Orientador: Cesar F. Ciacco, Debora Q. Tavares

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: No presente trabalho foi estudada a ocorrência de Amido Resistente (AR) em amido de milho e em amido de banana (naturalmente resistente) e investigado o efeito das variáveis: umidade de condicionamento, tempo e temperatura de armazenamento dos géis, na formação do AR em amido normal de...

Resumo: No presente trabalho foi estudada a ocorrência de Amido Resistente (AR) em amido de milho e em amido de banana (naturalmente resistente) e investigado o efeito das variáveis: umidade de condicionamento, tempo e temperatura de armazenamento dos géis, na formação do AR em amido normal de milho; além das características físico-químicas do AR de milho e de banana, e sua estrutura fina. Paralelamente foi realizado um ensaio biológico visando verificar como os ARs medidos in vitro se comportariam diante da situação fisiológica oferecida pelo trato intestinal dos ratos. Após a determinação da composição química dos amidos, o amido de milho foi submetido a um processamento hidrotérmico, visando a sua retrogradarão. Posteriormente os amidos de milho e de banana foram caracterizados quanto às suas propriedades de pasta e analisados cristalográfica, microscópica e cromatograficamente, além de terem sido submetidos a um ensaio com ratos. A análise da composição centesimal sugere que o teor de AR (2,5% de AR em amido normal de milho e 49,61 % de AR em amido de banana) não se relaciona com a composição química do grânulo. Os grânulos do amido de banana demonstraram poliformismo, superfícies lisas, tamanhos entre 10 a 50 ?l e padrão de difração de raio-x tipo B. Quando cromatografados em coluna de permeação em gel e submetidos à hidrólises com pululanase e/ou p-amilase foi observado o aparecimento de uma fração linear com DP 34 resistente à ?-amilólise. Essa resistência poderia ser decorrente de alterações químicas ao longo da molécula ou de interações entre cadeias que impediriam a ação da enzima e que, provavelmente, são provenientes da amilose. Os resultados obtidos no estudo das propriedades de pasta indicam que a estrutura cristalina que mantém o grânulo do amido de banana coeso, por si só, não explica o alto teor de AR encontrado. Desta forma, a resistência do amido de banana parece ser ocasionada por outros fatores que impedem o ataque enzimático. Nos cromatogramas do amido de milho normal não foi observada a fração com DP 34 resistente à ? -amilólise, apesar dos resultados obtidos no estudo das propriedades de pasta indicar maior coesividade para o amido de milho normal (padrão de difração A) em relação ao amido de banana (padrão de difração B). O tratamento hidrotérmico do amido normal de milho quase triplicou o teor de AR (7,15% de AR). Através das análises no RVA ("Rapid visco Analiser") podese observar que a retrogradação do amido de milho gelatinizado toma o amido menos susceptível ao inchamento durante o aquecimento, indicando a formação de estruturas cristalinas coesas. O AR de milho (7,15% de AR), constituído por fragmentos porosos que evidenciam vitrificação, apresentou padrão de difração tipo C, possivelmente porque as condições de processamento em que foi produzido não permitiram a completa gelatinização dos cristais. A não significância do tempo de armazenamento dos géis na produção do AR e a fração linear com DP 34 resistente à ? -amilólise presente nos cromatogramas , sugerem a participação da amilose na formação da estrutura resistente. Durante o período do ensaio biológico, que apresentava ratos divididos em 3 grupos com dietas contendo: amido normal de milho (G1); amido resistente de milho (G2)e amido de banana (G3). Ocorreu maior ingesta inicial nos grupos G2 e G3, mas o ganho ponderal foi semelhante para todos os 3 grupos. Com relação a quantidade de fezes excretadas, o Grupo G3 excretou desde o início o triplo de fezes em relação aos outros dois grupos. A histologia do intestino delgado e do intestino grosso não foi alterada; embora o caecum do grupo 2 e do grupo 3 estivesse muito dilatado não ocorreu alteração de estrutura de tecido do caecum. A dilatação do caecum evidenciou a ocorrência de fermentação do conteúdo luminal e sensível diminuição do pH. Foi observado que o AR in vivo era composto por 2 frações: uma que resiste à hidrólise por ?-amilase/16 horas/37°C e recebe o nome de AR e outra que é hidrolisada, recebendo o nome de ALD (Amido Lentamente Digerível). O ensaio demonstrou que a hidrólise in vivo é superior em relação à in vitro. Nos grupos G2 e G3 a superioridade de hidrólise in vivo é cerca de 50% em relação à hidrólise in vitro

Abstract: In this work the occurrence of resistant starch (RS) in normal corn and banana (naturally resistant) starches was studied and also the effects of conditioning moisture, storage temperature and time on the formation of RS in normal corn starch. The physico-d1emical characteristics of the RS...

Abstract: In this work the occurrence of resistant starch (RS) in normal corn and banana (naturally resistant) starches was studied and also the effects of conditioning moisture, storage temperature and time on the formation of RS in normal corn starch. The physico-d1emical characteristics of the RS from corn and banana were also studied, including the molecular structure and behavior in the gastrointestinal tract of rats. The corn starch was submitted to a hydrothermal process in order to obtain retrograded starch. The normal corn and banana starches were characterized according to their pasting properties, x-ray diffraction patterns, microscopy and gel exclusion chromatography after sequential amylolysis with ?-amylase and pulullonase. These starches were also submitted to a biological assay with rats. The proximate composition data showed that the percentage of RS is not related to the chemical composition of the granule. Banana starch showed granules with a certain polyformism, smooth surface, sizes from 10 to 50 ?l and a B x-ray diffraction pattern. The dextrins from this starch, obtained by the sequential action of ?-amylase and/or pulullonase and separated by gel permeation chromatography, showed a linear fraction with DP 34 resistant to these enzymes. This resistance could be due to chemical alterations in the molecular chain, preventing hydrolysis by these enzymes. The pasting characteristics indicated that the high RS content observed in this starch, could not be explained by the physical structure which maintains the granule. Thus the observed resistance of the banana starch would be due to other factors which impede the enzymatic hydrolysis. Exclusion gel chromatography of the residues obtained after ?-amylase and/or pulullonase hydrolysis, did not show a fraction with DP 34, although the pasting properties indicated a higher granule cohesivity than that of the banana starch. The hydrothermal treatment almost triplicated the RS content (7.15%) of the corn starch. The pasting properties, obtained from the RVA (Rapid Visco Analiser) analyses, showed that the retrogradation of the corn starch made the granule less susceptible to swelling during the gelatinization process, which indicated the formation of more cohesive structures inside the granule. The retrograded corn starch, with 7.15% RS, was constituted of porous fragments and a C type diffraction pattern, possibly because the hydrothermal process was unable to gelatinize all granules. On the other hand, the non significance of storage time on the formation of R8 in conjunction with the absence of a fraction with DP 34, suggested the participation of amylose in this resistant structure. No physiological adaptation was detected in the biological assays with diets containing normal corn (G1), retrograded corn (G2) and banana (G3) starches. The appearance of the intestinal tract varied according to the diet, especially the caecum. Ali three diets caused an expansion of the caecum and decrease in the pH, indicating some fermentation. The G3 diet resulted in three times more faeces than the other diets. The in vivo hydrolysis showed that the R8 was composed of two fractions: one resistant to ?-amytase hydrolysis/16 hours/37°C called R8, and the other which is hydrolyzed, called slow digestible starch (8DS). The in vivo hydrolysis was 50% more efficient than that observed in vitro for G2 and G3