Orientador: Yoon Kil Chang

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: As raízes constituem uma importante fonte de alimentos energéticos para milhões de povos nas regiões tropicais e subtropicais do planeta. Entre as raízes mais populares, o inhame (Dioscorea Rotundata) é depois da mandioca, o mais consumido por vários habitantes nos países em via de...

Resumo: As raízes constituem uma importante fonte de alimentos energéticos para milhões de povos nas regiões tropicais e subtropicais do planeta. Entre as raízes mais populares, o inhame (Dioscorea Rotundata) é depois da mandioca, o mais consumido por vários habitantes nos países em via de desenvolvimento. A produção vem crescendo nos últimos anos, razão pela qual esta planta vem merecendo atenções à nível de pesquisas científicas e tecnológicas. Neste trabalho o tubérculo de inhame foi descascado, cortado, secado e moído a fim de se obter uma farinha com umidade em torno de 9%. A farinha obtida é basicamente constituída de 82,7% de amido 7,8% de proteínas e 3,3% de fibras (base seca). A viscosidade da farinha de inhame analizada no amilógrafo Brabender apresentou uma alta estabilidade, e uma resistência à ação mecânica durante o cozimento e uma tendência fraca à retrogradação. A farinha, após condicionamento a diversas umidades, foi submetida ao processo de extrusão termoplástica com objetivo de estudar os efeitos de algumas variáveis operacionais de extrusão nas propriedades funcionais do material amiláceo extrusado com intuito de identificar as melhores condições de processo para uma determinada aplicação. Empregou-se a metodologia de superfície de resposta para estabelecer modelos matemáticos preditivos para as propriedades estudadas. Utilizou-se, portanto um fatorial incompleto 33 de 3 níveis e 3 variáveis independentes: temperatura (100 a 150°C); umidade inicial (18 a 26 %); e rotação da rosca (100 a 200 rpm). As respostas obtidas das combinações dos 3 fatores foram analisadas na viscosidade inicial (VI) a 30°C; na viscosidade a quente (V95) a 95°C; na viscosidade no resfriamento (V50) a 50°C; na dureza do produto extrusado (DUR), no índice de expansão (IE), nos índices de Solubilidade em Água (ISA) e de Absorção de Água (IAA); na cor das farinhas extrusadas obtidas usando a diferença de cor (AE) a partir dos componentes Hunter ( L* a* b) e na densidade aparente (DAP). A Viscosidade Inicial (VI30) mostrou-se dependente das três variáveis estudadas e aumentou consideravelmente com o aumento da temperatura e da umidade. As temperaturas e umidades relativamente altas produziram os valores máximos de (VI30). A rotação da rosca e a umidade teve grande influência na viscosidade a quente (V95) enquanto as três variáveis contribuíram significativamente na viscosidade no resfriamento (V50). As três variáveis, em análise quantitativa influenciaram no IAA, pois para seus valores altos corresponderam os altos valores do IAA. Valores altos da rotação da rosca e da temperatura proporcionaram valores altos para a ISA. Quanto às características físicas, observou-se que à alta temperatura, quanto menor a umidade, maior o índice de expansão (EI). A textura sofreu mais influência da temperatura e sobretudo da umidade pois elas interferem diretamente na dureza (DUR) do produto extrusado que é um indicativo importante nas características de textura de um "snacks". Para os valores intermediários das três variáveis observou-se os valores mais altos de dureza. Alto valores da umidade provocaram um aumento na densidade aparente (DAP) enquanto que altas temperaturas diminuíram os valores da densidade aparente. A temperatura e a umidade tiveram influência significativa na cor pois às baixas temperatura e umidade observou-se os valores mais baixos da Diferença de Cor (DCO) o que indica tratamento brando do material amiláceo extrusado e às temperatura e umidade elevadas, observou-se maior Diferença de Cor em relação ao padrão (farinha crua). Com os resultados obtidos das combinações estudadas no processo de extrusão, fica estabelecido a possibilidade de se utilizar a farinha de inhame D.Rotundata para a produção de alimentos prontos para consumo (RTE), cereais matinais e farinhas pregelatinizadas para preparo de diversos alimentos

Abstract: Yam (Dioscorea rotundata) is among those tropical root crops which are efficient producers of calories. In terms of food security and utilization, it is basically constituted of carbohydrate of which the most important component is starch. Although it varies from variety to variety, the...

Abstract: Yam (Dioscorea rotundata) is among those tropical root crops which are efficient producers of calories. In terms of food security and utilization, it is basically constituted of carbohydrate of which the most important component is starch. Although it varies from variety to variety, the protein content is similar to that of the potato, about 2% (wb). Thus the production of yam has steadily increased over the last few years in the main production zones, due to the increasing use by the food and pharmaceutical industries. Thus, in this work raw yam (D. rotundata) flour was extruded to modify its functional, physical and chemical properties for food and industrial applications using laboratorial Brabender single screw extruder. Surface response methodology through an incomplete factorial design 33 i.e 3 levels and 3 fators or variables was used to evaluate the effects of the extruder barrel temperature (100, 125, 150°C), moisture content (18, 22, 26%) and screw speed (100, 150, 200 rpm). With respect to the results obtained, the Inicial Viscosity (IV30) of the extruded slurries increased at higher extrusion temperatures and moisture contents. Moisture content was also the factor which most influenced the hot viscosity (V95) whilst all of the 3 variables influenced the cold viscosity (V50). However higher values of 3 variables resulted in greater absorption (WAT). Moisture content had a less significant influence on the water solubility (WSI). The physical properties of the extruded product showed that at high temperature, the lower the moisture content, the greater the expansion index (EI). Hardness was influenced directly by moisture content and inversely influenced by extrusion temperature. An increase in the moisture content increased the product density, but high temperature decreased the product density. It was clear that with an increase in barrel temperature, the color difference increased between the product and the raw material. These data offer the combined process conditions of the 3 variables used for the production of RTE cereals, breakfast cereals, and instant pre-gelatinized flour, as well as for several fields of industrial application