Amidos Ceroso, Milho e Mandioca: Cinética de Degradação Térmica
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0375.2019v40n1p13Palavras-chave:
Teor de Amilose. Viscosidade Intrinseca. Energia de Ativação. AmidosResumo
O uso de amidos na área de alimentos e materiais requer processamento a temperaturas elevadas. O estudo da cinética de degradação térmica dos amidos e sua relação com o teor de amilose, cristalinidade, viscosidade e propriedades térmicas podem ajudar a projetar as condições de processamento. A cristalinidade e o ordenamento de amidos de milho, mandioca e ceroso foram determinados por difração de raios X (DRX) e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), respectivamente. Correlação entre cristalinidade, viscosidade e teor de amilose foi encontrada. Os parâmetros cinéticos (energia de ativação (Ea), ordem e fator pré-exponencial (A)) foram determinados através de três modelos: Coats-Redfern, Broido e van Klevelen, utilizando o método de melhor ajuste linear. A ordem global do processo de degradação térmica de todos os amidos foi determinada como de primeira ordem. O valor da Ea aumenta seguindo a ordem: milho < mandioca < milho ceroso. Os maiores valores de A e Ea encontrados para o amido ceroso indicam que as diferenças estruturais influenciam o processo de degradação térmica.Referências
AGGARWAL, P.; DOLLIMORE, D. A thermal analysis investigation of partially hydrolyzed starch. Thermochimica Acta, v. 319, n. 1–2, p. 17–25, 1998. Available from internet: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040603198003554>.
BROIDO, A. A simple, sensitive graphical method of treating thermogravimetric analysis data. Journal of Polymer Science Part A-2: Polymer Physics, v. 7, n. 10, p. 1761–1773, 1969. Available from internet: <http://doi.wiley.com/10.1002/pol.1969.160071012>.
CHEN, P.; YU, L.; CHEN, L.; LI, X. Morphology and Microstructure of Maize Starches with Different Amylose / Amylopectin Content. Starch/Stärke, v. 58, p. 611–615, 2006.
COATS, A. W.; REDFERN, J. P. Kinetic parameters from thermogravimetric data. Nature, n. 201, p. 68–69, 1964.
GUINESI, L. S.; DA RÓZ, A. L.; CORRADINI, E.; MATTOSO, L. H. C.; TEIXEIRA, E. M.; CURVELO, A. A. S. Kinetics of thermal degradation applied to starches from different botanical origins by non-isothermal procedures. Thermochimica Acta, Amsterdam,v. 447, p. 190 – 196, 2006.
HATAKEYAMA, T; QUINN, F.X. Thermal Analysis - Fundamentals and Applications to Polymer Science. 2. ed. [s.l: s.n.] HOUSE, J. E. Principles of Chemical Kinetics. 2. ed. [s.l.] Academic Press is an imprint of Elsevier, 2007.
HOOVER, R.; RATNAYAKE, W. S. Determination of total amylose content. Current Protocols in Food Analytical Chemistry. [s.l: s.n.]p. E2.3.1-E2.3.5, 2001.
JANKOVIC, B. Thermal characterization and detailed ´ kinetic analysis of Cassava starch thermo-oxidative degradation. Carbohydrate Polymers, v. 95, p. 621–629, 2013.
KIZIL, R.; IRUDAYARAJ, J.; SEETHARAMAN, K. Characterization of Irradiated Starches by Using FTRaman and FTIR Spectroscopy. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 50, p. 3912–3918, 2002.
LIU, X.; WANG, Y.; YU, L.; TONG, Z.; CHEN, L.; LIU, H.; LI, X. Thermal degradation and stability of starch under different processing conditions. Starch/Stärke, v. 65, n. 1–2, p. 48–60, 2013.
LIU, X.; YU, L.; XIE, F.; LI, M.; CHEN, L.; LI, X. Kinetics and mechanism of thermal decomposition of cornstarches with different amylose/amylopectin ratios. Starch/Stärke, v. 62, n. 3–4, p. 139–146, 2010.
LIU, Y.; YANG, L.; MA, C.; ZHANG, Y. Thermal behavior of sweet potato starch by non-isothermal thermogravimetric analysis. Materials, Basel, v.12, n.5, p.699, 2019.
LOPEZ-RUBIO, A.; FLANAGAN, B. M.; GILBERT, E. P.; GIDLEY, M. J. A Novel Approach for Calculating Starch Crystallinity and Its Correlation. Biopolymers, v. 89, n. 9, p. 761–768, 2008.
MERCI, A.; MARIM, R. G.; URBANO, A.; MALI, S. Films based on cassava starch reinforced with soybean hulls or microcrystalline cellulose from soybean hulls. Food Packaging and Shelf Life, [s.l.], v. 20, p. 100321, apr. 2019.
