UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos Daniela de Oliveira Teotônio DESEMPENHO DE CRIOPROTETORES E EMULSIFICANTES EM MASSA CONGELADA E AVALIAÇÃO TECNOLÓGICA E SENSORIAL DE PÃES SEM GLÚTEN ASSADOS POR MICRO-ONDAS Diamantina 2022 Daniela de Oliveira Teotônio DESEMPENHO DE CRIOPROTETORES E EMULSIFICANTES EM MASSA CONGELADA E AVALIAÇÃO TECNOLÓGICA E SENSORIAL DE PÃES SEM GLÚTEN ASSADOS POR MICRO-ONDAS Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, como requisito para obtenção do título de Mestra. Orientador: Prof. Dr. Marcio Schmiele Coorientadora: Profa. Dra. Patrícia Aparecida Pimenta Pereira Diamantina 2022 Elaborado com os dados fornecidos pelo(a) autor(a) Elaborada pelo Sistema de Geração Automática de Ficha Catalográfica da UFVJM Este produto é resultado do trabalho conjunto entre o bibliotecário Rodrigo Martins Cruz/CRB6- 2886 e a equipe do setor Portal/Diretoria de Comunicação Social da UFVJM À minha família, para vocês, todo meu amor. AGRADECIMENTOS Agradeço à Deus, por sempre me permitir continuar; Aos meus pais José do Carmo e Maria José, por todo esforço, dedicação e cuidado, obrigada por me permitirem sonhar; Ao meu irmão Rodrigo, por sempre estar presente; Ao meu avô do Baú, que agora me olha do céu; Aos meus amigos, que sempre estiveram presentes, mesmo de longe. Em especial à Irene, que esteve comigo em todos os momentos dessa caminhada, dentro e fora do laboratório; Ao meu querido orientador Marcio, por todos os ensinamentos gentilmente partilhados. Obrigada por sempre ser um incentivador, dividir o laboratório com você foi uma verdadeira honra; A minha coorientadora Patrícia, pelo apoio e suporte. Agradeço a contribuição na minha formação acadêmica; À Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), ao Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT – UFVJM) e a Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) pelo apoio institucional; Aos Professores do PPGCTA, que me abriram as portas e me acolheram, aos amigos do LICEL em especial ao Sander e à Glauce, que estiveram comigo em todas as fases deste trabalho; Aos técnicos dos laboratórios de alimentos, em especial à Keyla e à Nathália, por estarem sempre dispostas a ajudar; O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001; À LASENOR BRASIL, na pessoa do Thiago Alves, pela doação dos emulsificantes e à Empresa HT Nutri pela doação da proteína hidrolisada de soja. RESUMO O mercado de produtos sem glúten vem crescendo exponencialmente e novas tecnologias de produção vem sendo empregadas, destacando-se a aplicação do congelamento da massa na produção de pães. A massa congelada surge como alternativa prática para o processo produtivo. A qualidade tecnológica dos produtos a partir da massa congelada é diretamente influenciada pelo processo de congelamento, em função da mudança de fase da água líquida para sólida em forma de cristais de gelo. Variáveis como a taxa de congelamento e o tempo e a temperatura de armazenamento interferem diretamente nas características finais do produto. A preservação da viabilidade celular durante o processo de congelamento e manutenção da cadeia do frio é um grande desafio para a indústria. Para contornar os efeitos da baixa temperatura sobre as células da levedura, substâncias crioprotetoras como glicerol, proteínas e sacarose podem ser aplicadas nas formulações de modo a de reduzir os efeitos deletérios provenientes do congelamento. Além disso, características tecnológicas importantes podem ser afetadas durante essa etapa, como o volume específico e a textura dos pães. Ingredientes adicionais como emulsificantes contribuem para reduzir esse efeito sob os parâmetros tecnológicos, melhorando às características relacionadas à aceitação do produto pelos consumidores. Diante disso, foi avaliado o desempenho do glicerol, da proteína hidrolisada de soja e da sacarose como substâncias crioprotetoras. As concentrações dos crioprotetores foram definidas através da aplicação de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). As variáveis independes avaliadas foram o volume de expansão da massa, volume específico, umidade, atividade de água dos pães, imagem, cor e textura instrumentais do miolo. Como resultado, o ponto otimizado foi obtido com a utilização de 2,60 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose, em base farinha, com uma desejabilidade de 74 %. A aplicação dos emulsificantes na formulação foi realizada através de um Planejamento de Misturas Simplex-Centroide utilizando a lecitina de soja, o monoglicerídeo destilado e os ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos (DATEM) como variáveis independentes. As respostas avaliadas foram o volume de expansão da massa, volume específico, umidade, atividade de água dos pães, imagem, cor e textura instrumentais do miolo. O tratamento ideal foi obtido com a utilização de 1,620 % de lecitina de soja, 0,018 % de monoglicerídeo destilado e 0,182 % de DATEM, com desejabilidade de 75 %. Por fim, foi realizado um estudo com o consumidor, onde dados acerca do perfil socioeconômico e a percepção dos consumidores em relação a produtos sem glúten foram colhidos e discutidos. A análise sensorial foi aplicada com a formulação otimizada contendo crioprotetores e emulsificantes. O teste afetivo foi realizado através de teste de aceitação utilizando uma escala hedônica estruturada de 9 pontos (1 = desgostei extremamente à 9 = gostei extremamente) para os atributos de cor, sabor, aroma, textura e impressão global. A intenção de compra foi avaliada por meio da escala de atitude (1 = certamente não compraria a 5 = certamente compraria). Após a aplicação do teste de aceitação, o índice de aceitabilidade foi calculado para cada atributo avaliado. Todos os atributos avaliados apresentaram, em média, escore de 7,13. Para o índice de aceitabilidade, todos os valores individuais foram superiores a 70 %. Em relação à intenção de compra, 68 % dos consumidores disseram que provavelmente ou certamente comprariam o produto, sendo possível verificar a boa aceitabilidade do produto no mercado. Palavras-chaves: alvéolos, cadeia de frio, criopreservação, cristais de gelo, inovação, leveduras, percepção sensorial, textura. ABSTRACT The market for gluten-free products has been growing exponentially and new production technologies have been used, highlighting the application of freezing the dough in bread production. Frozen dough appears as a practical alternative for the production process. The freezing process directly influences the technological quality of products made from frozen dough due to the phase change from liquid to solid water in the form of ice crystals. Variables such as freezing rate and time and temperature of storage directly affect the product's final characteristics. The preservation of cell viability during the freezing process and maintenance of the cold chain is the greatest challenge for the industry. Cryoprotective substances such as glycerol, proteins and sucrose can be applied in formulations to reduce the harmful effects of freezing are used to circumvent the effects of low temperature on yeast cells. In addition, important technological characteristics can be affected during this stage, such as the specific volume and texture of the bread. Additional ingredients such as emulsifiers reduce these adverse effects under technological parameters, improving the characteristics related to consumers' acceptance of the product. Therefore, was to evaluate the performance of glycerol, hydrolyzed soy protein and sucrose as cryoprotective substances. The concentrations of cryoprotectants were defined by applying a Central Composite Rotational Design (DCCR). The independent variables evaluated were the volume of dough expansion, specific volume, moisture and water activity of the bread and image and instrumental color and texture of the crumb. As a result, the optimum point was obtained using 2.60 % glycerol, 4.94 % hydrolyzed soy protein and 4.52 % sucrose, on a flour basis, with a desirability of 74 %. The use of emulsifiers in the formula was carried out through a Simplex- Centroid Mixture Design applying soy lecithin, distilled monoglyceride and esters of diacetylated tartaric acid with mono and diglycerides (DATEM) as independent variables. The responses evaluated were the volume of dough expansion, specific volume, moisture and water activity of the bread, image, instrumental color, and texture of the crumb. The optimal point was obtained using 1.620 % of soy lecithin, 0.018 % of distilled monoglyceride and 0.182 % of DATEM, with a desirability of 75 %. Finally, a consumer study was carried out, where data about the socio- economic profile and consumers' perception of gluten-free products were collected and discussed. Sensory analysis was applied with the optimized formulation containing cryoprotectants and emulsifiers. The affective test was performed through acceptance testing using a 9-point structured hedonic scale (1 = extremely disliked to 9 = extremely liked) for the attributes of color, flavor, aroma, texture, and overall impression. Purchase intention was assessed using the attitude scale (1 = would certainly not buy to 5 = would certainly buy). After applying the acceptance test, the acceptability index was calculated for each evaluated attribute. All attributes evaluated presented, on average, a score of 7.13 for the acceptability index, and all individual values were higher than 70 %. Regarding purchase intention, 68 % of consumers said that they would probably or certainly buy the product, making it possible to verify the good acceptability of the product in the market. Keywords: alveoli, cold chain, cryopreservation, ice crystals, innovation, sensory perception, texture, yeast. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO GERAL ......................................................................................................... 15 1.1 Referências ........................................................................................................................ 17 2 OBJETIVOS ............................................................................................................................. 19 2.1 Objetivo Geral .................................................................................................................... 19 2.2 Objetivo específico ............................................................................................................ 19 3 ARTIGO CIENTÍFICO I: REVISÃO DA LITERATURA CIENTÍFICA: POTENCIALIDADES EM MASSA CONGELADA SEM GLÚTEN E ASSAMENTO EM MICRO-ONDAS COMO TECNOLOGIA EMERGENTE ................................................... 21 1 Introduction .............................................................................................................................. 23 2 Methodology ............................................................................................................................. 26 3 Literature Review ..................................................................................................................... 27 3.1 Technological properties of gluten-free bread.................................................................... 27 3.2 Sensory properties of gluten-free bread.............................................................................. 30 3.3 Frozen dough ...................................................................................................................... 33 3.4 Cryoprotectants .................................................................................................................. 36 3.5 Cryostabilizers .................................................................................................................... 40 3.5 Microwave baking .............................................................................................................. 41 Acknowledgments .......................................................................................................................... 43 References ...................................................................................................................................... 44 4 ARTIGO CIENTÍFICO II: APLICAÇÃO DE GLICEROL, PROTEÍNA HIDROLISADA DE SOJA E SACAROSE COMO CRIOPROTETORES EM MASSA CONGELADA SEM GLÚTEN E FORNEAMENTO POR MICRO-ONDAS ........................................................... 51 4.1 Introdução ............................................................................................................................. 54 4.2 Material e Métodos .............................................................................................................. 57 4.2.1 Matéria-prima e formulação da massa ............................................................................ 57 4.2.2 Delineamento experimental ............................................................................................ 57 4.2.3 Elaboração da massa ...................................................................................................... 59 4.3 Métodos ................................................................................................................................ 60 4.3.1 Volume de expansão das massas .................................................................................... 60 4.3.2 Avaliação tecnológica dos pães sem glúten obtidos das massas antes e depois do congelamento ................................................................................................................................. 61 4.3.2.1 Volume específico ....................................................................................................... 61 4.3.2.2 Análise de imagem do miolo ........................................................................................ 61 4.3.2.3 Cor instrumental do miolo ........................................................................................... 61 4.3.2.4 Textura instrumental do miolo .................................................................................... 61 4.3.2.5 Atividade de água ....................................................................................................... 62 4.3.2.6 Umidade ....................................................................................................................... 62 4.3.2.7 Composição centesimal e valor calórico total ............................................................. 62 4.4 Análise estatística ................................................................................................................. 62 4.5 Resultados e Discussão ........................................................................................................ 63 4.5.1 Volume de expansão das massas fermentadas antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento ............................................................................................................................ 63 4.6 Avaliação tecnológica dos pães ............................................................................................ 67 4.6.1 Volume específico .......................................................................................................... 67 4.6.2 Análise de imagem e variação de cor instrumental ......................................................... 72 4.6.3 Análise de textura instrumental dos pães antes e depois do congelamento da massa .... 80 4.6.4 Atividade de água e umidade dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento ............................................................................................................................ 85 4.7 Otimização numérica e validação dos modelos matemáticos ............................................... 87 4.8 Perfil da velocidade de congelamento da massa e da composição e do valor calórico total do pão sem glúten obtido no ponto ótimo .......................................................................................... 89 4.9 Considerações finais ............................................................................................................ 93 Agradecimentos ............................................................................................................................ 94 Referencias ................................................................................................................................... 94 5 ARTIGO CIENTÍFICO III: APLICAÇÃO DE EMULSIFICANTES EM MASSA CONGELADA E AVALIAÇÃO TECNOLÓGICA DOS PÃES SEM GLÚTEN ASSADOS EM MICRO-ONDAS ................................................................................................................ 101 5.1 Introdução ......................................................................................................................... 105 5.2 Material e Métodos ........................................................................................................... 110 5.2.1 Matéria prima e formulação da massa ........................................................................ 110 5.2.2 Delineamento experimental ........................................................................................ 111 5.2.3 Elaboração das massas ................................................................................................ 111 5.2.4 Variáveis dependentes ................................................................................................... 113 5.2.4.1 Volume de expansão da massa antes e depois do congelamento ............................ 113 5.2.5 Avaliação das propriedades tecnológicas dos pães sem glúten produzidas a partir de massa congelada e descongelada ................................................................................................ 114 5.2.5.1 Volume específico ..................................................................................................... 114 5.2.5.2 Análise de imagem do miolo .................................................................................... 114 5.2.5.3 Textura instrumental do miolo .................................................................................. 114 5.2.5.4 Umidade .................................................................................................................... 115 5.2.5.5 Composição centesimal e valor calórico total ............................................................ 115 5.2.6 Análise estatística ......................................................................................................... 115 5.3 Resultados e Discussão ...................................................................................................... 116 5.3.1 Volume de expansão das massas fermentadas antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento ....................................................................................................................... 116 5.3.2 Avaliação dos pães obtidos das massas antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento ......................................................................................................................... 119 5.3.2.1 Volume específico ..................................................................................................... 119 5.3.2.2 Análise da imagem do miolo ...................................................................................... 123 5.3.2.3 Análise da textura instrumental dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento da massa .......................................................................................................... 128 5.3.2.4 Umidade dos pães ...................................................................................................... 143 5.3.2.5 Otimização ................................................................................................................ 145 5.3.2.6 Composição centesimal e valor calórico total dos pães obtidos do ponto ótimo ....... 148 5.4 Considerações finais .......................................................................................................... 149 Agradecimentos ........................................................................................................................... 150 Referências .................................................................................................................................. 150 6 ARTIGO CIENTÍFICO IV: ESTUDO COM CONSUMIDOR E ÍNDICE DE ACEITABILIDADE DE FORMULAÇÃO OTIMIZADA DE PÃES SEM GLÚTEN COM CRIOPROTETORES E EMULSIFICANTES PRODUZIDOS A PARTIR DE MASSA CONGELADA E ASSADOS EM MICRO-ONDAS ............................................................... 155 6.1 Introdução .......................................................................................................................... 158 6.2 Material e Métodos ............................................................................................................ 159 6.2.1 Ingredientes da formulação ......................................................................................... 159 6.2.2 Elaboração da massa .................................................................................................... 160 6.3. Perfil socioeconômico e percepção dos consumidores em relação aos produtos sem glúten ...................................................................................................................................................... 161 6.4. Avaliação sensorial dos pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada ......... 162 6.5. Avaliação dos resultados ................................................................................................. 163 6.6. Resultados e Discussão ................................................................................................... 163 6.6.1 Avaliação do perfil socioeconômico e percepção dos consumidores em relação aos produtos sem glúten ..................................................................................................................... 163 6.6.2 Avaliação sensorial e índice de aceitabilidade dos pães sem glúten ........................... 170 6.7. Considerações finais ........................................................................................................ 174 Agradecimentos ......................................................................................................................... 175 Referências ................................................................................................................................ 176 CONCLUSÃO GERAL ............................................................................................................ 179 Apêndice I: Termo de Consentimento Livre Esclarecido (TCLE), para o questionário aplicado ao estudo do consumidor .................................................................................................................. 181 Apêndice II: Termo de Consentimento Livre Esclarecido (TCLE), para análise sensorial aplicada aos provadores ............................................................................................................................. 182 Apêndice III: Protocolo aplicado na sensorial para COVID-19 ................................................... 184 Apêndice IV: Instruções para realização do teste sensorial em domicílio .................................. 185 ANEXO I: Parecer do Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de Ouro Preto ....... 187 ANEXO II: Ficha de avaliação do teste sensorial de aceitação .................................................. 188 ANEXO III: Produção científica ................................................................................................. 192 15 1 INTRODUÇÃO GERAL O glúten e formado pelas frações hidratadas de gliadinas e gluteninas, que estão presentes em diversos cerais como o trigo, que em combinação com ação mecânica (sova), formam uma massa viscoelástica, a principal responsável pela retenção dos gases na massa e pelo crescimento dos pães (MIRANDA et al., 2011; WATANABE, 2014; VILELA, 2013). Os distúbios relacionados ao consumo de glúten podem ser classificados como: (i) autoimune, representado principalmente pela doença celíaca, é a principal enteropatia associada ao glúten, caracterizada pela intolerância permanente às proteínas formadoras do glúten. (ii) Alérgicas, representada pela alergia ao trigo, sendo a resposta imune induzida pela ingestão de trigo é não somente ao glúten. (iii) Não imune/não alérgica representada pela sensibilidade ao glúten não celíaca que é a menos elucidada das enteropatias, é utilizada para descrever a presença de sintomas gastrointestinais associados a ingestão de glúten, entretanto não apresentando diagnóstico da doença celíaca (ELLI et al., 2015; BAPTISTA, 2017). Os maiores problemas na indústria de panificação são as alterações físico-químicas (envelhecimento da crosta e miolo) e microbiológicas (fungos e bolores) que interferem na vida de prateleira do produto, (MATUDA, 2008; TONETTO, 2018). Dessa forma a utilização de baixa temperatura para produção dos pães, ganhou espaço no processo produtivo industrial. A taxa de congelamento, afeta diretamente a eficiência do fermento, por isso a preservação da viabilidade das leveduras é o maior desafio tecnológico para a produção de massa congelada, principalmente para massas sem glúten, visto que a água adicionada a formulação é cerca de 70 a 120% (base farinha) superior em relação aos pães com glúten, essa água adicional pode danificar as células da levedura durante a etapa de formação dos cristais de gelo e da manutenção da cadeia de frio da massa congelada (KUSLER, 2017; COSTA et al., 2017). A aplicação de sustâncias crioprotetoras no processo de congelamento, está associada com a formação dos cristais de gelo, substâncias como carboidratos de baixa massa molar, proteínas, hidrocoloides e compostos orgânicos, podem reduzir o ponto de fusão da solução, modificando o ponto de congelamento é a temperatura de transição vítrea, reduzindo os efeitos adversos causados pelo congelamento no meio intracelular da célula de levedura, o comportamento de cada crioprotetor está relacionado a sua composição química (BHATTACHARYA, 2018). 16 Embora o congelamento tenha possibilitado melhorias no processo de panificação, como maior praticidade, melhor padronização do produto e redução de custos, a utilização do frio, pode prejudicar características tecnológicas importantes como redução no desenvolvimento da massa, alterações na textura e redução de volume dos pães (RIBOTTA et al., 2004; CAUVAIN, 2015). Dessa forma substâncias, como emulsificantes, gomas e hidrocoloides podem ser aplicados nas formulações para atuar na melhoria dessas características. Emulsificantes, são importantes classe de ingredientes complementares, denominada aditivos, a principal característica dos emulsificantes e seu comportamento anfifílico, apresentando regiões hidrofóbicas e hidrofílicas na mesma molécula (DALTIN, 2011; DAMODARAM e PARKING, 2017). São divididos em duas classes, (i) amaciadores de miolo, substâncias capazes de formar complexo com o amido, como monoglicerídeos, a formação desse completo favorece a maciez do miolo é o retardamento do processo de envelhecimento dos pães, (ii) fortalecedores da massa, como o DATEM, que podem interagir com às proteínas presentes no meio, aumentando a força da massa, melhorando características de retenção dos gases, desenvolvimento das bolhas de ar e melhoria do volume específico dos pães (CAUVAIN, 2015; HANSENHUETTL e HARTEL, 2019). A aplicação de métodos não convencionais de forneamento vem crescendo no mercado, a utilização do forno micro-ondas ganhou notoriedade devido à praticidade oferecida pelo produto, uma das principais vantagens em relação a esse método de assamento é a praticidade, aquecimento rápido, espaço ocupado e agilidade no processo (JAMES et al., 2017; KACHANI et al., 2018). Além disso, no processo de assamento dos pães, diversas modificações químicas, físicas e bioquímica promove o desenvolvimento de características importantes do produto, como expansão do volume, gelatinização do amido, formação da cor através da Reação de Maillard, desenvolvimento do sabor e aroma típico dos pães. Atributos que estão diretamente associados a percepção sensorial do consumidor mediante o produto, é que interfere diretamente no processo final de decisão de compra (KNOERZER et al., 2017). Dessa forma o desenvolvimento de estudos na área de panificação sem glúten é importante para o desenvolvimento de novas tecnologias e processos produtivos, que possibilita melhorar o desenvolvimento de novos produtos para o mercado sem glúten, objetivando ofertar ao consumidor, produtos com qualidades tecnológicas e sensoriais satisfatórias. 17 REFERÊNCIAS BHATTACHARYA, S. Cryoprotectants and Their Usage in Cryopreservation Process. Biotecnologia em ciências biomédicas e biológicas, p. 8-17, 2018. CAUVAIN, S. Technology of Breadmaking. Springer, 3ed, ISBN 978-3-319-14686-7, 2015 COSTA, B. A. F., AMARAL, E. F. G., SANTOS, M. P., GOMES, P. T. G., SCHMIELE, M. Desempenho de crioprotetores em massa congelada para pão sem glúten. III JEA - Jornada Regional Sudeste de Engenharia de Alimentos., 2017. Diamantina DAMODARAN, S., PARKING, K. L. Fennema’s Food Chemistry. Boca Raton: CRC Press. 1123p, 2017. https://doi.org/10.1201/9781315372914.7 DALTIN, D. Tensoativos: Química, Propriedade e Aplicações. São Paulo: Blucher. 330p, 2011. ELLI, L., BRANCHI, F., TOMBA, C., VILLALTA, D., NORSA, L., FERRETTI, F., RONCORONI, L., BARDELLA M. T. Diagnosis of gluten related disorders: celiac disease, wheat allergy and non-celiac gluten sensitivity. World Journal Gastroenterol. 2015;21(23):7110-7119. DOI: 10.3748/wjg.v21.i23.7110. HASENHUETTL, G. L., HARTEL, R. W. Food Emulsifers and Their application. Springer, 3. ed, 2019. ISBN 978-3-030-29787-7 (ebook), https://doi.org/10.1007/978-3-030-29187-7. JAMES, S. J., JAMES, C., PURNELL, G. The heating performance of domestic microwave ovens. (Cap. 14, pp. 300-326), 2017. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100528-6.00014-0. KACHANI, A. T., CASTRO, G. A., FISBERG. M. The effect of homemade freezing and microwaves processing in vitamins and mineral contents. International Journal of Nutrology, 11(3), 108-111, 2018. https://doi.org/10.1055/s-0039-1678690. KNOERZER, K., REGIER, M., SCHUBERT, H. Measuring temperature distributions during microwave processing. (Cap. 15, pp. 327-349), 2017. