Characterization of chestnut (Castanea sativa, mill) starch for industrial utilization

Studies were conducted to characterize the chestnut and its starch. Chemical composition of the chestnuts showed high level of starch. Moisture level in the raw nuts was around 50g/100g in wet basis and starch content, around 80g/100g in dry basis; other nut flour components were protein (5.58 g/100g), lipid (5.39 g/100g), crude fiber (2.34 g/100g) and ash (2.14 g/100g). Starch fraction was chemically characterized in order to identify the granule quality as compared with those of cassava and corn. This fraction showed more lipids and proteins than the other starches. Chestnut starch granules showed peculiar shape, smaller than the control starches and low amount of damaged units. Chemical composition concerning amylose : amylopectin ratio was intermediate to that presented by cassava and corn starch granules. Water absorption at different temperatures as well as solubility were also intermediate but closer to that presented by cassava granules. The same behavior was observed in the interaction with dimethyl-sulfoxide. Native starch granules and those submitted to enzymatic treatment with commercial alpha-amylase and also with enzymes from germinated wheat were observed by scanning electronic microscopy. Water suspensions of chestnut starch granules were heated to form pastes that were studied comparatively to those obtained with cassava and corn starches. Viscographic pattern of chestnut starch pastes showed a characteristic profile with high initial viscosity but peak absence, high resistance to mechanical stirring under hot conditions and high final viscosity. There was no way to compare it with the paste viscographic profiles obtained with the control starches. Chestnut starch pastes were stable down to pH 4 but unstable at pH 3. The water losses observed in the chestnut starch pastes after freeze-thaw cycles showed more similarity to the pattern observed in corn starch pastes as well as clarity and strength of the gel. In general the results showed that chestnut pastes functional properties are intermediate to those of the cassava and corn starch pastes.<br>A composição química das castanhas mostrou níveis elevados de amido, sendo o principal componente da matéria seca. O teor de umidade das castanhas foi de aproximadamente 50g/100g e o conteúdo de amido da farinha de castanha foi de cerca de 80g/100g; outros componentes da farinha de castanha são proteínas (5,58g/100g), lipídios (5,39g/100g), fibra bruta (2,34g/100g) e cinzas (2,14g/100g). A fração amido foi caracterizada quimicamente de forma a identificar a qualidade dos grânulos comparando-os com os de amido de milho e de mandioca. O amido foi obtido mediante procedimentos convencionais de extração e purificação e continha mais lipídios e proteínas do que os amidos usados como controle. Os grânulos do amido de castanha apresentam forma peculiar, menores do que os amidos controles. A composição química com relação à razão amilose/amilopectina foi intermediária àquela encontrada para os amidos de milho e de mandioca. O poder de inchamento e a solubilidade a diferentes temperaturas apresentaram valores intermediários embora mais próximos aos apresentados por grânulos do amido de mandioca. O mesmo comportamento foi observado com relação à solubilidade em dimetilsulfóxido (DMSO). Os grânulos, tratados enzimaticamente com amilase bacteriana comercial e também com extrato de trigo germinado, foram observados por microscopia eletrônica de varredura (SEM). Suspensões de grânulos de amido de castanha em água foram aquecidas e as pastas pesquisadas comparativamente com aquelas obtidas com amido de milho e de mandioca. As pastas obtidas com amido de castanha mostraram perfis característicos com viscosidade inicial elevada mas com ausência de pico, resistência à agitação mecânica sob temperatura elevada (95ºC) e viscosidade final elevada. As pastas de amido de castanha apresentaram-se estáveis até pH 4,0 e instáveis a pH 3,0. A perda de água observada na pasta de amido de castanha após ciclos de congelamento / descongelamento foi mais relacionada ao comportamento da pasta de amido de milho assim como a transparência e a força do gel. De uma forma geral os resultados mostraram que as pastas de castanha apresentam propriedades funcionais com valores intermediários se comparadas com as obtidas com amidos de milho e de mandioca.