Orientador: Ahmed A. El-Dash

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

Resumo: O sorgo (Sorghum bicolur. |L. | Moench), é o cercal de maior rendimento energético por hectare nas regiões tropicais áridas e semi áridas e tem seu consumo limitado pela pouca disponibilidade de tecnologias adequadas para elaboração de produtos processados (34, 64, 78). O presente trabalho...

Resumo: O sorgo (Sorghum bicolur. |L. | Moench), é o cercal de maior rendimento energético por hectare nas regiões tropicais áridas e semi áridas e tem seu consumo limitado pela pouca disponibilidade de tecnologias adequadas para elaboração de produtos processados (34, 64, 78). O presente trabalho foi executado com a finalidade de se obter farinhas de sorgo usando um processo de moagem tradicional empregado nos outros cereais e elaborar farinhas pré-gelatinizadas com propriedades físicas e químicas, apropriadas para o consumo humano e uso industrial. O processo de moagem foi feito em moinho de rolos com os grãos condicionados a 14, 15, 16 e 17% de umidade. O rendimento em farinha foi maior com o grão sem condicionamento (com 12,87% de umidade). As farinhas apresentaram um teor de cinza de 0,95-0.96% e lipídios de 1,14-1,22%, tornando necessário descorticar o grão e possibilitando, ainda, obter maior separação do germe. A descorticação foi feita em beneficiadora de arroz (por abrasão) com grãos condicionados e sem condicionar. O maior rendimento em grãos descortiçados foi obtido com os grãos sem condicionamento (92%). Grãos descorticados e moídos em moinho de rolos deram um rendimento de 80% em farinha com baixo conteúdo de cinza (0,55%) e de lipídios (0,36%). Para a produção da farinha pré-gelatinizada de sorgo por processo hidrotérmico, os grãos descorticados foram macerados em água à temperaturas de 27, 40 e 60ºC, durante 90, 45 e 40 minutos respectivamente. Os grãos hidratados foram tratados com vapor a 118°C por 1, 5, 10 ou 15 minutos, secados em estufa a 45ºC até atingir em torno de 10% de umidade e moídos até granulometria menor que 200 um. Nas farinhas pré-gelatinizadas todas as características de viscosidade diminuiram ao aumentar o tempo de tratamento térmico. O índice de absorção de água (IAA) aumentou com o aumento da temperatura de maceração e o tempo de tratamento térmico. O índice de solubilidade em água (ISA) foi pouco afetado pelo tratamento hidrotérmico. Concluiu-se que para todas as condições de maceração, 1 minuto de tratamento com vapor foi o suficiente para produzir modificações na estrutura do grânulo de amido que levassem a obtenção de farinhas. Para produção de farinha de sorgo pré-gelatinizada por extrusão, a farinha foi extrudada com 15, 17,5, 20 e 22,5% de umidade e 160, 180 e 200ºC de temperatura, usando uma taxa de compressão de 1:4 e matriz de 3 mm. Os efeitos das condições de extrusão sobre as características dos extrudados e farinhas foram avaliados utilizando a metodologia de superfícies de respostas com um modelo de segunda ordem. O torque desenvolvido foi maior para o menor nível de umidade (15%) e aumentou com a diminuição de temperatura. Todas as condições estudadas produziram expansão. A densidade foi menor nos produtos obtidos de farinhas com umidade inicial entre 17 e 20% e extrudadas a temperaturas em torno de 180ºC. A viscosidade inicial, a viscosidade a 95ºC, e a viscosidade no ciclo de resfriamento a 50ºC aumentaram ao aumentar a temperatura de extrusão. O IAA variou entre 7 a 12 e os valores de ISA atingiram até 27,8%. Durante o processo de extrusão e tratamento hidrotérmico houve a diminuição do conteúdo de alguns aminoácidos essenciais e vitaminas, entretanto a digestibilidade aumentou. Demonstrou-se que com equipamentos convencionais de moagem e com qualquer dos processos estudados, seria possível obter farinhas pré-gelatinizadas com propriedades adequadas para serem usadas em alimentos instantâneos e para usos industriais

Abstract: Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) is the cereal with the greatest production of energy per hectar for arid and semi - arid tropical areas, but its consumption has been limited by a lack of technology for the development of products. The present investigation was undertaken with the aim...

Abstract: Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) is the cereal with the greatest production of energy per hectar for arid and semi - arid tropical areas, but its consumption has been limited by a lack of technology for the development of products. The present investigation was undertaken with the aim of obtaining sorghum flour using the milling system traditionally used for other cereals and preparing pre-gelatinized flours with physical and chemical properties appropriate for human consumption and industrial use. The milling process was effected with a roller mill. The grain was conditioned to 14, 15, 16 and 17% humidity, but the flour yield was greatest with non-conditioned grain (12.87% moisture). The flours showed ash contents of 0.85 - 0.96% and lipids of 1.14-1.22%, making it necessary to polish the grain. This process also made possible greater separation germ. The polishing was effected in a rice polisher (using abrasion) for both conditioned and non-conditioned grains. The greatest yield was again obtained with the non-conditioned grain (92%). Grain that had been polished and milled in a roller mill produced a yield of 80%. The ash and lipid contents were 0.53 and 0.36% respectively. For the production of pre-gelatinized sorghum flour using a hydrothermal process, the polished grains were soaked in water at temperatures of 27, 40 and 60º C for periods of 90, 45 and 40 minutes, respectively. The hydrated grains were then treated with steam at 113º C for 1, 5, 10 or 15 minutes, dried in an oven at 45ºC to approximately 10% moisture, and then miiled to a size of less than 200 um. In the pre-gelatinized flours, all viscosity characteristics decreased as time of thermal treatment increased. The water absorption index increased as the soaking temperature and thermal treatment time increased; the index of solubility in water was only slightly affected by the hydrothermal treatment. It was concluded that, for all soaking conditions tested, one minute of steam treatment was adequate to produce modifications in the starch granule structure and to obtain a pre -gelatinized flour. For the production of pre-gelatinized sorghum flour by extrusion, the flour was extruded with 15.0, 17.5, 20.5, and 22.5% moisture at 160, 180 and 200ºC using a compression ratio of 1:4 and a 3 mm die. The effects of the extrusion conditions on the extruded product and the characteristics of the flour produced were evaluated using response surface methodology with a second order model. The torque developed was greater for the lowest moisture level (15%) and increased as temperature decreased. All conditions studied produced expansion. The density was lower for products obtained from flours with inicial moisture of 17 and 20% extruded and temperatures about 180º C. Initial viscosity, viscosity at 95% and viscosity in the cooling cycle at 50º increased when the extrusion temperature increased. The water absorption index increased from 7 to 12, and the index of solubility in water increased up to 27.8%. During the extrusion process and hydrothermal treatment, there was a decrease in the content of certain essencial amino acids and vitamins, although the digestibility increased. It was shown that, with conventional milling equipment and all of the processes studied, it is possible to obtain pre-gelatinized flours with properties suitable for use in the production of instant food and in industry