Effect of acid-methanol treatment on the physicochemical and structural characteristics of cassava and maize starches

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of annealing on the semicrystalline structure of normal and waxy corn starches

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Natural fiber-reinforced thermoplastic starch composites obtained by melt processing

Thermoplastic starch (TPS) from industrial non-modified corn starch was obtained and reinforced with natural strands. The influence of the reinforcement on physical-chemical properties of the composites obtained by melt processing has been analyzed. For this purpose, composites reinforced with different amounts of either sisal or hemp strands have been prepared and evaluated in terms of crystallinity, water sorption, thermal and mechanical properties. The results showed that the incorporation of sisal or hemp strands caused an increase in the glass transition temperature (T-g) of the TPS as determined by DMTA. The reinforcement also increased the stiffness of the material, as reflected in both the storage modulus and the Young's modulus. Intrinsic mechanical properties of the reinforcing fibers showed a lower effect on the final mechanical properties of the materials than their homogeneity and distribution within the matrix. Additionally, the addition of a natural latex plasticizer to the composite decreased the water absorption kinetics without affecting significantly the thermal and mechanical properties of the material. (c) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Gelatinisation of starch in mixtures of sugars. I. Dynamic rheological properties and behaviours of starch-honey systems

Dynamic rheological behaviour of starch-honey systems was studied using a strain-controlled rheometer. A dynamic temperature (30-130 degreesC) ramp test was used at 10 rad s(-1) frequency, 1% strain, 2 degreesC min(-1) ramp rate, 25 mm parallel plate, and 1.5 min gap, using Wheaten cornflour(TM) and five honeys to generate 25 formulations (0.34-0.80 g water/g dry starch). G', G, and eta* increased upon gelatinisation, and they reduced as the honey content was increased. For all the formulations, G' was higher than G, and tan 6 was generally less than 1.0. Key gelatinisation characterising temperatures (onset, peak and end) ranged from 96.0 to 122.3 degreesC, but did not vary much (CV < 5%) for each honey irrespective of the concentration. The influence of water, fructose and glucose, singly and in combination, on gelatinisation indices (temperature and rheological parameters) was investigated. An exponential equation was employed to describe the relationship, and relevant parameters were obtained. The consequences of the observations in the study are discussed particularly as they relate to extrusion of such systems, and possible interactions between fructose and glucose in the starch-honey systems. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Investigation of the starch gelatinisation phenomena in water-glycerol systems: application of modulated temperature differential scanning calorimetry

The use of modulated temperature differential scanning calorimetry (MTDSC) has provided further insight into the gelatinisation process since it allows the detection of glass transition during gelatinisation process. It was found in this work that the glass transition overlapped with the gelatinisation peak temperature for all maize starch formulations studied. Systematic investigation on maize starch gelatinisation over a range of water-glycerol concentrations with MTDSC revealed that the addition of glycerol increased the gelatinisation onset temperature with an extent that depended on the water content in the system. Furthermore, the addition of glycerol promoted starch gelatinisation at low water content (0.4 g water/g dry starch) and the enthalpy of gelatinisation varied with glycerol concentration (0.73-19.61 J/g dry starch) depending on the water content and starch type. The validities of published gelatinisation models were explored. These models failed to explain the glass transition phenomena observed during the course of gelatinisation and failed to describe the gelatinisation behaviour observed over the water-glycerol concentrations range investigated. A hypothesis for the mechanisms involved during gelatinisation was proposed based on the side chain liquid crystalline polymer model for starch structure and the concept that the order-disorder transition in starch requires that the hydrogen bonds (the major structural element in the granule packing) to be broken before the collapse of order (helix-coil transition) can take place. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Caracterização físico-química do amido e da farinha da fruta-pão (Artocarpus altilis) e aplicação em pães de forma

