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Type: Dissertação
Title: Avaliação dos efeitos da ozonização na qualidade do amido de araruta e da farinha de trigo e sua influência na produção de pães
Title in English: Evaluation of the effects of ozonization on the quality of arrowroot starch and wheat flour and their influence on bread production
Authors: Barroso, Andressa Barbosa
Advisor: Zambelli, Rafael Audino
Keywords in Brazilian Portuguese : Ozônio;Ozonização;Tecnologia alimentícia;Tecnologia de alimentos;Modificação;Pão - Qualidade
Keywords in English : Modification;Ozone;Food technology
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Issue Date: 2025
Citation: BARROSO, Andressa Barbosa. Avaliação dos efeitos da ozonização na qualidade do amido de araruta e da farinha de trigo e sua influência na produção de pães. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Abstract in Brazilian Portuguese: Diante das crescentes demandas da indústria de alimentos por processos sustentáveis e eficientes, a aplicação de tecnologias emergentes tem se mostrado uma estratégia promissora para a modificação de matérias-primas. Nesse contexto, o ozônio (O3) destaca-se por sua elevada capacidade oxidante, pela possibilidade de ser gerado diretamente no local de aplicação, nas formas gasosa e aquosa, e pela rápida decomposição em oxigênio (O2), características que o tornam ambientalmente seguro e tecnicamente viável. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da ozonização sobre as propriedades físico-químicas, estruturais, térmicas e reológicas da farinha de trigo comercial, do amido de araruta e dos pães produzidos a partir dessas farinhas modificadas. Foram realizadas análises morfológicas (MEV), estruturais (FTIR), funcionais (Índice de Absorção e Poder de Inchamento), além de determinação de umidade, glúten seco e úmido, número de queda, farinografia e teor de amido danificado na farinha. Para o amido, foram avaliados comportamento reológico, estabilidade frente a ciclos de congelamento, viscosidade (RVA), propriedades térmicas (DSC) e distribuição de tamanho de partícula. As características tecnológicas dos pães foram analisadas por meio da determinação do volume específico, fator e índice de expansão, bem como do volume produzido durante a fermentação. Os resultados demonstraram que o ozônio promoveu alterações significativas nas propriedades das farinhas e dos amidos, embora sem modificações estruturais detectáveis por MEV no amido de araruta e nos pães, FTIR também não apresentou diferenças significativas nas farinhas e nos amidos analisados. As farinhas ozonizadas apresentaram aumento no Poder de Inchamento e no Índice de Absorção, associado à redução da umidade e ao incremento dos teores de glúten seco e úmido. Observou-se, ainda, redução do número de queda, indicativa de maior atividade de alfa-amilase, aumento na absorção de água e variações na estabilidade farinográfica, dependentes das condições de tratamento, também houve elevação do teor de amido danificado. No amido de araruta, houve um aumento da luminosidade nas amostras tratadas, a ozonização resultou em menor sinérese, indicando maior estabilidade, e em redução das viscosidades máxima, mínima e de ruptura. As temperaturas de gelatinização (To, Tp e Tc) foram superiores nas amostras tratadas, que também apresentaram redução na entalpia de transição. Quanto aos pães, as farinhas ozonizadas levaram à redução do volume específico, do fator e do índice de expansão nos tratamentos prolongados, enquanto o volume durante a fermentação foi favorecido em tratamentos de menor duração. Os dados obtidos evidenciam que a ozonização configura-se como uma estratégia tecnológica eficiente e sustentável para promover modificações direcionadas nas propriedades físico-químicas, térmicas e reológicas da farinha de trigo e do amido de araruta, ampliando suas possibilidades de aplicação industrial e desenvolvimento de novos processos e produtos na cadeia de alimentos.
Abstract: Given the increasing demands of the food industry for sustainable and efficient processes, the application of emerging technologies has proven to be a promising strategy for the modification of raw materials. In this context, ozone (O3) stands out due to its high oxidative capacity, its ability to be generated directly at the point of application in gaseous or aqueous forms, and its rapid decomposition into oxygen (O2), characteristics that make it environmentally safe and technically feasible. This study aimed to evaluate the effects of ozonation on the physicochemical, structural, thermal, and rheological properties of commercial wheat flour, arrowroot starch, and bread produced from these modified flours. Morphological (SEM), structural (FTIR), and functional analyses (Water Absorption Index and Swelling Power) were carried out, in addition to moisture content, wet and dry gluten content, falling number, farinograph parameters, and damaged starch content in the flour. For the starch, rheological behavior, freeze-thaw stability, viscosity (RVA), thermal properties (DSC), and particle size distribution were evaluated. The technological properties of the bread were assessed by measuring specific volume, expansion factor and index, as well as the volume produced during fermentation. The results showed that ozone promoted significant changes in the properties of the flours and starches, although no structural modifications were detected by SEM in the arrowroot starch and the breads. FTIR analysis also revealed no significant differences in the flours and starches analyzed. Ozonated flours showed an increase in Swelling Power and Water Absorption Index, associated with reduced moisture content and increased wet and dry gluten levels. A reduction in the falling number was also observed, indicating higher alpha-amylase activity, along with increased water absorption and variations in farinograph stability depending on the treatment conditions. An increase in the damaged starch content was also observed. In arrowroot starch, an increase in luminosity was observed in treated samples. Ozonation resulted in lower syneresis, indicating greater stability, and reduced peak, minimum, and breakdown viscosities. Gelatinization temperatures (To, Tp, and Tc) were higher in treated samples, which also showed reduced enthalpy of transition. Regarding the bread, ozonated flours led to reductions in specific volume, expansion factor, and expansion index in prolonged treatments, while the volume produced during fermentation was enhanced in shorter treatments. The data obtained demonstrate that ozonation is an efficient and sustainable technological strategy to promote targeted modifications in the physicochemical, thermal, and rheological properties of wheat flour and arrowroot starch, expanding their potential for industrial applications and enabling the development of new processes and products within the food supply chain.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81332
Author's ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2367-174X
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/2787300125304783
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2996-2900
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6774697740593581
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DTA - Dissertações defendidas na UFC

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