Efeito de tratamentos de alta pressão na ligação de água e nas isotérmicas de sorção de amido de milho

Abstract

Este trabalho experimental teve como objectivo principal o estudo do efeito de tratamentos por alta pressão na ligação de água a amido. O trabalho realizado pode ser resumido em duas partes. Numa primeira fase estudou-se o fenómeno de retenção de água pelo amido de milho quando sujeito a tratamentos de alta pressão. Procurou-se saber nomeadamente que quantidade de água uma determinada massa de amido conseguiria incorporar e o grau de ligação dessa água ao amido. Os resultados obtidos indicam valores máximos para a incorporação de água de 298% para o caso da pressurização a 500 MPa de amostras de proporção de água:amido de 1000% durante 15 minutos. Verificou-se no entanto que a água incorporada se encontrava fracamente ligada ao amido. Numa segunda fase estudaram-se os efeitos de tratamentos de alta pressão nas isotérmicas de adsorção e desorção do amido de milho maneira a perceber se a incorporação de água verificada durante os processamentos produziria efeitos estruturais que possam modificar uma posterior interacção do amido pressurizado e a água. Os resultados indicam que para o caso da pressurização de amostras de proporção de água:amido de 100% pressurizadas a 300 MPa durante 15 minutos a energia das interacção entre a água e o amido pressurizado aumenta ligeiramente com a pressurização (aumento ligeiro dos valores de Cb e Cg) mas o conteúdo de água na monocamada não se altera (valores de Mm praticamente inalterado). Quanto à pressurização a 500 MPa sob as mesmas condições de tempo de pressurização e de proporção de água:amido, verificase uma diminuição significativa da energia da interacção entre a água e o amido pressurizado (diminuição significativa dos valores de Cb e Cg), o conteúdo de água na monocamada não se altera significativamente (valores de Mm sem alterações significativas).

ABSTRACT: This experimental work had as main objective the study of the effect of high pressure treatments on water binding and on water sorption isotherms of maize starch. The work carried out can be summarized in two distinct parts. In the first part, the effect of pressure on water binding to maize starch was studied. It was determined the maximum amount of water that can be bound by maize starch and the effect of pressure on this amount. The results indicate a maximum value for water binding of 298% for maize starch pressurized at 500 MPa for 15 minutes. It was verified that the bound water was weakly linked to maize starch. In a second part of the work, the effect of high pressure treatments on maize starch water sorption isotherms was studied in a way to understand if the water binding verified during the pressurization would produce effects that could modify the interaction between the pressurized starch and water vapor. The Gab and Bet models were used to model the sorption isotherms obtained. The results obtained show that for the samples pressurized at 300 MPa for 15 minutes, the interaction energy between water and starch increases slightly as found by the change of the Cb and Cg parameters of GAB and BET models, respectively but water content of the monolayer does not change. For the starch pressurized at 500 MPa for 15 minutes, it was verified a significant reduction on the interaction energy between water and the starch, while no effect was also verified on the water content of the monolayer. These results indicate that it the pressure treatment at 500 MPa for 15 min causes incorporation of water into maize starch and changes the interaction energy between starch and sorbed water.