Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345545.pdf: 6034407 bytes, checksum: 9b935779f83a38964464df17dfc28bb0 (MD5) Previous issue date: 2016 / O polvilho azedo é considerado um amido modificado por oxidação que é obtido através da fermentação do amido de mandioca, com posterior secagem ao sol. A secagem ao sol (por incidência de radiação ultravioleta) é a responsável pela principal característica deste produto, que é a sua propriedade de expansão ao forneamento, mesmo sem conter glúten e sem a necessidade de adição de fermentos. Apesar da exposição solar ser essencial para este produto, para que apresente a propriedade de expansão, este tipo de secagem torna o polvilho azedo um produto vulnerável à presença de sujidades, além de apresentar alguns inconvenientes como: perdas de produto final, longos períodos de secagem, dependência das condições climáticas e necessidade de mão- de-obra para o revolvimento do amido fermentado, entre outros. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo acompanhar a secagem ao sol e em estufa convectiva do polvilho azedo, avaliando o efeito da secagem sobre as características físico-químicas e reológicas. O amido de mandioca fermentado foi seco ao sol por 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 horas com secagem continuada em estufa a 45, 55 e 65 °C. As curvas de secagem para o amido fermentado mostraram períodos de taxa constante e taxa decrescente, sendo que para algumas amostras a taxa constante não foi encontrada e em algumas foi evidenciado uma fase de adaptação. O modelo matemático que melhor se ajustou aos dados experimentais da cinética de secagem do amido de mandioca fermentado obtido na Região de Santa Rosa do Sul (SC) e Azambuja (SC) foi o modelo de Page, embora outros modelos tenham mostrado bons ajustes, a equação de Page foi escolhida por ser mais simples e ter menor número de parâmetros. Para o amido fermentado obtido da polvilharia de Santa Rosa do Sul (SC), dentre os tempos de exposição solar, sem realizar o revolvimento do amido durante a secagem, foi necessário no mínimo 5 h ao sol para que o amido fermentado apresentasse expansão satisfatória em relação ao seco totalmente ao sol. Desta forma, o amido pode ser deixado ao sol por 5 h e o restante da secagem continuada em estufa a 45 ou 55 °C, não sendo recomendada a sua secagem em temperaturas superiores a 55 °C, considerando a proximidade com a temperatura de gelatinização do amido fermentado. Para o amido de mandioca cultivar Moura fermentado, proveniente da região de Azambuja, o tempo mínimo necessário de exposição solar para obter um polvilho com propriedade tecnológica semelhante ao seco totalmente ao sol, sem revolvimento foi de 3 h, enquanto que com o revolvimento foi necessário somente 1 h ao sol com secagem continuada em estufa a 55 °C. O amido fermentado seco ao sol e em estufa convectiva apresentou elevados valores de acidez, sendo o ácido lático e butírico os principais responsáveis pela acidez. Os maiores valores de viscosidade máxima, viscosidade mínima e viscosidade no resfriamento foram encontrados no polvilho seco totalmente ao sol pelo método tradicional, no entanto, a viscosidade não apresenta relação direta com a expansão, a principal propriedade do polvilho azedo. As isotermas de adsorção de umidade do amido de mandioca fermentado apresentaram forma sigmoide do tipo II. Os modelos de Oswin e GAB foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais de umidade de equilíbrio versus atividade de água.<br> / Abstract : The sour cassava starch is considered a starch modified by oxidation, which is obtained by fermentation of cassava starch, with subsequent drying in the sun. Sun drying (ultraviolet radiation) is responsible for the main feature of this product that is its expansion property in oven, even without the presence of gluten and the use of leavenig. Although sun exposure is essential for this product to present the expansion property, this type of drying makes the sour cassava starch very vulnerable to dross and dirt particles, and presents some drawbacks as final product losses, long periods of drying, dependence on climatic conditions and the need for hand labor for tilling the fermented starch, among others. Thus, the present study aimed to study the drying of dry cassava starch in the sun and convective oven, evaluating the effect of drying protocol on the physico-chemical and rheological characteristics. The fermented cassava starch was dried in the sun for 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 hours, followed by continuous oven drying at 45, 55 and 65 ° C. The drying curves for the fermented starch presented constant-rate and falling-rate periods, and for some samples the constant rate was found, while an adaptation phase of was evidenced. The mathematical model that best fit the experimental data from fermented cassava starch drying kinetics obtained in the region of Santa Rosa do Sul (SC) and Azambuja (SC) was the Page model. Although other models have shown good fit, Page equation was chosen, due to its simplicity and smaller number of parameters. For the fermented starch from Santa Rosa do Sul (SC) producing plant, it was necessary at least 5 hours in the sun for the fermented