Characteristics of cassava starch fermentation wastewater based on structural degradation of starch granules / Características das águas residuais da fermentação do amido de mandioca com base na degradação estrutural dos grânulos de amido

ABSTRACT: Sour cassava starch is a naturally modified starch produced by fermentation and sun drying, achieving the property of expansion upon baking. Sour cassava starch' bakery products can be prepared without the addition of yeast and it is gluten free. The fermentation process associated with this product has been well studied, but the wastewater, with high acidity and richness in other organic compounds derived from starch degradation, requires further investigation. In this study, the structure of solids present in this residue was studied, seeking to future applications for new materials. The solids of the wastewater were spray dried with maltodextrin (MD) with dextrose equivalent (DE) of 5 and 15 and the structure of the powder was evaluated by scanning electron microscopy. A regular structure with a network arrangement was observed for the dried material with MD of 5 DE, in contrast to the original and fermented starches structure, which suggests a regular organization of this new material, to be studied in future applications.

RESUMO: O polvilho azedo é um amido naturalmente modificado, produzido por fermentação e seco ao sol, atingindo a propriedade de expansão. Produtos de panificação a partir do polvilho azedo podem ser preparados sem a adição de leveduras e são livres de glúten. O processo fermentativo tem sido exaustivamente estudado, mas as águas residuais com elevada acidez e ricas em compostos orgânicos derivados da degradação do amido, requerem futuros trabalhos. Neste estudo, a estrutura dos sólidos presentes nesse efluente foi estudada vislumbrando futuras aplicações para estes novos materiais. Os sólidos contidos na água residual foram secos em spray dryer com maltodextrina (MD), com equivalente de dextrose (DE) de 5 e 15. A estrutura das partículas foi observada por microscopia eletrônica de varredura. Uma estrutura regular com arranjo em rede foi observada para o material seco com MD DE 5, em características que diferem das estruturas do amido nativo e do amido fermentado, o que sugere uma nova e regular organização estrutural com futuras aplicações a serem determinadas.

Efeitos da modificação por ácidos orgânicos e do processo de secagem sobre as propriedades de expansão do amido de mandioca / Effects of modification by organic acids and the drying process on the expansion properties of cassava starch

O amido fermentado de mandioca, polvilho azedo, possui ampla aplicação em produtos de panificação, devido à propriedade de expansão, sem fermento e sem glúten, o que alavancou a comercialização dos amidos substituintes modificados por ácido. O polvilho azedo é fermentado e seco ao sol, com a geração de ácidos: acético, butírico, lático e propiônico, enquanto os amidos modificados por ácido não são fermentados. Neste trabalho foi produzido o polvilho azedo, seco ao sol e em estufa e amidos modificados pelos ácidos prevalentes na fermentação, secos em UVC. Todos os amidos foram comparados, quanto aos ácidos orgânicos, dos amidos secos em diferentes condições e apenas fermentados, sem secagem, bem com quanto às características físico-químicas e reológicas. Ficou comprovado que a secagem solar favorece um produto mais ácido e de maior expansão. O maior volume específico foi observado para a amostra fermentada seca ao sol, seguida das modificadas por ácido lático 0,5 % e ácido acético 0,5 % e ácido lático 1 %. A baixa expansão da amostra fermentada e seca em estufa (E) mostrou que apenas a presença dos ácidos orgânicos não é suficiente para expansão e que a radiação UV (artificial ou solar) influencia diretamente nessa característica.

The fermented cassava starch, polvilho azedo, has wide application in bakery products, due to expansion property without yeast and gluten, which leveraged the marketing of starches modified by acid. The cassava starch is fermented and sun dried, with the generation of acids: acetic, butyric, lactic and propionic, while starches modified by acid are not fermented. In this work was produced cassava starch, dried in the sun and under oven, and modified by the acids of cassava starch fermentation, dried in UVC. All starches were compared, as the organic acids, dry starches in different conditions and only fermented without drying, as well as with the physicochemical and rheological characteristics. It was proven that solar drying favors a more acidic product and expansion property. The higher specific volume was observed for the sample fermented sun dried, followed by modified by 0.5 % lactic acid and 0.5 % acetic acid and lactic acid 1 %. The low expansion of the fermented sample and dried in an oven showed that only organic acids is not sufficient for expansion and that UV radiation (solar or artificial) directly influences this characteristic.

