Orientador: Ahmed Atia El-Dash

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: A aveia fornece um aporte energético e nutricional perfeitamente equilibrado, ou seja, contém em sua composição química aminoácidos, ácidos graxos, vitaminas e minerais indispensáveis ao organismo de crianças e adultos; as fibras alimentares são de alta qualidade, porém o seu uso na...

Resumo: A aveia fornece um aporte energético e nutricional perfeitamente equilibrado, ou seja, contém em sua composição química aminoácidos, ácidos graxos, vitaminas e minerais indispensáveis ao organismo de crianças e adultos; as fibras alimentares são de alta qualidade, porém o seu uso na alimentação humana ainda é restrito e ocorre, basicamente, na forma de alimentos infantis e de produtos matinais. Neste trabalho objetivou-se estudar as características de moagem de frações de aveia e avaliar os efeitos de umidade e temperatura de extrusão na estabilidade de seus produtos. Cariopses de aveia com 18 % umidade foram condicionadas para 14,2 e 5,8 % e secas nas temperaturas entre 44,5 e 115,4 ºC. A moagem foi realizada em moinho de rolos, analisando-se as frações de granulometrias superior a 532 µm, intermediária (532¬-150 µm) e inferior a 150µm. O rendimento da fração de granulometria superior a 532 µm diminuiu com a redução da umidade de condicionamento, ocorrendo o inverso nas frações de granulometrias intermediária (532-150 µm) e inferior a 150 µm. As concentrações de proteínas, lipídios e cinzas diminuíram com o aumento da umidade de condicionamento, enquanto a de carboidratos aumentou. Nos experimentos de extrusão, as frações de granuiometrias superior e inferior a 532 µm foram condicionadas para a umidade desejada (15,5-25,5 %) e extrusadas em extrusor monorosca Brabender, utilizando-se temperaturas entre 77,6 e 162,4 °C na segunda e terceira zonas e de 80°C na primeira zona. O material foi seco em estufa, moído e acondicionado em sacos plásticos para as análises. A energia mecânica específica aumentou com a elevação de umidade da matéria-prima. O índice de absorção de água dos extrusados foi relativamente baixo, aumentando com a elevação da umidade 'da matéria-prima e da temperatura de extrusão. O índice de solubilidade mostrou-se inversamente proporcional à temperatura, diminuindo com o aumento da severidade do tratamento térmico. O aumento da viscosidade inicial de pasta foi proporcional à umidade da matéria-prima e temperatura de extrusão, enquanto as viscosidades máxima à temperatura constante e final diminuíram com o aumento da temperatura. Produtos com menores valores de L* (Iuminosidade) e maiores de a* (vermelho) e b* (amarelo) foram obtidos a altas umidades e usando-se temperaturas de extrusão de 120°C. Os produtos extrusados apresentaram maior concentração de fibra alimentar solúvel quando comparados à matéria-prima, porém as variáveis estudadas não interferiram significativamente (p>0,05) nos teores de fibras. O processo de extrusão afetou o valor nutritivo das proteínas dos produtos, ocorrendo diminuição de iisina disponível com o aumento da temperatura de extrusão. Os valores de digestibilidade in vitro não apresentaram dependência das variáveis estudadas. A atividade das enzimas lipase e peroxidase dos produtos diminuiu drasticamente se comparada às atividades residuais das frações de moagem e da matéria-prima nativa, mostrando uma inativação praticamente completa. O índice de acidez dos produtos extrusados, ao contrário do observado no estudo de moagem, não variou significativamente (p>0,05) durante os 126 dias de armazenamento. Independentemente do conteúdo inicial de umidade (15,5-25,5 %), todos os produtos extrusados em temperaturas inferiores a 120 °C apresentaram baixa rancidez oxidativa, ou seja, essas temperaturas se mostraram adequadas para o processamento de aveia.

Abstract: Dat is one of the best balanced cereais for human nutrition, a chemical composition contain amino acids, fatty acids, vitamins and minerais indispensable for child and adult organisms, as wel as fibers of high quality, however its use as food is restricted in quantity and types. The...

Abstract: Dat is one of the best balanced cereais for human nutrition, a chemical composition contain amino acids, fatty acids, vitamins and minerais indispensable for child and adult organisms, as wel as fibers of high quality, however its use as food is restricted in quantity and types. The purpose of this research is to study the milling characteristics of ground oat fractions and assess the effects of moisture and temperature on the stability of its extruded products. Dat kemels with 18 % moisture were dried to 14.2-5.8 % moisture. The material was ground in a roller-mill and -the fractions >532 µm, 532-150 µm and <150 µm were analyzed. The milling yield of the >532 µm fraction products decreased with reduction of the moisture content of kemels; the inverse occurred for the 532-150 µm and <150 µm fractions. The protein, lipids and ash contents of the milling fraction products decreased with the increase of kemel moisture, while the concentration of carbohydrates increased. For the extrusion experiments, the fractions >532 f.1I11 and <532 ~m were conditioned to the moisture level of 15.5-25.5 % 9 then extruded in a single-screw laboratory extruder, using temperatures between 77.6 and 162.4 °C for the second and third zones, respectively, while the temperature of the first zone was maintained at 80°C. Afie r extrusion, the material was dried, ground and wrapped into plastic-bags. The mechanical energy increased with the increase of initial moisture of raw material. The water absorption index of extruded oat (fractions >532 µm) were found to be relatively low (4.16-6.35 g gel/g sample) and increased with increase of initial moisture of raw material as well as extrusion temperature. The water solubility index showed to be inversely proportional to the extrusion temperature. Initial viscosity of the paste increased with the increase of raw material moisture and extrusion temperature, while the values of maximum viscosity (at a constant temperature) and final viscosity diminished with the increase of temperature. Products with lower values of L * (Iuminosity) and greater values of a* (red) and b* (yellow) were obtained at high moistures rates and extrusion temperatures of 120°C. Extruded material showed higher soluble dietary fiber (8.14 %) in relation to raw material. The extrusion variables, however did not influence the fiber content. The extrusion process affected the nutrition value of the proteins content, occurring a decrease of available Iysine with increasing of temperature. The digestibility values in vitro did not show dependency on the examined variables. The lipase and peroxidase activities of the extruded products decreased drastically in comparation to the raw material, showing a practically complete inactivation. The acidity index of the extruded products, 01:1 the contrary of the one observed in the milling study, did not vary significantly (p>0,05) after 126 days of storage, showing a good hydrolytic stability. Independently of the initial moisture content of the raw material (15.5¬25.5 %), ali the products extruded to temperatures lower than 120 C showed low oxidative rancidity