A fruta-pão é um fruto rico em vitaminas e minerais do qual pode ser extraído o amido ou processado à forma de farinha aumentando sua vida de prateleira. Essa farinha pode substituir parcialmente a farinha de trigo em produtos panificáveis. O objetivo do presente estudo foi extrair e analisar algumas características físicas, químicas e tecnológicas do amido nativo de fruta-pão, além de realizar a caracterização físico-química da farinha obtida desse fruto, de suas misturas com a farinha de trigo e verificar a viabilidade destas na elaboração de pão de forma. O amido de fruta-pão foi submetido às análises de umidade, capacidade de ligação de água a frio (CLAF), poder de inchamento (PI), índice de solubilidade (IS), sinérese, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X. O amido de milho foi analisado para efeito de comparação. O amido de fruta-pão apresentou maior umidade (18,32%), CLAF (80,33%), PI (198,71 g/g a 90 0C), IS (7,22% a 90 0C) e sinérese (2,69 mL) quando comparado com o amido de milho. Pela análise de MEV, verificou-se que o amido de fruta-pão apresentou grânulos menores que os do amido de milho, mas ambos com formato poliédrico. A difração de raio X permitiu classificar o amido de milho como tipo A e o de fruta-pão como tipo B. As amostras de farinha analisadas continham um percentual de farinha de fruta-pão de 0% (controle), 5%, 10%, 15%, 20% e 100% e foram submetidas às análises de umidade, cinzas, extrato etéreo, carboidratos, proteína, energia, fibra total, solúvel e insolúvel, pH, cor e granulometria. Os mesmos percentuais de substituição foram utilizados para a elaboração dos pães, analisados em relação a umidade, peso, volume, volume específico, altura, perfil de textura, aceitação sensorial e intenção de compra. A substituição da farinha de trigo pela farinha de fruta-pão influenciou na granulometria das misturas, reduziu o teor de proteína de 10,8% para 3,99%, elevou o percentual de carboidratos, cinzas e pH de 73,84%, 0,52% e 5,94 para 83,10%, 2,19% e 6,34 , respectivamente. No entanto, para a umidade, teor de lipídeos e diferença global de cor das amostras não foi verificada influência significativa do percentual de substituição. A farinha de fruta-pão apresentou um maior percentual de fibras totais (21,17%), solúveis (10,39%) e insolúveis (10,77%). Para os pães de forma, o aumento da substituição não influenciou na umidade e no peso dos pães, exceto para a amostra com 100% de farinha de fruta-pão, que apresentou 41,28% de umidade e peso de 588,65 g. Para as demais análises, os maiores percentuais de substituição influenciaram negativamente as características do produto. Em relação a caracterização físico-química das amostras de farinha, o aumento do percentual de substituição influenciou na maioria dos parâmetros avaliados. Para os pães, as formulações com maiores notas hedônicas e com melhor intenção de compra foram as com substituição de 5% e de 10%.

Obtention and characterization of gluten-free baked products

This work had as objective the development of gluten-free breads and muffins using rice flour and maize and cassava starches. From seven samples resulting from a Simplex-Centroid design, the sensory and instrumental analyses of specific volume, elasticity, and firmness were performed. For the sensory analysis, the optimized formulation contained 50% of rice flour and 50% of cassava starch, and for the instrumental evaluation, the optimal simultaneous point for the three conducted analyses were 20% of rice flour, 30% of cassava starch, and 50% of maize starch. A comparative analysis of specific volume, elasticity, firmness, and triangular test was performed with pre-baked, baked, and frozen bread. Physicochemical, nutritional, and microbiological analyses were performed for both bread and muffin according to the Brazilian legislation.