METZGER, H. M. H. G. A New Analysis of Thermogravimetric Traces. Analytical chemistry, v. 35, n. 10, p. 1464–1468, 1963.
PINEDA-GÓMEZ, P. ; ANGEL-GIL, N. C ; VALENCIAMUÑOZ, C. ; ROSALES-RIVERA, A. ; RODRÍGUEZGARCÍA, M.E. Thermal degradation of starch sources: Green banana, potato, cassava, and corn – kinetic study by non-isothermal procedures. Starch/Stärke, v.66, n.7/8, p.691-699, 2014.
REIS, M. O.; OLIVATO, J. B.; BILCK, A. P.; ZANELA, J.; GROSSMANN, M. V. E.; YAMASHITA, F. Biodegradable trays of thermoplastic starch/poly (lactic acid) coated with beeswax. Industrial Crops and Products, v. 112, n. January, p. 481–487, 2018. Available from internet: <https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.12.045.>
MERCI, A.; MALI, S.; DE CARVALHO, G.M. SMITS, A. L. M.; RUHNAU, F. C.; VLIEGENTHART, J. F. G.; VAN SOEST, J. J. G. Ageing of Starch Based Systems as Observed with FT-IR and Solid State NMR Spectroscopy. Starch/Stärke, v. 50, n. 11–12, p. 478–483, 1998.
SOLOMON, O. F.; CIUTA, I. Z. Determination de la viscosite intrinseque de solutions de polymeres par une simple determination de la viscosite. Journal ofApplied Polymer Science, v. VI, n. 24, p. 683–686, 1962.
UTHUMPORN, U.; ZAIDUL, I. S. M.; KARIM, A. A. Hydrolysis of granular starch at sub-gelatinization temperature using a mixture of amylolytic enzymes. Food and Bioproducts Processing, v.88, n.1, p.47–54, 2010. Available from internet:http://dx.doi.org/10.1016/j.fbp.2009.10.001.
VAN HUNG, P.; LAN PHI, N. T.; VY VY, T. T. Effect of debranching and storage condition on crystallinity and functional properties of cassava and potato starches. Starch/Stärke, v. 00, p. 1–8, 2012.
VAN KREVELEN, D. W.; VAN HEERDEN, C.; HUNTJENS, F. J. Physicochemical aspects of the pyrolysis of coal and related organic compounds. Fuel, v. 30, p. 253, 1951.
VAN KREVELEN, D. W.; VAN HEERDEN, C.; HUNTJENS, F. J. Physicochemical aspects of the pyrolysis of coal and related organic compounds. Fuel, London, v. 30, p. 253, 1951
BROIDO, A. A simple, sensitive graphical method of treating thermogravimetric analysis data. Journal of Polymer Science Part A-2: Polymer Physics, v. 7, n. 10, p. 1761–1773, 1969. Available from internet: <http://doi.wiley.com/10.1002/pol.1969.160071012>.
CHEN, P.; YU, L.; CHEN, L.; LI, X. Morphology and Microstructure of Maize Starches with Different Amylose / Amylopectin Content. Starch/Stärke, v. 58, p. 611–615, 2006.
COATS, A. W.; REDFERN, J. P. Kinetic parameters from thermogravimetric data. Nature, n. 201, p. 68–69, 1964.
GUINESI, L. S.; DA RÓZ, A. L.; CORRADINI, E.; MATTOSO, L. H. C.; TEIXEIRA, E. M.; CURVELO, A. A. S. Kinetics of thermal degradation applied to starches from different botanical origins by non-isothermal procedures. Thermochimica Acta, Amsterdam,v. 447, p. 190 – 196, 2006.
HATAKEYAMA, T; QUINN, F.X. Thermal Analysis - Fundamentals and Applications to Polymer Science. 2. ed. [s.l: s.n.] HOUSE, J. E. Principles of Chemical Kinetics. 2. ed. [s.l.] Academic Press is an imprint of Elsevier, 2007.
HOOVER, R.; RATNAYAKE, W. S. Determination of total amylose content. Current Protocols in Food Analytical Chemistry. [s.l: s.n.]p. E2.3.1-E2.3.5, 2001.
JANKOVIC, B. Thermal characterization and detailed ´ kinetic analysis of Cassava starch thermo-oxidative degradation. Carbohydrate Polymers, v. 95, p. 621–629, 2013.
KIZIL, R.; IRUDAYARAJ, J.; SEETHARAMAN, K. Characterization of Irradiated Starches by Using FTRaman and FTIR Spectroscopy. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 50, p. 3912–3918, 2002.
LIU, X.; WANG, Y.; YU, L.; TONG, Z.; CHEN, L.; LIU, H.; LI, X. Thermal degradation and stability of starch under different processing conditions. Starch/Stärke, v. 65, n. 1–2, p. 48–60, 2013.
