Organizadores Cristiano Roberto Buzatto, Nêmora Pauletti Prestes, Jaime Martinez, Alexandre Augusto Nienow

CARVALHO, C. W. P. de

GODOY, R. C. B. de

ZORTÉA-GUIDOLIN, M. E. B.

Portuguese

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24Manoela Estefânea Boff Zortéa-Guidolin1; Carlos Wanderlei Piler de Carvalho2; Rossana Catie Bueno de Godoy3 1 Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos, UFPR.2 Embrapa Food Technology, RJ.3 Embrapa Floresta, PR.POTENCIAL DE USO DO PINHÃO DA ARAUCÁRIA NO DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS DE CONVENIÊNCIA POR EXTRUSÃO TERMOPLÁSTICARESUMOHá uma necessidade crescente de uso sustentável de produtos derivados da Araucaria angustifolia e a cocção por extrusão surge como alternativa potencial para o desenvolvimento de novos produtos processados. Este trabalho teve como objetivo utilizar as sementes brasileiras de pinus (Araucaria angustifolia), conhecidas como pinhão, como matéria-prima para a cocção por extrusão. A farinha de pinhão foi processada em dois sistemas de extrusão para obtenção de pro-dutos expandidos ou biscoisto aerados. Em um dos trabalhos, que será descrito, foi seguindo o esquema rotativo central composto por três fa-tores, sendo considerados como parâmetros in-dependentes: umidade (14-22 g / 100 g), veloci-dade do parafuso (100-250 rpm) e temperatura no 3º aquecimento zona (120-200 ° C). Os pro-dutos obtidos foram caracterizados pelo índice de expansão (SEI), textura, cor, propriedades de hidratação e viscosidade aparente da pasta. O aumento da umidade afetou positivamente a força específica das rupturas estruturais (Fsr) e a luminosidade (L), enquanto negativamente o índice de expansão (SEI) e os parâmetros de cor (a *, b * e ΔE). As condições experimentais deste estudo permitiram a produção de produtos extrusados  de sementes brasileiras de pinheiro expandido com boas propriedades de expansão e textura, mostrando potencial para aplicações comerciais sustentáveis.Palavras-chave: Extrusão termoplástica, fa-rinha de pinhão, produtos de conveniênciaINTRODUÇÃOAraucaria angustifolia (Bertoloni) O Otto Kuntze é um pinheiro conhecido como “Pinhei-ro do Paraná”, que possui ampla distribuição no sul da América do Sul (Cordenunsi et al., 2004). Devido à extração excessiva para fins co-merciais, esta espécie está em risco de extinção. Processos que agregam valor (renda) a produtos não-madeireiros, como sementes (pinhão), po-dem contribuir para a preservação dessa espécie (Pinto et al., 2012).25Da difícil pós-colheita surge o interesse em processar o pinhão como uma perspectiva promissora quando submetido ao processamen-to por extrusão termoplástica. Este processo combina forças de cisalhamento, alta pressão e alta temperatura em um curto espaço de tempo (Berk, 2009)Considerando-se a potencial relevância comercial do pinhão, e o potencial adicional de preservação da espécie, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do processamento por extrusão termoplástica no desenvolvimento de novos pro-dutos de pinhão da araucária.METODOLOGIASementes de pinhão foram limpas, separa-das, descascadas e secas em forno de estéril MA 035 (Marconi, Piracicaba, Brasil) a 40 ° C por 48 h, obtendo-se um teor de umidade de cerca de 10%. Após a secagem, as amostras foram moídas em uma moagem de disco (DM) LM3600 (Perten Instruments AB, Huddinge, Suíça) até um tama-nho de partícula variando de 0,18 a 1,4 mm (fa-rinha de pinhão). A composição química da ma-téria-prima (descascada) e da farinha de pinhão foi determinada utilizando os métodos padrão da AOAC (2000): método da cinza n. 942.05, mé-todo da proteína n. 990.03, método de gordura n. 920.39 e método do teor de fibra alimentar n. 985,29. O teor de umidade foi determinado em estufa a 105 ° C até o peso constante e os carboi-dratos calculados por diferença. Todas as análises foram feitas em triplicata e expressas como média ± desvio padrão (DP).A distribuição do tamanho de partícula da farinha de pinhão foi determinada seguindo o mé-todo descrito Processamento de extrusãoO processamento por extrusão ocorreu em uma extrusora