Commercial thickeners used by patients with dysphagia: rheological and structural behaviour in different food matrices

In order to achieve a safe swallowing in patients with dysphagia, liquids must be thickened. In this work, two commercial starch based thickeners dissolved in water, whole milk, apple juice and tomato juice were studied. The thickeners were Resource®, composed of modified maize starch and Nutilis®, composed of modified maize starch and gums. They were formulated at two different concentrations corresponding to nectar- and pudding-like consistencies. Influence of composition, concentration and food matrix on rheological properties and structure of the resulting pastes were analysed. Viscoelastic measurements and microscopic observations of the thickeners dissolved in water revealed structural differences due to the presence of gums. When the thickeners were dissolved in the other food matrices significant statistical interactions were found between the matrix and the thickener-type in both the viscoelastic and flow parameters. The most relevant differences were observed for the nectar-like consistency with Nutilis® thickener in milk and apple juice. These samples had lower zero viscosity values and higher loss tangent values, that corresponded to weaker structured systems. Light microscopy images showed that the matrix formed by swollen starch granules was interrupted by the presence of gums. The structure of the matrices in pudding-like formulations became more continuous irrespectively of the matrix employed, and also differences in viscoelasticity among samples diminished. Although differences were observed in zero shear viscosity values among samples, the viscosity of the beverages at 50 s−1 – commonly used as a reference for swallowing – was similar for all samples regardless of the matrix used.

Efeito da concentração do amido de milho na liberação de paracetamol de comprimidos

Este trabalho avaliou a influência da concentração de amido de milho nas características físicas e na liberação in vitro de paracetamol a partir de comprimidos. Os granulados foram analisados quanto à granulometria e densidades aparentes bruta e compactada e os comprimidos quanto ao peso médio, espessura, dureza, friabilidade, tempo de desintegração. Os comprimidos foram preparados a partir de granulados obtidos por granulação a úmido, utilizando cozimento de amido a 10% como agente granulante, segundo três formulações. Embora os comprimidos obtidos tenham apresentado características dentro dos limites farmacopéicos, os resultados indicam que variações da concentração de amido provocam diferenças nos diversos parâmetros físicos estudados. Concentração mais alta de amido em pó dá origem, provavelmente, à interação entre os componentes da fórmula, interferindo na liberação in vitro do fármaco. Isto demonstra a importância de se otimizar a concentração dos adjuvantes numa formulação de comprimidos, pois, embora uma pequena variação nesta concentração não exerça efeito significativo no tempo de desintegração, a quantidade de fármaco liberado pode ser substancialmente alterada.

Estrutura dos grânulos de amido de milho normal e ceroso

Visando obter informações a respeito da estrutura dos grânulos, amidos de milho normal e ceroso foram isolados e submetidos à ação da a-amilase e amiloglucosidase. Para elucidar a estrutura dos grânulos, os resíduos desta hidrólise foram submetidos à cromatografia de permeção em gel Sephadex G-50, diretamente e após sucessivas digestões enzimáticas com pululanase e b-amilase. Os resultados mostraram que existem diferenças nos resíduos dos amidos de milho ceroso e normal, tratados com a-amilase e amiloglucosidase. No resíduo do amido de milho ceroso, os perfis de eluição mostraram duas frações a 290 e 350 ml (picos I e II) respectivamente, que não eram suscetíveis ao ataque da a-amilase e amiloglucosidase, indicando que estas frações faziam parte das zonas cristalinas do amido. Estas frações também faziam parte das áreas cristalinas no amido normal. A presença do pico V à 390 ml na a-glucana do amido de milho normal sugeriu que além das duas frações não suscetíveis à hidrólise existia outra que também participava das zonas cristalinas deste amido como regiões não suscetíveis às enzimas formando, consequentemente, rede cristalina fortemente associada. A presença deste pico a 390 ml sugeriu arranjo cristalino distinto entre o amido de milho ceroso e o normal.