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100528- 6.00015-2. KUNSLER, N. L. F. Estudo da Impregnação a Vácuo de Trealose como Crioprotetor em Morangos. 2017. 127p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 18 MATUDA., T. G; Estudo do congelamento da massa de pão: Determinação experimental das propriedades termofísicas e desempenho de panificação. 2008. 153p. Tese (Doutorado em Engenharia ) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008. MIRANDA, M. Z. de; GUARIENTI, E. M.; TONON, V. D. Qualidade tecnológica de trigo. Trigo no Brasil: bases para produção competitiva e sustentável, p. 488, 2011. RIBOTTA, P. D., PÈREZ, G. T., LÈON, A. E., AÑON, M. C. Effect of emulsifiers and guar gum on micro structural, rheological, and baking performace of frozes bread dough. Food Hydrocolloids, v. 18, 305-313, 2004. doi:10.1016/S0268-005X(03)00086-9 TONETTO, C. T. Melhoria nas características sensoriais de pão isento de glúten a partir da fermentação natural. 2018. 90p. Dissertação (Mestrado em Ciências e Tecnologia dos Alimentos) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 28/03/2018. VILELA, C. J. Glúten: Importância e Aplicação na Indústria de Panificação, P. 3-6, Machado-MG, 2013 WATANABE, É. Influência das proteinas formadoras do glúten na qualidade tecnologica da farinha de trigo para panificação., Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Campus Londrina. 2014. 19 2 OBJETIVOS 2.1. Objetivo geral O objetivo geral deste estudo foi avaliar o desempenho dos crioprotetores (glicerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose) e emulsificantes (lecitina de soja, monoglicerídeo destilado e ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos) em massa congelada para produção de pães sem glúten, bem como avaliar os pães em relação as características tecnológicas. Além disso, os pontos otimizados foram avaliados quanto às propriedades nutricionais e sensoriais. 2.2. Objetivos específicos i. Avaliar o efeito dos crioprotetores e dos emulsificantes na massa dos pães antes e após o congelamento e descongelamento; ii. Avaliar os impactos do congelamento sobre a qualidade tecnológica dos pães e verificar a potencialidade dos crioprotetores e dos emulsificantes nos efeitos deletérios proporcionados pela cadeia de frio; iii. Definir a concentração ótima dos crioprotetores e emulsificantes; iv. Determinar as características nutricionais dos pontos otimizados dos pães sem glúten; v. Avaliar o produto quanto a aceitabilidade sensorial e à intenção de compra; vi. Verificar o perfil dos consumidores de produtos sem glúten. 20 21 3 ARTIGO CIENTÍFICO I: REVISÃO DA LITERATURA CIENTÍFICA Potencialidades do uso de crioprotetores em massa congelada sem glúten e assamento em micro-ondas como tecnologia emergente Daniela de Oliveira Teotônio1, Sander Moreira Rodrigues1, Maria Gabriela Vernaza Leoro2, Patrícia Aparecida Pimenta Pereira3, Marcio Schmiele1 1Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia, Diamantina, Minas Gerais, Brasil 2Universidad San Francisco de Quito - USFQ, Colegio de Ciencias e Ingenierías, Politécnico, Quito, Equador 3Universidade Federal de Ouro Preto, Escola de Nutrição, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil *Autor correspondente: Marcio Schmiele, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia. Rodovia MGT-367 – Km 583, nº 5000 - Alto do Jacuba, CEP: 39.100-000, Diamantina, Minas Gerais, Brasil. E-mail: marcio.sc@ict.ufvjm.edu.br TEOTÔNIO, D. O.; RODRIGUES, S. M.; LEORO, M. G. V.; PEREIRA, P. A. P.; SCHMIELE, M. Potentialities of using cryoprotectants in gluten-free frozen dough and microwave baking as an emerging technology. Research, Society and Development, v. 10, n. 6, p. e12410615674, 2021. DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v10i6.15674. 22 Potentialities of using cryoprotectants in gluten-free frozen dough and microwave baking as an emerging technology Potencialidades do uso de crioprotetores em massa congelada sem glúten e assamento em micro-ondas como tecnologia emergente Potencialidades del uso de crioprotectores en masa congelada sin gluten y horneado en microondas como tecnología emergente Daniela de Oliveira Teotônio ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6734-4754 Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys, Brazil E-mail: teotonio.daniela@yahoo.com Sander Moreira Rodrigues ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3506-0006 Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys, Brazil E-mail: sandermoreira3@gmail.com Maria Gabriela Vernaza Leoro ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7560-5651 Universidad San Francisco de Quito - USFQ, Ecuador E-mail: mgvernaza@usfq.edu.ec Patrícia Aparecida Pimenta Pereira ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6774-7884 Federal University of Ouro Preto, Brazil E-mail: patriciaaparecidapimentapereira@yahoo.com.br Marcio Schmiele ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8830-1710 Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys, Brazil E-mail: marcio.sc@ict.ufvjm.edu.br Abstract Disorders related to human health involving proteins that form the gluten network are increasingly in society, justifying the need to offer bakery products for this market niche. This study aimed to gather important information about the challenges involving technological production in the gluten-free bakery market. The approach encompasses the development of frozen dough for gluten-free baking, the use of cryoprotectants to maintain cell viability during the freeze-thawing step, the application of emulsifiers to improve the quality of the bread and the baking by an unconventional method using the microwaves. The introduction of frozen dough in the gluten-free bakery sector represents an interesting tool. However, these bread formulations require a higher amount of water compared to a traditional bread formulation (70 to 120 %), which makes the freezing and thawing steps extremely challenging, especially when it comes to the biopreservation of yeast cell viability. Cryopreservation with isolated and/or combined application of penetrating (glycerol) and non- penetrating (sucrose, fructo-oligosaccharide, trehalose, proteins and hydrocolloids) cryoprotectants promotes changes in the viscosity of the medium and is an excellent alternative for the maintenance of the microorganism responsible for the fermentation process. The appropriate choices of cryoprotectants, as well as the control of the freezing and thawing and baking processes, are important steps in the production line, to guarantee products with adequate technological and sensory qualities. Keywords: Yeast; Ice crystals; Emulsifiers; Carbohydrates; Proteins; Celiac. 23 Resumo As desordens em relação à saúde humana envolvendo as proteínas formadoras da rede de glúten se encontram cada vez mais presente na sociedade, justificando a necessidade de oferta de produtos de panificação destinados a esse nicho de mercado. O presente estudo teve como objetivo o levantamento de informações importantes sobre os desafios envolvendo a produção tecnológica no mercado da panificação isenta de gluten. A abordagem engloba o desenvolvimento de massa congelada para panificação sem glúten, a utilização de crioprotetores para manter a viabilidade celular durante a etapa de congelamento e descongelamento, a aplicação de emulsificantes para melhorar a qualidade dos pães e o assamento por método não convencional utilizando o micro-ondas. A introdução de massas congeladas representa uma alternativa interessante no setor de panificação sem glúten. No entanto, as formulações destes pães necessitam de uma quantidade de água superior quando comparada ao pão tradicional (70 a 120 %), o que torna as etapas de congelamento e descongelamento extremamente desafiadoras, principalmente quando se trata da biopreservação da viabilidade celular das leveduras. A criopreservação com aplicação isolada e/ou combinada de crioprotetores penetrantes (glicerol) e não penetrantes (sacarose, fruto-oligossacarídeo, trealose, proteínas e hidrocoloides) alteram a viscosidade do meio e são uma excelente alternativa para a manutenção do micro-organismo responsável pelo processo de fermentação. As escolhas adequadas dos crioprotetores bem como o controle do processo de congelamento e descongelamento e de assamento são etapas importantes da linha de produção, com o propósito de garantir produtos com qualidades tecnológicas e sensoriais adequadas. Palavras-chaves: Levedura; Cristais de gelo; Emulsificantes; Carboidratos; Proteínas; Celíacos. Resumen Los trastornos relacionados con la salud humana que involucran proteínas que forman la red del gluten están cada vez más presentes en la sociedad, lo que justifica la necesidad de ofrecer productos de panadería para este nicho de mercado. Este estudio tuvo como objetivo recopilar información importante sobre los desafíos que implica la producción tecnológica en el mercado de la panadería sin gluten. El enfoque abarca el desarrollo de una masa congelada sin gluten, el uso de crioprotectores para mantener la viabilidad celular durante la etapa de congelación-descongelación, la aplicación de emulsificantes para mejorar la calidad del pan y el proceso de horneado por un método no convencional utilizando microondas. La introducción de la masa congelada en el sector de la panadería sin gluten representa una herramienta interesante. Sin embargo, las formulaciones de estos panes requieren una mayor cantidad de agua en comparación con una formulación de pan tradicional (70 a 120 %), lo que hace que los procesos de congelación y descongelación sean extremadamente desafiantes, especialmente cuando se trata de la biopreservación de la viabilidad de las células de la levadura. La criopreservación con aplicación aislada y/o combinada de crioprotectores penetrantes (glicerol) y no penetrantes (sacarosa, fructooligosacáridos, trehalosa, proteínas e hidrocoloides) promueve cambios en la viscosidad del medio y es una excelente alternativa para el mantenimiento del microorganismo responsable del proceso de fermentación. La adecuada elección de crioprotectores, así como el control de los procesos de congelación, descongelación y horneado, son pasos importantes en la línea de producción, con el fin de garantizar productos con adecuadas características tecnológicas y sensoriales. Palabras clave: Levadura; Cristales de hielo; Emulsificantes; Carbohidratos; Proteínas; Celíaco. 1. Introduction Gluten intolerance is composed of three major classes of different disorders (Figure 1): (i) autoimmune, commonly represented by celiac disease (CD); (ii) allergic, represented by wheat allergy (WA); and (iii) non- autoimmune and non-allergic, represented by non-celiac gluten sensitivity (NCGS) (Roszkowska, Pawlicka, Mroczek, Balabuszek & Nieradko-Iwanicka, 2019). Each condition presents different symptoms to individuals who ingest gluten for a certain reason, for example, inadequate specifications on packaging labels, lack of knowledge about the types of 24 flour that contains or does not contain gluten-forming proteins and the difficulty in the choice of products suitable for consumption (Cabanillas, 2020; Bender & Schönlechner, 2020). Figure 1 - Celiac disease and gluten-related disorders *WDEIA - Wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis. Source: Adapted from Cha & Kim, 2020. Celiac disease is defined as an autoimmune enteropathy that affects individuals who have genetic predispositions, is characterized by the presence of specific serological antibodies such as anti-tissue transglutaminase (iTG) IgA, anti-endomysium IgA peptides (EMA) and anti-gliadin peptides-deamidated IgG (DPG) (Roszkowska et al., 2019). This autoimmune enteropathy is caused by the ingestion of gluten and is characterized by permanent intolerance to proteins found in wheat, barley, rye and triticale (Rocha, Gandolfi & Santos, 2016; Lopes, Pereira & Rezende, 2019). The effects caused by the presence of gluten in the body of celiac people are mainly attributed to intestinal malabsorption, due to villous atrophy as the main symptom and the worsening of intestinal permeability, which causes aggression and inflammation of the intestinal mucosa (Lombardi & Passalacqua, 2019; Bender & Schönlechner, 2020). The celiac disease comes in four different forms: classic, non-classic, subclinical and asymptomatic. The traditional form is recognized in the first years of life, after introducing cereals containing gluten in the diet, presenting severe gastrointestinal symptoms such as intestinal malabsorption, recurrent diarrhea, and abdominal distention. The non- 25 classic form is characterized by the presence of mild symptoms, such as digestive manifestations practically absent, being diagnosed late in children and adults. The subclinical condition, on the other hand, is characterized by extraintestinal symptoms as shown in Figure 2. In the asymptomatic form, there are positive serology and absence of symptoms (Green, Lebwohl & Greywoode, 2015; Balakireva & Zamyatnin Junior, 2016; Biesiekierski, 2017). Figure 2 - Gastrointestinal and extraintestinal symptoms of celiac disease. Source: Adapted from Lopes et al., 2019. The effects on the body of celiac people can also be linked to other factors such as the genetic modifications of wheat, the use of the microbial transglutaminase enzyme and the high consumption of gluten-based products in the diet. The clinical manifestations of celiac disease may not only involve the gastrointestinal system, but also skin sensitivity, the nervous system, the reproductive system and the endocrine system (Lebwohl, Ludvugsson & Green, 2015; Lopes et al., 2019). In addition to celiac disease, there is yet another group of individuals that deserves attention. To those who have sensitivity and allergy to gluten and those who have opted for adhering to gluten-free diets as a lifestyle or for accompanying the need to exclude gluten from the diet of someone from their social or family life (Cabanillas, 2020). Gastrointestinal symptoms Chronic diarrhea Abdominal pain Abdominal distention Chronic constipation Extraintestinal symptoms Deficiency in weight gain and slow growth in height Chronic anemia Osteoporosi Increased levels of liver enzymes 26 Among wheat hypersensitivity, non-celiac gluten sensitivity is the least well-defined. It is estimated that the prevalence of this condition varies from 0.6 to 6 % of the population (Scherf, Brockow, Biedermann, Koehler & Wieser, 2016; Taraghikhah et al., 2020). Symptoms related to sensitivity occur several hours, or even a few days, after the consumption of products with gluten-forming proteins, presenting symptoms very similar to those of celiac disease, including gastrointestinal and extraintestinal complaints (Catassi, 2015; Mansueto et al., 2019). The treatment employed may vary according to the degree of sensitivity diagnosed, with most of the partial or total removal of gluten from the diet. Wheat allergy is defined as an adverse immune response induced by eating wheat (not just gluten-forming proteins) that leads to digestive hypersensitivity (Roszkowska et al., 2019). Allergy is mediated by the presence and absence of antibodies called IgE. In some cases, this modulation is done in a mixed way (with the absence and/or presence of the antibody). This modular factor indicates how the allergy will manifest itself in carriers (Scherf, 2019; Catassi et al., 2017). Allergies to wheat mediated by the presence of IgE are the most commonly diagnosed and can be triggered by different methods of contact with wheat, the most common of which are: inhalation of flour or flour powder (respiratory allergy), skin contact (skin allergy), or direct oral intake of wheat products (food allergy to wheat and wheat dependent exercise-induced anaphylaxis), preventive treatment after the diagnosis of allergy mainly involves the total removal of wheat and its derivatives of the diet, avoiding the minimum possible exposure. In more acute cases, treatment with antiallergic agents such as antihistamines or corticosteroids is also common (Scherf et al., 2016; Scherf, 2019). In this sense, there is a need to meet the demand of people who need for consumption of products free of proteins forming the gluten network. Vieira (2017) interviewed 374 people with celiac disease, 73.3 % of respondents reported having great difficulty in finding establishments that offer gluten-free options on the menu, 52.9 % pointed out a high lack of food alternatives in supermarkets and bakeries and 76.2 % pointed out that they had great difficulty in identifying the gluten-free foods available, as well as finding them in supermarkets. Therefore, increasing the offer of gluten-free products becomes increasingly essential, to meet the needs of consumers, since there is still a shortage in the quantity and quality of commercially available products. The main objective of this literature review was to demonstrate how the various factors can affect the quality of the final product and how challenging it is to implement new products in terms of process control. 2. Methodology This study was conducted using a scientific methodology for integrative literature review and carried out in stages as proposed by Pereira, Shitsuka, Pereira and Shitsuka (2018). This article reports the main challenges encountered in the development of frozen doughs for gluten-free baking, addressing points that must be considered in the production process, to obtain products with satisfactory technological and sensory quality. The electronic databases 27 used in the search for articles were: ScienceDirect (https://www.sciencedirect.com/), Scopus (https://www.scopus.com/home.uri), Scielo - Scientific Electronic Library Online (https://scielo.org/) and CAPES / MEC Journal Portal (https://www.periodicos.capes.gov.br/). The selected scientific articles were mainly from the period between 2011 and 2021, so that they contribute in an expressive and specific way to the research, excluding technical norms. Articles, books and book chapters with relevant information previous to this period were also considered. 3. Literature Review 3.1 Technological properties of gluten-free bread The bakery market has grown significantly in recent years. Data published by the "Instituto Tecnológico de Panificação e Confeitaria (ITPC) - Technological Institute of Bakery and Confectionery - in 2020, shows the bakery sector among the six largest segments of the industry in Brazil, the growth projection presents favorable scenarios for the gluten-free market. According to the publication, the evolution index in the sector is expected to reach 3.5 to 4.0 % by 2022, with a turnover of approximately US $ 35 billion per year for the field. The companies in the segment registered a 2.7 % growth in 2019, and sales reached R$ 84.7 billion. Bread with substitutions of ingredients, with the use of whole ingredients or exclusion of some ingredients in the formulation, were the sectors of production that presented the greatest development compared to the traditional one (Khoury, Balfour-Ducharme & Joye, 2018). Literature data that report quality parameters for gluten-free bread are still lacking. For comparison purposes, we chose to check the characteristics that consumers, in general, consider important for bread with gluten. In this regard, to identify the lack of studies that showed the preference of the national consumer for wholegrain or white bread (Ishida & Steel, 2015) evaluated the physical-chemical and sensory characteristics of twelve commercial loaves of bread, seven white and five wholegrains. It was observed that the samples showed a decrease in moisture content and water activity and an increase in the firmness of the crumb as the days of storage were prolonged. The sensory characterization was carried out in two distinct stages. In the first stage, the affective test was applied to gather information about the preference and frequency of consumption of the bread samples and the acceptance test to evaluate the sensory attributes about the appearance, aroma, flavor, texture and general impression. The results showed that the main factors that directly affected the purchase intention of these products were the flavor (19.6 %), the softness (16.8 %) and the expiration date of the product (14.3 %). The appearance attributes, the possible health benefits and the price appeared as secondary factors in the decision to purchase and consume the products. In the second stage, a survey of the purchase preference between white and wholemeal bread was performed, with 62.8 % of consumers opting for wholemeal bread, as it had a higher amount of dietary fiber compared to white bread. 28 Most bakery products are made up of ingredients that perform specific functions in the dough formation process. Although the constituents may vary in the manufacturing process, they all play a certain role. In this way, the ingredients are classified as basic and optional, the essentials (basic) in a bread formulation are flour, yeast, salt (sodium chloride) and potable water (Scheuer et al., 2016; Scheuer, Mattioni, Limberger-Bayer, Tatsch, Miranda & Francisco, 2017; Franco, 2015). However, other components can also be added to improve technological or sensory characteristics, aiming to improve the specific volume, the softness of the crumb and the texture and color of the crust, facilitating the incorporation of air into the dough or batter and increasing durability during storage, giving bread the desired characteristics (Franco, 2015). Thus, several technological parameters indicate the quality of the bread, the most used being the specific volume and texture. The specific volume is one of the first parameters that indicate the quality of the bread produced and depends directly on the expansion of the volume of the dough during fermentation and in the baking process, through the phenomenon known as oven rise and oven spring (Packkia-Doss, Chevallier, Parea & Le-Bal, 2019). This parameter can be affected by the type of flour, amount of water absorbed by the dough or batter, interaction between hydrocolloids, presence of dietary fibers and proteins with aeration properties, emulsifiers, processing conditions and other ingredients, additives and technological aids present in the formulation or trough appropriate technological processes (Scheuer et al., 2017; Salehi, 2019). The production of bread without flours responsible for the development of the gluten network, presents a great challenge in obtaining a product with the appropriate specific volume, since, with the removal of gluten, the expansion of the dough in the proofing and baking steps are lower when compared to a traditional bread (gluten bread). This is because the gluten-free dough or batter has greater fluidity and less viscosity, due to the high amount of water needed in the formulation (70 to 120 %). Differences in the processing of gluten-free bread resulted in the development of a variety of ingredients and additives known as enhancers. Among the enhancers used, the importance of using hydrocolloids and emulsifiers is highlighted, which are used to assist in the construction and maintenance of the structure that will allow the proofing and baking process, resulting in gluten-free bread with technologically acceptable qualities, such as the improvement of the specific volume and softness of the crumb, the uniformity of color and the best nutritional quality (Brites, Schmiele & Steel, 2018). Emulsifiers are an important class of complementary ingredients called additives, which are added to the formulations of gluten-free bread as a way of circumventing the technical problems caused by the absence of the development of gluten in the dough. The interaction with the dough occurs through the lipophilic portion present in the emulsifier, which interacts with the protein (gluten reinforcers) and starch (crumb softener) during fermentation and in the initial stage of baking. The complex formation between the emulsifier and protein occurs providing better retention of the CO2 produced during the bread fermentation and in the baking process, this promotes improvements in the technological characteristics of the bread as the specific volume (Garzón, Hernando, Llorca & Rosell, 2018). In addition, emulsifiers also act as a dough softening agent, through its interaction with amylose, improving the 29 stabilization of granules during the starch gelatinization process to delay water penetration, which contributes positively to texture-related parameters of bread as firmness and hardness in addition to improving the uniformity of the dough and crumbs (Nunes, Moore, Ryan & Arendt, 2009; Nabeshima, Hashimoto & El-Dash, 2003). Several types of emulsifiers are used in food-grade, with mono and diglycerides, lecithin and lactated esters being the main ones used by the food industry. Table 1 presents the main emulsifiers that are used as food additives classified as Generally Recognized as Safe. Table 1 - Most used emulsifiers in bread and gluten-free bread, classified as generally recognized as safe Emulsifier Functionality Distilled monoglycerides Emulsifiers; aeration agent; crystallization stabilizer; dough reinforcers Diacetyl tartaric acid esters of mono and diglycerides (DATEM) Strengthen the dough; promote softness to the bread crumb; assist in water retention; reduce retrogradation levels; enhanced shelf life Lecithin Promote softness to the bread crumb; reduce retrogradation levels; enhanced shelf life Polysorbates Emulsifiers; solubilizers; moisture agent Sorbitan esters Aeration; lubricants Source: Brites, Schmiele & Steel, 2018; Orthoefer & Kim, 2019. The main characteristic of emulsifiers is the amphiphilic behavior, related to the hydrophobic and hydrophilic segments present in its chemical structure. Due to these characteristics, emulsifiers favor the migration of molecules between two physical phases, which reduces the surface tension in the interphase of immiscible phases, allowing them to mix, forming the emulsion or foam (Nunes et al., 2009; Castro, 2014). The lipophilic or hydrophobic region of the molecule will interact with the nonpolar lipid phase, while the hydrophilic region interacts with the polar aqueous components. This interaction between polar or non-polar regions is measured through the hydrophilic-lipophilic balance (HLB), which indicates the type of emulsion that will be formed (Stauffer, 1999; Nunes et al., 2009; Garzón et al., 2018). Higher HLB values favor the formation of hydrophilic oil/water emulsions and lower HLB values favor the formation of lipophilic water/oil emulsions (Zanin, Miguel, Chimelli & Oliveira, 2002; Oliveira, 2017; Cappelli, Oliva & Cini, 2020). Emulsifiers can be classified according to their chemical structure and can be anionic, non-ionic, cationic and amphoteric. Anionic (i) emulsifiers, such as lactic acid esters, have an anionic charge in the hydrophilic region and when dissociating in water, they form negatively charged ions, being responsible for stabilizing oil/water emulsions (Nunes et al., 2009; Daltin, 2011; Oliveira, 2017). Non-ionic (ii) like distilled monoglycerides do not form ions in an aqueous solution and their solubility in water occurs due to the presence of functional groups that have an affinity with water. Cationic (iii) as well as anionic ones, present positive electric charge in the region hydrophilic, but they form positively charged ions when dissociated in the aqueous medium. Amphoteric (iv) such as lecithin and N-alkylamino acids present in their molecules both positive and negative charge, so according to the pH variation they may present 30 an anionic character (pH between 9 and 10) or cationic (pH 4 to 9) (Nabeshima et al., 2003; Daltin, 2011; Oliveira, 2017). The correct application of mixtures of emulsifiers, together with appropriate technological processes, result in important properties related to the quality of the bread, with the specific volume and crust and crumb texture being the most important parameters from the consumer's point of view. The texture can be assessed as a quality indicator through subjective assessments (sensory analysis) or objective assessments (instrumental texture) (Alencar, Steel, Alvim, Morais & Bolini, 2015; Scheuer et al., 2016). The methods of objective evaluation of the texture are measured through the texturometer, which evaluates desired attributes in the product, such as firmness, hardness and crispness. The most commonly applied tests are the instrumental texture profile and tension relaxation test. For the instrumental texture profile analysis (TPA) the measure consists of applying, on the same sample, one or two successive compressions that can cause reversible or irreversible changes in the bread crumb (AACCI, 2010). This evaluation is based on the reproduction of the chewing process. Among the main parameters considered in the analysis of instrumental texture are: (i) firmness and/or hardness, which is the force necessary to obtain a given deformation; (ii) elasticity, defined as the force at which a deformed material needs to return to the undeformed condition after removal of the deformation force; (iii) cohesiveness, the extent to which a material can be deformed before breaking; (iv) chewiness, the energy required to crush a solid food to a state ready to be swallowed; and (v) resilience, which is given by the capacity or action of the bread crumb to return to its original state after the first deformation (Magalhães et al., 2019). In the stress relaxation test, a constant strain is applied. In this way, it is possible to observe the stress relaxation that the material presents, being able to be applied in different periods during the test, with the results being expressed through the deformation force, determined as a function of time (Silva, 2013). 