Antioxidant properties, quantification and stability of betalains from pitaya (Hylocereus undatus) peel / Propriedades antioxidantes, quantificação e estabilidade das betalaínas da casca da pitaya (Hylocereus undatus)

Pitaya peel can be used as a raw material for betalains extraction. The aim of this research was to quantify phenolic compounds, antioxidant activity and betalains on pitaya peel. Furthermore, evaluate the betalains stability against various pH conditions and exposure time of heating. The results showed that pitaya peel contains phenolic compounds and presented antioxidant activity. Moreover it showed high concentration of betalains (101.04mg equivalent to betanin. 100g-1) which were stable over a wide pH range (3.2 - 7.0) and were resistant to heating (100oC) up to 10 minutes at pH range from 3.7 to 5.5. Therefore, pitaya peel is a promising source of betalains which can be applied as a natural colorant for food.

A casca da pitaya pode ser utilizada como matéria prima para a extração de betalaínas. O objetivo deste trabalho foi quantificar os compostos fenólicos, atividade antioxidante e as betalaínas presentes na casca da pitaya. Além disso, foi avaliada a estabilidade das betalaínas em diferentes condições de pH e tempo de exposição ao aquecimento. Os resultados mostraram que a casca da pitaya contém compostos fenólicos e apresenta atividade antioxidante. Além disso, a casca da pitaya apresenta alta concentração de betalaínas (101,04mg equivalente a betanina. 100g-1) as quais apresentaram-se estáveis em uma ampla faixa de pH (3,2 - 7,0) e resistentes ao aquecimento (100oC) por até 10 minutos em uma faixa de pH de 3,7 a 5,5. Portanto, a casca da pitaya é uma fonte promissora de betalaínas as quais podem ser aplicadas como corante natural para alimentos.

Rapid analysis for predicting the expansion of the polvilho azedo

Sour cassava starch (polvilho azedo) is a chemically and enzymatically modified starch. It is used to prepare the traditional baked goods. Because of its satisfactory expansion property, a light and alveolar structure is produced in baked food prepared with sour cassava starch, without adding any chemical or biological ferment. This study reports some easy and simple procedures for pre-estimating sour cassava starch expansion property.The correlation between the native cassava starches and the laboratory-produced sour cassava starch was analyzed. An investigation among the local bakers was carried out for inquiring into the polvilho azedo choice,and it disclosed some product brands. The polvilho azedo samples from these brands were also evaluated. Acid factor, pH, specific volume, swelling power and intrinsic viscosity characteristics were directly correlated with expansion property. The procedures for determining acid factor, pH and weight loss are easy and accessible methodologies which might be carried out at small industries and bakeries.

Chemical composition of flours made of residues from the king palm (Archontophoenix alexandrae) industry

Residues from King palm (Archontophoenix alexandrae) processing were used for the production of flours, which were then chemically characterized. The protein content in these flours ranged from 3.62 to 9.75 g/100g and was higher in sifted leaf flour (SLF). The dietary fiber contents varied from 64 to 72 g/100g. These values were high when compared to those of flours used in human nutrition. Analysis of anti-nutritional factors showed phytate contents to be below the levels that affected the bioavailability of minerals in human diet. Tannin contents were compatible with those found in legumes, between 0 and 2000 mg/100g. These flours showed high mineral content, which suggested a possibility for them to be used as food supplement. However, the bioavailability of these minerals could be affected by high total dietary fibre concentrations and anti-nutritional components contained in the samples.

Resíduos do processamento de palmeira-real (Archontophoenix alexandrae) foram utilizados para produção de farinha e caracterizados quimicamente. O conteúdo de proteína encontrado nas farinhas variam de 3,62 a 9,75, sendo maior na farinha da folha peneirada. Os teores de fibra dietética total variaram de 64.00 a 72 g/100g, valores altos quando comparados com farinhas tradicionalmente utilizadas na alimentação humana. A análise de fatores antinutricionais indicou teores de fitato abaixo dos níveis que afetam a biodisponibilidade de minerais na dieta. Os teores de tanino foram significativos, compatíveis aos encontrados nas leguminosas entre 0 e 2000 mg/100g. As farinhas de palmeirareal apresentaram elevados teores de minerais, podendo ser indicadas como suplementos em alimentos, porém, deve-se considerar que a biodisponibilidade destes minerais pode ser afetada pela alta concentração de fibras dietéticas totais e de outros componentes antinutricionais contidos na amostra.

