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CARACTERIZAÇÃO MICROBIOLÓGICA E FÍSICO-
QUÍMICA DE COPRODUTOS OBTIDOS DA
INDUSTRIALIZAÇÃO DO AMIDO DE MILHO CEROSO
K. O. Ribeiro1, M. C. Garcia
2; A.R. Oliveira
3, M.S. Soares Junior
4, M. Caliari
5
1- Universidade Federal de Goiás – UFG, Escola de Agronomia, Campus Samambaia, Caixa Postal 131 - CEP
74001-970 - Goiânia – GO- Brasil, Telefone +55- 62- 3521-1611 ([email protected])
2- Universidade Federal de Goiás – UFG, Escola de Agronomia, Campus Samambaia, Caixa Postal 131 - CEP
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5- Universidade Federal de Goiás – UFG, Escola de Agronomia, Campus Samambaia, Caixa Postal 131 - CEP
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RESUMO – O objetivo desse trabalho foi caracterizar os coprodutos obtidos da extração úmida da
indústria de amido de milho ceroso, quanto a sua qualidade microbiológica, composição química,
índice de solubilidade em água e índice de absorção em água. Os coprodutos úmidos e os farelos secos
apresentaram padrões microbiológicos para alimentação. O farelo B apresentou maiores teores de
proteínas (32,00 g. 100 g-1
), lipídeos (16,00 g. 100 g-1
) e carboidratos (45,00 g. 100 g-1
). Enquanto, o
farelo A mostrou alto teor de fibra alimentar (44,00 g. 100 g-1
) e amido de milho ceroso (32,12 g.
100g-1
). O elevado teor de fibra alimentar sugere o emprego do farelo A como matéria-prima
promissora para aumentar a disponibilidade de fibras em produtos alimentícios, consequentemente
aumentando sua atratividade e qualidade nutricional. O farelo A apresentou maiores índices de
solubilidade e absorção em água do que o farelo B, devido a alta hidrofobicidade das proteínas do
milho.
ABSTRACT – The aim of this work was to characterize the coproducts obtained from wet extraction
of waxy maize starch industry, regarding microbiological quality, chemical composition, water
solubility index and water absorption index. The wet coproducts and dried brans showed
microbiological standards suitable for human food. The bran B showed higher protein (32,00 g. 100 g-
1), lipids (16,00 g. 100 g
-1) and carbohydrates (45,00 g. 100 g
-1). While, the bran A showed high
dietary fiber (44,00 g. 100 g-1
) and waxy maize starch (32,12 g. 100g-1
) content. The high dietary fiber
content suggest the use of bran A as a promising raw material in order to increase the availability of
fibers in food products, hence increasing its attractively and nutritional quality. The bran A showed
higher solubility and absorption in water than the bran B, due to high hydrophobicity of maize
proteins.
PALAVRAS-CHAVE: coproduto, farelo de milho, moagem úmida, desenvolvimento de produtos.
KEYWORDS: coproduct, maize bran, wet milling, products development.
1. INTRODUÇÃO
Na moagem úmida do milho, os grãos são fracionados em diferentes componentes,
resultando em vários coprodutos (Rausch e Belyea, 2006) que são recombinados para produzir o farelo
proteinoso de milho utilizado em grande parte como ração animal (Schroeder, 2003; Malumba et al.,
2015). O perfil fisico-químico desses coprodutos já estão bem definidos (Ji et al., 2012; Malumba et
al., 2015), porém pouco se sabe sobre os coprodutos obtidos da extração úmida do amido de milho
ceroso.
Os coprodutos gerados da extração úmida do amido de milho possuem alta umidade e
representam um grande problema de escoamento para a indústria. No processo de extração do amido
de milho ceroso, a maceração e desintegração são realizadas a partir do grão do milho ceroso e a
porção de coproduto gerada equivale ao peso de grãos de milho processado, devido ao sua alta
umidade.
Durante a extração do amido de milho ceroso são obtidos dois coprodutos com baixo valor
comercial que ainda não foram avaliados para utilização para a alimentação humana. Grande parte dos
nutrientes do grão fica retida nos coprodutos obtidos na extração do amido, e ainda carregam
características nutricionais intrínsecas do milho como fonte de proteína, óleo e fibra (Rose et al., 2010;
Robin et al., 2012; Singh et al., 2012), consequentemente com propriedades funcionais favoráveis
ainda pouco exploradas para alimentação humana.
A caracterização desses coprodutos é fundamental para iniciar a sua exploração e também
para verificar o seu potencial para a utilização na alimentação humana. Este estudo faz parte de uma
Rede de Pesquisa em Resíduos Agroindustriais ligada à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de
Goiás (FAPEG) que visa desenvolver pesquisas tecnológicas no ambiente de empresas do Estado de
Goiás, Brasil. O objetivo desse trabalho foi caracterizar os coprodutos obtidos da extração úmida da
indústria de amido de milho ceroso, para avaliar a qualidade microbiológica, composição química,
índice de solubilidade em água e índice de absorção em água.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Os coprodutos (A e B) foram coletados diretamente na linha de produção e doados pela
empresa Febela Agroindustrial Ltda, localizada no município de Bela Vista, Goiás, Brasil. A secagem
dos resíduos foi realizada com temperatura do ar de 65 °C por 12 horas e 70 °C por mais 12 horas, em
secador convectivo de bandejas. Os resíduos secos foram moídos em moinho de facas de bancada do
tipo Wiley. O Farelo A foi obtido da separação da parte sólida do processo de peneiração do grão
macerado e triturado. O Farelo B foi proveniente da flotação e decantação da parte aquosa após a
separação do amido por centrifugação.