de parafuso simples 19 / 20DN (Brabender, Duisburg, Alemanha) com matriz de 3 mm, taxa de compressão de 4: 1, L / D (compri-mento / diâtro) de 20, velocidade de parafuso de 25 rpm e no perfil de temperatura na 1ª e 2ª zo-nas de 50 e 100 ° C, respectivamente. Para avaliar os efeitos da umidade da farinha de pinhão (X1), velocidade do parafuso (X2) e temperatura na 3ª zona (X3), foi realizado um desenho rotativo com-posto central (CCRD) de segunda ordem (tipo 23), resultando em 17 tratamentos baseados nas três réplicas do ponto médio. Os extrusados ex-pandidos foram secos próximo a 6,0% de umidade e moídos em moinho martelos  (HM) LM3100 (Perten Instruments AB, Huddinge, Suécia) para obter uma farinha fina que foi analisada quanto a viscosidade de pasta, propriedades de hidratação e cor.Os extrudados/biscoitos foram analisados quanto a expansão e textura. RESULTADOS E DISCUSSÃOA análise de composição mostrou alto teor de carboidrato (83,62%) na farinha de pinhão, sendo superior ao milho e ao arroz, que possuem 77,9% (Nascimento et al., 2012) e 80,16% (Car-valho et al., 2012), respectivamente. Este resultado evidencia que o uso da farinha integral de pinhão tem alta aplicabilidade para seu uso por extrusão termoplástica. Quanto a expansão radial (ER), esta variou de 3,74 a 9,75. Os tratamentos com menor teor de umidade (15,5 e 14,0 g / 100g) apresentaram maior expansão (tratamentos 01, 03, 05, 07 e 12). O modelo previsto (com R2 = 0,94) foi descrito como efeito linear negativo da umida-de, como mostrado na Eq. (7): SEI = 4,99-1,59.X1, onde X1 é a umidade da farinha de pinhão. A umidade influenciou significativamente os valores de ER, provavelmente porque a água age como um plastificante durante o cozimento por extru-são. No produto mais denso há maior compres-são das bolhas de ar e diminui a expansão (Ding, Ainsworth, Tucker & Marson, 2005). Quanto aos resultados de textura, a fre-quência de rupturas (Nsr) ou crispidade variou de 8,14 a 12,01 mm-1 (Tabela 3) e, de acordo com a análise estatística, nenhum dos fatores analisados foi significativo (p> 0,05). A frescura mínima foi registrada para as amostras 13 e 17 obtidas sob maiores teores de umidade ou temperaturas mais 26altas que outros tratamentos. A força específica média dos valores de rupturas (Fsr) corresponde a dureza ou a força máxima para romper a extrusão e variou de 2,16 a 10,05 N (Tabela 3) com efeito significativo da umidade (Eq. 8) e R2 = 0,98: Fsr = 4,50-2,32xX1 (8) onde X1 é a umidade da farinha de pinhão. As propriedades de quebra e a friabili-dade desses produtos dependem da espessura das paredes celulares, tamanho e distribuição das célu-las (Bouvier et al., 1997). Tratamentos com menor teor de umidade produziram maior quantidade de células, mas tamanhos menores, causando maior fraqueza da parede celular, o que levou a extrusa-dos  mais quebradiços, porém com menor dureza. Resultados semelhantes também foram relatados na literatura (Saeleaw, Dürrschmid, Schleining, 2012). Dentre todos os extrusados  expandidos de pinhão, aqueles preparados com menor teor de umidade (15,5 g.100 g-1) apresentaram maior Nsr e menor Fsr. Em outras palavras, a diminuição no teor de umidade tem uma tendência a aumen-tar a nitidez e, inversamente, reduzir a dureza.A análise dos componentes de cor da fari-nha antes e após a extrusão evidenciou que os va-lores do componente L * dos extrusados  variaram de 15,71 a 19,52, indicando uma diminuição na luminosidade, quando comparado com a lumino-sidade inicial de 22,95. Além disso, menor escure-cimento (isto é, maior L *) ocorreu com o aumen-to do teor de umidade da alimentação, de acordo com o modelo de predição. Resultados semelhan-tes também foram relatados por Ilo e Berghofer (1999), que mostraram um efeito significativo (p <0,05) da umidade da alimentação no valor L * (luminosidade). Em relação aos componentes de cor, o croma a * variou de 1,57 a 4,16. A análise de croma b * mostrou uma variação entre 7,70 e 12,56, o que indica presença distinta do compo-nente amarelo (+ b). Os coeficientes de regressão mostraram efeito linear negativo da umidade em