Parboilização do arroz : revisão, estudo cinético da hidratação e melhoramento nutricional

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Autor(es): dc.contributorJorge, Regina Maria Matos-
Autor(es): dc.contributorJorge, Luiz Mario Matos-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos-
Autor(es): dc.creatorBalbinoti, Thaisa Carvalho Volpe, 1991--
Data de aceite: dc.date.accessioned2019-08-22T00:44:03Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2019-08-22T00:44:03Z-
Data de envio: dc.date.issued2018-11-22-
Data de envio: dc.date.issued2018-11-22-
Data de envio: dc.date.issued2018-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/56878-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/56878-
Descrição: dc.descriptionOrientadora: Profª Drª Regina Maria Matos Jorge-
Descrição: dc.descriptionCoorientador: Prof. Dr. Luiz Mario de Matos Jorge-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 14/06/2018-
Descrição: dc.descriptionInclui referências: p.125-140-
Descrição: dc.descriptionResumo: O arroz, por ser cultivado e consumido em todos os continentes, apresenta grande importância. Dentre as formas de beneficiamento, a parboilização se destaca em razão dos inúmeros benefícios físicos e nutricionais. Porém, poucas pesquisas são dedicadas ao levantamento de dados que permitam auxiliar na compreensão global da parboilização e do arroz parboilizado. Assim, o PRIMEIRO CAPÍTULO deste estudo abordou uma revisão bibliográfica do processo e do produto, da qual foi possível compreender as etapas da parboilização, bem como as características do arroz parboilizado, destacando resultados positivos e negativos. Com base na revisão e considerando a ausência de estudos específicos, o SEGUNDO CAPÍTULO teve por finalidade explorar o comportamento térmico, químico, cinético e morfológico do arroz submetido à etapa de hidratação do processo de parboilização (PP). Além disso, os fenômenos da transferência de massa e de calor foram simulados em 3D no COMSOL Multiphysics®. Observou-se que a etapa de hidratação do PP, quando realizada em condição ótima (76,5 °C por 3 horas), promoveu a gelatinização, alterando irreversivelmente a estrutura morfológica do amido e do grão. Gelatinizar o amido na hidratação do PP desqualifica a necessidade de etapas posteriores (com exceção da secagem e descasque), o que permite reduzir custos industriais. A partir da espectroscopia Raman foi observada a redução da intensidade com o aumento da taxa de absorção, o que sugere o Raman como potencial método de monitoramento e determinação de umidade. Ainda, como forma de otimização do PP, as simulações realizadas podem ser empregadas como ferramenta de qualidade, uma vez que foram capazes de predizer a realidade (erro médio relativo de 1,726%). Por sua vez, o TERCEIRO CAPÍTULO abordou uma solução pioneira para a principal desvantagem nutricional do arroz parboilizado - redução dos compostos bioativos (CB). Com base nisso, bagaço de uva (resíduo da indústria vinícola) foi incorporado na etapa de hidratação do PP como fonte de CB para o arroz. A adição de bagaço no processo, apesar de afetar a cor do produto (maior tendência ao vermelho), permitiu aumentar a concentração de compostos fenólicos em 24,920%, flavonoides em 29,877% e antocianinas de 0 para 1,963 mg 100g-1, resultando de forma positiva na Atividade Antioxidante (acréscimo de 83,207% por DPPH e 23,541% por ABTS). O coeficiente de difusão efetivo para migração dos compostos fenólicos foi determinado (5,243x10-9 m² s-1) e apresentou proximidade ao obtido para transferência de umidade (4,466x10-9 m² s-1), indicando alta solubilidade dos CB do bagaço na água. A partir das análises de 1H RMN foi possível confirmar que a parboilização com bagaço foi capaz de aumentar os compostos fenólicos no arroz parboilizado, sem alterar a concentração de açúcares, mas contribuindo para os aminoácidos (incorporação de prolina). Concluiu-se que o processo de parboilização pode ser otimizado a partir da etapa de hidratação. Além disso, um resíduo industrial, como o bagaço de uva, pode melhorar as propriedades bioativas e funcionais do arroz parboilizado. Palavras-chave: Arroz Parboilizado. Hidratação de Grãos. Modelagem Matemática. COMSOL Multiphysics®. Compostos Bioativos. Análises Térmicas. Espectroscopia Raman. Espectroscopia por Ressonância Magnética Nuclear (RMN).-