3.2. Sensory properties of gluten-free bread Sensory analysis is a scientific discipline that has advanced significantly in recent decades, becoming an essential tool in predicting the success of a potential product on the market (Crofton, Botinesttean, Fenelon & Gallagher, 2019; Andressa et al., 2020). When combined with the research and development, quality control and marketing sector, sensory analysis becomes indispensable in projecting the success and acceptability of consumers to the new product launched (Delaure, 2015; Kemp, Ng, Hollowood & Hort, 2018). According to Meilgaard, Civille & Carr (2006), analytical methods are those that describe and quantify information about the characteristics evaluated. The assessment takes place in an objective manner, where the preferences and personal opinions of the tasters are not considered, being divided into discriminative (identify preferences) and descriptive (describe attributes) tests (Teixeira, 2009). Affective methods use untrained judges. 31 The test principle is to point out the results of the testers' stimuli, perceptions and reactions when trying the tested product for the first time, determining its acceptability and/or preference (Stone, Bleibaum & Thoma, 2020). The descriptive sensory analysis encompasses the methods most used by the food industries to describe the characteristics of products, as well as to evaluate the characteristics of quality and acceptance (Moser, Lepage, Pinea, Fillion & Rytz, 2018). The sensory characteristics of food are perceived by the organs responsible for the senses of sight, sound, smell, taste and touch. Sensory tests are used both to assess the quality of a product and to verify consumer acceptance (Moura, Canniatti-Brazaca & Silva, 2015). In bakery products with and without gluten, subjective texture, the color of the crust, aroma and flavor are sensory attributes commonly evaluated by consumers in the purchase decision process (Silva, 2020). The texture approached subjectively through the application of sensory analysis was defined by Brandt, Skinner and Coleman (1963) as the sensory analysis of the texture of food, in terms of the mechanical, geometric, lipid and moisture characteristics, the degree with that each character is present and the order in which they appear from the first touch and subsequent bite until complete chewing, that is, they are the set of all rheological and structural properties (Teixeira, 2009). Mechanical characteristics are defined by primary and secondary parameters. The primary parameters are hardness and/or firmness, cohesiveness, viscosity, elasticity and adhesiveness; and the secondary parameters are fracturability, chewability and gumminess (Szczesniak, 2002). These parameters are very similar to those applied to the texturometer to simulate human behavior as closely as possible (Scheuer et al., 2016). The geometric characteristics are defined by the arrangement of the physical constituents of food, such as size, shape, presence of dietary fibers and soft or rigid particles, classifying them as fibrous, crystalline, or amorphous, or granular. The other characteristics are related to the content of lipids and moisture in the food, classifying them as oily or juicy (Szczesniak, 2002). Color is the first contact of consumers with the product, showing great relevance to consumers. In addition to characterizing the appearance of the product, it also contributes to the purchase decision. Consumers tend to associate the color with odor, flavor, safety/quality and storage time, which directly correlates with the first sensory impressions of the product, once the product that has the darkest color, tend to receive the lowest grades, being associated with lower qualities. The color formation in bakery products during baking is a result of the Maillard reaction. In addition to the color, there is also the development of aroma and flavor characteristics of the bread (Scheuer et al., 2017). The taste is an attribute of great complexity, where the mixture of different olfactory sensations dominates the characterization of this parameter. The taste is influenced by the tactile, thermal, painful and/or synesthetic effects, and this interrelation of characteristics is what differentiates one food from the other, since the aroma and the perception property of the aromatic substances of food after being placed in the food in the mouth (Teixeira, 2009; Morais, 2011; Moura et al., 2015). 32 To assess the perception of consumers concerning the quality aspect addressed above, there are studies (Table 2) that show how the application of the standards mentioned above, combined with the sensory analysis tools, can contribute to the evaluation of the quality and acceptability of products of bakeries with and without gluten. Table 2 - Research about technological and sensory quality aspects of bread with and without gluten Goal Main findings Reference The authors evaluated the physical- chemical and rheological characteristics of the flour and the relationship of these properties to the quality of gluten-free bread. Six varieties of long-grain rice were used in the study for the production of flour The properties of the flour showed a difference between the varieties of rice used to manufacture the flours. However, the length of the rice is not a determining factor for gluten-free breadmaking, long grain rice is also an alternative in gluten- free breadmaking. There was a significant positive correlation between the specific volume of the bread and the water absorption power parameters (r² = 0.71, P < 0.01) and the drop in viscosity of the paste (r² = 0.97, P < 0.01). Flours that showed the highest values in the water absorption index produced bread with adequate volume and firmness, the final gelatinization temperature (r² = 0.81, P < 0.05) showed a positive correlation with the specific volume. The flour samples did not show significant differences between them about the texture of the crumb. The authors observed that the rheological and physicochemical properties of the flour interfere on the final characteristics of the product Cornejo & Rosell, 2015 Authors evaluated the effect of the hydrolyzed particle of guar gum (soluble fiber) and the level of water added in the formulation according to the parameters of firmness of the crumb, specific volume and sensory acceptance The specific volume of the bread decreased with the increase in the substitution of flour for guar gum. The addition of guar gum in the bread formulation showed a significant positive effect (P < 0.01) for crumb firmness and a significant negative effect (P < 0.01) for specific volume and sensory acceptability. The level of water added showed a significant negative effect (P < 0.01) for the firmness of the crumb and a significant positive effect (P < 0.01) for specific volume, but it did not show any influence significant impact on sensory acceptability Mudgil, Barak & Khatakar, 2016 The sensorial characteristics of global acceptance were evaluated for color, flavor, texture, aroma, purchase intention and preference in The bread evaluated showed satisfactory sensory characteristics in the color parameters of the crumb, which was the parameter that received the highest score, followed by the texture and flavor 7.27, 7.15 and 6.81, respectively. There was Bergamo, Marinho, França & Lima, 33 three samples of gluten-free and casein-free bread made with carrots, bananas and pumpkin seeds using rice flour as a substitute for wheat flour a significant difference (P < 0.05) between the results of global acceptance, taste and texture for the three formulations. Pumpkin seed bread was the most preferred among the three samples (45 %) and also presented better responses regarding the intention to purchase the product (74 %) 2017 Authors evaluated the sensorial acceptance (appearance, color, flavor, texture and aroma) of gluten- free bread formulations developed with different levels of pumpkin seed flour and pumpkin peel flour, as well as determining the physical- chemical composition of the flours The pumpkin seed flour showed higher levels of lipids, proteins, dietary fibers and calories, while the peel flour showed higher contents of moisture, ash and total carbohydrates. Considering the sensory attributes, the bread samples showed no significant difference between them (P < 0.05), and the bread produced with the flour of the pumpkin peel obtained grades that ranged from four (I did not like or dislike) to seven (liked it regularly). The samples of the flour with the pumpkin seed received grades that ranged from six (I liked it slightly) to seven (I liked it regularly). For the purchase intention test, bread added from pumpkin seed flour performed better than absolute values when compared to bread with pumpkin skin flour, although there was no difference significant (P < 0.05) between both Anjos et al., 2017 Source: Cornejo & Rosell (2015); Mudgil et al., (2016); Bergamo et al., (2017); Anjos et al., (2017). 3.3. Frozen dough The quality of bakery products produced from frozen dough is widely influenced by the dough formulation and process parameters, such as freezing rate, time and storage temperature and tawing speed. According to Fellows (2017), freezing is the unitary operation whose objective is to conserve food, without significant changes in sensory quality or nutritional value, involving the reduction of the temperature of food below its freezing point. During the process, water phases change from liquid to solid in ice crystal forms (Jia, Yang, Yang & Ojobi, 2017; Zhang et al., 2020). Two important adverse consequences must be considered regarding freezing: (i) the aqueous components are concentrated in the liquid (not frozen) phase and (ii) there is an increase in the volume of about 9 % associated with the transformation of liquid water into ice, a phenomenon known as anomalous water dilation, as the freezing proceeds properties of the non-frozen phase such as pH and ionic strength will undergo modifications (Damodaran & Parking, 2017). The starting point of freezing a portion of food is described as the temperature where a tiny crystal of ice 34 exists in equilibrium with the water around it. During freezing, the sizes of the crystals formed can directly impact the cellular integrity of the food matrix. Parameters such as size, morphology and distributions of the ice crystals are directly related to the freezing rate conditions, affecting the nucleation and subsequent generation of ice crystals (Fellows, 2017). The freezing rate plays an important role in the final quality of the frozen products, determining both the number and the size of the ice crystals formed, two opposite effects can be observed (Akbarian, Koocheki, Mohebbi & Milani, 2016). At the rapid freezing rate (–20 ºC in 30 minutes to 4 hours), ice crystals are formed, which do not affect the food matrices, providing adequate control of the crystallization process. At a slow freezing rate (–20 ºC in 4 to 72 hours), the temperature gradually decreases until reaching the desired value, with the formation of larger ice crystals both inside the cell and in the intercellular spaces of the product, promoting distribution uneven in the food tissue, which can cause irreversible disruption of the cellular structure, causing sensory damage and loss of nutrients in the products (Damodaran & Parking, 2017; Kiani & Sun, 2011). In this way, the most regular crystals generated at high freezing rates lead to less damage to the food matrices, being, therefore, the adequate control of the crystallization process, essential for the success of the method (Liang et al., 2015; Zhu, Zhou & Sun, 2019). The biggest challenge in the bakery is the production of a product with satisfactory technological quality. Physicochemical (softness loss of the crumb and water migration - crumb staling) and microbiological (molds) changes are the factors that most interfere with the shelf life of this product. Thus, production alternatives, such as par-baked bread and frozen doughs, are adopted to overcome this problem. Par-baked bread is produced in a similar way to the conventional process, however, in the baking step, the product is partially baked. After this stage, the product is packed and stored and, only after the tawing process or directly introduced in the heated oven, is it submitted to cooking again to concluding the process (Bárcenas & Rosell, 2006). Due to the possibility of delaying this last re-baking step, this processing technology makes it possible to obtain fresh products at any time. Par-baked bread was an important driver in the bakery field, with the ease of receiving the bread ready to just be re-baked (Rosell & Gómez, 2007). The commercial establishments that use this product do not have to worry about specific areas of production and storage, the process reduces by up to 70 % the space needed for bread processing, requiring only a counter, oven and a small space to keep the frozen product (Almeida, Steel & Chang, 2014). There are two types of frozen dough: pre-fermented and non-fermented. The pre-fermented dough has process stages like those of conventional baking, however, fermentation is stopped before the dough reaches full volume, followed by the freezing step. In this production process, high freezing rates are commonly employed, and the pre- fermented frozen dough is more susceptible to structural damage for the ice crystals compared to the unfermented dough (Lebail, 2006; Nur & Nilda, 2019). Besides, they require greater physical space for storage and demand greater resources for logistics and transportation, therefore, this technology is rare and little known in the bakery industry. In unfermented dough (Figure 3), fermentation is carried out only after freezing and thawing the dough, in which the production process consists of the following steps: (I) the dough is prepared, (ii) molded, (iii) frozen, 35 (iv) stored, (v) thawed, (vi) fermented and (vii) baked. In the production process of this type of dough, a slow freezing rate is usually be applied. However, there are limitations related to shelf life and increasing the time required for defrosting and proofing, to ensure that the dough reaches the desired volume before cooking (Nur & Nilda, 2019). One way of supplying the deleterious effects that both slow and fast freezing can cause on the structure of the dough and/or on microorganisms is the use of an intermediate freezing rate. In this type of freezing, the initial formation of ice crystals promotes saturation of the extracellular medium of microorganisms, allowing the migration of intracellular water to the external environment (greater concentration of solids), preventing the formation of ice crystals within yeast (Meziani et al., 2011; Meziani et al., 2012). Figure 3 - The general production process for par-baked bread and pre-fermented and unfermented frozen dough Source: Authors (2021). The technology of frozen dough in the gluten-free market has been gaining noticeable growth. The use of freezing appears like an excellent alternative for the production of bread, cheese bread, biscuits and cakes, offering excellent application advantages, such as the extension of the shelf life and the prevention of starch retrogradation, characterized by the re-approximation of the molecules due to the reduction of temperature during cooling of the gelatinized starch, promoting the formation of intermolecular hydrogen bonds, since the syneresis and the release of water existing between the starch molecules polymer-polymer, the combination of these phenomena directly affects 36 the shelf life of bakery products. Thus, freezing promotes an important development in the business model in the national and international bakery industry chain (Cafieiro, 2018; Yang, Jeong & Lee, 2020). The preservation of yeast vitality must be considered during the production of frozen gluten-free dough/batter, where the cryoprotectants could be a very viable alternative in the manufacturing process (Ortolan et al., 2015; Costa, Amaral, Santos, Gomes, & Schmiele, 2017). The control of this step is crucial for the success of the dough since in the formulation of gluten-free bread there is a greater addition of water concerning to traditional bread, about 70 to 120 % (on flour basis). The greater amount of water present results in more fluid batter compared to the traditional dough (with gluten). The additional water can damage the yeast cells in the crystal formation stage during the freezing and maintenance phase of the frozen dough. To solve this problem, it is usual to appeal to the use of cryoprotectants, which have the function of protecting yeast during the formation of ice crystals at low temperatures, around -18 to -40 ºC (Damodaran & Parking, 2017). The choice of the appropriate cryoprotectant is important to ensure that the preservation of yeasts is efficient during the maintenance of the cold chain and defrosting of the dough. 3.4. Cryoprotectants The term cryoprotectants emerged by the Society of Cryobiology in 1965, created to designate the component that offers cell survival after the freeze-thawing process (Kunsler, 2017). Yeast cells when rapidly cooled are susceptible to die due to the rapid formation of ice crystals in the environment. Without the proper cryoprotectant, the yeast cell membrane can rupture, which would make biological functionality unfeasible after the thawing process (Bhattacharya, 2018). The action of cryoprotectants on freezing is directly related to the formation of ice crystals and the modification of the freezing point and the glass transition. The behavior of each cryoprotectant is linked to the chemical composition, for example, disaccharides increase the glass transition temperature, which favors the stability of the product before freezing. Cryoprotectants are classified according to the mechanism of action, which may be ice nucleating agents, antifreeze proteins and compatible solutes (Nunes et al., 2015; Kenijz, Nesterenko & Zayats, 2019). The ice-nucleating agents will interact with the available water, modifying the formation of the ice crystals. This formation mechanism prevents the uncontrolled growth of ice in the product to be preserved in plants, insects and bacteria. Despite being recognized as cryoprotectants, ice-nucleating agents have a more pronounced effect on single cells and not so much on biological tissues (Fuller, 2004). Antifreeze proteins will decrease the freezing point without changing the melting point, superficially binding the small ice crystals that will prevent crystal growth and recrystallization (Fuller, 2004; Provesi, Valentim Neto, Arisi, & Amante, 2016). The study by Kenijz et al. (2019) points out the interaction of antifreeze proteins with water molecules, causing interference in the growth of ice crystals due to the formation of hydrogen bonds. These properties 37 are general characteristics of antifreeze proteins, but the mechanism of action varies according to each type of protein (Li & Liang, 2015). Compatible solutes are another class of cryoprotectants used in food. They are synthesized by plants (sunflower seeds and seaweed) and microorganisms (fungi) when subjected to stress. Such solutes are generally sugars (true sugars) and alcoholic sugars (derivates sugars), such as trehalose and glycerol, which interact with free water, altering the conformation of ice crystals and cell walls, preventing dehydration of cells (Kenijz et al., 2019; Kunsler, 2017; Motta, Paraguassú-Braga, Bouzas, & Porto, 2014). Cryoprotectants can also be classified as intracellular (penetrating) and extracellular (non-penetrating). Intracellular (penetrating) cells act through colligative properties, leading to a reduction in the cryoscopy point. In this way, a greater amount of water remains in the liquid state at low temperatures, leading to a reduction in the intracellular concentration of solutes providing a less harmful environment to microorganisms during freezing. This behavior results in a decrease of water available for freezing, reducing the mobility of water molecules due to the higher viscosity of the solution, decreasing the freezing point (Sola, Oliveira, Feistel & Rezende., 2012; Damodaran & Parking, 2017). Extracellular (non-penetrating) cryoprotectants are molecules capable of inducing an increase in the osmolarity of the external environment, promoting the outflow of water from the intracellular environment to the extracellular environment, thus preventing the formation of intracellular ice crystals during freezing (Hubálek, 2003; Fuller, 2004; Sola et al., 2012). These cryoprotectants are suitable for the preservation of microorganisms and tissues due to the ability to cover the cell surface, forming a viscous layer capable of stabilizing the cell wall and plasma membrane, reducing the possible damage caused by maintenance at low temperatures. The following stand out in this group: mono and oligosaccharides, mannitol, sorbitol, dextrans, methylcellulose, albumin and gums, among others (Hubálek, 2003; Zhang, Yao, Qi & Ying, 2020). In addition to the classification as penetrating (intracellular) or non-penetrating (extracellular) cryoprotectants, these substances can also be differentiated by the viscosity provided to the medium. High viscosity cryoprotectants, such as propylene glycol and saccharides, act mainly in processes where rapid cooling rates are applied and are commonly used in the conservation of erythrocytes and bacteria (Costa et al., 2011). Low viscosity cryoprotectants, such as dimethyl sulfoxide (DMSO - C2H6OS) and methanol, provide inferior protection, precisely because they do not cause structural changes in biological material during freezing processes with rapid cooling rates (Morris, Goodrich, Acton & Fonseca, 2006; Costa et al., 2009; Sola et al., 2012). However, it is extremely important to mention here that not all the aforementioned cryoprotectants are GRAS (Generally Recognized as Safe). The characteristics of carbohydrates (Table 3), such as solubility, molecular weight and glass transition temperature, directly interfere with preservation efficiency. The lower chain carbohydrates belonging to the mono, di and oligosaccharide groups, such as trehalose, sucrose, maltose and fructo-oligosaccharide exert a disruptive influence on the normal tetrahedral 3D structure of pure water (Damodaran & Parking, 2017). Thus, the protection mechanism 38 acts on the freezing water portion of the solutions. When the water crystallizes, forming the ice, the concentration of solute present in the remaining liquid phase increases and the freezing point decreases, consequently an increase in the viscosity of the solution occurs (Stefanello et al., 2018). When the liquid phase solidifies into ice, cell mobilities become restricted and diffusion-dependent reactions decrease in speed. The restriction of mobility causes water molecules to be non-freezing, with no formation of intracellular crystals (Wong, 2018). Table 3- Main physicochemical characteristics of carbohydrates Carbohydrates Molecular weight (g/Mol) Properties of anhydrate sugar Properties of sugar in aqueous solution Tm (K) Solubility in water (g/100g H20) Tm (K) Tg (K) Sucrose 342.3 465 325-343 241 204 Trehalose 342.3 476 350-352 243 69 Maltotriose 504.5 407 349 250 83 Maltose 342.3 402 316-368 243 83 Fructose 180.2 397 280-290 231 368 *Tm (K) = melting temperature; Tg (K) = glass transition temperature. Source: Damodaran & Parking, 2017. The gums belong to the class of hydrocolloids, characterized by having properties of formation of viscous solutions and/or dispersions and gels under specific conditions. Thus, xanthan, guar and carrageenan gums have been studied as cryoprotectants in foods (Wong, 2018). Hydrocolloids act on the water absorption properties of the food matrix, decreasing the melting enthalpy, which reflects in the breakdown of some hydrogen bonds, limiting the freezing water content. This occurs due to the connection of free water, in this way the migration of water through the intracellular medium decreases which reduces the formation of ice crystals promoting the fall in the freezing point (Maity, Saxena & Raju, 2017). The decrease in the speed of formation of crystals in the intracellular environment reduces the cellular damage caused in the freezing process (Matuda, Chevallier, Pessôa, Lebail & Tadini, 2008; Damodaran & Parking, 2017). Glycerol has a cryoprotective activity similar to that of trehalose (Huang, Wan, Huang, Rayas-Duarte & Liu, 2011). It penetrates the cell membrane through passive diffusion, remaining both in the membrane and in the cytoplasm (Aguiar et al., 2012). The protection mechanism occurs through the binding of glycerol molecules with water. It decreases the freezing point and limits the proportion of non-freezing water, reducing the amount of water available for the formation of ice crystals (Huang et al., 2011). However, its efficiency is limited by the amount added in the medium, where concentrations above 20% can exert toxic effects on the cells, causing physicochemical changes 39 that can cause the plasma membrane to rupture and the removal of important proteins present in the membranes (Damodaran & Parking, 2017; Saeki, Farhat & Pontes, 2015). Table 4 shows some cryoprotectants allowed for use in food and the main characteristics. Table 4- Main characteristics of cryoprotectants used in food Cryoprotectant Main characteristics Trehalose Glucose disaccharide, non-reducing, is formed by an α-D-glucopyranosyl unit and an α- D-glucopyranose unit and extracellular cryoprotectant. It has good water retention properties, stable, colorless, odorless and the substance most used as a cryoprotectant, the high cost of obtaining it hinders the commercial and research application Sucrose Oligosaccharide, non-reducing, composed of an α-D-glycopyranosyl unit and an β-D- fructofuranosyl unit, extracellular cryoprotectant, presents high hydrophilicity and solubility, low molecular weight, appears as an interesting and accessible alternative in the application of cryopreservation processes Fructo-oligosaccharides Obtained through the enzymatic extraction and hydrolysis of chicory inulin (Chicorium intybus), producing short-chain fructo-oligosaccharides, soluble dietary fiber, has a prebiotic effect, greater solubility than sucrose, does not crystallize, does not precipitate, used in formulations of ice cream and dairy desserts Xanthan gum Polysaccharide produced by Xanthomonas campestris bacteria, soluble in hot and cold water, produces solutions of high viscosity, used as stabilizers in aqueous dispersions, suspensions and emulsions Guar gum Polysaccharide thickeners, obtained by grinding seed endosperm, have a higher viscosity compared to other gums, applied in dairy products and frozen desserts Carboxymethylcellulose Obtained from the Williamson* synthesis, an anionic polymer derived from purified wood pulp, widely used as food gums, when combined with xanthan gum and guar gum it can produce gels with high stability, used in the stabilization of protein dispersions Glycerol Glycerol (C3H8O3) is a highly permeable polyhydric alcohol, intracellular cryoprotectant, has low molecular mass, has ease of permeabilizing the cell with the diffusion of 30 to 60 times slower than that of water *Williamson synthesis: it is the reaction of obtaining ethers by substituting halogens for organic halides for another negative group. Source: Passos & Park, 2003; Huang et al, 2011; Ozkoc & Seyhum, 2015; Maity et al., 2017; Rosa & Cruz, 2017; Bhattacharya, 2018. Previous work developed by our study group from the Integrated Lab of Cereals and Lipids (LICEL) located at the Federal University of Vales do Jequitinhonha and Mucuri (UFVJM) in Diamantina-MG, found promising results 40 in the application of fructo-oligosaccharide, soy protein hydrolysate and yeast extract as cryoprotectants. The study developed by Teotônio et al. (2021) showed that the addition of soy protein hydrolysate to the bread dough achieved satisfactory preservation of important technological parameters, such as specific volume, hardness, moisture content and water activity when used in combination with yeast extract and/or fructo-oligosaccharide. The synergism between the cryoprotectants resulted in the non-penetrating effect, also improving the characteristics of the crumb, making it softer than the other samples. The softness of the kernels is a parameter of great importance for the choice of the product concerning consumers. Due to its great hydration capacity, soy protein hydrolysate promotes partial dehydration of the yeast, thus avoiding the freezing of water inside the micro-organism cell. This mechanism significantly decreases the damage caused to the cell wall and intracellular components, offering the cell adequate protection in the freezing and thawing steps (Gerardo-Rodríguez et al., 2017; Andrade, 2016; Tebben & Shen, 2018). The work developed by Souza et al. (2017) demonstrated the application of fructo-oligosaccharide, soy protein hydrolysate and yeast extract as cryoprotectants applied as improvers in the paste properties of rice flour, widely used in the gluten-free bakery as a substitute of wheat flour. Soy protein hydrolysate absorbs approximately 6 to 7 times its weight in water, limiting the availability of this solvent for the formation of the gel, resulting in an increase in the viscosity of the medium (Schmiele, Felisberto, Clerici & Chang, 2017), since the fructo- oligosaccharides and the yeast extract are water-soluble components and promotes a reduction in viscosity. In this way, the addition of soy protein hydrolysate to the flour contributes to the reduction of the amount of water available for absorption by the starch, increasing the peak viscosity. Rice flour with cryoprotectants showed higher values about the trend of relative retrogradation; however, the interaction between soy protein hydrolysate, fructo-oligosaccharide and yeast extract showed less syneresis, reducing the retrogradation of the system. This factor is of great importance for the characteristics of bread after baking, as they are related to the rate of syneresis and retrogradation of starch, favoring the aging of bread. Lower rates indicate the extension of the product's shelf life and contribute to the maintenance of final quality. Also, the flour showed higher values of peak viscosity and lower values in the drop in relative viscosity, resulting in greater retention of CO2 released by the yeast, helping to better expand the volume during the fermentation process of the dough. The study showed that the application of cryoprotectants favored the paste properties of rice flour gels. 3.5 Cryostabilizers There is a class of compounds that also act in the freezing process, and they play the role of cryostabilizers. These are compounds that have large molecules and high molecular weight, such as polysaccharides and proteins. Unlike cryoprotectants, cryostabilizers do not alter osmolarity when frozen and do not affect the freezing point (Damodaran & Parking, 2017). Due to the high molecular weight, the stabilizing function of these substances acts mainly in increasing the glass transition temperature (Tg) of a complex frozen system. The increase in Tg results in a 41 decrease in the T-Tg difference, contributing to a reduction in transformation rates during storage. Another beneficial aspect of the addition of cryostabilizers is the narrowing of the temperature range in which the glassy (stable) frozen product with a hard texture, passes to a partially melted state, of smooth texture and maintains the desired quality for consumption (Pinedo, 2007; Zaritzky, 2010). Cryostabilizers are widely applied in the production of ice cream, due to their cryoprotective effect, inhibiting the growth of ice crystals during the freezing stage and preventing the recrystallization of ice and lactose during product storage (Maity et al., 2017). 