starch present satisfactory expansion when compared to the starch dried completely in the sun. Thus, the starch may be left in the sun for 5 h, followed by continuous oven drying at 45 or 55 ° C, while it is not recommended drying at temperatures above 55 ° C, considering the proximity to the starch gelatinization temperature. For sour cassava starch Moura from Azambuja region, the minimum required time in the sun to get a starch with characteristics similar to that dried only in the sun, without revolving, was 3 hours. With the revolving only 1 h of sun drying was necessary, followed by oven drying at 55 ° C. The fermented starch dried in the sun, and in convective oven showed high acidity values, due to the presence of lactic acid and butyric acid. The highest values for maximum viscosity, minimum viscosity and viscosity on cooling were found in the starch flour dried only in the sun by the traditional method. However, the viscosity does not have direct relation with the expansion, the main property of sour cassava starch. The moisture adsorption isotherms of fermented cassava starch had the sigmoid shape of the type II. The models of Oswin and GAB were the best fit to the experimental equilibrium moisture data versus water activity.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-05-26T04:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333797.pdf: 5197081 bytes, checksum: fb62a092150c3e9c7686f78014b4f748 (MD5) Previous issue date: 2015 / Primeiramente este trabalho objetivou avaliar, através da caracterização das águas sobrenadantes e das propriedades de expansão do polvilho azedo, o processo fermentativo do amido de mandioca por meio do efeito da adição de glicose em relação ao método tradicional. A adição de glicose reduziu o tempo do processo fermentativo em 13 dias (40,6%) e o polvilho azedo obtido pelo método modificado apresentou, em apenas 19 dias de fermentação, propriedades de expansão semelhantes ou até mesmo superiores às do polvilho azedo comercial. A definição do tempo de fermentação através da determinação da acidez titulável e do pH e do volume específico pode contribuir tanto para a retirada do amido fermentado quanto para futuras aplicações das águas da fermentação como matéria prima para novos produtos, uma vez que quando o amido é retirado dos tanques para a secagem, as águas residuais com alta acidez são consideradas efluentes. Em seguida, as técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com fase reversa e de eletroforese capilar (EC), ambas com detecção de arranjo de diodos, foram avaliadas e comparadas para a determinação de ácidos orgânicos (ácido lático, ácido acético, ácido propiônico e ácido butírico) nas águas da fermentação do amido de mandioca, com a perspectiva de contribuir para aplicações futuras dessas águas ainda consideradas resíduos agroindustriais, bem como o maior entendimento das alterações envolvidas no processo de produção do polvilho azedo. Todos os parâmetros de validação atenderam os critérios aceitos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária e não foram verificadas diferenças significativas entre os métodos em termos de performance analítica para os ácidos analisados. No entanto, devem ser levadas em consideração as vantagens da EC em relação à CLAE, como menor custo, menor geração de resíduos e menor tempo de análise (< 2 minutos). Como estudos relacionando a composição das águas sobrenadantes com as propriedades do polvilho azedo são inexistentes, este trabalho também visou avaliar e correlacionar as características físico-químicas e a quantificação dos ácidos orgânicos de amostras de polvilho azedo e de suas respectivas águas sobrenadantes durante a fermentação modificada e tradicional. Os ácidos acético e butírico predominaram nas amostras analisadas e foram os que mais contribuíram para a acidez titulável do polvilho azedo produzido nas condições deste estudo. Os resultados da análise multivariada mostraram que a principal característica do polvilho azedo, a expansão, possui baixa correlação com os ácidos orgânicos presentes no produto. Por fim, as condições do processo produtivo de polvilho azedo em polvilharias do estado de Santa Catarina foram avaliadas, envolvendo a caracterização das amostras de águas de fermentação e de polvilho azedo coletadas nessas unidades visando uma futura intervenção para padronização, e consequente valorização, do processo como também do produto. A padronização das práticas produtivas pode representar uma importante iniciativa para minimizar as diferenças entre os polvilhos obtidos, concorrendo para a padronização. O cenário apresentado revelou que as variações, principalmente em relação ao tempo de fermentação, não permitem agrupar os amidos fermentados obtidos por parâmetros de qualidade que reflitam o processo empregado, o que dificulta o reconhecimento do produto para mercados mais exigentes.