2.1 Análises microbiológicas As análises microbiológicas dos coprodutos (A e B), úmido e dos respectivos farelos (Figura
1), foram realizadas considerando-se os padrões estabelecidos pelo Regulamento Técnico (Resolução
RDC no12, de 02 de janeiro de 2001) sobre os padrões microbiológicos para alimentos,
especificamente o item 10 para farelos (BRASIL, 2001). No coproduto úmido foram adicionadas a
contagem de Bolores e Leveduras e de Staphylococcus aureus. As análises foram realizadas conforme
as técnicas descritas no American Public Health Association (APHA, 2001).
2.2. Análises físico-químicas
Os valores de umidade, teor de proteína, lipídeos, cinzas, fibra alimentar total e teor de
amido foram obtidos de acordo com a AOAC (2010). O carboidrato total foi estimado por diferença.
As determinações de índice de solubilidade em água (ISA) e índice de absorção em água (IAA) foram
realizadas de acordo com metodologia proposta por Schoch et al. (1964).
2.3. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) As micrografias foram obtidas em Microscópio Eletrônico de Varredura (JEOL/EO, JSM-
6610, Peabody, MA, USA).
2.4. Análise estatística Os dados foram submetidos ao teste de comparação múltipla de Scott-Knott ao nível de 5%
de significância. As análises estatísticas foram executadas no aplicativo computacional R (R
Development Core Team, 2016).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Análises microbiológicas Os coprodutos (A e B) obtidos do processamento de milho ceroso após secagem artificial
podem ser definidos como farelos, de acordo com a RDC no 263, de 22 de setembro de 2005 (Brasil,
2005). Segundo a Resolução RDC no12 (Brasil, 2001), que aprova o regulamento técnico sobre
padrões microbiológicos para alimentos, o item 10 estabelece os limites para farinhas, massas
alimentícias, produtos para panificação e similares. Análises microbiológicas dos coprodutos úmidos
foram realizadas para verificar a possível necessidade de tratamento para controle da população de
microrganismos (Tabela 1). Ambos os coprodutos úmidos apresentaram valores para Bacillus cereus,
Coliformes a 45 °C inferiores aos limites estabelecidos pelo regulamento e ausência de Salmonella sp
(Brasil, 2001) (Tabela 1). Estes resultados mostraram que os coprodutos obtidos do processamento de
milho ceroso apresentaram padrões microbiológicos para alimentação humana, permitindo a secagem
direta sem a necessidade de tratamento para reduzir a carga microbiana.
Tabela 1. Análises microbiológicas dos coprodutos A e B úmidos e secos (farelos), obtidos do
processamento de milho ceroso.
Microrganismos Coproduto A Coproduto B
VMP*
Úmido Seco Úmido Seco
Bolores e leveduras (UFC g-1
) 880 - 4320 - NE
Staphylococcus aureus (UFC g-1
) 960 - 49 - NE
Bacillus cereus (UFC g-1
) 524 <101 212 <10
1 5x10
3
Coliformes a 45 °C (UFC g-1
) 261 <101 34 <10
1 5x10
2
Clostridium sulfito redutores
(UFC g-1
) aus. -
2 - NE
Salmonella sp. (UFC 25 g-1
) aus. aus. aus. aus. aus. *VMP: valor máximo permitido para farelos pela Resolução RDC n° 12, de 02 de janeiro de 2001 (Brasil, 2001).
UFC: unidades formadoras de colônias por grama de amostra; NE: limite não estabelecido pela Anvisa.
O coproduto B úmido apresentou valores de Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e
Coliformes a 45 °C inferiores ao coproduto A úmido (Tabela 1). Isso pode ser devido à alta
temperatura (75 a 80 °C) utilizada durante o processo de decantação do coproduto B. Além disso,
houve aumento na contagem de bolores e leveduras e Clostridium sulfito redutores no coproduto B
úmido, em relação ao coproduto A úmido. Essas variações também podem ser justificadas pela
condição de alta temperatura submetida somente ao coproduto B.
Após a secagem dos coprodutos (65 a 70 °C), os farelos A e B mantiveram-se dentro dos
padrões microbiológicos estabelecidos para alimentos (Brasil, 2001). A avaliação microbiológica dos
farelos apresentou valores inferiores a 101 UFC g
-1 para Bacillus cereus e Coliformes a 45 °C; e
ausência de Salmonella sp, sugerindo que os farelos podem ser utilizados na alimentação humana sem
nenhum outro tratamento.