ambos. O ΔE tem tendência a aumentar com me-nor umidade e temperatura.Os aspectos de hidratação das farinhas co-zidas por extrusão, índices de absorção (IAA) e solubilidade em água (ISA) variou de 4,92 a 6,10 g / g e de 1,97 a 12,65%, respectivamente. Os re-sultados sugerem que menor velocidade de rosca permitiu maior tempo de permanência do mate-rial na extrusora, podendo levar a um menor taxa de cisalhamento, assim  o maior tempo de residên-cia causa cadeias poliméricas menos danificadas e uma maior disponibilidade de grupos hidrofílicos, resultando em melhor capacidade de absorção de água (Guha, Ali, & Bhattacharya, 1997). O pico máximo de viscosidade da farinha de pinhão crua ocorreu a 91,5 ° C e apresentou viscosidade em torno de 1190 cP. Em contraste com a matéria-prima, as farinhas extrusadas de todos os tratamentos formaram uma pasta ou gel a temperatura de 25 °C. Os extrudados de pinhão obtidos nos tratamentos 05, 06 e 15 apresentaram maior pico de viscosidade do que os de outros tratamentos. Esse aumento de viscosidade foi in-fluenciado por temperaturas mais altas e menores velocidades de rosca, como nos tratamentos 05 e 06, com 130 rpm e 184 ° C, ou inversamente, pela alta velocidade de rosca e baixa temperatura como no tratamento 15, com 250 rpm e 160 ° C. Como esperado, a rápida redução na viscosidade com aquecimento e agitação de todos os extrusados, caracterizou-se pela completa ruptura da estrutura do amido como resultado de alto cisalhamento e temperatura no cozimento por extrusão (Fiorda et al., 2015). Sob baixa velocidade de parafuso (100 rpm) e temperatura (120 ° C) o tratamento mecâ-nico e térmico foi menos severo, proporcionando maiores viscosidades a 95 ° C como mostrado nos tratamentos 14 e 16, que apresentaram 94,5 e 100 cP de viscosidade, respectivamente. A viscosidade final de extrusão variou de 229,0 a 633,0 cP. CONCLUSÂOOs resultados mostraram que o aumento umidade do processamento (de 14 para 22 g / 100g) afetou positivamente a textura (força específica das rupturas estruturais (Fsr)) e a luminosidade (L) e afetou negativamente tanto o índice de expansão (ER) quanto os parâmetros de cor. O cozimento por extrusão pode ser uma alternativa interessante para 27o desenvolvimento de novos produtos alimentícios a partir de sementes de pinhão, como extrusados expandidos (barras alimentícias) e cereais matinais, pois apresentam ótima expansão e textura, simulta-neamente agregando valor e apoiando a preservação das florestas de Araucaria angustifolia.REFFERÊNCIASCORDENUNSI, B.R.; WENZEL DE MENEZES, E.; GENOVESE, M.I.; COLLI, C.; GONÇALVES DE SOUZA, A.; LAJOLO, F.M. Chemical Compo-sition and Glycemic Index of Brazilian Pine (Araucaria angustifolia) Seeds. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 52, n. 11, p. 3412-3416, 2004.DING, Q.-B.; AINSWORTH, P.; TUCKER, G.; MARSON, H. The effect of extrusion conditions on the physicochemical properties and sensory characte-ristics of rice-based expanded snacks. Journal of Food Engineering, v. 66, n. 3, p. 283-289, 2005.FIORDA, F.A.; SOARES, M.S.; DA SILVA, F.A.; DE MOURA, C.M.A.; GROSSMANN, M.V.E. Physical quality of snacks and technological properties of pre-gelatinized flours formulated with cassava starch and dehydrated cassava bagasse as a function of extru-sion variables. LWT - Food Science and Technology, v. 62, n. 2, p. 1112-1119, 2015.GUHA, M.; ALI, S.Z.; BHATTACHARYA, S. Twin--screw extrusion of rice flour without a die: Effect of barrel temperature and screw speed on extrusion and extrudate characteristics. Journal of Food Engineering, v. 32, n. 3, p. 251-267, 1997.ILO, S.; BERGHOFER, E. Kinetics of colour changes during extrusion cooking of maize grits. 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Potencial de uso do pinhão da araucária no desenvolvimento de produtos de conveniência por extrusão termoplástica.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1092025/1/anais.pdf

Potencial de uso do pinhão da araucária no desenvolvimento de produtos de conveniência por extrusão termoplástica.

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