<br> / Abstract : First this study aimed to evaluate, through the characterization of supernatant water and the sour cassava starch expansion properties, the fermentation process of cassava starch through the effect of the addition of glucose compared to traditional method. The addition of glucose reduced the fermentation process time in 13 days (40.6%), and the sour cassava starch obtained by the modified method presented in only 19 days of fermentation, similar expansion properties or even better than commercial sour cassava starch properties. The definition of fermentation time by determining the total acidity, pH and specific volume can contribute to the withdrawal of the fermented starch and also for future applications of water fermentation as raw material for new products, since when the starch is removed from the tanks to the sun drying, this wastewater with high acidity is considered an effluent. Then the techniques of high performance liquid chromatography (HPLC) with reverse phase and capillary electrophoresis (CE), both with diode array detection, were evaluated and compared for the determination of organic acids (lactic acid, acetic acid, propionic acid and butyric acid) in waters fermentation of cassava starch, with a view to contributing to future applications of these waters still considered agroindustrial waste, and greater understanding of the changes involved in the sour cassava starch production process. All validation parameters were according to the requirements of Brazilian Health Surveillance Agency and no significant differences were found between the methods in terms of analytical performance for the compounds analyzed. However, should be taken into consideration the benefits of EC in relation to the HPLC, as lower cost, less waste and less time analysis (<2 minutes). As studies related the composition of the supernatant water with sour cassava starch properties are nonexistent, this study also aimed to evaluate and correlate the physical and chemical characteristics and the quantification of organic acids of sour cassava starch samples and their respective supernatant waters for the modified and traditional fermentations. Acetic and butyric acids predominated in the samples and were the main contributors to the acidity of sour cassava starch produced under the conditions of this study. The results of multivariate analysis showed that the main attribute of cassava starch, expansion, has low correlation with organic acids present in the product. Finally, the conditions of the production process of sour cassava starch in factories of the state of Santa Catarina were evaluated, involving the characterization of samples of fermentation water and sour cassava starch collected in these factories aimed at future action for greater standardization, and subsequent process appreciation as well as the product. The results presented showed that the irregularities, especially regarding the fermentation time, do not allow group fermented starches obtained by quality parameters that reflect the process employed, which difficults the product recognition for the most demanding markets.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-24T20:27:11Z : No. of bitstreams: 1 320327.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / O processo de produção de polvilho azedo assemelha-se ao processo de extração de amido de mandioca. Até a etapa de purificação do amido, ambos os processos podem coincidir. O polvilho azedo, contudo, possui a particularidade de necessitar de uma etapa de fermentação e de secagem ao sol para que sua principal característica, que é a capacidade de expansão, seja adquirida. Por mais avançada e tecnológica que seja a planta industrial, a fermentação e secagem ao sol ainda são realizadas de maneira artesanal. Este trabalho fez uma revisão bibliográfica a fim de sugerir, avaliar e descrever detalhes referentes à produção de polvilho azedo. Foi abordado o uso de água no processo, com proposta de reciclo e reuso dos resíduos líquidos gerados no processo e alternativas para uma maior economia. Através de uma estimativa do índice de trabalho de Bond, foi apontado que a mandioca pode ter uma relativa facilidade de ser desintegrada e que este parâmetro pode ser usado para auxiliar na melhoria tecnológica da desintegração. Uma revisão focada na etapa de fermentação indicou que o uso de inóculo pode diminuir o tempo de fermentação e que há um período ótimo em relação à expansão. Por último, foi avaliado o tempo de exposição ao sol que é necessário para que haja uma máxima expansão, os resultados indicaram que o tempo ótimo de exposição ao sol é influenciado pela fermentação <br> / Abstract: The sour cassava starch production process is similar to the cassava starch processing. Through step purification of starch, both processes may coincide. The sour cassava starch, however, requires a fermentation and sun drying steps to its main feature, the ability of expansion is acquired. Even with the most advanced technological industrial plant, the fermentation and sun drying is still done in a traditional manner. This paper made a literature review to suggest, evaluate and describe details regarding the production of sour cassava starch. Was approached the use of water in the process, with proposed recycling and reuse of waste water generated in the process and alternatives for greater economy. Through Bond work index estimation, it was noted that cassava may has a relative ease to be disintegrated and that work index can be used for improving the disintegration process. A review focused on the fermentation step indicated that the inoculum can decrease the fermentation time and there is an optimal period in relation to expansion. Finally, the time of sun exposure required for maximum expansion was evaluated. The results indicated that the optimum time of sun exposure is influenced by the fermentation.