Hidratação da soja BRS 257® e o seu impacto sobre a bioconversão de isoflavonas beta-glicosídicas em agliconas

Orientadora: Profª Drª Regina Maria Matos Jorge

Coorientador: Profª Drª Luiz Mário de Matos Jorge

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 31/08/2017

Inclui referências : f. 92-100

Resumo: Dentre as principais commodities agrícolas, a soja ocupa uma posição de destaque e extraordinária expansão mundial. A produção de soja brasileira tem atingido crescentes números com a utilização de cultivares com características especiais. Para o presente estudo, selecionou-se a cultivar convencional BRS 257® obtida devido a sua excelente qualidade de sabor, pois é isenta das enzimas lipoxigenases, que causam o sabor adstringente à soja. Os experimentos de hidratação foram realizados nas temperaturas de 30, 40, 50 e 60ºC durante 480 minutos. A cultivar exibiu um comportamento característico da cinética de hidratação de leguminosas e grãos. A absorção de água foi maior e mais rápida nas temperaturas de 50 e 60°C, com valor médio para a umidade de equilíbrio de 62,26% em 180 minutos (3 h) de hidratação. Durante a avaliação da transferência de massa com o uso de traçador, verificou-se os mecanismos de absorção por capilaridade e por difusão ao longo do processo de hidratação. E nas imagens obtidas por MEV observou-se que a hidratação ocasionou rápida alteração no formato das células dos cotilédones e das redes proteicas. O volume dos grãos não apresentou diferença significativa (p<0,05) entre as temperaturas estudadas e a densidade apresentou diferença significativa (p<0,05) a partir dos 180 minutos de hidratação. Através da modelagem matemática, verificou-se que o modelo que obteve a melhor representação dos dados experimentais para o teor de umidade foi o Modelo de Peleg generalizado com alto coeficiente de determinação (R2 = 0,99) e baixo erro médio relativo (P < 2,5). Para o ajuste dos teores experimentais das isoflavonas, verificou-se que o Modelo Cinético de 1° ordem obteve altos coeficientes de determinação para as isoflavonas ?-glicosídicas, seguido das isoflavonas agliconas (R2 = 0,96) e das isoflavonas acetil-glicosídicas (R2 = 0,82) com erro médio relativo entre 4,41 e 17,35. E para as isoflavonas malonil-glicosídicas, o Modelo de Ordem Zero obteve melhor ajuste (R2 = 0,73) e erro médio relativo (P<5,3) do que o Modelo de 1° ordem. Ainda, a obtenção das propriedades termodinâmicas permitiram verificar a sensibilidade do processo quanto à variação da temperatura. E o maior percentual (55,96%) de conversão das isoflavonas ?-glicosídicas em agliconas foi obtido durante a hidratação da cultivar na temperatura de 50°C após 420 minutos (7 h) de hidratação.

Abstract: Among the main agricultural commodities, soybeans occupy a prominent position and extraordinary worldwide expansion. Brazilian soybean production has reached increasing numbers with the use of cultivars with special characteristics. For the present study, the conventional cultivar BRS 257® was chosen due to its excellent quality of flavor, since it is free of the lipoxygenases enzymes, which cause the astringent taste to the soybean. Hydration experiments were performed at temperatures of 30, 40, 50 and 60°C for 480 minutes. The cultivar exhibited a behavior characteristic of the hydration kinetics of legumes and grains. The water absorption was higher and faster at temperatures of 50 and 60 ° C, with a mean value for the equilibrium humidity of 62.26% in 180 minutes (3 h) of hydration. During the evaluation of mass transfer with the use of tracer, the mechanisms of absorption by capillarity and diffusion along the hydration process were verified. And in the images obtained by MEV, it was observed that hydration caused a rapid change in the shape of cotyledons and protein structure. The grain volume did not present significant difference (p <0.05) between the temperatures and the density showed a significant difference (p <0.05) from the 180 minutes of hydration. Through the mathematical modeling, it was verified that the model that obtained the best representation of the experimental data for the moisture content was the Generalized Peleg Model with high coefficient of determination (R2 = 0.99) and low relative mean error (P < 2.5). In order to adjust the experimental levels of isoflavones, it was verified that the 1st order Kinetic Model obtained high determination coefficients for ?-glycosidic isoflavones, followed by aglycone isoflavones (R2 = 0.96) and acetyl-glycosidic isoflavones (R2 = 0.82) with mean relative error between 4.41 and 17.35. And for malonyl-glycosidic isoflavones, the Zero Order Model obtained better fit (R2 = 0.73) and relative mean error (P <5.3) than the 1st order Kinetic Model. Also, obtaining the thermodynamic properties allowed to verify the sensitivity of the process regarding the temperature variation. And the highest percentage (55.96%) conversion of ?-glycosidic isoflavones to aglycones was obtained during hydration of the cultivar at 50°C after 420 minutes (7 h) of hydration.