3.2. Composição química Os farelos A e B apresentaram teores de umidade de 4,27 g. 100 g
-1 e 4,71 g. 100 g
-1,
respectivamente. Ambos abaixo do limite máximo de umidade estabelecido pela legislação para
farelos, que é de 15,00 g. 100 g-1
(Brasil, 2005). Além de atender o limite máximo de umidade, a
condição de baixo teor de umidade dos farelos foi provocada também para facilitar o processo de
moagem.
O farelo A é o primeiro a ser separado do processo de extração de amido de milho ceroso, e
foi caracterizado pelo alto teor de fibra alimentar (44,12 g. 100 g-1
), no qual grande parte é solúvel
(36,02 g. 100 g-1
). O teor de fibra no farelo A foi superior ao encontrado no germe com pericarpo de
milho processado por Castro et al. (2011). O uso do farelo A como matéria-prima pode tornar uma
alternativa promissora para aumentar a disponibilidade de fibras em produtos alimentícios,
consequentemente aumentando sua atratividade e qualidade nutricional. O farelo B apresentou maior
parte de componentes energéticos (proteína, lipídeos e carboidratos) em relação ao farelo A (Tabela
2). O farelo B pode ser considerado uma fonte potencial de alto valor proteico. O farelo B apresentou
teores 2,7 vezes maiores de proteína e 1,5 vezes de carboidratos e teores de lipídeos semelhantes em
relação ao germe com pericarpo de milho conforme relatado por Castro et al. (2011). O farelo A
apresentou teor de amido significativamente maior do que o farelo B, visto que a sua extração é
realizada durante peneiramento e após moagem enquanto o farelo B passa por um processo de
filtração e centrifugação, o que reduz o teor de amido retido no coproduto.
Tabela 2 - Médias seguidas pelo desvio padrão das características físico-químicas, índices de absorção
e solubilidade em água de dois coprodutos gerados do processamento de amido de milho ceroso por
via úmida na Febela Agroindustrial.
Parâmetro Coproduto A Coproduto B
Cinzas1 0,74 ± 0,01
a 0,74 ± 0,01
a
Proteínas1 10,08 ± 0,13
b 32,50 ± 0,31
a
Lipídios1 5,53 ± 0,31
b 16,72 ± 0,29
a
Carboidratos1 39,53 45,39
Fibra alimentar total1 44,12 ± 0,62
a 4,65 ± 0,80
b
Amido 32,12 ± 0,98a 27,91± 0,61
b
ISA1 3,68 ± 0,18
a 2,11 ± 0,14
b
IAA2 3,22 ± 0,23
a 1,79 ± 0,11
b
Médias com letras diferentes na mesma linha diferem estatisticamente pelo teste de Scott-Knott (P<0,05). 1em g. 100 g–1 na base seca do coproduto; 2em g. g–1 gel; Coproduto A: proveniente da centrifugação do grão de milho
macerado e moído; Coproduto B: proveniente da flotação e decantação da parte aquosa da centrifugação do grão de milho
macerado e moído; ISA: índice de solubilidade em água; IAA: índice de absorção em água.
Os índices de solubilidade e de absorção em água do farelo A foram significativamente maiores que os
do farelo B (Tabela 2), devido a baixa solubilidade em águas das proteínas do milho. As principais de
proteínas do milho são definidas principalmente pela sua solubilidade. As zeínas e as gluteninas são as
frações mais presentes no grão de milho com aproximadamente 40% cada grupo, as globulinas e
albuminas com aproximadamente 8% cada grupo. Os três primeiros grupos apresentam baixa
solubilidade em água (Shukla e Cheryan, 2001; Anderson e Lamsal, 2011).
3.3. Microscopia eletrônica de varredura Os teores de proteínas, lipídeos e carboidratos foram maiores no farelo B (Figura 1 B1),
enquanto que o farelo A (Figura 1 A1) apresentou maior teor de fibra alimentar total e amido de milho
ceroso. As micrografias mostraram maior presença de grânulos de amido de milho ceroso (AMC) no
Farelo A do que no Farelo B (Figura 1 A2, B2). Isso evidencia a presença de AMC retido durante o
processo de peneiração no Farelo A. (Figura 1 e Tabela 2).
Figura 1: Foto do farelo A (A1) e do farelo B (B1) e micrografias obtidas por MEV (com resolução de
10 μm) do farelo A (A2) e do farelo B (B2).
4. CONCLUSÃO Os coprodutos úmidos obtidos da extração úmida de milho ceroso apresentaram padrões
microbiológicos para alimentação humana, permitindo a secagem direta sem a necessidade de
tratamento para reduzir a carga microbiana. O farelo do coproduto A caracteriza-se pelo alto teor de
fibra alimentar (44,12 g. 100 g-1
), que sugere o seu emprego como matéria-prima promissora para
aumentar a disponibilidade de fibras em produtos alimentícios. O farelo do coproduto B caracteriza-se
alto teor de proteína e lipídeos, isto é, uma fonte alimentícia com potencial energético. O farelo A
apresentou maior teor de amido que no farelo B, e isto também foi evidenciado na MEV.
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Agradecimentos A CAPES e FAPEG pela bolsa de pós-doutoramento e apoio financeiro e à Febela
Agroindustrial pela doação do material de pesquisa.