LIU, X.; YU, L.; XIE, F.; LI, M.; CHEN, L.; LI, X. Kinetics and mechanism of thermal decomposition of cornstarches with different amylose/amylopectin ratios. Starch/Stärke, v. 62, n. 3–4, p. 139–146, 2010.
LIU, Y.; YANG, L.; MA, C.; ZHANG, Y. Thermal behavior of sweet potato starch by non-isothermal thermogravimetric analysis. Materials, Basel, v.12, n.5, p.699, 2019.
LOPEZ-RUBIO, A.; FLANAGAN, B. M.; GILBERT, E. P.; GIDLEY, M. J. A Novel Approach for Calculating Starch Crystallinity and Its Correlation. Biopolymers, v. 89, n. 9, p. 761–768, 2008.
MERCI, A.; MARIM, R. G.; URBANO, A.; MALI, S. Films based on cassava starch reinforced with soybean hulls or microcrystalline cellulose from soybean hulls. Food Packaging and Shelf Life, [s.l.], v. 20, p. 100321, apr. 2019.
METZGER, H. M. H. G. A New Analysis of Thermogravimetric Traces. Analytical chemistry, v. 35, n. 10, p. 1464–1468, 1963.
PINEDA-GÓMEZ, P. ; ANGEL-GIL, N. C ; VALENCIAMUÑOZ, C. ; ROSALES-RIVERA, A. ; RODRÍGUEZGARCÍA, M.E. Thermal degradation of starch sources: Green banana, potato, cassava, and corn – kinetic study by non-isothermal procedures. Starch/Stärke, v.66, n.7/8, p.691-699, 2014.
REIS, M. O.; OLIVATO, J. B.; BILCK, A. P.; ZANELA, J.; GROSSMANN, M. V. E.; YAMASHITA, F. Biodegradable trays of thermoplastic starch/poly (lactic acid) coated with beeswax. Industrial Crops and Products, v. 112, n. January, p. 481–487, 2018. Available from internet: <https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.12.045.>
MERCI, A.; MALI, S.; DE CARVALHO, G.M. SMITS, A. L. M.; RUHNAU, F. C.; VLIEGENTHART, J. F. G.; VAN SOEST, J. J. G. Ageing of Starch Based Systems as Observed with FT-IR and Solid State NMR Spectroscopy. Starch/Stärke, v. 50, n. 11–12, p. 478–483, 1998.
SOLOMON, O. F.; CIUTA, I. Z. Determination de la viscosite intrinseque de solutions de polymeres par une simple determination de la viscosite. Journal ofApplied Polymer Science, v. VI, n. 24, p. 683–686, 1962.
UTHUMPORN, U.; ZAIDUL, I. S. M.; KARIM, A. A. Hydrolysis of granular starch at sub-gelatinization temperature using a mixture of amylolytic enzymes. Food and Bioproducts Processing, v.88, n.1, p.47–54, 2010. Available from internet:http://dx.doi.org/10.1016/j.fbp.2009.10.001.
VAN HUNG, P.; LAN PHI, N. T.; VY VY, T. T. Effect of debranching and storage condition on crystallinity and functional properties of cassava and potato starches. Starch/Stärke, v. 00, p. 1–8, 2012.
VAN KREVELEN, D. W.; VAN HEERDEN, C.; HUNTJENS, F. J. Physicochemical aspects of the pyrolysis of coal and related organic compounds. Fuel, v. 30, p. 253, 1951.
VAN KREVELEN, D. W.; VAN HEERDEN, C.; HUNTJENS, F. J. Physicochemical aspects of the pyrolysis of coal and related organic compounds. Fuel, London, v. 30, p. 253, 1951
Downloads
Publicado
2019-06-27
Como Citar
Merci, A., Mali, S., & Carvalho, G. M. de. (2019). Amidos Ceroso, Milho e Mandioca: Cinética de Degradação Térmica. Semina: Ciências Exatas E Tecnológicas, 40(1), 13–22. https://doi.org/10.5433/1679-0375.2019v40n1p13
Edição
Seção
Artigos
Licença
Os Direitos Autorais para artigos publicados nesta revista são de direito do autor. Em virtude de aparecerem nesta revista de acesso público, os artigos são de uso gratuito, com atribuições próprias, em aplicações educacionais e não-comerciais. A revista se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da língua e a credibilidade do veículo. Respeitará, no entanto, o estilo de escrever dos autores. Alterações, correções ou sugestões de ordem conceitual serão encaminhadas aos autores, quando necessário. Nesses casos, os artigos, depois de adequados, deverão ser submetidos a nova apreciação. As opiniões emitidas pelos autores dos artigos são de sua exclusiva responsabilidade.
Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Internacional.