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276530.pdf: 4637477 bytes, checksum: 688a1b9995ace75503d9247da153d1d3 (MD5) / O amido de mandioca fermentado (polvilho azedo) pode ser considerado um amido modificado química e enzimaticamente com propriedade de expansão, que forma estrutura alveolar e leve em produtos tradicionais em panificação, sem a utilização de fermento químico ou biológico. É um produto livre de glúten, produzido em pequenas indústrias, onde não existe um sistema interno de controle de qualidade dos processos e produtos. Sendo o Brasil o país de origem do polvilho azedo, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de elaborar uma proposta para o mecanismo de expansão do polvilho azedo, estudando a relação entre amidos de mandioca nativos, polvilho azedo produzido em laboratório através da fermentação a partir de amido nativo de mandioca (polvilho azedo produzido em laboratório) e algumas marcas de polvilho comercial escolhidas a partir da opinião dos panificadores (consideradas como bons produtos para eles). A partir de análises de microscopia eletrônica de varredura, microscopia de fluorescência, análise em espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios X, calorimetria diferencial de varredura e também análises físico químicas, foi observado que o fator ácido, pH, volume específico, poder de inchamento e viscosidade intrínseca foram os parâmetros que tiveram as melhores correlações com a propriedade de expansão. O conhecimento acumulado sobre polvilho azedo foi revisado, em relação às suas características físico químicas e estruturais, com o propósito de estabelecer uma relação entre as propriedades práticas e assim desenhar um modelo para a estrutura modificada do amido. Essa abordagem ajudará a fornecer alguns padrões de qualidade adequados para a futura valorização do polvilho azedo, especialmente devido à possibilidade da sua utilização em produtos isentos de glúten. Este trabalho mostrou que um bom polvilho azedo tem diferenças significativas de pH, fator ácido, poder de inchamento, volume específico e grau de polimerização (viscosidade intrínseca) em comparação com os amidos de mandioca de baixa expansão. Essas variáveis poderiam ser associadas para a maximização da expansão do polvilho azedo para uma futura análise preditiva da qualidade do polvilho azedo utilizado em panificação. O pH e o percentual da perda de peso durante o assamento são úteis como referências para o desempenho de panificação da amostras laboratoriais e comerciais de polvilho azedo. Assim, tanto o pH quanto o fator ácido ou pH e o percentual de perda de peso constituem procedimentos simples, acessíveis para pequenas indústrias e panificadores e úteis para a predição do comportamento do polvilho azedo. / Sour cassava starch (polvilho azedo) may be considered a chemically and enzymatically modified starch. It is used in traditional products in bread-making because of its expansion property, which forms a light, alveolar structure and dismisses the use of any chemical or biological ferment. Also, it is a gluten-free product. It is produced in small industries, where there is no internal quality control system for their processes and products. Since Brazil is the country where polvilho azedo was originated, this present work was performed with the objective of elaborating a proposal for the expansion mechanism of polvilho azedo, where the focus of the study was on the relationship between native cassava starches, polvilho azedo produced in laboratory through fermentation by using native cassava starch (polvilho azedo produced in laboratory) and some cassava starch trademarks that were chosen based on the opinion of local bakers in relation to which trademarks they consider to be of a good quality polvilho azedo. Scanning electron microscopy analyses, fluorescence microscopy, infrared analysis (FTIR), X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, and also physicochemical analyses showed that acid factor, pH, specific volume, swelling power, and intrinsic viscosity were the parameters that had the best correlations with the expansion property of polvilho azedo. The accumulated knowledge on polvilho azedo was revised in relation to its physicochemical and structural characteristics in order to establish a relationship between its practical properties and thus draw a model for the modified structure of the starch. This approach will help to provide some appropriate quality patterns for the future valorisation of polvilho azedo, especially due to the possibility of its use in gluten-free products. This present work showed that good polvilho azedo has significant differences in pH, acid factor, swelling power, specific volume and polymerization degree (intrinsic viscosity) in comparison to low expansion cassava starches. These variables could be associated for a further predictive analysis of the polvilho azedo used in bread-making. pH and percentage of weight loss during baking are useful as references for the bread-making performance of laboratory and commercial polvilho azedo samples. Thus, pH and acid factor, as well as pH and percentage of weight loss, make up simple procedures, which are accessible for small industries and bakeries and are useful for the prediction of the behaviour of polvilho azedo.