3.6 Microwave baking The cooking step of a bakery product is of great importance. During baking, physical, chemical and biochemical changes occur which promotes the development of the characteristic flavors of bakery products, in addition to being responsible for several changes related to the quality parameters of the bread such as volume expansion, water evaporation, starch gelatinization, protein denaturation, carbon dioxide production (fermentation process and oven rise phenomenon) and color formation through the development of the Maillard reaction and caramelization (Rosell, 2019; Pérez-Nieto et al., 2010; Purlis, 2010). When the dough is placed in a conventional oven previously heated for the beginning of the baking process, the hot air promotes the formation of a film on the surface of the bread. The expansion for gluten-free bread is directly associated with the starches present in the dough, and in the different gelatinization temperatures that promote the swelling of the starch granules leading to the expansion of the bread specific volume (Rosell, 2019; Garg, Malafronte & Windhab, 2019). In addition to the swelling of the starch, there occurs also an expansion of the gases which causes the growth of the dough. When the system stabilizes, golden color is formed on the crust resulting from the Maillard reaction and the caramelization of sugars. Together with the browning reactions occurs the production of pleasant aromas, flavors and tastes in the product (Sumnu, Sahim & Sevimli, 2005; Meda, Orsat & Raghavan, 2017). Besides that, unconventional cooking methods have been gaining prominence in recent years. The adoption of the microwave oven to heat food started between the 1970s and 1980s, applied as an unconventional way to bake products due to the convenience and low time required during this process (Barreto, 2017). The baking of the dough is considered a step of great importance in the production process, being responsible for several physical and chemical changes inside the product. According to Montebello, Araújo, Botelho & Borgo (2014), microwaves are generated by a magnet that transforms electrical energy into electromagnetic energy. The energy generated has a high non-ionizing frequency that transfers heat to the food immediately, favoring the modification of the thermal preparation operation. The heat transfer occurs inside the product convection and the penetration range of the microwave energy varies according to the composition of the food concerning the amount of water and temperature. The advantages of using the microwave as an unconventional way of baking are quick heating, short time, automatic process, quickly adaptable and easy to handle the equipment. Therefore, this technology is suitable for cooking various types of food (Fellows, 2017). 42 The adoption of the microwave oven to heat food started between the 1970s and 1980s. It was applied as an unconventional way to bake products, due to the convenience and low time necessary during this process (Calabró & Magazú, 2012; Barreto, 2017). According to Meda et al. (2017), microwaves are generated by a magnet (Figure 4) that transforms electrical energy into electromagnetic energy. The energy generated has a high non-ionizing frequency that transfers heat to the food immediately. Figure 4- General operation of a microwave oven Source: Adapted from Vollmer, 2004; Bianchi, 2018. The propagation of heat can occur by two main transfer mechanisms, (i) dipole rotation and (ii) ionic conduction. The first is associated with the alignment of the molecules with the applied electric field, with the water present in the food being the main dipolar component responsible for the dielectric heating. The second heating mechanism occurs through the polarization of ions as a result of the back-and-forth motion of the ionic molecules, to align with the electric field, thus the heat is generated through frictional losses of these movements (James, James & Purnell, 2017; Bianchi, 2018; Yolacaner, Sumnu, & Sahin, 2019). The range of penetration of microwave energy varies according to the composition of the food concerning its quantity of water and temperature. Some physical, thermal and electrical properties can affect the absorption of energy by the microwave oven and, consequently, interfere with the heating power of the food. Several authors (Ahmed & Ramaswamy, 2020; Bakr, 2020; Bianchi, 2018; James et al., 2017) listed some factors, which can directly influence the effectiveness of microwave heating: (i) dielectric properties: indicate the interaction of food with electromagnetic energy, demonstrating the behavior of food during heating in the microwave, being directly associated with the chemical composition of each food to be heated (Bakr, 2020); (ii) moisture content: the content of moisture directly affects the dielectric properties of the food, and consequently the depth of penetration of the waves. The uneven heating rate is observed in foods with high humidity, this factor is related to the low depth of penetration of the microwaves, as well as foods with low humidity present a more 43 uniform heating rate, due to the deeper penetration of the microwaves. The initial moisture content of the product and the rate of moisture evaporation appears during microwave heating since the heating of the water depends directly on the proportion of the liquid water vs the solid ice phase and the free water content. available. At constant temperature, the dielectric behavior of free water remains constant in the lower frequency range (static region) and the water dipoles have enough time to reorient with little energy absorption, while a significant decrease in dielectric behavior can be observed. at higher frequencies (optical region) without field inversion by water dipoles. The dielectric constant decreases exponentially with the critical frequency between the static and optical regions. The phase change results in a significant change in the dielectric properties and, therefore, these properties for water and ice differ widely in their magnitude (Ahmed & Ramaswamy, 2020; Bianchi, 2018; Damodaran & Parking, 2017); (iii) temperature: Microwave heating is directly affected by the sample temperature. Dielectric properties may vary with temperature, depending on the material. Both the temperature and the moisture content can change during heating and therefore can have a combined effect on the dielectric constant. Freezing has an important effect on the heating capacity of a material due to the very different dielectric properties of ice and water. Water has a significantly higher value of dielectric constant and loss compared to ice, and these properties are also dependent on the frequency of microwaves. The initial temperature of the food to be heated must be controlled or known so that the microwave power can be adjusted to obtain uniform final temperatures (Ahmed & Ramaswamy, 2020); (iv) thermal properties: the heating characteristics of a given food will depend on the thermal characteristics, such as conductivity and thermal capacity. Materials with higher thermal conductivity dissipate heat more quickly than those with lower conductivity during microwave heating, foods that have a higher rate of thermal conductivity will take less time to reach a uniform temperature. The thermal conductivity of frozen foods is higher due to the high thermal conductivity of ice, while freeze-dried foods have lower thermal conductivity. The heat capacity of the food measures the response to the temperature of the food as a result of the entry or removal of heat. It is possible to increase the heat capacity by increasing the content of solids, adding components such as salt and proteins (Ahmed & Ramaswamy, 2020; Damodaran & Parking, 2017). The application of the microwave oven as a way of baking has been showing constant growth due to the ease and convenience of its use. The main advantages associated with the use of the microwave as an unconventional way of baking are rapid heating, small equipment, automatic, adaptable and easy to handle, being suitable for cooking various types of food (Kachani, Castro & Fisberg, 2018). However, microwave ovens also have some disadvantages, such as careful control of cooking times. Furthermore, the food does not develop the characteristic color and crispness of the crust, when compared to conventional baking, since due to the accelerated cooking time it is not possible the development of the Maillard reactions and caramelization, which are mainly responsible for the characteristic color of the bread crust (Ramesh, 2020; Knoerzer, Regier & Schubert, 2017). 4. Final considerations The demand for products for individuals who have some type of disorder associated with gluten consumption has undergone significant growth in the current market. To achieve this niche of consumers, the frozen dough market has been growing and gaining notoriety in this sector. However, for the development of this type of product, it is still necessary to improve the technologies applied in the production process. The control in the manufacturing process and 44 the appropriate choices of ingredients are of great importance for the success in obtaining products that are technologically and sensorially well accepted by this target audience. Thus, cryopreservation emerges as a viable alternative in the development of frozen doughs for gluten-free bread, bringing a possibility of a solution concerning the viability of yeast cells, one of the great challenges in obtaining gluten-free frozen dough. Acknowledgments The authors would like to thank the Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys (UFVJM), the Institute of Science and Technology (ICT - UFVJM) and the Federal University of Ouro Preto (UFOP) for their institutional support. This work was carried out with the support of the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel- Brazil (CAPES)- founding code 001 and the scholarship to D. O. Teotônio (process 88882.429355/2019-01) and the National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) for the scholarship of S. M. Rodrigues (process 143350/2020-0). References AACCI. (2010). American Association of Cereal Chemists International. Approved Methods of American Association of Cereal Chemists. AACC, St. Paul. Aguiar, T. D. F., Teixeira, M. F. S., Teles, S. H. A., Martins, G. R., Bezerra Junior, R. Q., & Costa., E. C. (2012). Basic principles of criomicrobiologia: focus in kind of microorganisms and principals cryoprotectants agents. Acta Veterinária Brasílica, 6(2), 80-93. DOI: https://doi.org/10.21708/avb.2012.6.2.2381. Ahmed, J., & Ramaswamy, H. S. (2020). Microwave pasteurization and sterilization of foods. (Cap. 42, pp. 691-711). Boca Raton: CRC Press. DOI: https://doi.org/10.1201/9780429091483. Akbarian. M., Koocheki, A., Mohebbi, M., Milani, E. (2016). Rheological properties and bread quality of frozen sweet dough with added xanthan and different freezing rate. Journal of Food Science and Technology, 53(10), 3761-3769. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-016-2361-2. Alencar, N. M. M., Steel, C. J., Alvim, I. D., Morais, E. C, & Bolini, H. M. A. (2015). Addition of quinoa and amaranth flour in gluten-free breads: temporal profile and instrumental analysis. LWT- Food Science and Technology, 62(2), 1011-1018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2015.02.029. Almeida, E. L., Steel, C. J., & Chang, Y. K. (2014). Par-baked bread technology: formulation and process studies to improve quality. Food Science and Nutrition, 56(1), 70-81. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2012.715603. Andrade, E. G. (2016). Crioprotetores e inibidores de protéase na proteólise e geleificação do Surim de Tambaqui (Colossoma macropomum) e Matrinxã (Brycon amazonicus) sob estocagem. Tese. Universidade Federal do Amazonas. Andressa, I., Teotônio, D. O., Rodrigues, S. M., Cornejo, A., Leoro, M. G. V., Pereira, P. A. P., & Schmiele, M. (2020). Pumpkin applied to the food industry. (Cap. 4, pp. 87-127). New York: Nova Science Publishers, Inc. Anjos, C. N., Barros, B. H. S., Silva, E. I. G., Mendes, M. L. M., & Messias, C. M. B. O. (2017). Development and acceptance of gluten-free breads with pumpkin waste flour (cucurbita moschata). Arquivos de Ciência e Saúde, 24(2), 58-62. DOI: https://doi.org/10.17696/2318- 3691.24.4.2017.870. Akbarian, M., Koocheki, A., Mohebbi, M., & Milani, E. (2016). Rheological properties and bread quality of frozen sweet dough with added xanthan and different freezing rate. Journal of Food Science and Technology, 53, 3761-3769. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-016-2361-2. 45 Bakr, T. M. A. (2020). Microwave applications in food processing: An overview. Alexandria Journal of Food Science and Technology, 17(2), 11- 22. Balakireva, A. V., & Zamyatnin Junior, A. A. (2016). Properties of gluten intolerance: gluten structure, evolution, pathogenicity and detoxification capabilities. Nutrients, 8(10), 644. DOI: https://doi.org/10.3390/nu8100644. Bárcenas, M. E., & Rosell, C. M. (2006). Effect of frozen storage time on the bread crumb and aging of par-baked bread. Food Chemistry, 95(3), 438-445. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.01.023. Barreto., A. G. A. (2017). Análise sensorial de refeição preparada em forno micro-ondas. Monografia. Universidade de Brasília. Bender, D., & Schönlechner, R. (2020). Innovative approaches towards improved gluten-free bread properties. Journal of Cereal Science, 91, 102904. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.102904. Bergamo, L., Marinho, V. I. S., França, D. V. C., & Lima, A. A. O. (2017). Sensory analysis of gluten-free and casein and casein-free bread made from rice flour and coconut milk. Revista Uningá Review, 32(1), 183-194. Bhattacharya, S. (2018). Cryoprotectants and their usage in cryopreservation process. (Cap. 2, pp. 7-19). London: IntechOpen. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.80477. Bianchi, G. S. (2018). Assamento de pão de queijo em forno de micro-ondas. Dissertação. Universidade Federal de Lavras. Biesiekierski, J. R. (2017). What is gluten? Journal of Gastroenterology and Hepatology, 32(1), 78–81. DOI: https://doi.org/10.1111/jgh.13703. Brandt, M. A., Skinner, E. Z., & Coleman, J. A. (1963). Texture profile method. Journal of Food Science, 28(4), 404-409. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1963.tb00218.x. Brites, L. T. G. F., Schmiele, M., & Steel, C. J. (2018). Gluten-free bakery and pasta products. (Cap. 13, pp. 385-410). London: Academic Press. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-811446-9.00013-7. Cabanillas, B. (2020). Gluten-related disorders: celiac disease, wheat allergy, and nonceliac gluten sensitivity. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 60(15), 2606-2621. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1651689. Cafieiro, J. T. G. (2018). Contribuição com a cadeia produtiva da pesca: Beneficiamento de massa de macarrão sem glúten à base de surimi. Dissertação. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Calabró, E., & Magazú, S. (2012). Comparison between conventional convective heating andmicrowave heating: An FTIR spectroscopy study of the effects of microwave oven cookingof bovine breast meat. Journal of Electromagnetic Analysis and Applications, 04(11), 433-439. DOI: https://doi.org/10.4236/jemaa.2012.411060. Cappelli, A., Oliva, N., & Cini, E. (2020). A systematic review of gluten-free dough and bread: dough rheology, bread characteristics, and improvement strategies. Applied Sciences, 10(18), 6559. DOI: https://doi.org/10.3390/app10186559. Castro, R. M. L. (2014). Emulsão: Uma revisão bibliográfica. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Federal da Paraíba. Catassi, C. (2015). Gluten Sensitivity. Annals of Nutrition and Metabolism. 67(2), 16-26. DOI: https://doi.org/10.1159/000440990. Catassi, C., Alaedini, A., Bojarski, C., Bonaz, B., Bouma, G., Carroccio, A., Castillejo, G., De Magistris, L., Dieterich, W., Di Liberto, D., Elli, L., Fasano, A., Hadjivassiliou, M., Kurien, M., Lionetti, E., Mulder, J. C., Rostami, K., Sapone, A., Scherf, K., Schuppan, D., Trott, N., Volta, U., Zevallos, V., Zopf, Y., & Sanders, D. D. (2017). The overlapping area of non-celiac gluten sensitivity (NCGS) and wheat-sensitivity irritable bowel syndrome (IBS): an update. Nutrients, 9(11), 12-68. DOI: https://doi.org/10.3390/nu9111268. Cha, R. R., & Kim, H. J. (2011). Non-celiac Gluten Sensitivity. Korean Journal of Gastroenterol, 75(1), 11-16. DOI: https://doi.org/10.4166/kjg.2020.75.1.11. Cornejo, F., & Rosell, C. M. (2015). Physicochemical properties of long rice grain varieties in relation to gluten free bread quality. LWT-Food Science and Technology, 62(2), 1203-1210. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2015.01.050. Costa, B. A. F., Amaral, E. F. G., Santos, M. P., Gomes, P. T. G., & Schmiele, M. (2017). Desempenho de crioprotetores em massa congelada para pão sem glúten. III JEA - Jornada Regional Sudeste de Engenharia de Alimentos. Diamantina. Costa, E. C., Teixeira, M. F. S., Aguiar, T. D’Á. F., Rolim, B. N., Romijn, P. C., & Rocha, M. F. G. (2011). Rabies virus viability after short-term cryopreservation using cryoprotectant agents. Revista do Instituto Adolfo Lutz, 70(2), 106-112. Costa., E. C., Teixeira, M. F. S., Dantas, T. V. M., Melo, V. S. P., Araújo, S. A. C., & Rolim, B. N. (2009). Microbiological samples storage and preservation principles. Ciência Animal, 19(2), 111-122. 46 Crofton, C. E., Botinestean, C., Fenelon, M., & Gallagher, E. (2019). Potencial applications for virtual and augmented reality technologies in sensory science. Innovate Food Science and Emerging Technologies. 56, 102178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2019.102178. Daltin, D. (2011). Tensoativos: Química, Propriedade e Aplicações. São Paulo: Blucher. 330p Damodaran, S., & Parking, K. L. (2017). Fennema’s Food Chemistry. Boca Raton: CRC Press. 1123p.DOI: https://doi.org/10.1201/9781315372914. Delaure, J. (2015). The use of rapid methods in R&D and research: An introduction. (Cap. 1, pp. 3–25). London: Woolhead Publishing. DOI: https://doi.org/10.1533/9781782422587.1.3 Fellows, P. J. (2017). Food Processing Technology. New York: Woodhead Publishing. 1128p. Franco, V. A. (2015). Desenvolvimento de pão sem glúten com farinha de arroz e batata-doce. Dissertação. Universidade Federal de Goiás. Fuller, B. J. (2004). Cryoprotectants: The essential antifreezes to protect life in the frozen state. Cryo Letters, 25(6), 375–388 Garg, A., Malafronte, L., & Windhab, E. J. (2019). Baking kinetics of laminated dough using convective and microwave heating. Food and Bioproducts Processing, 115, 59-67. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbp.2019.02.007. Garzón, R., Hernando, I., Llorca, E., & Rosell, C. M. (2018). Understanding the effect of emulsifiers on bread aeration during breadmaking. Journal of the Science of Food and Agriculture, 98, 5494-5502. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.9094. Gerardo-Rodríguez, J. E., Ramírez-Wong, B., Ledesma-Osuna, A. I., Medina-Rodríguez, C. L., Ortega-Ramírez, R., & Silvas-García, M. I. (2017). Management of freezing rate and trehalose concentration to improve frozen dough properties and bread quality. Food Science and Technology, 37(1), 59-64. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1678-457X.00482. Green, P. H. R., Lebwohl, B, & Greywoode, R. (2015). Celiac disease. Clinical Reviews in Allergy and Immunology, 135(5), 1099-1106. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2015.01.044. Huang, L., Wan, J., Huang, W., Rayas-Duarte, P., & Liu, G. (2011). Effects of glycerol on water properties and steaming performance of prefermented frozen dough. Journal of Cereal Science, 52(1), 19-24. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2010.07.006. Hubálek, Z. (2003). Protectants used in the cryopreservation of microorganisms. Cryobiology, 46(3), 205-229. DOI: https://doi.org/10.1016/S0011- 2240(03)00046-4. Ishida, P. M. G., & Steel, C. J. (2014). Physicochemical and sensory characteristics of pan bread samples available in the Brazilian market. Food Science and Technology, 34(4), 746- 754. DOI: https://doi.org/10.1590/1678-457X.6453. James, S. J., James, C., & Purnell, G. (2017). The heating performance of domestic microwave ovens. (Cap. 14, pp. 300-326). DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100528-6.00014-0. Jia, C. L., Yang, W. D., Yang, Z. X., & Ojobi, O. J. (2017). Study of the mechanism of improvement due to waxy wheat flour on the quality of frozen dough bread. Journal of Cereal Science, 75, 10-16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2017.03.007 Kachani, A. T., Castro, G. A., & Fisberg. M. (2018). The effect of homemade freezing and microwaves processing in vitamins and mineral contents. International Journal of Nutrology, 11(3), 108-111. DOI: https://doi.org/10.1055/s-0039-1678690. Kemp, S., Ng, M., Hollowood, T., & Hort, H. (2018). Introduction to descriptive analysis. (Cap. 1, pp. 3–41). London: John Wiley & Sons Ltd. Kenijz, N. V., Nesterenko, A. A., & Zayats, M. S. (2019). Cryoprotectants in the technology for the production of frozen bakery products. Food Technology, 4(4), 23-29. https://doi.org/10.29141/2500-1922-2019-4-4-3. Khoury, D., Balfour-Ducharme, S., Joye, I. J. (2018). A review on the gluten-free diet: Technological and nutritional challenges. Nutrients, 10, 1410. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10101410. Kiani, H., & Sun, D-W. (2011). Water crystallization and its importance to freezing foods: A review. Trends in Food Science & Technology, 22(8), 407–426. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2011.04.011. Knoerzer, K., Regier, M., & Schubert., H. (2017). Measuring temperature distributions during microwave processing. (Cap. 15, pp. 327-349). DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100528-6.00015-2. Kunsler, N. L. F. (2017). Estudo da Impregnação a Vácuo de Trealose como Crioprotetor em Morangos. Dissertação. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Lebail, A. (2006). Freezing process: physical aspects and refrigerated doughs and batters. (Cap. 1, pp. 1-12). Boca Raton: CRC Press. Lebwohl, B., Ludvugsson, J. F., & Green, P. H. R. (2015). Celiac disease and non-celiac gluten sensitivity. BMJ, 351, h4347. DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.h4347 47 Li, L., & Liang, X. (2015). The influence of adsorption orientation on the statistical mechanics model of type I antifreeze protein: The coverage rate. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 421, 355–359. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physa.2014.11.050. Liang, D., Lin, F., Yang, G., Yue, X., Zhang, Q., Zhan, Z., & Chen, H. (2015). Advantages of immersion freezing for quality preservation of litchi fruit during frozen storage. Food Science and Technology, 60(2), 948–956. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.10.034 Lombardi, C., Passalacqua, G. (2019). Celiac disease and wheat allergy: 2 case reports. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology, 29, 451-471. DOI: https://doi.org/10.18176/jiaci.0421. Lopes, E. C., Pereira, R. J., & Rezende, F. A. C. (2019). Nutrição do adulto: diretrizes para a assistência ambulatorial. Palmas: EDUFT.174p. Magalhães, L. M. M., Ferreira, M. F. L., Ribeiro, J. A., Silva, W. A., Paes, M. C. D., & Trombete, F. M. (2018). Substituição parcial de farinha de trigo por farinha de milho biofortificado germinado na produção de pães de forma: efeitos na cor, volume e perfil de textura. (Cap. 11, pp. 960- 968). Montes Claros: UFMG. Maity, T., Saxena, A., & Raju, P. S. (2017). Use of hydrocolloids as cryoprotectant for frozen foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 58(3), 420-435. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2016.1182892. Mansueto, P., Soresi, M., Iacobucci, R., La Blasca, F., Romano, G., D’Alcamo, A., & Carroccio, A. (2019). Non-Celiac wheat sensitivity: a search for the pathogenesis of a self-reported condition. Italian Journal of Medicine. 13(1), 15-23. DOI: https://doi.org/10.4081/itjm.2019.1070. Matuda, T. G., Chevallier, S., Pessoa Filho, P. A., LeBail, A., & Tadini, C. C. (2008). Impact of guar and xanthan gums on proofing and calorimetric parameters of frozen bread dough. Journal of Cereal Science, 48(3), 741-746. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2008.04.006. Meda, V., Orsat, V., & Raghavan, V. (2017). Microwave heating and the dielectric properties of food. (Cap. 2, pp. 24-42). DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100528-6.00002-4. Meilgaard, M., Civille, G. V., & Carr, B. T. (2006). Sensory evaluation techniques. Boca Raton: CRC Press. 464p. Meziani, S., Jasniewski, J., Gaiani, C., Ioannou, I., Muller, J-M., Ghoul, M., & Desobry, S. (2011). Effects of freezing treatments on viscoelastic and structural behavior of frozen sweet dough. Journal of Food Engineering, 107(3-4), 358-365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.07.003. Meziani, S., Jasniewski, J., Ribota, P., Arab-Tehrany, E., Muller, J-M., Ghoul, M., & Desobry, S. (2012). Influence of yeast and frozen storage on rheological, structural and microbial quality of frozen sweet dough. Journal of Food Engineering, 109(3), 538-544. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.10.026. Montebello, N. P., Araújo, W. M. C., Botelho, R. B. A., & Borgo, L. A. (2014). Alquimia dos Alimentos. Brasília: Senac. 557p. Morais, E. C. D. (2011). Perfil sensorial e físico de pães de forma em glúten com adição de prebióticos e edulcorantes. Dissertação. Universidade Estadual de Campinas. Morris, G. J., Goodrich, M., Acton, E., & Fonseca, F. (2006). The high viscosity encountered during freezing in glycerol solutions effects on cryopreservation. Cryobiology, 52(3), 323-334. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2006.01.003. Moser, M., Lepage, M., Pinea., N., Fillion., L., & Rytz, A. (2018). Replicates in sensory profiling: Quantification of the impact of moving from two to one assessment. Food Quality and Preference, 65, 185-190. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2017.12.002. Motta, J. P. R., Paraguassú-Braga, F. H., Bouzas, L. F., & Porto, L. C. (2014). Evaluation of intracellular and extracellular trehalose as a cryoprotectant of stem cells obtained from umbilical cord blood. Cryobiolog, 68(3), 343–348. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2014.04.007. Moura, N. C. D., Canniatti-Brazaca, S. G., & Silva, A. G. (2015). Caracterização física e sensorial de pães de forma com adição de grãos de linhaça (Linum usitatissimum). Bioenergia em Revista: Diálogos, 5(1), 8-28. Mudgil, D., Barak, S., & Khatkar, B. S. (2016). Optimization of bread firmness, specific loaf volume and sensory acceptability of bread with soluble fiber and different water levels. Journal of Cereal Science, 70, 186-191. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2016.06.009. Nabeshima, E. H., Hashimoto, J. M., & El-Dash, A. A. (2003). Efeito da adição de emulsificantes em massas alimentícias sem glúten produzidas com extrusora termoplástica. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, 21(2), 223-238. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/cep.v21i2.1161 Nunes, M. H. B., Moore, M. M., Ryan, L. A. M., & Arendt, E. K. (2009). Impact of emulsifiers on the quality and rheological properties of gluten- free breads and batters. European Food Research Technology, 228, 633-642. DOI: https://doi.org/10.1007/s00217-008-0972-1. Nunes, P. H. M. P., Aquino, L. A., Santos, L. P. D., Xavier, F. O., Dezordi, L. R., & Assunção, N. S. (2015). Yield of the irrigated wheat crop subjected to nitrogen application and to inoculation with Azospirillum brasilense. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 39(1), 174–182. DOI: https://doi.org/10.1590/01000683rbcs20150354. Nur, B. M., & Nilda, C. (2019). A review: Advance in frozen dough improver technology of bread. Jurnal Agriovet, 1(2), 166-184. 48 Oliveira, S. F. (2017). Revisão da importância do estudo do equilíbrio hidrofílico-lipofílico (EHL) e determinação do EHL do óleo de abacaxi. Monografia. Universidade Federal de Ouro Preto. Orthoefer, F., & Kim, D. Applications of Emulsifiers in Baked Foods. (Cap. 10, pp. 299-321). New York: Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-29187-7_10. Ortolan, F., Brites, L. G. F., Montenegro, F. M., Schmiele, M., Steel, C. J., Clerici, M. T. P. S., Almeida, E. L., & Chang, Y. K. (2015). Effect of extruded wheat flour and gelatinized cassava starch on process and quality parameters of french-type bread elaborated from frozen dough. Food Research International, 76(3), 402-409. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2015.07.010. Ozkoc, S. O., & Seyhun, N. (2015). Effect of gum type and flaxseed concentration on quality of gluten-free breads made from frozen dough baked in infrared-microwave combination oven. Food and Bioprocess Technology, 8, 2500–2506. DOI: https://doi.org/10.1007/s11947-015-1615-8. Packkia-Doss, P. P., Chevallier, S., Pare, A., & Le-Bail, A. (2019). Effect of supplementation of wheat bran on dough aeration and final bread volume. Journal of Food Engineering, 252, 28-35. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.01.014. Passos, L. M. L., & Park, Y. K. (2003). Fructooligosaccharides: implications in human health being and use in foods. Ciência Rural, 33(2), 385- 390. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-84782003000200034. Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Pereira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. UFSM. https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic _Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1. Pérez-Nieto, A., Chanona-Pérez, J. J., Farrera-Rebollo, R. R., Gutiérrez-López, G. F., Alamilla-Beltrán, L., & Calderón-Domíguez, G. (2010). Image analysis of structural changes in dough during baking. LWT- Food Science and Technology, 43(3), 535-543. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2009.09.023. Pinedo, R. A. (2017). Estudo da estabilização da polpa de camu-camu (Myrciaria dubia (H.B.K.) Mc Vaugh) congelada visando a manutenção de ácido ascórbico e de antocianinas. Tese. Universidade Estadual de Campinas. Provesi, J. G., Valetim Neto, P. A., Arisi, A. C. M., & Amante, E. R. (2016). Antifreeze proteins in naturally cold acclimated leaves of Drimys angustifolia, Senecio icoglossus, and Eucalyptus ssp. Brazilian Journal of Food Technology, 19, e2016110. DOI: https://doi.org/10.1590/1981- 6723.11016. Purlis, E. (2010). Browning development in bakery-products – A review. Journal of Food Engineering, 99(3), 239-249. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.03.008. Ramesh, M. N. (2020). Cooking and frying of foods. (Cap. 25, pp. 625-634). Boca Raton: CRC Press. Rocha, S., Gandolfi, L., & Santos, J. E. (2016). The psychosocial impacts caused by diagnosis and treatment of coeliac disease. Revista da Escola de Enfermagem da USP, 50(1), 65-70. DOI: https://doi.org/10.1590/S0080-623420160000100009. Rosa, L. P. S., & Cruz, D. J. (2017). Aplicabilidade dos frutooligossacarídeos como alimento funcional. Nutrivisa – Revista de Nutrição e Vigilância em Saúde, 4(1), 68-79. Rosell, C. M. (2019). Trends in science of doughs and bread quality. (Cap. 26, pp. 333-343). London: Academic Press. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814639-2.00026-5. Rosell, C. M., & Gómez, M. (2007). Frozen dough and partially baked bread: An update. Food Reviews International, 23(3), 303-319. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/87559120701418368. Roszkowska, A., Pawlicka, M., Mroczek, A., Balabuszek, K., & Iwanicka-Nieradko, B. (2019). Non-celiac gluten sensitivity: A review. Medicina, 55(6), 222. DOI: https://doi.org/10.3390/medicina55060222. Saeki, K. E., Farhat, P. L., & Pontes, A. E. (2015). Eficiência dos crioprotetores glicerol e leite desnatado para o congelamento de micro-organismos. Acta Veterinária Brasílica, 9(2), 195-198. DOI: https://doi.org/10.21708/avb.2015.9.2.5363. Salehi, F. (2019). Improvement of gluten‐free bread and cake properties using natural hydrocolloids: A review. Food Science & Nutrition, 7(11), 3391-3402. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.1245 Scherf, K. A. (2019). Immunoreactive cereal proteins in wheat allergy, non-celiac gluten/wheat sensitivity (NCGS) and celiac disease. Current Opinion in Food Science, 25. 35-41. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2019.02.003. Scherf, K. A., Brockow, K., Biedermann, T., Koehler, P., & Wieser, H. (2016). Wheat-dependent exercise-induce anaphylaxis. Clinical & Experimental Allergy, 46(1), p 10-20. DOI: https://doi.org/10.1111/cea.12640 Scheuer, P. M., Mattioni, B., Limberger-Bayer, V. M., Tatsch, P. O., Miranda, M. Z., & Francisco, A. (2017). Evaluación de mezclas de harina de trigo integral con substituto de grasas. RECyT - Revista de Ciencia y Tecnología, 28(1), 4-10. 49 Scheuer, P. M., Mattioni, B., Santos, I. R., Di Luccio, M., Zibetti, A. W., Miranda, M. Z., Francisco, A. (2016). Response surface methodology assessment of the effect of whole wheat flour and fat replacer levels on bread quality. International Food Research Journal, 23(5), 2079-2087. Schmiele, M., Felisberto, M. H. F., Clerici, M. T. P. S., & Chang, Y. K. (2017). MixolabTM for rheological evaluation of wheat flour partially replaced by soy protein hydrolysate and frutooligosaccharides for bread production. LWT - Food Science and Technology, 76(Part B), 259-269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.07.014. Silva, T. H. L. (2020). Determinação experimental das propriedades físicas e químicas de pães durante o assamento. Dissertação. Universidade Federal de Santa Catarina. Silva, W. S. D. (2013). Comportamento mecânico do queijo de coalho tradicional, com carne seca, tomate seco e orégano armazenados sobre refrigeração. Dissertação. Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia. Sola, M. C., Oliveira, A. P., Feistel, J. C., & Rezende, C. S. M. (2012). Manutenção de microrganismos: conservação e viabilidade. Enciclopédia Biosfera, 8(14), 1398-1418. Souza, A. R., Costa, B. A. F., Amaral, E. F. G., Santos, B, T., Clerici, M. T. P. S., & Schmiele, M. (2017). Crioprotetores melhoram as propriedades de pasta da farinha de arroz para panificação sem glúten. III JEA - Jornada Regional Sudeste de Engenharia de Alimentos. Diamantina. Stefanello, R. F., Machado, A. A. R., Cavalheiro, C. P., Santos, M. L. B., Nabeshima, E. H., Copetti, M. V., & Fries, L. L. M. (2018). Trehalose as a cryoprotectant in freeze-dried wheat sourdough production. LWT- Food Science and Technology, 89, 510-517. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.11.011. Stone, H., Bleibaum, R., & Thoma, H. (2020). Sensory evaluation practices. London: Academic Press. 480p. Sumnu, G., Sahin, S., & Sevimli, M (2005). Microwave, infrared and infrared-microwave combination baking of cakes. Journal of Food Engineering. 71(2), 150-155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.10.027. Szczesniak, A. S. (2002). Texture is a sensory property. Food Quality and Preference, 13(4), 215-225. DOI: https://doi.org/10.1016/S0950- 3293(01)00039-8. Taraghikhah, N., Ashtari, S., Asri, N. Shahbazkhani, B., Al-Dulaimi, D., Rostami-Nejad, M., Rezaei-Tavirani, M., Razzaghi, M. R., & Zali, M. R. (2020). An updated overview of spectrum of gluten-related disorders: clinical and diagnostic aspects. BMC Gastroenterology, 20, 258. DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-020-01390-0. Tebben, L., Shen, Y., Li, Y. (2018). Improvers, and functional ingredients in whole wheat bread: A review of their effects on dough properties and bread quality. Trends in Food Science & Technology, 81, 10-24. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.08.015. Teixeira, L. V. (2009). Sensory analysis in the food industry. Journal of Candido Tostes Dairy Institute, 366(64), 12-21. Teotônio, D. O., Costa, B. A. F., Gomes, P. T. G., Santos, M. P., Amaral, E. F. G., Clerici, M. T. P. S., Leoro, M. G. V. L. & Schmiele, M. (2021). Fructo-oligosaccharides, hydrolyzed soy protein and yeast (Saccharomyces sp.) extract as potential cryoprotectans in gluten-free frozen dough and bread quality. Research, Society and Development, 10(3), e44510313556. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i3.13556. Vieira, I. W. (2017). Dieta sem glúten, condições de saúde e qualidade de indivíduos com doença celíaca. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade do Sul de Santa Catarina. Vollmer, M. (2004). Physics of the microwave oven. Physics Education, 39(1), 74-81. Wong, D. W. S. (2018). Mechanism, and Theory in Food Chemistry. New York: Springer International Publishing. 450p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-50766-8. Yang, S., Jeong, S., & Lee, S. (2020). Elucidation of rheological properties and baking performance of frozen doughs under different thawing conditions. Journal of Food Engineering, 284, 110084. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110084. Yolacaner, E. T., Sumnu, G., & Sahin, S. (2017). Microwave-assisted baking. (cap. 6, pp. 117-141). New York: Woodhead Publishing. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100528-6.00006-1. Zanin, S. M. W., Miguel, M. D., Chimelli, M. C., Oliveira, A. B. (2002). Hydrophile-lipophile balance (HLB) determination of vegetal oil family. Visão Acadêmica, 3(1), 13-18. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/acd.v3i1.494. Zaritzky, N. E. (2010). Chemical and physical deterioration of frozen foods. (Cap. 20, pp 561-607). New York: Woodhead Publishing. DOI: https://doi.org/10.1533/9781845699260.3.561. Zhang, B., Yao, H., Qi, H., & Ying, X-G. (2020). Cryoprotective characteristics of different sugar alcohols on peeled Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) during frozen storage and their possible mechanisms of action. International Journal of Food Properties, 23(1), 95-107. DOI: https://doi.org/10.1080/10942912.2019.1710533. 50 Zhang, Y., Li, Y., Wang, H., Oladejo, A. O., Zhang, H., & Liu, X. (2020). Effects of ultrasound-assisted freezing on the water migration of dough and the structural characteristics of gluten components. Journal of Cereal Science, 94, 102893. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.102893. Zhu, Z., Zhou, Q., Sun, D-W. (2019). Measuring and controlling ice crystallization in frozen foods: A review of recent developments. Trends in Food Science & Technology, 90, p. 13-25. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.05.012. 51 4 ARTIGO CIENTÍFICO II: APLICAÇÃO DE GLICEROL, PROTEÍNA HIDROLISADA DE SOJA E SACAROSE COMO CRIOPROTETORES EM MASSA CONGELADA SEM GLÚTEN E FORNEAMENTO POR MICRO-ONDAS Daniela de Oliveira Teotônio1, Sander Moreira Rodrigues1, Irene Andressa1, Glauce Kelly Silva do Nascimento1, Patrícia Aparecida Pimenta Pereira2, Marcio Schmiele1 1Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia, Diamantina, Minas Gerais, Brasil 2Universidade Federal de Ouro Preto, Escola de Nutrição, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil *Autor correspondente: Marcio Schmiele, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia. Rodovia MGT-367 – Km 583, nº 5000 - Alto do Jacuba, CEP: 39.100-000, Diamantina, Minas Gerais, Brasil. E-mail: marcio.sc@ict.ufvjm.edu.br 52 RESUMO Neste trabalho avaliou-se a eficiência do glicerol (0-5 %), da proteína hidrolisada de soja (0-10 %) e da sacarose (0-10 %) em base farinha, como crioprotetores na massa congelada para elaboração de pães sem glúten assados em micro-ondas. O experimento foi conduzido através de um Delineamento Composto Central Rotacional utilizando os crioprotetores como variáveis independentes. Os efeitos deletérios dos cristais de gelo foram minimizados nos pães obtidos após 7 dias de congelamento da massa, inferindo em potencialidade dos crioprotetores testados. Os benefícios dos crioprotetores foram observados nos resultados da curva de congelamento da massa, onde o efeito exotérmico do calor latente da mudança de fase foi minimizado, indicando que os crioprotetores diminuíram a quantidade de água disponível para formação dos cristais de gelo no meio intracelular e extracelular. Os melhores resultados foram observados nos valores de dureza do miolo, os quais variaram entre 20,49 e 60,48 N e 44,88 e 127,15 N para os pães obtidos antes e depois de congelar a massa, respectivamente. Além disso, observou-se uma redução na diferença de volume específico dos pães com o uso dos crioprotetores. Os crioprotetores auxiliaram na obtenção do miolo do pão visualmente uniforme, com a redução no tamanho médio dos alvéolos e manutenção na circularidade dos alvéolos. O ponto otimizado foi obtido com a utilização 2,60 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose, com uma desejabilidade estatística de 74 %. O produto possui apelo de apresentar baixos teores de lipídeos e açúcares totais e fonte de fibra alimentar. Palavras-chaves: criopreservação; cristais de gelo; glicerol; panificação; proteína de soja; sacarose. 53 ABSTRACT This work evaluated the efficiency of glycerol (0-5 %), hydrolyzed soy protein (0-10 %) and sucrose (0-10 %) flour based, as cryoprotectants in the frozen dough for the preparation of gluten- free bread baking in the microwave. The experiment was conducted using cryoprotectants as independent variables through a Central Composite Design. The deleterious effects of ice crystals were minimized in the bread obtained after seven days of freezing the dough, inferring the potentiality of the cryoprotectants tested. The benefits of cryoprotectants were observed in the results of the mass freezing curve. The exothermic effect of the latent heat of the phase change was minimized, indicating that the cryoprotectants reduced the amount of water available to form ice crystals in the intracellular and extracellular environment. The best results were observed on crumb hardness values, which varied between 20.49 and 60.48 N and 44.88 and 127.15 N for the bread obtained before and after freezing the dough, respectively. In addition, there was a reduction in the difference in specific volume of bread using cryoprotectants. Cryoprotectors helped obtain a visually uniform bread crumb, reducing the average size and maintaining the circularity of the alveoli. The optimal point was obtained using 2.60 % glycerol, 4.94 % hydrolyzed soy protein and 4.52 % sucrose, with statistical desirability of 74 %. The final product has the appeal of low lipids and total sugars levels and is a source of dietary fiber per serving (50 g). Keywords: bakery; cryopreservation; ice crystals; new product; yeast. 54 4.1 Introdução Os tratamentos térmicos são amplamente aplicados para a conservação dos alimentos, destacando-se a esterilização, a pasteurização, a tindalização, o branqueamento, a refrigeração e o congelamento. Fellows (2017) descreve o congelamento como a operação unitária de redução da temperatura de um alimento abaixo do ponto de congelamento, cujo objetivo principal é a conservação, sem que ocorram mudanças significativas nas propriedades tecnológicas, na qualidade sensorial ou no valor nutricional. A formação dos cristais de gelo durante o congelamento provoca mudanças físicas na estrutura do alimento em níveis micro e macromoleculares (JAMES et al., 2015). O controle da taxa de congelamento utilizada é importante, pois a velocidade de congelamento está relacionada diretamente com a formação dos cristais de gelo, que por sua vez, podem impactar diretamente na integridade celular da matriz alimentícia. No congelamento rápido (0,5 a 3 cm h-1) ocorre a formação de micro cristais de gelo. Devido ao tamanho reduzido desses cristais, os danos causados na matriz alimentar são menores em comparação ao congelamento lento. No congelamento lento (0,2 cm h-1), a temperatura é reduzida de forma lenta e gradual até o valor desejado, fazendo com que os cristais de gelo formados sejam maiores em relação ao congelamento rápido. Além disso, o controle da nucleação dos cristais de gelo durante o congelamento lento e menor, o que possibilita a formação de cristais no meio intracelular e extracelular dos componentes da matriz alimentícia, promovendo danos à estrutura celular (DAMODARAN e PARKING, 2017). O congelamento intermediário surge como alternativa de suprir os efeitos deletérios que os congelamentos lento e rápido podem provocar sobre a estrutura da massa de pães com e sem glúten e/ou sobre os micro-organismos. Neste tipo de congelamento, a formação inicial dos cristais de gelo promove a saturação do meio extracelular dos micro-organismos, permitindo que ocorra a migração da água intracelular para o meio externo em função da maior concentração de sólidos, diminuindo a temperatura de congelamento da água livre e impedindo a formação de cristais de gelo dentro da célula da levedura (MEZIANI et al., 2011; MEZIANI et al., 2012). A produção de massas congeladas no setor de panificação sem glúten vem ganhando grande destaque no mercado de panificação. O emprego dessa tecnologia possibilita a otimização 55 do processo de produção e a padronização dos produtos, possibilitando o acesso à produtos frescos ao consumidor em qualquer momento (LEONARDI e AZEVEDO, 2018). Além disso, favorece a maciez do miolo e as características sensoriais de um “pão quentinho” e “fresco”, o que muitas vezes é limitado dada a qualidade tecnológica dos pães sem glúten quanto comparados aos pães “tradicionais”. Entretanto, o grande desafio tecnológico para a produção das massas congeladas é a preservação da viabilidade das leveduras na etapa de fermentação. Na formulação do pão sem glúten ocorre uma maior adição de água em relação aos pães com glúten para a hidratação adequada dos componentes da formulação. Essa água adicional pode danificar as células da levedura durante a etapa de formação dos cristais de gelo e da manutenção da cadeia de frio da massa congelada. As células das leveduras podem sofrer injúrias pelo frio ou até mesmo ocorrer a morte celular sem o uso da proteção adequada para suportar baixas temperaturas (cold damage and survive in the subzero environment). Outro dano muito comum aos micro-organismos é conhecido como o fenômeno de manter as células viáveis, mas não cultiváveis (viable but non-cultivable - VBNC) (XU et al., 2021). Para contornar esse desafio, sugere-se a aplicação de substâncias que forneçam a crioproteção durante a etapa de conservação ao frio (ORTOLAN et al., 2015; BHATTACHARYA, 2018). A crioproteção foi apresentada pela Sociedade de Criobiologia para descrever a ação de uma substância de forma isolada ou combinada, as quais possuem a capacidade de manter a atividade bioquímica das células após o processo de congelamento, manutenção da cadeia de frio e descongelamento (KUNSLER, 2017). A proteção se deve em relação aos danos mecânicos, choque osmótico e acúmulo excessivo de solutos. Portanto, grandes esforços têm sido feitos para aplicar materiais eficazes de controle da nucleação regular na formação dos cristais de gelo durante a criopreservação (KENIJZ et al., 2019). A aplicação dos crioprotetores no processo de congelamento está diretamente relacionada com a formação dos cristais de gelo, atuando na redução do ponto de fusão da solução, modificando o ponto de congelamento e a temperatura de transição vítrea, a fim de garantir que o congelamento ocorra apenas no meio extracelular (BHATTACHARYA, 2018). A atuação específica de cada crioprotetor no meio depende diretamente da composição química da formulação. Os crioprotetoteres são classificados como intracelulares (penetrantes) ou extracelulares (não penetrantes) de acordo com o mecanismo de atuação (NUNES et al., 2015; 56 KENIJZ et al., 2019). Os crioprotetores intracelulares ou penetrantes atuam através das propriedades coligativas com a água, reduzindo o ponto crioscópico e aumentando a quantidade de água que permanece no estado líquido sob baixas temperaturas, o que proporciona a redução da concentração intracelular de solutos, promovendo um ambiente menos danoso às células dos micro-organismos durante o processo de congelamento. Os crioprotetores devem ser substâncias de baixa massa molar e com propriedades anfipáticas, sendo o glicerol e o dimetilsulfóxido os mais aplicados (SOLA et al., 2012; MOTTA et al., 2014). Os crioprotetores extracelulares ou não penetrantes são moléculas que possuem a capacidade de induzir o aumento na osmolaridade do meio externo, proporcionando a saída de água do meio intracelular para o extracelular, prevenindo a formação de cristais de gelo intracelular durante o congelamento. As principais substâncias utilizadas nesse grupo são: monossacarídeos (glicose, frutose, manitol, sorbitol), oligossacarídeos (sacarose e trealose) e polissacarídeos (dextranas, metilcelulose e gomas) (SOLA et al., 2012; JAMES et al., 2015, BHATTACHARYA, 2018). Além disso, podem ser utilizadas as proteínas de nucleação de gelo (INPs) e glicoproteínas anticongelantes (AF(G)Ps) A habilidade de interação com as moléculas de água é uma das principais características que tornam os crioprotetores atrativos na proteção de micro-organismos contra os efeitos adversos do congelamento, sendo os compostos mais utilizados em alimentos os: (i) carboidratos de baixa massa molecular (trealose e sacarose); (ii) hidrocoloides (gomas); (iii) compostos orgânicos da função álcool (glicerol) (SOLA et al., 2012). Os materiais bioinspirados (bio-inspired) controladores na formação dos cristis de gelo são mais eficazes e mais seguros na criopreservação em comparação com pequenas moléculas orgânicas. A otimização dos diferentes tipos de crioprotetores em relação à concentração e temperatura ideal para adição tem sido desenvolvida para se adequar dependendo do material biológico. O objetivo desse estudo foi aplicar o glicerol, a proteína hidrolisada de soja (PHS) e a sacarose como substâncias crioprotetoras em massa congeladas para pães sem glúten, avaliando o desempenho dessas substâncias em relação a biopreservação da atividade das leveduras durante o processo de congelamento/descongelamento da massa e a influência nas características tecnológicas dos pães produzidos a partir da massa congelada. 57 4.2. Material e Métodos 4.2.1 Matéria-prima e formulação da massa A formulação da massa foi desenvolvida através de pré- testes realizados no Laborátorio Intregrado de Cereais e Lipídios (LICEL) nas dependências da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucurí (UFVJM). Os ingredientes utilizados foram: farinha de arroz (100 %), sacarose (2 %), ovos in natura (12 %), óleo de canola (4 %), gordura vegetal hidrogenada (4 %), lecitina de soja (1 %), emulsificante comercial composto por monoglicerídeos destilados, estearato de potássio, monoestearato de sorbitana e monoestearato de polioxietileno sorbitano (0,5 %), amido de mandioca (10 %), amido de milho nativo (30 %), amido de milho fosfatado (10 %), albumina de ovo comercial desidratada (5 %), goma xantana (1,0 %), psyllium, (0,5 %), hidroxipropilmetilcelulose (0,5 %), fermento biológico fresco (1,6 %), cloreto de sódio (1,8 %) e água filtrada (140 %) para a amostra padrão. A quantidade de água foi ajustada de acordo com a necessidade para atingir a consistência adequada da massa para os ensaios do delineamento experimental. Os crioprotetores utilizados foram o glicerol, a proteína hidrolisada de soja e a sacarose. 4.2.2 Delineamento experimental As concentrações dos crioprotetores foram definidas através da aplicação de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 2³, com as variáveis independentes sendo o glicerol (X1), a proteína hidrolisada de soja (X2) e a sacarose (X3). Os níveis mínimo e máximo do glicerol foram definidos através de resultados disponíveis na literatura, já para sacarose é a proteína hidrolisada de soja , os níveis mínimo e máximo foram definidos através de resultados de estudos ainda não publicados do grupo de pesquisa do Laborátorio Intregrado de Cereais e Lipídios (LICEL) nas dependências da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucurí (UFVJM) . Os crioprotetores substituíram parcialmente a farinha de arroz para o correto balanço de massa da formulação. A Tabela 4.1 apresenta os níveis codificados e reais das variáveis independentes para os ensaios. Os ensaios foram processados de forma randômica em dois blocos, sendo que para cada um dos blocos foi elaborado uma amostra padrão. 58 Tabela 4.1: Níveis codificados e reais das variáveis independentes compostas pelo glicerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose em substituição à farinha de arroz Trial Codified levels Real levels (%, in rice flour basis) Glycerol Hydrolyzed soy protein Sucrose Glycerol Hydrolyzed soy protein Sucrose 1 –1 –1 –1 1.0 2.0 2.0 2 +1 –1 –1 4.0 2.0 2.0 3 –1 +1 –1 1.0 8.0 2.0 4 +1 +1 –1 4.0 8.0 2.0 5 –1 –1 +1 1.0 2.0 8.0 6 +1 –1 +1 4.0 2.0 8.0 7 –1 +1 +1 1.0 8.0 8.0 8 +1 +1 +1 4.0 8.0 8.0 9 –1.68 0 0 0.0 5.0 5.0 10 +1.68 0 0 5.0 5.0 5.0 11 0 –1.68 0 2.5 0.0 5.0 12 0 +1.68 0 2.5 10.0 5.0 13 0 0 –1.68 2.5 5.0 0.0 14 0 0 +1.68 2.5 5.0 10.0 15 0 0 0 2.5 5.0 5.0 16 0 0 0 2.5 5.0 5.0 17 0 0 0 2.5 5.0 5.0 Standard - - - 0.0 0.0 0.0 Source: Authors, 2022. 59 4.2.3 Elaboração da massa As massas foram preparadas pelo método de dois estágios (Figura 4.1), conforme descrito por Teotônio et al. (2021). No primeiro estágio ocorreu a formação da fase creme através da mistura da gordura vegetal hidrogenada, lecitina de soja, emulsificante comercial, óleo de canola, sacarose e ovos in natura, com o objetivo de incorporar de ar na massa e facilitar a nucleação das células de ar. Este processo foi realizado em batedeira culinária planetária BBP520 (Britânia, Curitiba, BRA), na velocidade 3 por três min. No segundo estágio foram incorporados os demais ingredientes, ocorrendo a formação da fase massa, repetindo-se o procedimento de mistura na velocidade 3 por três min. Em seguida, a massa foi dividida em porções de 65 g em embalagens rígidas de polipropileno biorientado com capacidade de 100 mL (6,5 cm de diâmetro e 4,7 cm de altura), metade das porções foi congelada e armazenada em freezer DFN41 (Electrolux, Curitiba, BRA) a -18 ºC por sete dias (denominadas de massas congeladas e descongeladas - CD). A outra metade das porções (denominadas de massas sem congelar- SC) foram fermentadas em BOD RFE38 (Lucadema, São José do Rio Preto, BRA) a 37 ºC/60 min. Para que não ocorresse o ressecamento da massa durante o processo de fermentação, foi colocado no interior da BOD um recipiente contendo água quente, esse procedimento foi realizado tanto para as massas sem congelar - SC como para as massas congeladas e descongeladas- CD. O assamento foi realizado em forno micro-ondas caseiro NN-ST254WRU com potência máxima de 700 W, (Panasonic, Manaus, BRA). O tempo de assamento das massas foi definido através de pré testes, considerando as potências disponíveis no micro-ondas utilizado no presente estudo. O binômio ideal para o assamento no micro-ondas utilizado foi de 1,5 min utilizando-se 70 % da potência do micro-ondas, foi assado uma unidade do pão por vez. Após o assamento, os pães foram resfriados à temperatura ambiente por 2 h e embalados em embalagens flexíveis de polipropileno para realização das análises no mesmo dia do processamento. O descongelamento das massas CD, foi realizado em refrigerador DFN41 a 7 °C por 15 h. As massas descongeladas foram fermentadas e forneadas nas condições anteriores, sendo que o tempo total de fermentação foi de 120 min. Os pães foram fatiados em fatiadora FPV12 60 (Venâncio, Caxias do Sul, BRA) com espessura de 12 mm para cada fatia. Figura 4.1: Procedimento de produção da massa congelada Fonte: Dos Autores (2022). 4.3 Métodos 4.3.1 Volume de expansão das massas O volume de expansão das massas foi determinado através de metodologia descrita por (Teotônio et al., 2021), em triplicata. A quantificação foi feita através da inserção de 100 mL de massa em proveta de 250 mL e submetidas à temperatura de fermentação de 37 ºC em BOD. O aumento do volume da massa foi registrado a cada 10 min, durante 80 min, para as massas sem congelamento (MSC) no dia do processamento e por 120 min para as massas congeladas (MC). Através do binômio tempo de fermentação x aumento de volume foi plotado o gráfico e realizada a integração da área abaixo da curva (AUC – area under curve). O Cálculo da integração foi realizado em software OriginPro 8®, 2017 – Data Analysis and Graphing Software. 61 4.3.2 Avaliação das propriedades tecnológicas dos pães sem glúten obtidos das massas antes e depois do congelamento 4.3.2.1 Volume específico O volume específico dos pães foi avaliado através do método 10-05.01 da AACCI (2010), baseado no deslocamento de sementes de painço. A análise foi realizada em triplicata e os resultados expressos em L/kg. 4.3.2.2 Análise de imagem do miolo A análise de imagem foi realizada em quatro fatias dos pães conforme descrito por (TASIGUANO et al., 2019). As imagens foram obtidas por digitalização em resolução de 600 dpi em scanner MFC-8952DW (Brother, Ho Chi Minh, VTN) utilizando papel preto como background. As imagens foram salvas no formato jpeg e analisadas pelo software Image J (National Institutes of Health, Bethesda, USA). As medidas das imagens digitalizadas foram obtidas em pixels e convertidas em mm usando valores de comprimento baseado na largura da fatia. As imagens foram configuradas para o formato de 8 bits em tons de cinza, o contraste foi ajustado, e o algoritmo de Otsu foi escolhido para a limiarização para a análise do tamanho médio dos alvéolos (mm2) e a circularidade dos alvéolos. 4.3.2.3 Cor instrumental do miolo A cor instrumental foi determinada em triplicata utilizando-se um colorímetro espectrofotômetro CM-5 (Konica Minolta, Chiyoda, JAP), conforme metodologia proposta por Ortolan et al. (2015). O iluminante D65, o ângulo de 10° para o observador, o modo RSIN e o sistema de cor CIELAB foram estabelecidos para realizar a análise. 4.3.2.4 Textura instrumental do miolo Os testes de compressão foram realizados em texturômetro TAX.XT Plus (Stable Micro Systems, Godalming, GBR) utilizando-se probe (P/36), através do método 74-09.01 (AACCI, 2010). Para a análise de textura foi utilizada a velocidade de pré-teste, teste e pós-teste de 1,0, 1,0 e 10,0 mm/s, respectivamente, limiar de detecção de 0,049 N e distância de compressão de 40 %, utilizando-se duas fatias de 12 mm de espessura cada. As leituras foram realizadas com oito repetições. Os parâmetros avaliados foram firmeza e dureza e os dados expressos em N. 62 4.3.2.5 Atividade de água A atividade de água foi determinada utilizando higrômetro AquaLab 4TE Duo (Decagon, Pullman, USA) a 25 ºC, em triplicata, como descrito por Silva et al. (2021). 4.3.2.6 Umidade A umidade foi determinada segundo o método 44-15.02 da AACCI (2010), em triplicata, e os resultados expressos em porcentagem. 