The food industry invests resources for research and development in search of new formulations and technologies related to natural foods, with good sensory quality and functionality, aiming to reduce the addition of synthetic compounds. Due to its gel-forming capacity, availability, and low cost, starch has diversified use in foods, and can be explored as a vehicle for bioactive substances, such as fructooligosaccharides. Starches from non-conventional sources (such as amaranth) have also been valued for their different technological properties. The starch extraction process is relatively easy, and new techniques are being researched, with emphasis on physical processes, such as ultrasound (US), a clean technology, with lower solvent consumption, high reproducibility and efficiency. With this, the objective of this study was to perform the ultrasound-assisted extraction of Amaranthus caudatus starch from the grain and flour, evaluate the properties of the extracted starch from conditions defined by central compound rotated design. In the sequence, it was aimed to perform the incorporation of fructooligosaccharides (FOS) in flour and amaranth starch extracted by aqueous methodology and by ultrasound from ultrasound and lyophilization. In Chapter I there is a theoretical approach to starch, ultrasound-assisted extraction and enrichment of flour and starches, focusing mainly on what has already been studied involving amaranth. Chapter II encompasses the morphology of the amaranth grain, as well as the damage induced by ultrasound application to the seeds. The fractions that make up the seed were identified, with emphasis on the perisperm, which packs the starchy content. After US exposure, damage and rupture of the grain structure were intensified with time and vibration amplitude. Starch released during treatment was visualized by microscopy and gelatinization temperatures and enthalpy analysed, which were impacted by sonication. Chapter III involves the extraction of starch from amaranth flour compared to the aqueous methodology. The application of US allowed higher yield when shorter extraction time was used, especially under low vibration amplitude, which also imparted interesting paste characteristics, colour, thermal stability, gelatinization enthalpy and protein content. To conclude, the last Chapter presents the incorporation of FOS both in the flour and in the native and US-extracted starch (the best extraction point being chosen). The techniques used for incorporation were US and freeze-drying. The mixtures presented better distribution with the application of US preceding lyophilization, with higher whiteness index, low viscosity, and with the formation of a tangle. It was possible to maintain high FOS concentration in the native and US-extracted starch. Thus, the use of flour or starch enriched with prebiotics, highlighting in this study, the FOS, is an interesting strategy for the industry. Besides being directed to the general public, it could also be used for people with celiac disease, contributing to diet diversification, nutritional value, better amino acid composition when compared to cereals and legumes, and meeting the demand for innovative and practical products.A indústria alimentícia investe recursos para pesquisa e desenvolvimento em busca de novas formulações e tecnologias relacionadas a alimentos naturais, de boa qualidade sensorial e funcionais, visando reduzir a adição de compostos sintéticos. Devido à capacidade de formação de gel, disponibilidade e baixo custo o amido tem uso diversificado em alimentos, podendo ser explorado como veículo de substâncias bioativas, como os frutooligossacarídeos. Amidos de fontes não convencionais, como o amaranto, também vem sendo valorizados pelas diferentes propriedades tecnológicas. O processo de extração do amido é relativamente simples, e novas técnicas vem sendo pesquisadas, destacando-se os processos físicos, como o ultrassom (US), tecnologia limpa, com menor consumo de solvente, de alta reprodutibilidade, possibilidade de escalonamento e eficácia. Com isso, o objetivo deste estudo foi realizar a extração de amido de Amaranthus caudatus assistida por ultrassom a partir do grão e da farinha, avaliar as propriedades do amido extraído a partir de condições definidas por delineamento central composto rotacionado. Na sequência, visou-se realizar a incorporação de frutooligossacarídeos (FOS) em farinha e amido de amaranto extraído por metodologia aquosa e por ultrassom a partir de ultrassom e liofilização. No Capítulo 1 encontra-se uma abordagem teórica a respeito de amido, extração assistida por ultrassom e enriquecimento de farinha e amidos, voltando-se principalmente para o que já foi estudado envolvendo o amaranto. O Capítulo 2 engloba a morfologia do grão de amaranto, bem como os danos induzidos pela aplicação do ultrassom nas sementes. Foi possível identificar as frações que compõem a semente, com destaque para o perisperma, que empacota o conteúdo amiláceo. Após exposição por US, danos e rompimento da estrutura do grão foram intensificadas com o tempo e amplitude de vibração. O amido liberado durante o tratamento foi visualizado por microscopia e as temperaturas e entalpia de gelatinização analisadas, que foram impactadas pela sonicação. O Capítulo 3 envolve a extração de amido a partir da farinha de amaranto em comparação à metodologia aquosa. A aplicação do US permitiu maior rendimento quando menor tempo de extração foi utilizado, principalmente sob baixa amplitude de vibração, que também conferiu características de pasta, cor, estabilidade térmica, entalpia de gelatinização e conteúdo proteico interessantes para aplicação pela indústria alimentícia. Para concluir, o último Capítulo apresenta a incorporação de FOS tanto na farinha quanto no amido nativo e extraído por US (sendo escolhido o melhor ponto da extração: maior estabilidade térmica, melhor rendimento, menor entalpia de gelatinização). As técnicas utilizadas para incorporação foram o US e a liofilização. As misturas apresentaram melhor distribuição com a aplicação do US precedendo a liofilização, com maior índice de brancura, baixa viscosidade e com a formação de um emaranhado. Foi possível manter alta concentração de FOS no amido nativo e extraído por US. Dessa forma, a utilização de farinha ou amido enriquecido com prebiótico, destacando-se neste estudo, os FOS, é uma estratégia interessante para a indústria. Além de ser direcionado ao público geral, também poderia ser utilizado para portadores de doença celíaca, contribuindo para diversificação da dieta, valor nutricional, melhor composição de aminoácidos quando comparado aos cereais e leguminosas e atendendo a demanda de produtos inovadores e práticos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior