Tese
Amido da semente da Araucaria angustifolia: caracterização e efeito das modificações química e física e da incorporação de extratos da casca de pinhão nas suas propriedades
Registration in:
BENINCA, Cleoci. Amido da semente da Araucaria angustifolia: caracterização e efeito das modificações químicas e física e da incorporação de extratos da casca de pinhão nas suas propriedades. 2019. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
Author
Beninca, Cleoci
Institutions
Abstract
ABSTRACT
In the Northern Plateau of Santa Catarina Plateau, the Três Barras National Forest - Flona is a
reserve with remnants of Araucaria angustifolia, nowadays included in the list of endangered
species. From its seed, named pinhão, the starch is the main component and the coat is
considered a residue. The aim of this work was to evaluate the thermal, paste, structural and
morphological properties of Araucaria angustifolia seed starch in native form, modified by
chemical and physical treatments and after incorporation with extracts obtained from the pinhão
coat. The pinhão were collected after the natural fall of the pine cones in the A, B and C plots
of Flona. Pinhão starch was obtained by aqueous extraction, which process showed good yield.
Residual bagasse can be considered a source of fiber. The thermal stability and gelatinization
temperatures were lower for the starch whose seed was collected in plot A, and the peak
viscosity was similar between the three samples. Subsequently, corn and pinhão starches were
modified with sodium tripolyphosphate in a three step process. Unlike the behavior of the other
samples, four mass losses were verified by thermogravimetry in the intermediate stages of this
treatment. Phosphate starches showed reduction in the initial temperature and gelatinization
enthalpy; was observed an increase in peak and final viscosities, setback and breakdown. In
sequence, native and phosphate starches were submitted to ball milling treatment. Grinding
reduced the phosphorus content, mainly for native starches. In general, changes in all properties
were more intense for phosphate starches after milling. Finally, corn and pinhão starches were
incorporated with two extracts (ethanolic and aqueous) obtained from pinhão coats. In relation
to the native starches, the thermal stability was lower for the samples incorporated with extract
and higher for the control samples, which were produced under the same conditions, in contact
with only solventes, without extracts. Regarding gelatinization, few changes were observed in
temperature, but incorporation reduced the enthalpy of both starches. In all results no changes
were observed in X-ray diffraction patterns, however the relative crystallinity increased after
phosphating, while the ball milling treatment caused reduction. Only the physical modification
promoted changes in granule morphology. The results are a source of relevant information
about this unconventional starch. However, without exhausting the possibilities of starch
modification for specific applications, pinhão starch showed properties that make it interesting
for application in food and pharmaceutical products. Providing a more noble and sustainable
use of pinhão can contribute to the conservation of Araucaria angustifolia, whose natural
regeneration is constantly falling. No Planalto Norte Catarinense, a Floresta Nacional de Três Barras – Flona é uma reserva com
remanescentes da Araucaria angustifolia, atualmente enquadrada na lista de espécies
ameaçadas de extinção. Do pinhão, sua semente, o amido é o principal componente e a casca é
considerada um resíduo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades térmicas, de pasta,
estruturais e morfológicas do amido da semente de Araucaria angustifolia na forma nativa,
modificada por tratamentos químico e físico e após incorporação com extratos obtidos a partir
da casca do pinhão. Os pinhões foram coletados após queda natural das pinhas nos talhões A,
B e C da Flona. O amido de pinhão foi obtido por extração aquosa, cujo processo apresentou
bom rendimento. O bagaço residual pode ser considerado fonte de fibras. A estabilidade térmica
e temperaturas de gelatinização foram menores para o amido cuja semente foi coletada no talhão
A, e a viscosidade de pico foi similar entre as três amostras. Após, os amidos de milho e de
pinhão foram modificados com tripolifosfato de sódio em um processo de três etapas. Diferente
do comportamento das demais amostras, quatro perdas de massa foram verificadas por
termogravimetria nas etapas intermediárias deste tratamento. Os amidos fosfatados
apresentaram redução na temperatura inicial e na entalpia de gelatinização, aumento das
viscosidades de pico e final, setback e breakdown. Na sequência, os amidos nativos e fosfatados
foram submetidos ao tratamento com moinho de bolas. A moagem reduziu o teor de fósforo,
especialmente dos amidos nativos. De uma forma geral, as alterações de todas as propriedades
foram mais intensas para os amidos fosfatados submetidos à moagem. Por fim, os amidos de
milho e pinhão foram incorporados com dois extratos (etanólico e aquoso) obtidos a partir da
casca de pinhão. Em relação às amostras nativas, a estabilidade térmica foi menor para as
amostras incorporadas com extrato e maior para as amostras controle, as quais foram obtidas
por tratamento somente com solvente. Em relação à gelatinização, poucas alterações foram
observadas na temperatura, mas a incorporação reduziu a variação de entalpia de ambos os
amidos. Em todos os resultados não foram observadas alterações nos padrões de difratometria
de raios X, no entanto um aumento na cristalinidade relativa foi observado após fosfatação,
enquanto o moinho de bolas causou redução. Somente a modificação física promoveu
alterações na morfologia dos grânulos. Os resultados são fonte de relevantes informações sobre
este amido não convencional. Contudo, sem esgotar as possibilidades de modificação visando
aplicações específicas, o amido de pinhão apresentou características que o tornam interessante
para aplicação em produtos alimentícios e farmacêuticos. Proporcionar um uso mais nobre e
sustentável do pinhão pode colaborar com a preservação da Araucaria angustifolia, cuja
regeneração natural está em constante queda.