Descrição: dc.descriptionAbstract: Rice is an extremely important crop cultivated and consumed on all continents. Among the different processing methods available, parboiling stands out due to its innumerable physical and nutritional benefits. Despite its potiential, few studies have been carried out for the purpose of collecting data that might aid in the overall understanding of the parboiling process and parboiled rice. Thus, the FIRST CHAPTER of this study contains a review of the literature involving the process and the product, from which one may gain an understanding of the steps that make up the parboiling process, as well as of the characteristics of parboiled rice, highlighting both the positive and negative results. Based on the review, and in view of the absence of specific studies, the aim of the SECOND CHAPTER was to investigate the thermal, chemical, kinetic, and morphological behavior of rice that has undergone the hydration step of the parboiling process (PP). The additional phenomena of mass and heat transfer were simulated in 3D on COMSOL Multiphysics® equipment. It was observed that the hydration step of PP, when conducted under optimal conditions (76.5 °C for 3 hours), promoted gelatinization, irreversibly altering the morphological structure of the starch and the grain. The gelatinization of the starch during the hydration step of PP makes subsequent steps unnecessary (with the exception of drying and husking), thus reducing industrial costs. Using Raman spectroscopy, a decrease in intensity was observed in conjunction with an increase in the absorption rate, suggesting that Raman spectroscopy may potentially be used to monitor and determine moisture. Moreover, since they allow for optimization of PP, the simulations that were carried out may be employed as a quality tool, since they were able to predict the behavior actually observed (with an average relative error of 1.726%). The THIRD CHAPTER proposed an innovative solution for the main nutritional disadvantage of parboiled Rice - the reduction in bioactive compounds (BC). In order to remedy this drawback, grape bagasse (waste from the wine industry) was incorporated into the PP hydration step as a source of BC for the Rice. The addition of the bagasse during the process, although it affected the color of the product (tending toward red), increased the concentration of phenolic compounds by 24.920%, flavonoids by 29,877%, and anthocyanins from 0 to 1.963 mg 100g-1, thus positively affecting Antioxidant Activity (an increase of 83.207% for DPPH and 23.541% for ABTS). The effective diffusion coefficient for the migration of phenolic compounds was determined (5,243x10-9 m² s-1) and was similar to that obtained for moisture transfer (4.466x10-9 m² s-1), indicating a high solubility of the BC from the bagasse in the water. Using 1H RMN analysis, it was possible to confirm that by incorporating bagasse into the parboiling process it is possible to increase the phenolic compounds in parboiled rice without altering the concentration of sugars while contributing to the presence of amino acids (incorporation of proline). It was concluded that the parboiling process may be optimized in the hydration step. Furthermore, an industrial waste product such as grape bagasse may be used to improve the bioactive and functional properties of parboiled rice. Key-words: Parboiled Arroz. Hydration of Grains. Mathematical Modeling. COMSOL Multiphysics®. Bioactive Compounds. Thermal Analyses. Raman Spectroscopy. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy.-
Formato: dc.format140 p. : il. (algumas color.).-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Palavras-chave: dc.subjectCompostos bioativos-
Palavras-chave: dc.subjectTecnologia de Alimentos-
Palavras-chave: dc.subjectArroz - Processamento-
Palavras-chave: dc.subjectRaman, Espectroscopia de-
Palavras-chave: dc.subjectTeses-
Título: dc.titleParboilização do arroz : revisão, estudo cinético da hidratação e melhoramento nutricional-
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