Avaliação tecnológica, microbiológica, química e física de conservas de mexilhões (Perna perna) embaladas a vácuo / Technological, microbiological, chemical and physical evaluation of mussel conserves (Perna perna) vacuum packed

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do processamento térmico sobre as propriedades de mexilhões em embalagem flexível a vácuo, preparados com diferentes teores de cloreto de sódio (sal) e ácido lático, mantidos a 25+- 1ºC por até 90 dias. As conservas foram avaliadas quanto ás características microbiológicas, pH, bases voláteis totais (N-BVT) e perfil de textura. Essa forma de conservação mostrou-se eficiente quanto às características microbiológicas.Os resultados obtidos para coliformes a 45ºC, Salmonella ssp. e Staphylococcus coagulase positiva. O mesmo comportamento foi observado para os teores de N-BVT das conservas sendo todos menores ou igual 13,36 mg/100g do produto. Valores adequados de pH foram observados foram observados quando empregados teores de ácido lático entre 5,0 e 7,5 por cento. O teste de compressão evidenciou maior dureza e consistência nas conservas de mexilhões, armazenadas por 30 dias, quando continham menores teores de sal e maiores de ácido lático. Porém, o mesmo teste quando realizado aos 90 dias de armazenamento indicou menor dureza ew consistência para conservas com maiores teores de ácido lático. No teste de penetração não foram observadas relações entre os parâmetros dureza e consistência comn os teores de sal e ácido láqtico empregados.

Effect of the improved fermentation on physicochemical properties and sensorial acceptability of sour cassava starch

The aim of this work was to study the effect of improved fermentation on sour cassava starch, aiming to reduce its fermentation time and to enhance its expansion capacity as well as its viscoamylographic properties and its sensorial acceptability. Results showed that the improved process of cassava starch production did not harm starch expansion, physicochemical properties or sensorial acceptability; it also produced starches with different viscoamylographic properties, which compared favourably to those of the sour cassava starch produced through current industrial methods.

O Polvilho azedo é caracterizado pelas suas propriedades físicas, químicas e reológicas, as quais são diferentes do amido nativo do qual se originou. A propriedade de expansão é uma das mais importantes características do produto, sendo um parâmetro fundamental de avaliação do polvilho azedo. O resultado do perfil viscoamilográfico também é uma importante maneira de avaliação uma vez que cada amido tem um padrão viscoamilográfico definido de acordo com sua organização granular. Este trabalho determinou o efeito da fermentação melhorada pela adição de glicose, sobre o polvilho azedo, apontando para uma redução no tempo de fermentação e avaliando sua capacidade de expansão, suas propriedades viscoamilográficas e aceitabilidade sensorial. O processo de produção de polvilho azedo melhorado não prejudicou a expansão do amido, suas propriedades físico-químicas e sensoriais, mas sim resultou em amidos com diferentes propriedades viscoamilográficas melhores comparativamente ao polvilho azedo produzido pelo processo industrial atual.

Protein profile in freeze-dried chicken embryo eggs with different periods of development / Perfil protéico em ovos embrionados e liofilizados de galinha com diferentes dias de desenvolvimento

This article presents the protein profile in freeze-dried chicken embryo eggs with different development periods (0, 3, 5, 7, 9, 11 days). The protein profile was determined through HPLC-reverse phase, electrophoresis SDS-PAGE and IFE-electrophoresis. Protein profile of these eggs changes according to the period of development and the change is more evident after the 5th day, where there was an increase in ovalbumin, ovotransferrin, apoLDL, apoHDL and lysozyme concentration, and a decrease in ovomucin and ovostatin concentration. The hypothesis that the change in the protein profile is due to protein biosynthesis and disintegration that happens during incubation process is discussed.

Este artigo mostra o perfil protéico em ovos de galinha embrionados e liofilizados com diferentes períodos de desenvolvimento (0, 3, 5, 7, 9, 11 dias). O perfil protéico foi determinado por CLAE-fase reversa, eletroforese SDS-PAGE e eletroforese de focalização isoelétrica. O perfil protéico destes ovos não é igual, sendo que a diferença fica mais evidente a partir do 5º dia de desenvolvimento onde há um aumento da concentração das proteínas ovalbumina, ovotransferrina, apoLDL, apoHDL e lisozima, e diminuição da concentração da ovomucina e ovostatina, por estarem associadas ao desenvolvimento de tecidos e órgãos embrionários.