4.3.2.7 Composição centesimal e valor calórico total A composição centesimal da amostra padrão e do ponto otimizado foi determinada em relação à umidade (método 44–15.02), cinzas (método 08–01.01), proteínas (método 46–13.01; N=5,95) e lipídios (método 30–25.01) (AACCI, 2010). Os carboidratos digestíveis compostos por açúcares disponíveis e o amido foram analisados pelo método 982.14 e a fibra alimentar total foi quantificada pelo método 978.10 (AOAC, 2019). O valor calórico total foi calculado considerando o método de conversão de Atwater (Merril e Watt 1973), conforme descrito por Souza e Schmiele (2021). Todas as análises foram realizadas em triplicata. 4.4 Análise estatística Os dados obtidos nos ensaios do delineamento experimental foram avaliados através de Metodologia de Superfície de Resposta para cálculo dos coeficientes de regressão e análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 10 %. Para o presente trabalho foi adotado coeficiente de regressão mínimo (R2) da ANOVA de 0,70. O ponto otimizado foi determinado através de metodologia proposta por Derringer e Suich (1980). Os dados da composição centesimal e do valor calórico total foram avaliados pelo teste t-Student (p<0,05) 63 4.5 Resultados e Discussão 4.5.1 Volume de expansão das massas fermentadas antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento O volume de expansão das massas durante a fermentação é um importante parâmetro para avaliar a atividade metabólica da levedura, além de estimar a potencialidade dos crioprotetores durante a etapa de congelamento e descongelamento da massa. Os resultados obtidos para os ensaios e para a amostra padrão estão apresentados na Figura 4.2. Figura 4.2: Área abaixo da curva para o crescimento da massa antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento Média de três repetições e o desvio padrão representado pela barra vertical (I). Fonte: Dos autores (2022). Os valores do volume de expansão variaram entre 1284 e 3887 AUC para os ensaios sem congelamento e a amostra padrão foi de 2684 AUC. O termo quadrático do glicerol apresentou efeito significativo sobre esta resposta (β11 = –592 e p = 0,026). No entanto, somente 62,37 % das respostas podem ser explicadas pelo modelo matemático, impossibilitando a gerar a curva de contorno. O valor médio do volume de expansão das massas sem congelamento (SC) foi de 3254 AUC, sendo 21,24 % maior que da amostra padrão. Os valores obtidos para a área abaixo da curva são maiores para massas SC em 64 comparação aos resultados após o descongelamento (massas CD). Esse comportamento era esperado, uma vez que a queda desses valores está diretamente relacionada ao dano celular promovido pelo frio às células da levedura. Entretanto e possível inferir que a combinação dos crioprotetores melhorou o volume de expansão das massas em alguns ensaios, com destaque para os ensaios 9 e 10 que apresentaram a menor variação dos resultados do volume de expansão das massas SC para massa CD. O efeito negativo observado pelo glicerol quando usado em altas concentrações podem ser explicados pelas propriedades coligativas com a água, uma vez que este crioprotetor é considerado penetrante, o que pode ter resultado em uma diminuição na atividade metabólica da levedura. Ao avaliar o volume de expansão das massas congeladas e descongeladas, os dados variaram entre 387 e 1039 AUC e a amostra padrão apresentou um valor de 1114 AUC. O melhor efeito foi proporcionado pelo termo linear da sacarose (β3 = 117). Os resultados são explicados em 79,41 % pelo modelo matemático preditivo. A interação entre a proteína hidrolisada de soja e a sacarose apresentou influência significativa negativa no parâmetro avaliado (β23 = –209) e as interações entre glicerol/proteína hidrolisada de soja e glicerol/sacarose, não apresentaram diferença significativa (Tabela 4.2). Como os crioprotetores apresentam a ação benéfica na manutenção da viabilidade celular dos micro-organismos ao congelamento, a avaliação em tempos maiores de congelamento (acima de 7 dias) poderiam explicar melhor o comportamento sobre o volume de expansão das massas. Além disso, a adição de 2 % de sacarose na formulação padrão pode ter mascarado levemente os resultados, uma vez que a amostra padrão apresentou valores superiores aos ensaios do delineamento experimental. Já a diferença entre o volume de expansão das massas sem congelamento e das masas congeladas e descongeladas foram encontrados valores entre –13,86 e –90,04 % para os ensaios. Os crioprotetores apresentaram efeito significativo sobre a diferença no volume de expansão das massas (p≤0,036). O termo quadrático do glicerol (β11 = 11,71; p < 0,001) e o termo linear da sacarose (β1 = 5,60; p < 0,001) apresentaram os melhores efeitos crioprotetores, atuando de forma a diminuir a queda do volume de expansão após a etapa de congelamento/descongelamento. No entanto, somente 66 % dos valores experimentais foram explicados pelo modelo matemático preditivo. O efeito dos crioprotetores pode ser observado quando comparados à diferença de volume para a amostra padrão (–57,40 %). 65 Tabela 4.2: Modelos matemáticos das variáveis dependentes volume de expansão, volume específico, diferença de volume e características de alveolagem do miolo sem congelamento e após o congelamento e descongelamento com os parâmetros significativos (p≤0,10) Variáveis dependentes Modelo matemático p-valor R² (%) Volume de expansão (AUC) 1145 – 65x12 – 67x2 – 61x22 + 117x3 –193x32 – 209x2x3 0,001 79,41 Volume específico (L.kg-1) 1,26 + 0,12x1 + 0,14x12 + 0,21x2 + 0,15x22 + 0,23x3 – 0,14x2x3 0,002 85,96 Diferença de volume (%) – 53,27 + 7,35x1 + 6,12x12 + 14,51x2 + 13,93x22 + 14,98x3 – 8,44x2x3 0,002 78,43 CircularidadeCD 0,78 + 0,01x1 + 0,07x2 – 0,03x12 – 0,01x22 + 0,01x1x3 + 0,02x2x3 0,041 72,93 Tamanho médio de alvéolos (mm²) 0,02 + 0,01x1 – 0,01x3 – 0,01x12 – 0,02x22 + 0,02x2x3 0,003 81,63 Tamanho médio de alvéolos (mm²)CD 0,07 – 0,02x2 – 0,03x3 – 0,01x12 – 0,01x22 + 0,01x32 + 0,01x1x2 + 0,01x1x3 + 0,02x2x3 0,002 90,37 Variação de cor ΔE 13,83 – 0,54x1 + 2,70x2 – 1,16x3 – 0,84x12 – 2,90x22 + 1,13x1x3 – 0,42x2x3 0,005 83,93 Variação de cor ΔECD 14,64 + 3,14x2 – 1,81x12 – 2,94x22 0,002 82,56 CD Variáveis dependentes das massas congeladas e descongeladas; x1, x2 e 3x = valores codificados para glicerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose; R2 = Coeficiente de determinação da análise de variância. Fonte: Dos autores (2022). A formação de cristais de gelo dentro das células das leveduras é o principal responsável pelo dano e/ou morte celular. Quanto menor a formação destes cristais intracelulares, maior é a viabilidade das leveduras (YANG et al., 2019; YU et al., 2020; XU et al., 2022). Embora o ciclo de congelamento e descongelamento tenha afetado o volume de expansão da massa, observou-se que às substâncias adicionadas proporcionaram efeitos 66 crioprotetores em baixas temperaturas. Teotônio et al. (2021) avaliaram o efeito crioprotetor do fruto-oligossacarídeo, proteína hidrolisada de soja e extrato de levedura em massa congelada de pães sem glúten armazenadas congeladas por 7 dias, verificando que todos os ensaios após o ciclo de congelamento e descongelamento apresentaram o aumento do volume de expansão da massa quanto comparado com o controle. Os melhores resultados foram encontrados nas maiores concentrações de fruto-oligossacarídeos e concentrações intermediárias da proteína hidrolisada de soja. Em nosso estudo também foi possível observar a influência da proteína hidrolisada de soja no volume de expansão da massa, sendo que os melhores resultados foram obtidos com as maiores concentrações de sacarose e níveis intermediários de glicerol e proteína hidrolisada de soja. Park et al. (2016) estudaram o efeito do fruto-oligossacarídeo e o isomalto- oligossacarídeo como substâncias crioprotetoras em massa congelada com glúten e observaram uma redução dos efeitos deletérios provocados pelo congelamento e descongelamento da massa nos pães, melhorando o volume específico, o qual está diretamente associado ao desenvolvimento da massa durante a fermentação, indicando a capacidade crioprotetora das substâncias avaliadas. Às curvas de contorno (Figura 4.3) demostraram que os maiores valores de volume de expansão da massa CD foram encontrados com as maiores concentrações de sacarose, níveis intermediários de glicerol e teores de proteína hidrolisada de soja entre 2 e 4 %, demostrando que a sacarose apresentou melhor efeito sobre o parâmetro analisado. Figura 4.3: Curvas de contorno para o volume de expansão das massas congeladas e descongeladas Fonte: Dos autores (2022). 67 Os resultados apresentados podem estar associados às propriedades de interação de cada substância com a água. A sacarose apresenta efeito osmótico ao meio, onde uma parte da água permanece não congelável. Dessa maneira, quando a água congelável cristaliza formando os cristais de gelo, a concentração restante de soluto na fase líquida aumenta, promovendo a queda o ponto de congelamento da água remanescente na massa. Em seguida, quando ocorre o congelamento do restante da fase líquida, a mobilidade das moléculas fica restritas e as reações que dependem da difusão entre os meios reduzem consideravelmente a velocidade, por consequência da perda de mobilidade intracelular (DAMODARAN e PARKING, 2017; FELLOWS, 2017). As moléculas de água se tornam não congeláveis, ou seja, não ocorre a formação adicional de cristais de gelo. Como resultado dessa interação, a sacarose promove a desidratação das células da levedura, contribuindo na melhoria da velocidade de fermentação após o processo de descongelamento e reidratação das leveduras, justificando assim a necessidade do congelamento lento das massas (DAMODARAN e PARKING, 2017). O glicerol é um composto orgânico pertencente à classe dos álcoois, sendo um poliol, os quais tendem a estabilizar os sistemas de água/amido. Por promoverem mudanças na constante dielétrica da água, parte da estrutura da água que envolve a cadeia do amido se liga ao glicerol, isso ocorre devido a afinidade de formação de ligações de hidrogênio entre glicerol/água. Essa interação faz com que a água presente se torna “não congelável”, reduzindo a água disponível no sistema (HUANG et al., 2011). Os polipeptídios e/ou peptídeos apresentam maiores efeitos osmóticos nas leveduras em função da interação dos aminoácidos polares (aniônicos e catiônicas) e neutros. Além disso, as proteínas apresentam elevada capacidade de retenção de água, proporcionando a redução do solvente disponível para congelamento, implicando na redução dos cristais formados no meio intracelular, possibilitando melhor desenvolvimento das leveduras (DAMODARAN e PARKING, 2017; WONG, 2018). 4.6 Avaliação tecnológica dos pães 4.6.1 Volume específico O volume específico é um dos primeiros parâmetros indicadores da qualidade do pão 68 produzido e depende diretamente da expansão do volume da massa durante a fermentação e do processo de cozimento (PACKKIA-DOSSET et al., 2019). A Figura 4.4 apresenta os resultados obtidos para o volume específico dos pães produzidos a partir das massas sem congelamento (SC) é das massas congeladas/descongeladas(CD) e a diferença de volume após o processo de manutenção da cadeia do frio e descongelamento do produto. Os dados para o volume específico dos pães obtidos das massas SC variaram entre 1,79 e 3,02 L.kg-1, sendo que os principais parâmetros que influenciaram as respostas foram os termos linear (β2 = –0,19; p < 0,034) e quadrático (β22 = –0,21; p < 0,032) da proteína hidrolisada de soja e linear da sacarose (β3 = –0,20; p < 0,029). No entanto, o coeficiente de determinação da ANOVA foi de 67,20 %, indicando que o modelo matemático não foi preditivo, impossibilitando a geração das curvas de contorno. Este resultado corrobora com os dados de volume de expansão das massas SC submetidas ao processo de fermentação, as quais também não apresentaram influência estatística pelos crioprotetores utilizados, em relação a predição dos modelos matemáticos. A médias dos volumes específicos dos pães dos ensaios foi de 2,69 L.kg-1, inferior à amostra padrão (3,00 L.kg-1). O maior volume específico (3,02 L.kg-1) foi obtido pelo ensaio 10, o que permite inferir que maiores concentrações de glicerol e níveis intermediários de proteína hidrolisada de soja e sacarose foram os que apresentaram os melhores resultados neste parâmetro. Após o ciclo de congelamento e descongelamento das massas, os pães apresentaram volumes específicos entre 0,69 e 2,05 L.kg-1, sendo que os termos lineares da sacarose (β3 = 0,23) e do PHS (β2 = 0,21) foram os que apresentaram melhor efeito sobre a resposta. Através do coeficiente de determinação, verificou-se que 85,93 % das respostas são explicadas pelo modelo matemático (Tabela 4.2). As curvas de contorno (Figura 4.5) indicaram que maiores níveis das variáveis independentes resultam em maiores volumes específicos dos pães, principalmente quando comparados à amostra padrão, a qual apresentou um volume específico de 1,40 L.kg-1. A diferença de volume para os ensaios variou entre –73,76 e 13,34 % e apresentou valor de 57,17 % para a amostra padrão. Estes resultados são explicados pelo modelo matemático preditivo em 78,43 %, sendo que os melhores efeitos foram observados pela sacarose (β3 = 14,98) e pela PHS (β2 = 14,51 e β22 = 13,93). O único efeito negativo foi observado pela interação da proteína 69 hidrolisada de soja com a sacarose, apresentando o efeito significativo negativo (β23 = –8,44) (Tabela 4.2). Figura 4.4: Volume específico e diferença de volume dos pães produzidos a partir das massas sem congelamento e das massas congelada e descongelada Média ± desvio padrão (n=3). Fonte: Dos autores (2022). Chen et al., (2017) estudaram peptídeos anticongelantes hidrolisados de colágeno de pele de porco aplicados na criopreservação de massa congelada com glúten e encontraram resultados similares a este estudo, com a redução do volume específico após o ciclo de congelamento e descongelamento da massa. Halargada (2017) avaliou a capacidade crioprotetora de substâncias ativas como a trealose, aditivos para massa de panificação (emulsificantes e ácido ascórbico) e alguns complexos enzimáticos (glicose oxidase, complexo lipases e xilanases e α- amilases fúngicas), reportando a diminuição do volume específico dos pães produzidos a partir da massa congelada com glúten durante o ciclo de congelamento e descongelamento. Arkabarian et al, (2016) observaram efeito semelhante ao estudar as propriedades reológicas de massas doces com glúten congeladas adicionadas de goma xantana, observando a redução do volume específico após o armazenamento congelado. Entretanto, a adição da goma xantana melhorou o volume específico final dos pães após o ciclo de congelamento e 70 descongelamento. A redução do volume específico durante o ciclo de congelamento e descongelamento pode estar relacionada com a formação dos cristais de gelo que penetram na levedura ou por uma possível oscilação de temperatura durante a manutenção da cadeia de frio, diminuindo a capacidade fermentativa das leveduras e a sobrevivência durante a etapa de armazenamento congelado (DING et al., 2015). Mesmo com a redução do volume após o ciclo de congelamento e descongelamento, observou-se que o ensaio 6 apresentou um volume específico maior (13,34 %) após o processo de congelamento e descongelamento quando comparado à amostra de antes da conservação pelo frio. Efeito semelhante foi observado nos ensaios 8 e 12, embora em menor proporção. Esses resultados apontam que o glicerol, a proteína hidrolisada de soja é a sacarose tiveram influências positivas e significativas no volume específico, demostrando que as substâncias utilizadas apresentaram capacidade crioprotetora sobre a viabilidade das células da levedura e na manutenção da integridade das massas. A Figura 4.5 apresenta as curvas de contorno para os parâmetros de volume específico e diferença de volume para os pães CD. As áreas para obtenção de maiores valores para o volume específico foram obtidas com as maiores concentrações de sacarose, proteína hidrolisada de soja e glicerol. Resultados semelhantes foram observados por Huang et al., (2011), os quais avaliaram a influência do glicerol nas propriedades de absorção de água em massas congeladas com glúten e nas características tecnológicas dos pães produzidos. Os resultados reportados mostraram que adição de 2 e 3 % de glicerol nas formulações melhorou a queda do volume específico durante o armazenamento congelado em comparação à amostra padrão. Avaliando a diferença de volume observou-se que o glicerol foi o principal responsável pelas menores diferenças entre o volume antes do congelamento (massa fresca) e após o ciclo de congelamento e descongelamento. Izawa et al. (2004) e Myres e Attfield (1999) avaliaram a adição de glicerol em produtos de panificação e observaram melhora na capacidade de fermentação da massa, aumentando o desenvolvimento dos pães durante a fermentação, contribuindo para melhoria de características tecnológicas importantes como volume específico, além de reduzir o estresse causado sobre a estrutura celular da levedura durante o congelamento e armazenamento congelado. 71 Figura 4.5: Curvas de contorno para o volume específico e diferença de volume dos pães obtidos das massas congeladas e descongeladas F Fonte: Dos autores (2022). Volume específico (𝐋. 𝐤𝐠−𝟏) Diferença de volume (%) 72 Essa funcionalidade do glicerol pode estar associadas ao mecanismo de crioproteção na célula da levedura, que acontece por meio da ligação de hidrogênio das hidroxilas do glicerol com a água, diminuindo o ponto de congelamento e limitando a proporção de água não congelável, reduzindo a quantidade de água disponível para formação dos cristais de gelo, permitindo melhor desenvolvimento da massa, o que está diretamente relacionado ao volume específico dos pães (AGUIAR et al., 2012; SAEKI et al., 2015; DAMODARAN e PARKING, 2017). 4.6.2 Análise de imagem e variação de cor instrumental A análise de imagem é considerada como uma extensão das primeiras impressões visuais que o produto provoca ao consumidor alvo. A Figura 4.6 apresenta a imagem visual das fatias dos pães obtidos das massas SC e CD e a Tabela 4.4 os dados obtidos na análise. As primeiras impressões visuais das fatias depois do processo de congelamento mostram a estrutura dos alvéolos mais regulares e menores áreas de erupção da massa. Além disso, a estrutura do miolo apresentou melhor uniforme alveolar. A circularidade dos alvéolos nos pães produzidos a partir da massa SC apresentou valor médio de 0,736 para os ensaios e de 0,740 para a amostra padrão, sendo que nenhuma das variáveis independentes influenciou esta resposta para os pães (Tabela 4.4). A ANOVA apresentou R2 de somente 38,69 %. Como os valores médios dos ensaios encontram uma variação de apenas 0,54 %, infere-se que o uso dos crioprotetores não alterou a circularidade dos alvéolos dos pães. No entanto, a circularidade dos alvéolos dos pães CD foi influenciada pelos crioprotetores, com valores que variaram de 0,682 a 0,800, sendo explicados em 72,93 % pelo modelo matemático. A PHS (β2 = 0,006) e o glicerol (β1 = 0,010) em níveis fatoriais e as interações glicerol/sacarose (β13 = 0,011) e PHS/sacarose (β23 = 0,016) apresentaram influência positiva, enquanto os termos quadráticos da PHS (β22 = –0,011) e glicerol (β11 = –0,030) (Tabela 4.2) apresentaram influência negativa sob o parâmetro, resultados semelhantes foram observados por Matos e Rosel (2012), que estudaram pães sem glúten frescos e encontraram valores de circularidade variando entre 0,64 a 0,81, já Zambelli et al., (2014) , avaliaram a circularidade em pães tipo forma , acrescidos de farinhas não-formadoras de glúten (Açaí em pó/polidextrose e brócolis/polidextrose) e reportou valores de circularidade de alvéolos variando entre 0,811 a 0,894. 73 Figura 4.6: Aparência visual das fatias dos pães obtidos das massas sem congelamento e massas congeladas e descongeladas SC – Sem Congelar; CD – Congelado e descongelado . Fonte: Dos autores (2022). Esse comportamento pode ser observado na Figura 4.7, onde a curva de contorno, indicou que os maiores valores de circularidade foram encontrados com o uso do glicerol e da PHS. A circularidade indica o quanto os alvéolos se aproximam ou não de um círculo perfeito, com valores que variam de 0 a 1, sendo que 1 representa o valor de um círculo perfeito (NEVES, GOMES e SCHMIELE, 2020). 74 Tabela 4.4: Dados obtidos para a análise de imagem e variação de cor das fatias dos pães antes do congelamento e depois do ciclo de congelamento e descongelamento Ensaio Circularidade Tamanho médio dos alvéolos (mm²) CircularidadeCD Tamanho médio dos alvéolosCD (mm²) Variação de cor Variação de corCD 1 0,767 ± 0,023 0,190 ± 0,018 0,759 ± 0,039 0,241 ± 0,041 8,87 ± 0,34 9,98 ± 0,49 2 0,766 ± 0,006 0,213 ± 0,020 0,762 ± 0,017 0,166 ± 0,014 7,07 ± 0,52 9,73 ± 0,58 3 0,724 ± 0,034 0,141 ± 0,014 0,704 ± 0,042 0,141 ± 0,017 17,88 ± 0,11 13,69 ± 0,18 4 0,778 ± 0,024 0,145 ± 0,012 0,756 ± 0,011 0,135 ± 0,007 11,53 ± 0,40 13,43 ± 0,15 5 0,704 ± 0,069 0,131 ± 0,010 0,690 ± 0,077 0,112 ± 0,009 5,95 ± 0,64 3,53 ± 0,30 6 0,804 ± 0,027 0,134 ± 0,013 0,787 ± 0,009 0,136 ± 0,013 3,57 ± 0,02 3,57 ± 0,31 7 0,817 ± 0,023 0,161 ± 0,021 0,750 ± 0,021 0,123 ± 0,010 8,17 ± 0,23 11,03 ± 0,60 8 0,789 ± 0,044 0,183 ± 0,015 0,797 ± 0,024 0,138 ± 0,011 11,44 ± 0,54 12,42 ± 0,32 9 0,779 ± 0,023 0,146 ± 0,014 0,716 ± 0,070 0,149 ± 0,012 12,74 ± 0,92 9,74 ± 0,75 10 0,719 ± 0,036 0,212 ± 0,025 0,682 ± 0,046 0,160± 0,018 12,62 ± 0,70 9,82 ± 0,45 11 0,744 ± 0,030 0,178 ± 0,016 0,733 ± 0,020 0,169 ± 0,015 2,90 ± 0,44 0,88 ± 0,34 12 0,722 ± 0,023 0,166 ± 0,010 0,777 ± 0,013 0,104 ± 0,012 10,82 ± 0,60 12,32 ± 0,97 13 0,772 ± 0,026 0,213 ± 0,017 0,781 ± 0,012 0,259 ± 0,025 14,99 ±0,37 15,70 ± 0,51 14 0,783 ± 0,025 0,183 ± 0,030 0,781 ± 0,036 0,144± 0,013 15,19± 0,20 16,88 ± 0,48 15 0,781 ± 0,028 0,201 ± 0,023 0,788 ± 0,022 0,170 ± 0,015 13,70 ± 0,72 15,85 ± 0,92 16 0,749 ± 0,030 0,192 ± 0,025 0,800 ± 0,009 0,167 ± 0,014 14,15 ± 1,17 10,19 ± 0,78 17 0,763 ± 0,025 0,203 ± 0,055 0,795 ± 0,033 0,158 ± 0,014 13,40 ± 0,89 15,06 ± 1,10 Padrão 0,763 ± 0,230 0,123 ± 0,020 0,742 ± 0,039 0,135 ± 0,022 - - CD* Massa congelada e descongelada; Média ± desvio padrão (n=4). DC, Depois de congelar; ΔE - Variação de cor; Média ± desvio padrão (n=3); *desvio padrão calculado por erro de propagação. Fonte: Os autores (2022). 75 Figura 4.7: Circularidade dos alvéolos das fatias de pães produzidos a partir da massa congelada e descongelada Fonte: Dos autores (2022) Circularidade dos alvéolos 76 Figura 4.8: Tamanho médio dos alvéolos das fatias de pães antes de congelar (AC) e depois do ciclo de congelamento e descongelamento. Fonte: Dos autores (2022) Tamanho médio dos alvéolos (mm²) 77 Para os resultados do tamanho médio dos alvéolos SC , observou-se que os ensaios apresentaram valores entre 0,131 e 0,213 mm2, sendo que a PHS favoreceu as menores bolhas de ar (β22 = –0,014) e 81,63 % dos resultados experimentais explicados pelo modelo matemático (Tabela 4.2). Em ambos os casos, os resultados foram melhores em relação à amostra padrão, a qual apresentou um tamanho médio dos alvéolos de 0,123 mm2. O tamanho médio dos alvéolos para os pães CD apresentou valores variando entre 0,104 e 0,259 mm², com 90 % dos resultados explicados pelo modelo preditivo. Todos os crioprotetores, tanto fatoriais como combinados, apresentaram influência significativa sobre o parâmetro, entretanto apenas a sacarose quadrática (β33 = 0,009) e as interações glicerol/PHS (β12 = 0,007), glicerol/sacarose (β13 = 0,014) e sacarose/PHS (β23 = 0,017) (Tabela 4.2) tiveram influência positiva, indicando que a aplicação combinada dos crioprotetores apresentaram maior influência no parâmetro após o congelamento e descongelamento. A Figura 4.8 demonstra esse comportamento, onde maiores valores foram obtidos nas concentrações variando de 0,5 a 2 % de glicerol e 1 a 5 % de PHS. As interações significativas entre os crioprotetores após o processo de congelamento e descongelamento demonstra o efeito crioprotetor das substâncias. Avaliando os resultados para o ΔE (diferença total de cor instrumental) para os pães SC, a PHS linear (β2 = 2,70) e a interação entre glicerol/sacarose (β13 = 1,13) apresentaram influência positiva ao parâmetro. Os valores encontrados variaram entre 2,90 e 17,88, com 83,93 % dos dados explicados pela ANOVA (Tabela 4.2). Os resultados indicaram que a PHS contribuiu de forma majoritária para a variação da diferença de cor no produto (Tabela 4.2). Desta forma, foi possível observar esse comportamento pela Figura 4.9, onde os maiores valores para ΔE foram encontrados nas faixas de concentrações superiores a 4,0 % do referido crioprotetor. O glicerol nos termos linear e quadrático (β1 = – 0,54 e β11 = – 0,84) e a sacarose linear (β3= – 1,16), apresentaram influência negativa no parâmetro avaliado. Entretanto, a presença do glicerol com concentrações compreendidas entre 0 e 3,0 % contribuíram para o aumento dos valores de ΔE. A presença de sacarose na mistura apresentou tendência a diminuir os valores encontrados. A diferença de cor instrumental (ΔE) para os pães CD também apresentou influência positiva significativa linear da PHS (β2 = 3,14). Os valores encontrados variaram de 0,88 a 16,88, 78 com 82,56 % dos resultados explicados pelo modelo matemático. Os resultados indicaram que a PHS aplicada de forma isolada contribuiu de forma positiva na variação da diferença de cor depois do congelamento (Tabela 4.2), comportamento esse apresentado na Figura 4.9, onde as maiores variações de ΔE encontram-se na faixa com concentrações superiores a 5,0 % de PHS. A proteína hidrolisada de soja possuiu coloração mais escura entre os crioprotetores utilizados. Desta forma, destaca-se que os ensaios com maiores concentrações desse crioprotetor tiveram a cor de miolo mais intensa em comparação aos demais ensaios e o padrão. Assim, a quantidade de PHS no produto pode ser considerado um fator limitante aplicado ao produto, pois os consumidores tendem a associar a cor com a qualidade e a aceitação, podendo interferir diretamente nas primeiras impressões sensoriais do consumidor com o produto. Além da influência da PHS, a reação de Mailard e a caramelização são aceleradas em função dos açúcares presente na formulação, provocando a síntese de pigmentos oriundos do escurecimento não enzimático, podendo contribuir para o escurecimento durante o processo de assamento, tanto para crosta quanto para o miolo dos pães (TONETTO, 2018). 