudado por Nogueira (2001) e Leite (2001). Os autores observaram que a adição dos amidos provocou um aumento na viscosidade aparente das soluções, porém, não alterou o comportamento reológico das soluções, que foi de fluido nãonewtoniano pseudoplástico, representado pelo modelo de Lei da Potência. Nogueira (2001) observou que a adição dos amidos provocou uma redução no índice de consistência da solução de inulina, provocando uma redução na pseudoplasticidade. CONCLUSÕES Os polissacarídeos são ingredientes essenciais para a formulação de alimentos, capazes de exercer uma grande variedade de funções para melhorar a qualidade dos produtos finais. No entanto, as suas propriedades físicas e químicas têm forte influência sobre o seu comportamento quando aplicados em formulações e submetidos às condições de processo. 201 Dessa forma, o conhecimento do comportamento reológico dos polissacarídeos é essencial para a formulação de alimentos, para o projeto e avaliação das condições de processo e para a determinação da qualidade do produto final. Considerando-se a grande diversidade de polissacarídeos que podem ser aplicados como ingredientes em alimentos, torna-se de extrema importância o desenvolvimento de pesquisas que avaliem o comportamento reológico desses polímeros, quando submetidos a diferentes condições de processos e aplicados em formulações variadas. O conhecimento dessas propriedades é essencial para o desenvolvimento de novos produtos alimentícios, no estudo, o processo e dimensionamento de equipamentos, com melhor qualidade e menor custo, de acordo com as atuais necessidades do mercado consumidor. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Barnes, H. A. The yield stress – a review or ‘παντα ρει’ – everything flows? Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. v.81, n. 1-2. p. 133-178, 1999 Barnes, H. A.; Hutton, J. F.; Walters, K. Viscosity. In: An Introduction to Rheology. p.11-35. New York: Elsevier Applied Science. 1989. Barnes, H. A.; Walters, K. The yield stress myth. Rheologica Acta. v.24, n.4. p.323- 326, 1985. Bonnecaze, R. T.; Brady, J. F. Yield stresses in electrorheological fluids. Journal of Rheology. v. 36, n.1, p. 73-115, 1992. Blanchard, P. H.; Katz, F. R. Starch hydrolysates. In: Stephen, A. M. (Ed) Food Polysaccharides and their applications. New York: Marcel Dekker.1995. p. 99-153. Branco, I.G. Suco de laranja concentrado: comportamento reológico a baixas temperaturas. 1995. 91f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, Especial, v.7, n.2, p.181-204, 2005
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