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Christiane Almeida Starling.pdf: 1670604 bytes, checksum: 9b6c4d65a34aad82eba54d69c248dc63 (MD5) Previous issue date: 2010-11-19 / The fermented cassava starch (cassava starch) can be considered a chemically and enzymatically modified starch with expansion property, which form alveolar structure and light on traditional bakery products without the use of chemical or biological ferment. It is a gluten-free product, produced in small factories, where there is an internal system of quality control processes and products. This study aimed to: diagnose the quality of home made sour in producing municipalities of Goiás; evaluate experimentally, through the response surface methodology, the influence of the volume of lactic acid, mass of inoculum and fermentation time on characteristic expansion of cassava starch produced experimentally, and compare the results with parameters diagnosed from fermented cassava produced by craftsmen. From the analysis, swelling index, acidity, pH, folder property, chemical composition, microbiological and scanning electron microscopy, comparisons were established between the cassava starch, and experimental craft. The rate of expansion achieved with experimental flour was superior to that achieved with the cassava starch and cassava with the greatest expansion of artisanal, detected at diagnosis. The experimental production of cassava starch from cassava starch using the method of rapid fermentation and acidification (the region of maximum expansion) showed higher of acidity than those permitted by law, in relation to pH values found for the fermented cassava are experimental coincident with the literature. The paste viscosity of cassava starch was lower than the experimental craft flour, not compromising the expansion, and this was not directly related to viscosity. The fermented cassava sour experimental attended the microbial standards for the total count of mesophilic yeasts and molds. Also attended the limits specified in legislation for moisture and ash. The fermented cassava starch, experimental and traditional forms showed mostly spherical, and kidney shaped perforations, when the observation by scanning electron microscopy. Industrial productivity can be increased by reducing the average time used for fermentation (45 d) for the proposed (48h) using acidification and addition of inoculum. / O amido de mandioca fermentado (polvilho azedo) pode ser considerado um amido modificado química e enzimaticamente com propriedade de expansão, que forma estrutura alveolar e leve em produtos tradicionais em panificação, sem a utilização de fermento químico ou biológico. É um produto livre de glúten, produzido em pequenas indústrias, onde não existe um sistema interno de controle de qualidade dos processos e produtos. O presente trabalho teve como objetivo: diagnosticar a qualidade do polvilho azedo produzido artesanalmente em municípios produtores de Goiás; avaliar experimentalmente, através da metodologia de superfície de resposta, a influência do volume do ácido lático, massa de inóculo e do tempo de fermentação sobre a característica de expansão do polvilho azedo produzido experimentalmente, e, comparar os resultados alcançados com parâmetros diagnosticados dos polvilhos produzidos artesanalmente. A partir de análises de: índice de expansão, acidez, pH, propriedade de pasta, composição centesimal, microbiológicas e de microscopia eletrônica de varredura, foram estabelecidas comparações entre a fécula de mandioca, polvilhos experimentais e artesanais. O índice de expansão alcançado com o polvilho experimental foi superior ao alcançado com a fécula de mandioca e com o polvilho artesanal de maior expansão, detectado no diagnóstico. A produção de polvilho azedo experimental a partir de fécula de mandioca, utilizando o método de fermentação rápida e acidificação (da região de máxima expansão) apresentou valor de acidez superior ao permitido pela legislação, em relação ao pH os valores encontrados para os polvilhos experimentais são coincidentes com a literatura. A viscosidade de pasta do polvilho azedo experimental foi inferior a do polvilho artesanal, não comprometendo a expansão, sendo que essa não esteve diretamente relacionada com a viscosidade. Os polvilhos azedos experimentais atenderam os padrões microbiológicos vigentes para a contagem total de mesófilos e bolores e leveduras. Atenderam também os limites previstos na legislação para umidade e cinzas. Os polvilhos azedos, experimental e artesanal apresentaram predominantemente formas esféricas, reniformes e perfurações, quando da observação pela microscopia eletrônica de varredura. A produtividade industrial pode ser incrementada pela redução do tempo médio de fermentação utilizado (45 dias) para o proposto de (48h) utilizando a acidificação e a adição de inóculo.