79 Figura 4.9: Diferença total de cor instrumental (ΔE) das fatias de pães produzidos de massa sem congelar (SC) e massas congeladas e descongeladas (CD) Fonte: Os autores (2022). Variação de cor (ΔE) 80 4.6.3 Análise da textura instrumental dos pães antes e depois do congelamento da massa A taxa de compressão realizada no miolo dos pães é um importante teste para determinar as propriedades de maciez, o qual está inversamente proporcional correlacionado com o volume específico. A firmeza do miolo das fatias dos pães SC foi influenciada estatisticamente pelos termos lineares das variáveis independentes, assim como pelo termo quadrático da PHS e pela interação entre o glicerol e a PHS. Os termos lineares do glicerol (β1 = – 2,04, p = 0,054) e da PHS (β2= – 2,68, p = 0,032) apresentaram os melhores desempenhos, resultando em um miolo de menor firmeza. No entanto, o coeficiente de determinação da ANOVA explicou somente 69,36 % dos resultados, impossibilitando a elaboração do modelo matemático preditivo e a geração das curvas de contorno. Para os resultados dos pães produzidos a partir das massas CD foi possível observar que o comportamento da firmeza do miolo dos pães também não apresentou influências significativas sobre esta variável. Os dados de firmeza após o congelamento e descongelamento das massas variaram entre 19,87 e 69,53 N (Tabela 4.6). Os resultados para firmeza obtiveram 43,05 % dos resultados explicados pelo modelo matemático, por isto, não foi possível gerar a curva de contorno. Entretanto mesmo não apresentando efeito significativo sobre o parâmetro, pode-se observar que as menores firmezas foram obtidas com o uso do glicerol (β1= – 2,88, p = 0,025; β11= – 3,63, p = 0,020). Os resultados obtidos para dureza dos pães produzidos a partir das massas SC variaram de 20,49 a 60,48 N, sendo que 75,08 % dos resultados foram explicados pelo modelo matemático preditivo. O parâmetro de dureza é uma importante característica de qualidade em pães, indicando a força necessária para realização da primeira compreensão do produto. Para esta resposta, o termo linear do glicerol (β1= – 4,59) e a interação PHS/sacarose (β23= – 4,39) contribuíram para a maior redução da dureza, indicando que a força de compreensão aplicada para mastigar o produto é menor. Desta forma, os melhores resultados para dureza antes do congelamento das massas foram obtidos em concentrações contendo de 1,5 a 6,0 % de PHS, em contraponto a PHS quadrática (β22= 6,67), glicerol quadrático (β12= 4,40) e sacarose linear (β3= 1,82) (Tabela 4.5) contribuíram de forma a aumentar a dureza das fatias de pães. Esse comportamento pode ser analisado na Figura 4.10, onde maiores valores de dureza foram encontrados em concentrações superiores de 5,0 % de 81 sacarose, enquanto os menores resultados foram obtidos em concentrações superiores a 2,0 % de glicerol. Tabela 4.5: Modelos matemáticos das variáveis dependentes dureza e atividade de água antes do congelamento e depois do congelamento e descongelamento com os parâmetros significativos (p≤0,10) CD Variáveis dependents após o congelamento e descongelamento das massas; x1, x2 and 3x = valores codificados para glycerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose; R2 = Coeficiente de determinação da análise de variância. Fonte: Dos autores (2022). A dureza para os pães produzidos a partir das massas CD variou entre 44,88 e 127,15 N (Tabela 4.6). Dos crioprotetores isolados, somente glicerol linear (β1= – 4,40) apresentou interferência negativa significativa, indicando que o glicerol contribui de forma a reduzir a dureza do pão após o ciclo de congelamento e descongelamento. Destaca-se ainda a PHS quadrática (β22 = 18,94) (Tabela 4.5), a qual apresentou maior influência positiva no parâmetro, esse comportamento foi identificado da Figura 4.10, onde os menores valores para dureza foram encontrados com a utilização de concentrações superiores a 5,0 % de proteína hidrolisada de soja e com glicerol utilizado de forma combinada com a sacarose. Os resultados obtidos indicaram que o uso dos crioprotetores não influenciou no parâmetro firmeza, o qual é dado pela força necessária para comprimir 60 % da distância total de deformação da amostra de 2 fatias de 12 mm cada uma. Neste caso, a resistência das amostras para a deformação ainda não ocorreu em intensidade suficiente para verificar diferenças. A firmeza do miolo está relacionada a primeira percepção que o consumidor sente no palato bucal. Ao realizar a compressão total de 40 % das amostras obtém-se o dado da dureza, sendo que neste caso a deformação ocorre em maior intensidade, sendo possível verificar que os crioproteores Variáveis dependentes Modelo matemático p-valor R² (%) Dureza (N) 31,63 – 4,59x1 + 1,82x3 + 4,40x1² +6,67x2² + 2,82x1x3 – 4,39x2x3 0,013 75,08 Dureza (N)CD 53,65 – 4,40x1 + 4,58x3 + 18,94x2² + 7,20x1x2 + 8,30x1x3 0,001 83,47 Atividade de água 0,94 – 0,01x1 – 0,08x2 + 0,04x1² 0,001 70,39 82 apresentaram influência sobre esta variável dependente. Em estudo realizado por Komeroshi et al., (2021) foi avaliado o parâmetro de dureza em pães sem glúten frescos adicionadas de proteínas de grão de bico, de mandioca e do soro de leite , os resultados reportados para de dureza (N) variaram de 4,80 e 28,42 N. Os autores observaram que as formulações com maiores concentrações de proteínas do grão de bico e proteína do soro de leite apresentaram melhores resultados para o parâmetro avaliado. No presente estudo foi possível observar que a PHS apresentou influência positiva nos parâmetros de textura tanto quanto aplicada de forma isolada e/ou combinada com glicerol e sacarose. Tabela 4.6: Textura instrumental dos pães produzidos pelas massas sem congelamento e das massas congeladas e descongeladas * Resultados expressos com média ± desvio padrão.Fonte: Dos autores (2022). Esta influência pode estar relacionada a alta capacidade de absorção de água que a PHS apresenta, resultando no aumento da viscosidade do meio (Schmiele et al., 2017). Esta característica permite a formação de uma massa de alta consistência, tendo a capacidade de reter Sem Congelamento Congelado e Descongelado Ensaio Firmeza (N) Dureza (N) Firmeza (N) Dureza (N) 1 35,12 ± 2,71 48,47 ± 4,19 62,78 ± 5,81 91,85 ± 7,54 2 29,06 ± 3,02 33,62 ± 4,42 39,71 ± 4,92 55,59 ± 8,27 3 24,12 ± 2,52 60,48 ± 4,90 29,17 ± 3,40 64,86 ± 5,88 4 19,98 ± 2,22 42,39 ± 2,99 23,69 ± 3,24 58,15 ± 12,01 5 37,71 ± 3,62 55,61 ± 4,70 43,99 ± 5,71 84,78 ± 9,95 6 25,26 ± 2,45 44,09 ± 3,32 38,10 ± 3,36 82,44 ± 7,41 7 19,95 ± 2,26 42,07 ± 2,30 21,60 ± 6,14 59,54 ± 11,63 8 28,37 ± 3,12 43,25 ± 3,94 34,69 ± 6,87 85,31 ± 13,86 9 26,31 ± 1,83 44,88 ± 4,35 30,60 ± 3,01 68,42 ± 7,31 10 18,21 ± 1,80 33,31 ±1,60 19,87 ± 2,66 44,30 ± 9,46 11 29,62 ± 3,66 50,26 ± 4,21 30,59 ± 9,03 86,68 ± 13,52 12 28,54 ± 2,29 40,78 ± 2,55 69,53 ± 14,21 127,15 ± 22,34 13 14,96 ± 2,28 20,49 ± 3,72 30,12 ± 1,81 44,88 ± 4,59 14 28,13 ± 2,00 35,24 ± 2,86 37,58 ± 3,10 57,44 ± 5,44 15 22,81 ± 1,99 30,00 ± 3,63 36,83 ± 2,22 55,88 ± 6,55 16 19,49 ± 1,36 31,34 ± 2,18 33,71 ± 2,40 49,43 ± 1,90 17 22,44 ± 2,76 32,83 ± 4,30 36,49 ± 2,31 54,15 ± 3,67 Padrão 31,07 ± 3,65 56,69 ± 6,73 26,15 ± 3,83 64,69 ± 12,85 83 o CO2 liberado pela levedura durante o processo de fermentação. Portando, a PHS possui a capacidade de melhorar as características relacionadas à aeração da massa pela propriedade surfactante da proteína. Yang et al., (2021) avaliaram o efeito do congelamento e o tempo de armazenamento congelado (dia 1 e dia 30) na textura de massas não fermentadas com glúten. Os valores reportados pelos autores para a dureza variaram de 10,19 a 33,99 N. Liu et al., (2018) avaliaram o efeito da textura em pães produzidos a partir de massa congelada com glúten acrescidos de proteínas anticongelantes de cenoura como crioprotetores. Os autores observaram que a dureza dos pães aumentou após quatro ciclos de congelamento em comparação à amostra fresca, entretanto observaram que as amostras de pães contendo as proteínas anticongelantes de cenoura, apresentaram decréscimo (10,92, 11,36, 12,50 e 14,00 N ) nos valores de dureza em relação a amostra padrão (11,15, 13,35, 16,83 e 26,43 N). O mesmo efeito pode ser observado no presente estudo, onde os ensaios 2, 10, 13, 15, 16 e 17 apresentaram redução da dureza após o armazenamento congelado e o descongelamento da massa em comparação à amostra. De acordo com os resultados apresentados foi possível observar que os valores de dureza aumentaram em decorrer do armazenamento congelado, mas a aplicação das substâncias crioprotetoras apresentou efeito sobre o parâmetro avaliado. Esse comportamento pode estar associado ao arranjo polimérico dos componentes presentes na massa, o qual foi afetado principalmente pelas mudanças causadas na mobilidade de água e formação de cristais de gelo durante o armazenamento congelado (FELLOWS, 2017; DAMADORAN E PARKING, 2017; HE et al., 2020). A retrogradação do amido acompanhada da migração de água do miolo para a crosta dos pães são as principais causas do envelhecimento do pão. Com o decréscimo da temperatura, a interação da água com polímeros presentes no meio intracelular aumenta, até a denominada região de taxa máxima, que ocorre próximo a 4 ºC na massa, dessa forma, o ato de congelar e descongelar a massa equivale a cerca de 24 horas de envelhecimento a 20 ºC, uma vez que o produto e submetido a região máxima de interação água- polímeros (uma vez durante congelamento e outra no descongelamento), com isso o envelhecimento ocorre de forma mais acelerada em pães fabricados a partir de massa congelada quando comparados a pães produzidos de massa não congeladas (PARKER et al., 2016; KRINGEL et al., 2017) 84 Figura 4.10: Dureza (N) dos pães produzidos a partir da massa sem congelamento (SC) e das massas congeladas e descongeladas (CD) Fonte: Dos autores (2022). 85 4.6.4 Atividade de água e umidade dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento O termo atividade de água (aw) é utilizado principalmente para indicar a intensidade que a água possui de se associar a constituintes não aquosos (DAMODARAN e PARKING, 2017). Os pães sem glúten são produtos que apresentam elevada atividade de água e umidade, fatores atribuídos à quantidade de água utilizada no desenvolvimento das formulações, entre 70 e 110 % (em base farinha). A Tabela 4.7 apresenta os resultados de umidade e atividade de água dos pães antes e depois de congelar e descongelar as massas. Os pães sem glúten, por serem produzidos com maiores quantidades de líquidos e possuírem ingredientes que possuem alta capacidade higroscópica (ex: hidrocoloides) podem apresentar um aumento da umidade do miolo (MAITY et al., 2017). Desta forma, espera-se que a umidade e a atividade de água desses produtos sejam maiores em comparação aos pães produzidos com farinha de trigo (RINALDI et al., 2017; TONETTO, 2018). Os resultados para a umidade dos pães SC e CD apresentaram valores entre 30,47 e 39,50 % e 31,29 a 37,76 %, respectivamente (Tabela 4.7). Entretanto, os resultados não apresentaram diferença significativa, o que indicou que os crioprotetores e o ciclo de congelamento e descongelamento na massa não apresentaram influência significativa na umidade dos pães. Em contrapartida, a atividade de água apresentou diferença significativa para os pães SC, com valores variando entre 0,93 e 0,97, sendo que 70,39 % dos resultados foram explicados pelo modelo matemático. O processo de congelamento e descongelamento das massas também não apresentou influência sobre a atividade de água. Avaliando os resultados obtidos nesse estudo, os termos lineares do glicerol (β1= –0,01) e da sacarose (β3= –0,08) apresentaram influência significativa negativa para a atividade de água, atuando na diminuição da mesma (Figura 4.11). 86 Tabela 4.7: Umidade e atividade de água dos pães antes e depois do congelamento *SC – Sem congelamento; *CD – Congelamento e descongelamento; Média ± desvio padrão (n=3) Fonte: Dos autores (2022). Ensaios Umidade (%) Atividade de água (aw) SC CD SC CD 1 32,60 ± 0,65 36,17 ± 3,20 0,9587 ± 0,002 0,9587 ± 0,002 2 33,69 ± 0,19 32,41 ± 0,07 0,9504 ± 0,001 0,9478 ± 0,003 3 33,70 ± 0,45 36,49 ± 0,98 0,9573 ± 0,004 0,9736 ± 0,001 4 33,45 ± 0,03 36,59 ± 0,10 0,9488 ± 0,007 0,9720 ± 0,011 5 33,67 ± 0,04 35,28 ± 0,75 0,9459 ± 0,001 0,9499 ± 0,003 6 32,07 ± 0,08 33,60 ± 0,08 0,9321 ± 0,005 0,9425 ± 0,001 7 35,79 ± 1,69 35,80 ± 0,38 0,9569 ± 0,007 0,9643 ± 0,002 8 31,75 ± 0,10 31,39 ± 0,18 0,9229 ± 0,003 0,9402 ± 0,002 9 39,50 ± 3,42 34,97 ± 0,11 0,9646 ± 0,002 0,9700 ± 0,001 10 34,60 ± 1,64 35,58 ± 0,08 0,9521 ± 0,004 0,9582 ± 0,005 11 31,75 ± 0,24 29,97 ± 2,35 0,9535 ± 0,013 0,9552 ± 0,002 12 33,87 ± 0,05 34,37 ± 0,77 0,9339 ± 0,002 0,9387 ± 0,002 13 37,24 ± 0,15 37,76 ± 0,40 0,9624 ± 0,006 0,9685 ± 0,006 14 30,47 ± 0,96 31,29 ± 0,14 0,9292 ± 0,002 0,9365 ± 0,004 15 33,59 ± 0,06 32,58 ± 0,64 0,9478 ± 0,001 0,9464 ± 0,003 16 31,64 ± 0,12 34,44 ± 1,03 0,9370± 0,005 0,9582 ± 0,004 17 34,10 ± 0,76 34,96 ± 0,07 0,9544 ± 0,003 0,9562 ± 0,001 Padrão 34,41 ± 1,00 34,83 ± 0,51 0,9713 ± 0,006 0,9784 ± 0,002 87 Figura 4.11:Atividade de água dos pães produzidos a partir das massas sem congelamento Fonte: Dos Autores (2022). O glicerol apresenta a capacidade de penetrar pela membrana celular através da difusão passiva ligando-se com as moléculas de água, diminuindo o ponto de congelamento e a proporção de água não congelável, fatores que influenciam na diminuição de formação de cristais de gelo no meio intracelular (HUANG, et al., 2011; SAEKI et al., 2015). Esse comportamento pode ser observado na Figura 4.11, onde os menores valores para a atividade de água antes do congelamento das massas foram obtidos na faixa tendendo as concentrações máximas de sacarose e glicerol. Esse decréscimo da aw pode estar associado às propriedades da sacarose, classificada como dissacarídeo de baixa massa molecular, apresentando um efeito osmótico no meio, exercendo influência de ruptura sobre a estrutura tridimensional tetraédrica normal da água pura, atuando sobre a água que permanece não congelável e diminuindo o ponto de congelamento (DAMODARAN e PARKING, 2017; WONG, 2018). 4.7 Otimização numérica e validação dos modelos matemáticos Os parâmetros que foram aplicados para obter a desejabilidade da formulação utilizada encontram-se na Tabela 4.8. Atividade de água (Aw) 88 Tabela 4.8: Análise de desejabilidade com os objetivos e a importância utilizados para a otimização da formulação. Variáveis Objetivo Importância Valor codificado Valor real Independentes Glicerol na faixa 3 0,07 2,60 % Proteína hidrolisada de soja na faixa 3 –0,02 4,94 % Sacarose na faixa 3 –0,16 4,52 % Dependentes Objetivo Importância Valor predito Valor experimentala Desvio relativo (%) Volume de expansão (AUC) maximizar 5 1130 2878 ± 95 60,73 Volume específico (L.kg-1)CD maximizar 5 1,22 2,08 ± 0,04 39,04 Diferença de volume (%) minimizar 1 –46,12 –19,39 ± 2,69 –138,82 Dureza (N) minimizar 1 31,16 34,04 ± 8,47 8,47 Variação de cor (ΔE*) na faixa 3 14,02 13,41 ± 1,91 –4,54 Tamanho médio dos alvéolos (mm²) minimizar 1 0,195 0,173 ± 0,001 –13,20 Dureza (N)CD minimizar 1 54,29 49,67 ± 7,17 –9,30 Variação de cor (ΔE)CD na faixa 3 15,07 15,51 ± 1,08 2,87 Circularidade dos alvéolosCD maximizar 5 0,791 0,790 ± 0,011 –0,28 Tamanho médio de alvéolos (mm²)CD minimizar 1 0,160 0,167 ± 0,007 4,35 (CD) Variáveis dependentes depois de congelar e descongelar a massa; (a) Resultados expressos pela média aritmética de triplicata verdadeira do ponto otimizado ± desvio padrão. Fonte: Dos autores (2022). Objetivos de mínimos à máximos foram atribuídos às variáveis independentes e dependentes estatisticamente significativas (p < 0,10; Fcalc /Ftab > 1 e R2 > 0,70) com notas de 1 a 5, sendo 1 a de menor e 5 de maior importância. As variáveis independentes glicerol (X1), proteína 89 hidrolisada de soja (X2) e sacarose (X3) foram estipulados dentro da faixa, recebendo importância 3 e com o limite mínimo de –1,682 e máximo de 1,682, em valores codificados. As variáveis dependentes receberam a importância de acordo com o que é desejado para as melhores características nos pães sem congelamento (SC) e depois do congelamento e descongelamento (CD). Para um pão com boa aceitabilidade foram atribuídas a importância máxima de 5 para: volume de expansão da massa (CD), volume específico (CD) e circularidade dos alvéolos (SC e CD). Para diferença de cor (CD) foi atribuída a importância média de 3 uma vez que a cor é dependente das características intrínsecas de cada ingrediente. Por fim, para as variáveis dependentes diferença de volume, dureza (SC e CD) e tamanho médios dos alvéolos (SC e CD) foi atribuída a importância mínima de 1. Como resultado, o ponto otimizado foi obtido com a utilização de 0,07 de glicerol, – 0,02 de proteína hidrolisada de soja e –0,16 de sacarose, em níveis codificados, correspondendo a 2,60 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose, em níveis reais, com uma desejabilidade de 74 % . Os desvios relativos encontrados foram inferiores a ±10 % para a dureza, variação da cor instrumental e circularidade dos alvéolos. Para o tamanho médio dos alvéolos, o valor do desvio relativo foi de -13,20 %, mas como os valores médios são baixos, qualquer pequena variação nos valores absolutos resulta em uma alteração maior em percentual. Para o volume de expansão da massa, volume específico e diferença de volume foram obtidos desvios relativos além do aceito para a validação dos modelos matemáticos. No entanto, observou-se que o volume de expansão da massa e o volume específico dos pães foi superior ao predito pelos modelos matemáticos. Consequentemente, a diferença de volume dos pães da massa FT foi drasticamente reduzida. Este efeito pode ser explicado pelo lote do fermento utilizado, pois como o recomendado é o uso de fermento fresco prensado para elaboração de massa congelada e o prazo de validade deste tipo de fermento é de no máximo 7 dias (sob refrigeração), necessitando assim a aquisição de um outro lote. 4.8 Perfil da velocidade de congelamento da massa e da composição centesimal e do valor calórico total do pão sem glúten obtido no ponto ótimo. O conhecimento da curva de congelamento e um parâmetro importante para 90 compreender qual é a velocidade na queda da temperatura na massa e o comportamento do congelamento sobre a estrutura das células da levedura. Dessa forma, a Figura 4.12 apresenta o perfil da velocidade de congelamento na formulação otimizada com crioprotetores. Figura 4.12: Velocidade de congelamento da formulação otimizada com crioprotetores. *Os valores da curva de congelamento referem-se à média de duas repetições e da composição centesimal à média de três repetições. Fonte: Dos autores (2022). 91 Fellows (2017) descreve os estágios envolvidos no processo de redução da temperatura e formação dos cristais de gelo, sendo que a massa apresentou uma temperatura inicial de 17,8 °C. O alimento sofre um superresfriamento, atingindo a temperatura abaixo do seu ponto de congelamento inicial. Embora a temperatura esteja abaixo do ponto de congelamento, a água intracelular permanece líquida, ocorrendo a remoção do calor sensível e o decréscimo da temperatura, esse fenômeno e chamado de “superresfriamento” podendo chegar até 10 ºC abaixo do ponto de congelamento, momento em que se inicia a nucleação, fenômeno que antecede a formação dos cristais de gelo. Em seguida o calor latente de cristalização é liberado e a temperatura aumenta rapidamente até o ponto de congelamento. Este comportamento pode ser observado na Figura 4.12, onde foi possível verificar o ligeiro aumento da temperatura (de – 5,15 para – 5,75 ºC). Desta forma, foi possível observar que o efeito exotérmico da reação e minimizado pela presença dos crioprotetores, suavizando o pico do aumento de temperatura. As taxas de congelamento foram de 0,564 cm.h-1 e 11,03 ºC.h-1, o que pode ser considerado um congelamento intermediário quando usados congeladores domésticos (GONÇALVES E SILVEIRA JUNIOR, 2021). Este fenômeno indica que os crioprotetetores atuaram de forma a minimizar os efeitos deletérios causados pelo congelamento, onde as substâncias crioprotetoras se ligam com a água disponível no meio intracelular, reduzindo a quantidade de água livre disponível para a formação dos cristais de gelo. Por fim, a temperatura do alimento continua sendo removida conforme o gelo se forma, e a temperatura permanece constante no ponto de congelamento. A ação dos crioprotetores no congelamento está diretamente associada a formação dos cristais de gelo e à modificação do ponto de congelamento e da transição vítrea (ZAMBELLI, 2014; NUNES et al., 2015; KUNSLER, 2017; KENIJZ et al., 2019). Sasano et al. (2012) explicam que as células das leveduras expostas ao estresse do frio, associado ao processo de congelamento e descongelamento, podem sofrer danos celulares que inviabilizam ou diminuem a capacidade fermentativa. Com isso, as características importantes relacionadas à qualidade da massa e dos pães podem ser afetadas negativamente. Dessa forma, a adição dos crioprotetores na formulação é realizado para reduzir o máximo possível os efeitos deletérios do congelamento nas células da levedura, preservando ao máximo a atividade metabólica do micro-organismo. A sacarose possui baixa massa molar, 92 apresentando hidrofobicidade e solubilidade com a água. Quando adicionada ao meio, se liga com a água reduzindo a mobilidade das moléculas do solvente. Parte da água fica indisponível ao congelamento pela redução da mobilidade da fração de água ligada, impossibilitando então a formação desordenada dos cristais de gelo. O glicerol também liga diretamente com as moléculas de água, promovendo a redução do ponto de congelamento e diminuindo a quantidade de água livre no meio para formar os cristais de gelo (DAMODARAN e PARKING, 2017). A proteína hidrolisada de soja apresenta alta capacidade de hidratação, característica que possibilita a desidratação parcial da célula da levedura deixando a água parcialmente indisponível para o congelamento no interior do micro-organismo, reduzindo os danos intracelulares. Além disso, a proteína hidrolisada de soja apresenta grande capacidade de retenção de água, aprisionando-a na matriz proteica, reduzindo a água disponível no meio extracelular para formação dos cristais de gelo (DAMODARAN e PARKIN, 2017; GERARDO-RODRÍGUEZ et al., 2017; TEBBEN E SHEN, 2018). De acordo com a DRC 54, de 12 de novembro de 2012 (ANVISA), o ponto otimizado apresentou baixos teores de lipídeos (≤3,0 gramas) e açúcares totais (≤5,0 gramas) e alegação de fonte de fibra alimentar (≥2,5 e <5,0 gramas) por porção (50 gramas) (Brasil, 2012). Informações envolvendo produtos de panificação sem glúten ainda são escassas na legislação brasileira. O mercado sem glúten, vem ganhando notoriedade e o desenvolvimento de estudos acerca do tema vem ganhando espaço. Dessa forma, os valores de referência descritos na Tabela Brasileira de Composição Alimentar (TACO) são atribuídos a pães integrais com glúten com resultados de 2,3g de cinzas, 3,7 g de lipídeos, 49,9g de carboidratos totais, 9,4g de proteínas, 34,7g de umidade e 253 kcal por 100g de produto. O pão de milho outro cereal utilizado como alternativa na produção de pães sem glúten, apresenta valores de referência de 8,3 g de proteínas, 3,1 g de lipídeos, 56,4 g de carboidratos totais, 1,8 g de cinzas e 292 kcal por 100g de produto. Dessa forma o ponto otimizado sem glúten produzidos a partir da massa congelada neste estudo apresentou valor calórico menor (121 kcal/porção de 50 g). Santos et al ., (2019) avaliaram 128 amostras de pães sem glúten comerciais de diferentes marcas, e reportaram valores variando de 16 e 22 g de carboidratos, 2,3 e 3,33 g de proteínas, 2,5 e 3,5 g de lipídeos e valor energético 117 e 123 kcal/ porção de 50 g, já Couri e Giada 93 (2016) avaliaram a composição centesimal de pães sem glúten frescos com adição de farinha do mesocarpo de babaçu, adicionados nas formulações F1 e F2 a nível de 5 e 10 % respectivamente (base farinha). Os resultados reportados pelos autores variaram de 6,25 e 6,47 % de lipídeos, 6,50 e 7,42 % de proteínas e 261 e 270 kcal de valor energético total por 100 gramas de produto, sendo valores semelhantes foram obtidos no presente estudo. A diferença na composição centesimal dos pães pode estar relacionada aos ingredientes aplicados na formulação. A utilização da farinha de cereais como o arroz apresenta maior teor de carboidratos disponíveis se comparados às leguminosas, que são ricas em proteínas, minerais e fibras alimentares (BRESCIANI e MARTI, 2019, SILVA et al., 2021), sendo que este efeito foi minimizado no produto em estudo neste trabalho. Dessa forma, a utilização da farinha de arroz pode contribuir na melhoria da composição nutricionais dos pães. As proteínas hidrolisadas, como a proteína da soja, apresentam capacidade de liberar peptídeos e polipeptídios no meio. Esses peptídeos podem oferecer além da melhoria na qualidade nutricional dos pães, melhoria em características tecnológicas importantes como o volume específico, a cor e a textura (CLERICI e EL-DASH, 2006; MADRUGA, 2018; CASTRO, 2019). Hidrocolóides como a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e emulificantes como DATEM e lecitina, são aplicados como agentes estruturantes, atuando no fortaleccimeto da massa e aumento da viscosidade (SANTOS et al., 2019) 4.9 CONSIDERAÇÕES FINAIS O presente estudo mostrou que a formulação otimizada para massa congelada de pão sem glúten apresentou concentrações de glicerol de 2,6 %, proteína hidrolisada de soja de 4,94 % e sacarose de 4,52 %, sendo que estes valores são encontrados próximos aos pontos centrais de cada crioprotetor, confirmando que as faixas utilizadas para o delineamento experimental foram realizadas com sucesso. Os resultados do trabalho mostraram que as substâncias apresentaram função crioprotetora, contribuindo para melhorar parâmetros importantes relacionados à qualidade dos pães, maximizando a viabilidade fermentativa das leveduras e o volume específico e minimizando a diferença de volume antes e depois do congelamento da massa. Além disso, os crioprotetores 94 auxiliaram na obtenção do miolo do pão visualmente mais regular e uniforme, contribuindo para o aumento do número de alvéolos e para maior circularidade dos alvéolos antes e depois do congelamento das massas. Há poucos estudos que se aprofundam no entendimento dessas substâncias e como estas podem contribuir para a melhoria das diversas características relacionadas a qualidade dos pães. Dessa forma, o presente estudo apresentou um grande potencial, principalmente em relação à concentração ótima dos crioprotetotes, a fim de desenvolver novas tecnologias e aprimoramento dos processos para a melhoria da massa e dos pães isentos de glúten, proporcionando uma alimentação de qualidade para a população. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), ao Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT – UFVJM) e à Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) pelo suporte institucional. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- Brasil (CAPES)- Código de financiamento 001. Os autores também agradecem à HT Nutri por fornecer a proteína hidrolisada de soja e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa de estudos de S. M. Rodrigues (processo 143350/2020-0) e G. K. S. Nascimento (processo 146772/2020-2) é a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) pela bolsa de estudos concedida a I. Andressa (convênio 5310/15). REFERÊNCIAS AACCI. American Association of Cereal Chemists International. Approved Methods of Analysis 11th, Ed. (2010). St. Paul, MN, U.S.A. AGUIAR, T. D. F., TEIXEIRA, M. F. S., TELES, S. H. A., MARTINS, G. R., BEZERRA- JUNIOR, R. Q.; COSTA., E. C. Basic principles of criomicrobiologia: focus inkind of microorganisms and principals cryoprotectants agents. Acta Veterinária Brasílica, 6(2), 80-93, 2012. https://doi.org/10.21708/avb.2012.6.2.2381 AKBARIAN, M., KOOECHEKI, A., MOHEBBI, M., MILANI. E. Rheological properties and bread quality of frozen sweet dough with xanthan and different freezing rate. Journal of Food 95 Science and Thecnology, 53(10), 3761-3769, 2016. DOI: 10.1007/s13197-016-2361-2 BRASIL, Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). RESOLUÇÃO - RDC Nº 54, DE 12 DE NOVEMBRO DE 2012, dispõe sobre o Regulamento Técnico sobre Informação Nutricional Complementar. Diário Oficial da União, Poder Executivo, Brasília, DF, 26 de janeiro de 1999 BHATTACHARYA, S. Cryoprotectants and Their Usage in Cryopreservation Process. Biotecnologia em ciências biomédicas e biológicas, p. 8-17, 2018. CASTRO, J. M. Produção de cookies insentos de glúten com uso da farinha de banana verde e farinha de arroz. 2019. 23p. Trabalho de conclusão de curso ( Tecnologia de Alimentos)- Instituto Federal Goiano. CLERICI, M. T. P. S.; EL-DASH, A. A. Farinha extrusada de arroz como substituto de glúten na produção de pão de arroz. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, Caracas, v. 56, n. 3, p. 288- 294, 2006. CHEN, X., WU, JIN-HONG., LI, L., WANG, SHAO-YUN. The cryoprotective effects of antifreeze peptides from pigskin collagen on texture properties and water mobility of frozen dough subjected to freeze-thaw cycles. Euro Food Research Technology. v. 243, p. 1149-1156, 2017. COSTA. B. A. F., SANTOS, P. M., GOMES. T. P. G., SANTOS. C. F., SCHMIELE. M. Ação de crioprotetores na massa congelada para pão sem glúten. In: p.52, 2018. Anais [VI Semana da Integração, Ensino, Pesquisa e Extensão]. Diamantina, 24 -26 de maio de 2018 / Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Pró- reitora de Extensão e Cultura, Pró-reitora de Graduação (orgs.). ISSN: 2238-7633. COURI, M. H. S., GIADA, M. L. R. Pão sem gluten adicionado de farinha do mesocarpo de babaçu (Orbignya phalerata): Avaliação física, química e sensorial. Revista Ceres , v.63, n. 3, p. 297-304, 2016. DOI: 10.1590/0034-737X201663030004 DAMODARAN, S., PARKING, K. L. Fennema’s food chemistry.5. ed. 2017. 1123 p. (Biblioteca Artmed. Nutrição e tecnologia de alimentos). ASIN B071fJ9H3N. DING X. L, ZHANG H, WANG L, QIAN H, QI X. G, XIAO, J. H. Effect of barley antifreeze protein on thermal properties and water state of dough during freezing and freeze-thaw cycles. Food Hydrocolloids. v.47, p.32–40, 2015. FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 2. Ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2017. 602 p. (Biblioteca Artmed. Nutrição e tecnologia de alimentos). ISBN 9788536306520. GERARDO-RODRÍGUEZ, J. E., RAMÌREZ-WON, B., LEDESMA-OSUNA, A. I., MEDINA- RODRÌGUE, C. L., ORTEGA-RAMÍRER., SILVA-GARCÍA, M. I. Management of freezing rate and trehalose concentration to improve frozen dough properties and bread quality. Food Science 96 and Technology, 37(1), 59-64, 2017. http://dx.doi.org/10.1590/1678-457X.00482. GONÇALVES, M. P., SILVEIRA JUNIOR, V. Be careful with the speed of freezing food in a domestic freezer. Brazilian Journal of Health Review, v. 4, n. 1, p. 2777-2784, 2021. DOI:10.34119/bjhrv4n1-212. HALAGARDA, M. Effects of trehalose and dough additives incorporating enzymes on physical characteristics and sensory properties of frozen savory Danish dough. Food Science and Technology. v. 86, p. 603-610, 2017. HE, Y., GOU, J., REN, G., HAN, S., LIU, J. Effects of Konjac glucomannan on the water distribution of frozen dough and corresponding steamed bread quality. Food Chemistry. v. 330, p. 1-7, 2020. HUANG, L., WAN, J., HUANG, W., RAYAS-DUARTE, P., LIU, G. Effects of glycerolon water properties and steaming performance of prefermented frozen doug. Journal of Cereal Science. v. 53, p 19-24, 2011. IZAWA, S., SATO, M., YOKOIGA, K., Inoue, Y. Intracellular glycerol influences resistance to freeze stress in Saccharomyces cerevisiae: analysis of a quadruple mutant in glycerol dehydrogenase genes and glycerol-enriched cells. Applied Microbiology and Biotechnology, 66, 108e114, 2004. DOI: 10.1007 / s00253-004-1624-4 JAMES, C., PURNELL, G., JAMES, J. S. A Review of Novel and Innovative Food Freezing Technologies. Food Bioprocess Technology, v. 16, n 8, p 1616-1634, 2015. JIA, C., HUANG, W.,WU, C., LV, X., RAYAS-DUARTE, P., ZHANG, L. Characterization, and yeast crioprotective performance for thermostable ice-structuring proteins from Chinese Privet (Ligustrum vulgare) leaves. Food Research International, v. 49, n. 1, p. 280-284, 2012 KENIJZ, V.N., NESTERENKO, A. A., ZAYATS. S. M. Cryoprotectants in the Technology for the Production of Frozen Bakery Products. Food Technology, n.4, p 23- 29, 2019. KOMEROSKI, M. R., HOMEM, R. V., SCHMIDT, H. O., ROCKETT, F. C., LIRA, L., FARIAS, D. V., KIST, T. L., DONEDA, D.; RIOS, A. O.; OLIVEIRA, V. R. Effect of whey protein and mixed flours on the quality parameters of gluten-free breads. International Journal of Gastronomy and Food Science, v. 24, p. 100361, 2021. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2021.100361 KRINGEL, D. H., FILIPINI, G. S., SALAS-MELLADO, M. M. Influence of phosphorylated rice flour on the quality of gluten-free bread. International Journal of Food Science and Technology, v.52, n. 5, p. 1291-1298, 2017. KUNSLER, N. L. F. Estudo da Impregnação a Vácuo de Trealose como Crioprotetor em Morangos. 2017. 127p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre LEONARDI, J. G.; Azevedo, B. M. Métodos de consevação de alimentos. Revista Saúde em Foco, 97 v. 10, p. 51–61, 2018. LIU, M., LIANG, Y., ZHANG, H., WU, G., WANG, L., QIAN, H., QI, X. Production of a recombinant carrot antifreeze protein by Pichia pastoris GS115 and its cryoprotective effects on frozen dough properties and bread quality. LWT- Food Science and Technology, 96, 543-550, 2018. