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5.   YÜKSEKTE ÇALIŞMA VE YÜKSEKTEN DÜŞME

5.5.   Yüksekten Düşmenin Nedenleri ve Düşme Durdurma ve Önleme Sistemi

5.5.1. Yüksekten Düşme Nedenleri

A produção de amidos modificados constitui-se em alterna- tiva para superar certas limitações dos amidos nativos, melhorar as propriedades funcionais e atender às necessidades da indústria. Na indústria de alimentos, a modificação química de amidos tem por ob- jetivo modificar a faixa de gelatinização, minimizar a retrogradação

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ou a geleificação, aumentar a estabilidade da pasta ao resfriamento e descongelamento, aumentar a transparência e a adesividade dos géis, contribuir para a formação de filmes mais resistentes, aumentar a resistência à água e introduzir propriedades emulsificantes.29

Reações que levam ao decréscimo da massa molar

Para certas aplicações, faz-se necessário o uso de teores mais elevados de amido. Para que essas condições sejam possíveis, a massa molar das moléculas do amido precisa ser reduzida.30 Muitas

dessas reações são denominadas conversões.31 Durante as reações

de modificação química para o decréscimo da massa molar, ligações glicosídicas do tipo (1,4)-α são preferencialmente rompidas. Como resultado, o produto torna-se solúvel e a viscosidade das soluções é reduzida. Essas reações podem ser realizadas por meio de tratamen- tos com ácidos, com agentes oxidantes, com enzimas, e por trata- mento térmico (piroconversões).

O amido de mandioca foi oxidado com peróxido de hidrogê- nio, sob temperatura ambiente, durante 15 minutos.25 As proprieda-

des viscoamilográficas do produto oxidado foram comparadas com as de duas amostras comerciais de amido modificado, Expandex® 160003 (EX1) e Expandex® 160103 (EX2), fornecidas pela Corn Products Brasil. Para o amido de mandioca oxidado com peróxido de hidrogênio, a viscosidade máxima foi de 60UB (unidades Bra- bender), bem menor do que as viscosidades máximas determinadas para os produtos EX1 (570UB) e EX2 (730UB). Em teste para ava- liação da transparência, o amido de mandioca oxidado apresentou o maior poder redutor dentre os amidos analisados e maior expansão (9,0 ± 0,1mL g-1) do que o polvilho azedo (3,5±0,4mL g-1).25

Amostras de polvilho azedo preparadas em laboratório foram oxidadas.32 Para uma delas, a oxidação foi realizada com peróxido de

hidrogênio, após a retirada da fração solúvel. A outra foi submetida a secagem solar, com tempo de exposição de, no mínimo, oito horas, até atingir 12% de umidade. Foi verificado que o teor em grupamen-

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tos carbonila depende do tempo usado na fermentação do amido de mandioca. Teores mais elevados em grupamentos carbonila foram determinados para o produto oxidado em presença de peróxido de hidrogênio. Tanto a oxidação solar quanto a química promoveram um decréscimo na viscosidade final das pastas. No entanto, o decréscimo foi mais acentuado para o amido oxidado com peróxido de hidrogê- nio. A viscosidade final na curva viscoamilográfica foi relacionada à capacidade de expansão, e o amido de mandioca, fermentado du- rante 50 dias e oxidado com peróxido de hidrogênio, foi considerado aquele de maior potencial para aplicações que necessitem expansão.32

Formação de ligações cruzadas

Reagentes bi- ou polifuncionais são usados para a forma- ção de amidos com ligações cruzadas, também denominados amidos reticulados. Os amidos possuem grupos funcionais hidro- xila, capazes de reagir, por exemplo, com anidridos, substâncias orgânicas cloradas, com grupamentos epoxídicos e com substân- cias insaturadas.

As reações de formação de ligações cruzadas podem ser rea- lizadas a partir do amido granular, ou após a gelatinização. Quando a reação se passa com o amido granular, o comportamento do pro- duto, sob aquecimento em excesso de água, depende do número de ligações cruzadas formadas. No caso da formação de um pequeno número de reticulações, o grânulo sofre inchamento, mas mantém-se intacto; não sofre a ruptura, característica do processo de gelatini- zação do amido nativo. Por outro lado, quando uma fração maior de grupamentos hidroxílicos sofre a reação e um número mais elevado de ligações cruzadas é formado, o inchamento do grânulo é inibido, mesmo em excesso de água e sob aquecimento.

A formação de ligações cruzadas no amido granular leva à redução da sensibilidade ao calor, a ácidos e ao cisalhamento.33

As reações para a formação de ligações cruzadas também podem ser realizadas durante ou após a gelatinização em meio

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aquoso. Experimento desse tipo foi realizado com o amido de man- dioca a 5%, em presença de diacrilato de glicol etilênico.23 Como

iniciador da reação, foi usado o 4,4-azo-bis-(4-ácido cianovalérico). Após a gelatinização em água, o amido gelatinizado foi resfriado a 25ºC. O comportamento dos módulos de armazenamento (G’) e de perda (G”), em função da variação da frequência, foi investigado. O resultado obtido com esse tipo de experimento é denominado espectro mecânico. Espectros mecânicos foram obtidos logo após o resfriamento (tempo zero) e após 20 e 72 horas. A formação de gel não ocorreu logo após o resfriamento, pois os valores de G” mostra- ram-se mais elevados do que os obtidos para G’, dentro da faixa de frequência estudada. Comportamento elástico, revelado quando G’ > G”, foi observado para o amido gelatinizado, envelhecido durante 72 horas, e indicou a retrogradação do amido gelatinizado.23

O mesmo experimento foi realizado em presença de 2,8% de diacrilato de glicol etilênico. O espectro mecânico obtido logo após o resfriamento revelou a formação de ligações cruzadas, com G’ > G”. O fenômeno de retrogradação foi observado para o sistema após 20 e 72 horas, com a variação dos módulos para patamares mais elevados. No entanto, como essa variação foi progressiva, os autores consideraram que, com a reticulação, foi possível tornar o processo de retrogradação mais controlável.23

Reações de formação de ligações cruzadas podem ser re- alizadas no estado sólido por meio do processo de extrusão. A extrusão consiste em técnica de processamento de materiais po- liméricos, que envolve a aplicação de calor, pressão e forças ci- salhantes. Durante o processo de extrusão, o amido é fundido e perde a cristalinidade granular. Como exemplo, pode ser citada a reticulação do amido de mandioca pré-gelatinizado com trime- tafosfato de sódio.34 Com o grau de substituição máximo de 1,5

x 10-4, foi observado um aumento na força do gel no índice de

absorção de água e na viscosidade a frio.

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Os grupamentos hidroxílicos do amido são reativos o sufi- ciente para sofrer uma série de reações com reagentes monofuncio- nais. Nesses casos, grupos substituintes são introduzidos em suas cadeias. Reações de esterificação e de eterificação são conhecidas. A eterificação pode levar à introdução de grupos lipofílicos. De- vido ao caráter anfifílico adquirido, o produto pode ser usado como agente emulsificante de sistemas água-óleo. Amidos catiônicos são obtidos por meio da reação com cloretos de aminas secundá- rias ou terciárias.

Reações de graftização são muito investigadas. As reações podem ter iniciação radicalar ou iônica. O hidroxietil amido, usado como expansor plasmático, é produzido comercialmente a partir da reação com óxido de etileno sob condições alcalinas.