Características físico-químicas de amidos modificados com permanganato de potássio/ácido lático e hipoclorito de sódio/ácido lático

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Production of cyclodextrins by CGTase from Bacillus clausii using different starches as substrates

Cyclodextrins ( CDs) are cyclic oligasaccharides composed by D- glucose monomers joined by alpha- 1,4-D glicosidic linkages. The main types of CDs are alpha-,beta-and gamma-CDs consisting of cycles of six, seven, and eight glucose monomers, respectively. Their ability to form inclusion complexes is the most important characteristic, allowing their wide industrial application. The physical property of the CD-complexed compound can be altered to improve stability, volatility, solubility, or bio-availability. The cyclomaltodextrin glucanotransferase ( CGTase, EC 2.4.1.19) is an enzyme capable of converting starch into CD molecules. In this work, the CGTase produced by Bacillus clausii strain E16 was used to produce CD from maltodextrin and different starches ( commercial soluble starch, corn, cassava, sweet potato, and waxy corn starches) as substrates. It was observed that the substrate sources influence the kind of CD obtained and that this CGTase displays a beta- CGTase action, presenting a better conversion of soluble starch at 1.0%, of which 80% was converted in CDs. The ratio of total CD produced was 0: 0.89: 0.11 for alpha/beta/gamma. It was also observed that root and tuber starches were more accessible to CGTase action than seed starch under the studied conditions.

HIDROLISADO DE FÉCULA DE MANDIOCA COMO ADJUNTO DE MALTE NA FABRICAÇÃO DE CERVEJA: AVALIAÇÃO QUÍMICA E SENSORIAL

Em virtude da progressiva substituição dos adjuntos amiláceos pelos xaropes com alta concentração de maltose nas cervejarias brasileiras, o presente trabalho teve por objetivo comparar hidrolisados de milho e de mandioca, como adjunto de malte, na fabricação de cerveja tipo Pilsen, em escala de laboratório. Os hidrolisados foram produzidos a partir de amido de milho e fécula de mandioca, sendo que na liqüefação e sacarificação da fração amilácea destes produtos foram utilizadas, respectivamente, as enzimas comerciais Termamil (alfa amilase bacteriana) e Fungamil (alfa amilase fúngica). Na fabricação das cervejas, a proporção de malte e hidrolisado foi de 2 para 1, na base do extrato. O mosto foi produzido pelo processo de infusão e após resfriamento e clarificação foi inoculado com levedura cervejeira de baixa fermentação. A fermentação transcorreu a 10 °C até 90% de atenuação do extrato aparente fermentável. As cervejas foram engarrafadas e, em seguida, maturadas a 0 °C, por 14 dias. Terminado o processo de fabricação, as cervejas foram analisadas química e sensorialmente. A semelhança na composição química dos hidrolisados de milho e de mandioca refletiu na composição química dos mostos e das cervejas. Não houve diferença estatística entre os mostos e entre as cervejas testadas para todos os parâmetros químicos analisados. Também, não existiu diferença sensorial entre as cervejas produzidas com hidrolisado de milho e hidrolisado de mandioca. Concluiu-se que a fécula de mandioca apresenta potencial de uso como matéria prima para a fabricação de xarope de maltose de uso cervejeiro e que há elevada probabilidade de sucesso no uso desse xarope para a fabricação de cervejas.

Edible coatings from native and modified starches retain carotenoids in pumpkin during drying

The goal of this study was to evaluate the effect of edible coating pre-treatments on the retention of provitamin A during pumpkin drying. The coatings used were based on native and modified maize and cassava starch. To evaluate the effects of these coatings, slices of 'Dry Rajada' pumpkin were dried at 70 °C both with and without starch coatings applied at 30 and 80-90 °C. Carotenoid content was determined through HPLC using a C 30 column. Significant losses (12-15%) of trans-α-carotene and trans-β-carotene were observed when slices were dried without the coating. Significant improvement of carotenoid content was observed for dehydrated slices that were previously coated with a native maize starch solution at 90 °C, as well as with a modified maize starch solution at 30 °C and also with a modified cassava starch solution at 90 °C. The application of these starch solutions probably produced a more uniform film that adhered to the slices, minimizing carotenoid degradation during pumpkin drying and, as a consequence, resulting in a product that can be considered a good source of provitamin A. © 2012 Elsevier Ltd.