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.05.074 MYERS, D. K., ATTFIELD, P.V. Intracellular concentration of exogenous glycerol in Saccharomyces cerevisiae provides for improved leavening of frozen sweet doughs. Food Microbiology, 16, 45e51, 1999. MATOS, M. E., ROSELL, C. M. Relationship between instrumental parameters and sensory characteristcs in gluten-free breads. Eur. Food. Res. Technol., v. 235, n. 1, p. 107-117, 2012 MAITY, T.; SAXENA, A.; RAJU, S. P. Use of hydrocolloids as cryoprotectant for frozen foods. Food Science and Nutrition. v.58, n.3, p. 420-435, 2017. MEZIANI, S. KACI, M. JACQUOT, M. JASNIEWSKI, J. RIBOTTA, P. MULLER, J.M. GHOUL, M. DESOBRY. Effects of freezing treatments on viscoelastic and structural behavior of frozen sweet dough. Journal of Food Engineering. v. 107, p. 358-365, 2011. MEZIANI, S. KACI, M. JACQUOT, M. JASNIEWSKI, J. RIBOTTA, P. MULLER, J.M. GHOUL, M. DESOBRY. Effect of frezzing treatments and yeast amount on sensory and physical properties of sweet bakery products. Journal of Food Engineering, v. 111, p. 336-342, 2012. MOTTA, J. P. R., PARAGUASSÚ-BRAGA, F. H., BOUZAS, L. F. Evaluation of intracellular and extracellular trehalose as a cryoprotectant of stem cells obtained from umbilical cord blood. Cryobiology, v. 68, n. 3, p. 343–348, 2014. NUNES, M. P, P. H., AQUINO, A. L., DOS SANTOS, L. P. D., XAVIER, O. F.,DEZORDI, R. L., Assunção, N. S. Produtividade do trigo irrigado submetido à aplicação de nitrogênio e à inoculação com azospirillum brasilense. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 39, n. 1, p. 174– 182, 2015. ORTOLAN, F., BRITES, L. T., G.; MONTENEGRO, F., M.; SCHMIEL, M., STEEL,C. J., CLERICIL, M. T. P. S., ALMEIDA, E. L., CHANG Y. K. Effect of extruded wheat flour and gelatinized cassava starch on process and quality parameters of French-type bread elaborated from frozen dough. Food Research International, 76(3), 402-409, 2015. PACCKIA-DOSS, P. P., CHEVALLIER, S., PAREA, A., LE-BAIL, A. Effect of supplementation of wheat bran on dough aeration and final bread volume. Journal of Food Engineering, v. 252, p. 28-35, 2019. PARK, E. Y.; JANG, S. B.; LIM, S. T. Effect of fructo-oligosaccharide and isomalto- oligosaccharide addition on baking quality of frozen dough. Food Chemistry, 213, 157-162, 2016. 10.1016 / j.foodchem.2016.06.067 RINALDI, M, PACIULLI, M., CALIGIANI, A., SCAZZINA, F., CHIAVARO, E. Sourdough 98 fermentation and chestnut flour in gluten-free bread: A shelf-life evaluation. Food Chemistry. v. 224, p. 144-152, 2017. SANTOS, F. G., AGUIAR, E. V., CAPRILES, V. D. Analysis of ingredient and nutritional labeling of commercially available gluten-free bread in Brazil. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 0(0), p. 1–8, 2019. http://doi.org/10.1080/09637486.2018.1551336 SAEKI, K.E.; FARHAT, P.L.; PONTES, A. E. Eficiência dos crioprotetores glicerol e leite desnatado para o congelamento de micro-organismos. Acta Veterinária Brasílica. v. 9, n. 2, p. 195-198, 2015. SASANO, Y.; HAITANI, Y.; OHTSU, I.; SHIMA, J.; TAKAGI, H. Simultaneous accumulation of proline and trehalose in industrial baker’s yeast enhances fermentation fermentation ability in frozen dough. Journal of Bioscience and Bioengineering, v. 133, n. 5, p. 592-595, 2012. SELOMULYO, V. O., ZHOU, W. Frozen bread dough: Effects of freezing storage and dough improvers. Journal of Cereal Science. v. 45, n. 1, p. 1-17, 2007. SCHMIELE, M.; JAEKEL, L.Z.; ISHIDA, P.M.G.; CHANG, Y. K.; STEEL, C. J. Massa alimentícia sem glúten com elevado teor proteico obtida por processo convencional. Ciência Rural, v. 43, p. 908-914, 2017. SILVA, J. D. R.; ROSA, G. C. .; NEVES, N. de A.; LEORO, M. G. V. .; SCHMIELE, M. Production of sourdough and gluten-free bread with brown rice and carioca and cowpea beans flours: biochemical, nutritional, and structural characteristics. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 16, p. e303101623992, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i16.23992. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/23992. Acesso em: 26 dec. 2021. SOLA, C. M.; OLIVEIR, P. A.; FEISTEL, C. J.; REZENDE, M. S. Manutenção de microrganismos: conservação e viabilidade. Enciclopédia Biosfera. v.8, n.4, p.1398, 2012. SOUZA, A. R., SCHMIELE, M. Custard apple puree, fructooligosaccharide and soy protein hydrolysate as alternative ingredients in low carb pound cake. Journal Food Science and Technology, 58, 3632–3644 (2021). https://doi.org/10.1007/s13197-021-05155-9 TACO. Tabela Brasileira de Composição de Alimentos. Versão 4. Unicamp, São Paulo, 2011. TEBBEN, L., SHEN, Y., LI, Y. Improvers, and functional ingredients in whole wheat bread: A review of their effects on dough properties and bread quality. Trends in Food Science & Technology, 81, 10-24, 2018. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.08.015. TEOTÔNIO, D. O., COSTA, B. A. F., GOMES, P. T. G., SANTOS, M. P., AMARAL, E. F. G., CLERICI, M. T. P. S., LEORO, M. G. V. L., SCHMIELE, M. Fruto-oligosaccharides, hydrolyzed soy protein and yeast (Saccharomyces sp.) extract as potential cryoprotectans in gluten-free dough and bread quality. Research, Society and Development, v. 10, n. 3, p. e44510313556, 2021a. http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v10i3.13556 99 TONETTO, C. T. Melhoria nas características sensoriais de pão isento de glúten a partir da fermentação natural. 2018. 90p. Dissertação (Mestrado em Ciências e Tecnologia dos Alimentos) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 28/03/2018. YANG, Z., YU, W., XU, D., GUO, L., WU, F., XU, X. Impact of frozen storage on whole wheat starch and its A-Type and B-Type granules isolated from frozen dough. Carbohydrate Polymers, 223, 115142, 2019. https://doi.org/10.1016/j. carbpol.2019.115142. YANG, S., JEONG, S., LEE, S. Elucidation of rheological properties and baking performance of frozen doughs under different thawing conditions. Journal of Food Engineering, v. 84, p. 110084, 2020 YU, W., XU, D., ZHANG, H., GUO, L., HONG, T., ZHANG, W., JIN, Y.; XU, X. (2020). Effect of pigskin gelatin on baking, structural and thermal properties of frozen dough: Comprehensive studies on alteration of gluten network. Food Hydrocolloids, 102, 105591. https:// doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105591. XU, K., CHI, C., SHE, Z., LIU, X., ZHANG, Y., WANG, H., ZHANG, H. Undertanding how starch constituent in frozen dough following freezing-thawing treatment affected quality of steamed bread. Food Chemistry, 366, 130614, 2022. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130614 XU, Z., LU, X., SOTEYOME, T., YE, Y., HUANG, T., LIU, J., HARRO, J. M., KJELLERUP, B. V., PETERS, B. M. Polymicrobial interaction between Lactobacillus and Saccharomyces cerevisiae: coexistence-relevant mechanisms. Critical Reviews in Microbiology, Volume 47, 2021 - Issue 3, p. 386-396. https://doi.org/10.1080/1040841X.2021.1893265 WONG, S. W. D. Mechanism and theory in food chemistry. 2 ed. California (US); Springer 2018. 450 p. (Springer Internacional Publishing). ISBN9783319507668. ZAMBELLI, R. A., VIANA, J. D. R., LIMA, C. A. R., BRASIL, D. L., PINHEIRO, G.K., PONTES, D.F. Análise de imagem de pães tipo forma: relação entre a incorporação de pós não- formadores de glúten e a estrutura do miolo. IN: Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 2014b, Campinas. Disponível em: Acesso em: 26 de Julho de 2021 100 101 ARTIGO CIENTÍFICO III: APLICAÇÃO DE EMULSIFICANTES EM MASSA CONGELADA E AVALIAÇÃO TECNOLÓGICA DOS PÃES SEM GLÚTEN ASSADOS EM MICRO-ONDAS. Daniela de Oliveira Teotônio1, Sander Moreira Rodrigues1, Patrícia Aparecida Pimenta Pereira2, Marcio Schmiele1* 1Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia, Diamantina, Minas Gerais, Brasil 2Universidade Federal de Ouro Preto, Escola de Nutrição, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil *Autor correspondente: Marcio Schmiele, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia. Rodovia MGT-367 – Km 583, nº 5000 - Alto do Jacuba, CEP: 39.100-000, Diamantina, Minas Gerais, Brasil. E-mail: marcio.sc@ict.ufvjm.edu.br 102 RESUMO Nesta pesquisa avaliou-se a eficiência da lecitina de soja, monoglicerídeo destilado e ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos (DATEM) como emulsificantes em massa congelada para elaboração de pães sem glúten assados em micro-ondas. O experimento foi conduzido através de um Planejamento de Mistura Simplex-Centroide utilizando os emulsificantes como variáveis independentes. As respostas avaliadas foram o volume de expansão da massa, o volume específico, a cor instrumental, a propriedades de textura e da imagem da fatia, a umidade e a atividade de água dos pães. Os efeitos positivos dos emulsificantes foram observados no volume de expansão da massa, onde a aplicação dos emulsificantes próximos ao ponto central apresentou melhor efeito, indicando o melhor desenvolvimento da massa depois do ciclo de congelamento e descongelamento. Esses resultados são corroborados pelo comportamento do volume específico dos pães, onde foi possível verificar que mesmo ocorrendo perda de volume após o congelamento os emulsificantes atuaram reduzindo a queda de volume na fermentação e no cozimento dos pães, com destaque para o DATEM que apresentou bons resultados. O uso do DATEM isolado apresentou o volume específico superior após o ciclo de congelamento e descongelamento, com diferença positiva entre os volumes (5,86 %). Para a avaliação da textura dos pães, também foi possível observar a atuação dos emulsificantes nos parâmetros avaliados, destacando os valores de firmeza e dureza após o ciclo de congelamento e descongelamento, que mesmo apresentando o aumento nos valores, os ensaios contendo os emulsificantes apresentaram melhor desempenho quando comparados ao padrão. Os resultados para firmeza variaram entre 7,33 e 10,60 N para os ensaios e 12,08 N para o padrão e os valores obtidos para a dureza variaram de 20,42 e 28,03 N para os ensaios e 32,74 N para o padrão, com os melhores resultados obtidos pela atuação da lecitina e monoglicerídeo destilado. Os emulsificantes também contribuíram para produção de miolos mais heterogêneos e uniforme, além de auxiliarem na redução do número de alvéolos. O ponto otimizado foi obtido com a utilização de 1,620 % de lecitina de soja, 0,018 % de monoglicerídeo destilado e 0,182 % de DATEM, com uma desejabilidade estatística de 75 %. O produto apresentou bons resultados da composição nutricional, possuindo baixos teores de lipídeos e açúcares totais , além de apresentar o apelo de ser fonte de fibra alimentar. 103 Palavras-chaves: alvéolos, coalescência, surfactantes, tensão superficial, panificação. 104 ABSTRACT In this research, the efficiency of soy lecithin, distilled monoglyceride and esters of diacetylated tartaric acid with mono- and diglycerides (DATEM) were evaluated as emulsifiers in the frozen dough for the elaboration of gluten-free bread baked in microwaves. The experiment used a Simplex-Centroid Mixture Design using the emulsifiers as independent variables. The responses evaluated were the volume increase of the dough, the specific volume, the instrumental color, the instrumental texture and image properties of the slice, the moisture and the water activity of the bread. The positive effects of the emulsifiers were observed in the expansion volume of the dough, where the application of the emulsifiers close to the central point had the best outcome, indicating the best development of the dough after the freezing and thawing cycle. These results are corroborated by the behavior of the specific volume of the bread, where it was possible to verify that even with the loss of volume after freezing, the emulsifiers acted by reducing the volume drop in the fermentation and baking of the bread, especially DATEM, which showed expected results. DATEM alone showed a higher specific volume after the freezing and thawing cycle, with a positive difference between the volumes (5.86 %). For the evaluation of the texture of the bread, it was also possible to observe the performance of the emulsifiers in the evaluated parameters, highlighting the values of firmness and hardness after the freezing and thawing cycle, which even with the increase in values, the tests containing the emulsifiers showed better performance when compared to the standard. The results for firmness ranged between 7.33 and 10.60 N for the tests and 12.08 N for the standard and the values obtained for hardness ranged from 20.42 and 28.03 N for the tests and 32.74 N to the standard, with the best results obtained by the action of lecithin and distilled monoglyceride. The emulsifiers also contributed to the production of more heterogeneous and uniform crumbs, in addition to helping to reduce the number of alveoli. The optimum point was obtained using 1.620 % of soy lecithin, 0.018 % of distilled monoglyceride and 0.182 % of DATEM, with statistical desirability of 75 %. The product showed promising results in terms of nutritional composition, having low levels of lipids and total sugars, and presenting the appeal of being a source of dietary fiber. Keywords: alveoli, bakery, coalescence, surfactants, surface tension. 105 5.1 INTRODUÇÃO A procura por produtos que ofertam praticidade e fácil preparo está cada vez maior entre consumidores. Dessa forma a aplicação do assamento realizado por micro-ondas apresenta vantagens como eficiência redução de espaço, velocidade e capacidade de produzir pães sem crosta. No entanto, apresenta efeitos desfavoráveis para a estrutura do miolo e no envelhecimento dos pães (BOU-ORM et al., 2021). A aplicação do congelamento na panificação é um grande desafio tecnológico (CAUVAIN, 2015). Pães produzidos a partir da massa congelada apresenta efeitos deletérios na estrutura da massa como menor manutenção da viabilidade celular das leveduras e redução do desenvolvimento da massa (TEOTÔNIO et al., 2021). Substâncias crioprotetoras adicionadas na formulação, combinadas com outros aditivos alimentícios, como os emulsificantes, atuam para minimizar os efeitos causados pela aplicação de baixas temperaturas na massa, mas, também os impactos desfavoráveis do assamento por micro- ondas, melhorando característica tecnológicas como volume de expansão da massa , volume específico e textura dos pães (CAUVAIN , 2015; HASENHUETTL e HARTEL, 2019) . Emulsificantes são uma classe de compostos complementares adicionados nas formulações de pães com o objetivo de contornar problemas tecnológicos, favorecer processo de produção e estender a vida útil (CAUVAIN , 2015). Os emulsificantes são utilizados tanto na panificação tradicional quanto na panificação sem glúten, mas na ausência da rede viscoelástica, a aplicação dos surfactantes apresenta importância tecnológica mais acentuada (DAMODARAM e PARKING, 2017; HASENHUETTL e HARTEL, 2019) . A interação dos emulsificantes com a massa pode ocorrer através da formação de complexos com o amido (amaciante de miolo), favorecendo a maciez do miolo e atuando na prevenção do envelhecimento (CAUVAIN, 2015). Por outro lado, ocorre também a interação por meio da porção lipofílica com as proteínas (reforçadores do glúten), fortalecendo a massa e melhorando a capacidade de retenção de gases liberados nas etapas da fermentação e do forneamento (CAUVAIN, 2015; GARZÓN et al., 2018). Como resultados, ambos favorecem as características tecnológicas mais importantes como o volume específico dos pães e a maciez do miolo, além de prolongar a vida útil em decorrência do retardo proporcionado à retrogradação do amido (MATUDA., 2004; GARZÓN et al., 2018) 106 Emulsificantes são moléculas ativas que aderem à superfície das gotículas formadas durante a homogeneização, promovendo a estabilidade da emulsão (DALTIN, 2011; OLIVEIRA, 2017). A principal característica dos emulsificantes é o comportamento anfifílico, ou seja, apresentam ambas as regiões hidrofóbicas e hidrofílicas na mesma molécula (Figura 5.1). Esta característica permite que os emulsificantes favoreçam a migração de moléculas entre duas fases, o que resulta na redução da tensão superficial das fases imiscíveis ou da energia necessária para deformar e romper uma gota, permitindo que as duas fases se dispersem, formando uma emulsão estável (NIEUWENHUYZEN, 2010; MCCLEMENTS, 2008; ARAÚJO, 2004; CASTRO, 2014; DAMODARAM e PARKING, 2017). Figura 5.1: Comportamento anfifílico de uma molécula genérica de emulsificante. Fonte: Adaptado de Daltin (2012) A porção hidrofóbica da molécula do emulsificante possui capacidade de interagir com a região não polar da fase lipídica e dos aminoácidos apolares e a parte hidrofílica interage com componentes aquosos polares presentes no meio e com os aminoácidos polares (DALTIN, 2012, FRANZOL e REZENDE, 2015; CAPPELLI et al., 2020). Os emulsificantes podem ser classificados conforme a estrutura química apresentada, podendo ser aniônico, catiônico, não aniônicos e anfóteros (FIGURA 5.2): 107 i. aniônicos são emulsificantes como ésteres de ácido lático, que formam íons carregados negativamente quando dissociados em água. Além da carga negativa presente na parte polar da molécula, essa região apresenta átomos de oxigênio (elevada eletronegatividade) que atraem elétrons de carbono e hidrogênio adjacentes, proporcionando o aumento da polaridade negativa dessa região. Dessa forma, apresentam dois efeitos sinérgicos em função da concentração das cargas oriundas da parte polar dessa categoria de tensoativo, por apresentarem alta polaridade e alta capacidade de atração com as moléculas de água, fazendo com que os tensoativos aniônicos sejam muito solúveis em água (DALTIN,2011; FRANZOL e REZENDE, 2015); ii. os catiônicos apresentam carga elétrica positiva, permitindo a interação com os substratos carregados negativamente. Essa característica permite que estes emulsionantes atuem como agentes antiestáticos e amaciantes, uma vez que aderem à superfície (DALTIN, 2011); iii. os emulsificantes não aniônicos, como os monoglicerídeos destilados, não apresentam formação de íons em solução aquosa. Dessa forma a solubilidade em água acontece com a presença de grupos funcionais que possuem afinidade com a água; iv. os emulsificantes anfóteros, como a lecitina de soja, apresentam cargas positivas e negativas na mesma molécula, podendo se comportar como aniônicos em meio alcalino (pH entre 9 e 10), visto que com a elevada concentração de hidroxilas neutralizam a carga positiva, e como catiônicos em meio ácido (pH entre 4 e 9) (ROSEN, 2004; McCLEMENTS, 2010; DALTIN, 2011; FRANZOL e REZENDE, 2015). 108 Figura 5.2: Representação genérica de emulsificantes aniônicos, não aniônicos e anfótero Fonte: Adaptado de Daltin (2012) *[A] aniônico; [B] não aniônico; [c] anfótero Na indústria de panificação, alguns emulsificantes são aplicados para melhorar características tecnológicas dos pães, como textura e volume, destacando-se: i. DATEM (ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos). Obtidos a partir dos monoglicerídeos destilados, esses compostos são insolúveis em água. Aplicados na panificação como fortalecedores de massa, atuam proporcionando maciez ao miolo dos pães , além de melhorar também outras características importantes como retenção de água e redução dos níveis de retrogradação do amido, o que prolonga a vida de prateleira dos produtos. ii. As lecitinas são encontradas em plantas e animais, como componentes essenciais das membranas lipídicas. As propriedades tensoativas da lecitina são provenientes da estrutura molecular dos fosfolipídios, componentes ativos da lecitina, formados por uma porção 109 hidrofóbica e hidrofílica. Na panificação é utilizada como como amaciador de miolo, melhorando características de textura iii. Os monoglicerídeos são compostos majoritariamente pelo glicerol esterificado com uma molécula de ácido graxo e apresentam a capacidade de se ligar na fração de amilose desacelerando a retrogradação. Além disso, atuam como agente de aeração e estabilizador de cristalização, sendo bastante utilizados em produtos congelados que passam por ciclos de congelamento e descongelamento (ZULIAM, 2016; BRITES et al., 2018 ; ORTHOEFER e KIM, 2019; NASCIMENTO et al., 2021) (Figura 5.3). Figura 5.3: Representação química dos emulsificantes lecitina, monoglicerídeo destilado e DATEM. Fonte: Adaptado de Cauvain (2015); Hasenhuettl e Hartel (2019). Os pães produzidos a partir de massa congelada são afetados pelos efeitos deletérios proveniente do congelamento e descongelamento da massa, o que contribui para a redução das 110 características tecnológicas (DAMODARAM e PARKING, 2017; FAGGIAN et al., 2020). As principais perdas de qualidade associadas ao congelamento das massas são o maior tempo de fermentação acompanhada do pouco desenvolvimento da massa, a redução do volume específico e alterações das propriedades texturais (ZHANG et al., 2020). Dessa forma, a aplicação de emulsificantes na formulação dos pães pode auxiliar na redução do efeito negativo causado pelo congelamento. A combinação adequada entre a misturas de emulsificantes, associados aos processos tecnológicos adequados, podem proporcionar importantes melhorias nas qualidades tecnológicas de pães como volume específico e textura da crosta e miolo. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho da aplicação dos emulsificantes lecitina de soja, monoglicerídeo destilado e DATEM em massas de pães sem glúten congelados e avaliar os parâmetros tecnológicos dos pães produzidos a partir da massa congelada e forneados em micro-ondas. 5.2 MATERIAL E MÉTODOS 5.2.1 Matéria-prima e formulação da massa Os ingredientes utilizados na formulação das massas foram, em base farinha: farinha de arroz (100 %), sacarose (2 %), ovos in natura (12 %), óleo de canola (4 %), gordura vegetal hidrogenada (4 %), amido de mandioca (10 %), amido de milho nativo (30 %), amido de milho fosfatado (10 %), albumina de ovo em pó (5 %), goma xantana (1,0 %), psyllium, (0,5 %) hidroxipropilmetilcelulose (0,5 %), fermento biológico fresco (1,6 %), cloreto de sódio (1,8 %) e água filtrada (140 % para o ensaio controle). Aos demais ensaios, a quantidade de água filtrada foi ajustada conforme a necessidade para atingir a consistência adequada da massa, observada visualmente. Para preservar a viabilidade da levedura durante a etapa de congelamento foram aplicados os crioprotetores, conforme a formulação otimizada previamente. As concentrações dos crioprotetores utilizadas foram de 2,60 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose. Os emulsificantes testados foram a lecitina de soja, VEROL N-90 (monoglicerídeo destilado feito de óleo de palma totalmente hidrogenado) e MOGLICET G (ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos – DATEM – oriundos de óleo de girassol). 111 5.2.2 Delineamento experimental O desempenho dos emulsificantes foi avaliado através da Metodologia de Superfície de Resposta utilizando um Planejamento de Misturas Simplex-Centroide de três variáveis independentes, de acordo com a Tabela 5.1 (RODRIGUES e IEMMA, 2014). Os ensaios utilizando os emulsificantes lecitina de soja (x1), monoglicerídeo destilado (x2) e DATEM (ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos) (x3) foram processados de forma randômica em dois blocos, sendo que para cada um dos blocos foi elaborado uma amostra padrão. Tabela 5.1: Níveis das variáveis independentes dos emulsificantes utilizados na formulação dos pães para o planejamento de misturas simplex centroide. x1 e X1 – lecitina de soja; x2 e X2 – monoglicerídeo destilado; e x3 e X3 – DATEM (ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos). Fonte: Dos autores, (2022). 5.2.3 Elaboração das massas As massas foram preparadas pelo método de dois estágios (Figura 4.1), conforme descrito por Teotônio et al. (2021). No primeiro estágio ocorreu a formação da fase creme através Ensaio Níveis codificados Níveis reais (%) x1 x2 x3 X1 X2 X3 1 1,000 0,000 0,000 2,000 0,000 0,000 2 0,000 1,000 0,000 0,000 2,000 0,000 3 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 1,000 4 0,500 0,500 0,000 1,000 1,000 0,500 5 0,500 0,000 0,500 1,000 0,000 0,000 6 0,000 0,500 0,500 0,000 1,000 0,500 7 0,667 0,167 0,167 1,334 0,334 0,167 8 0,167 0,667 0,167 0,334 1,334 0,667 9 0,167 0,167 0,667 0,334 0,334 0,167 10 0,333 0,333 0,333 0,666 0,666 0,333 11 0,333 0,333 0,333 0,666 0,666 0,333 12 0,333 0,333 0,333 0,666 0,666 0,333 112 da mistura da gordura vegetal hidrogenada, lecitina de soja, emulsificante comercial, óleo de canola, sacarose e ovos in natura, com o objetivo de incorporar de ar na massa e facilitar a nucleação das células de ar. Este processo foi realizado em batedeira culinária planetária BBP520 (Britânia, Curitiba, BRA), na velocidade 3 por três min. No segundo estágio foram incorporados os demais ingredientes, ocorrendo a formação da fase massa, repetindo-se o procedimento de mistura na velocidade 3 por três min. Em seguida, a massa foram divididas em porções de 65 g em embalagens rígidas de polipropileno biorientado com capacidade de 100 mL (6,5 cm de diâmetro e 4,7 cm de altura), metade das porções foi congelada e armazenada em freezer DFN41 (Electrolux, Curitiba, BRA) a -18 ºC por sete dias (denominadas de massas congeladas e descongeladas- CD). A outra metade das porções (denominadas de massas sem congelamento- SC) foi fermentada em BOD RFE38 (Lucadema, São José do Rio Preto, BRA) a 37 ºC/60 min. Para que não ocorresse o ressecamento da massa durante o processo de fermentação, foi colocado no interior da BOD um recipiente contendo água quente, esse procedimento foi realizado tanto para as massas sem congelamento - SC como para as massas congeladas e descongeladas- CD. O assamento foi realizado em forno micro-ondas caseiro NN-ST254WRU com potência máxima de 700 W, (Panasonic, Manaus, BRA). O tempo de assamento das massas foi definido através de pré testes, considerando as potências disponíveis no micro-ondas utilizado no presente estudo. O binômio ideal para o assamento no micro-ondas utilizado foi de 1,5 min utilizando-se 70 % da potência máxima do micro-ondas, correspondendo a 490 W de potência, foi assado uma unidade do pão por vez. Após o assamento, os pães foram resfriados à temperatura ambiente por 2 h e embalados em embalagens flexíveis de polipropileno para realização das análises no mesmo dia do processamento. O descongelamento das massas foi realizado em refrigerador DFN41 a 7 °C por 15 h. As massas descongeladas foram fermentadas e forneadas nas mesmas condições anteriores, com exceção ao tempo total de fermentação que foi de 120 min. Os pães foram fatiados em fatiadora FPV12 (Venâncio, Caxias do Sul, BRA) com espessura de 12 mm para cada fatia (Figura 5.4). 113 Figura 5.4: Procedimento de produção da massa congelada Fonte: Dos autores (2022). 5.2.4. Variáveis dependentes 5.2.4.1 Volume de expansão da massa sem congelar e da massa congelada e descongelada O volume de expansão da massa foi determinado através de metodologia descrita por Teotônio et al. 2021, em triplicata. A quantificação foi realizada através da inserção de 100 mL de massa em proveta de 250 mL e submetidas à temperatura de fermentação (37 ºC em BOD). O aumento do volume da massa foi registrado a cada 10 min, durante 80 min, para as massas no dia do processamento e por 120 min para as massas congeladas e descongeladas. Através do gráfico plotado (tempo de fermentação x aumento de volume) foi realizada a integração da área abaixo da curva (AUC – area under curve). O Cálculo da integração foi realizado em software OriginPro 8®, 2017 – Data Analysis and Graphing Software. 114 5.2.5 Avaliação das propriedades tecnológicas dos pães sem glúten produzidos a partir de massa sem congelar e da massa congelada e descongelada 5.2.5.1 Volume específico O volume específico foi avaliado através do método 10-05.01 da AACCI (2010), baseado no deslocamento de sementes de painço. A análise foi realizada em triplicata e os resultados expressos em L.kg-1. 5.2.5.2 Análise de imagem do miolo Para realização das análises de imagem, quatro fatias dos pães foram escaneadas em digitalizadora MFC-8952DW (Brother, Ho Chi Minh, VNM) e as imagens capturadas em formato Joint Photographic Experts Group (jpeg) com resolução de 600 dpi. Em seguida, as imagens foram processadas no software Image J, avaliando-se área da fatia (cm²), circularidade, contagem de alvéolos, tamanho médio de alvéolos (mm²) e área de alvéolos (%) (TASIGUANO et al., 2019). 5.2.5.3 Textura instrumental do miolo A análise de perfil de textura foi realizada em texturômetro TAX.XT Plus (Stable Micro Systems, Godalming, GRB), de acordo com o método 74-09.01 (AACCI, 2010). Para a análise de textura foi utilizado a probe cilíndrica P/36R, a velocidade de pré-teste, teste e pós-teste de 1 mm/s, 1 mm/s e 10,0 mm/s, respectivamente, limiar de detecção de 0,049 N e distância de compressão de 40 %, utilizando-se duas fatias de 12 mm de espessura cada, previamente fatiadas em fatiadora FPV129 (Venâncio, Venâncio Aires, BRA). As leituras foram realizadas com oito repetições. Os parâmetros avaliados foram firmeza (N), dureza (N), elasticidade, coesividade (%), gomosidade (N), mastigabilidade (N) e resiliência (%). 115 5.2.5.4 Umidade A umidade dos pães foi avaliada segundo o método 44-15.02 da AACCI (2010), em triplicata, e os resultados expressos em porcentagem. 5.2.5.5 Composição centesimal e valor calórico total A composição centesimal da amostra padrão e do ponto otimizado foi determinada em relação à umidade (método 44–15.02), cinzas (método 08–01.01), proteínas (método 46–13.01; N=5,95) e lipídios (método 30–25.01) (AACCI, 2010). Os carboidratos digestíveis compostos por açúcares disponíveis e o amido foram analisados pelo método 982.14 da AOAC e a fibra alimentar total foi quantificada pelo método 978.10 (AOAC, 2019). O valor calórico total foi calculado considerando o método de conversão de Atwater (Merril e Watt 1973), conforme descrito por Souza e Schmiele (2021). Todas as análises foram realizadas em triplicata. 5.2.6 Análise estatística Os dados obtidos nos ensaios do delineamento experimental foram avaliados através de Metodologia de Superfície de Resposta para cálculo dos coeficientes de regressão e análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 10 %. Para o presente trabalho foi adotado coeficiente de regressão mínimo (R2) da ANOVA de 0,70. O ponto otimizado foi determinado através de metodologia proposta por Derringer e Suich (1980). Os dados da composição centesimal e do valor calórico total foram avaliados pelo teste t-Student (p<0,05). 116 5.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.3.1. Volume de expansão das massas fermentadas sem congelar e depois de congelada e descongelada O volume de expansão da massa é importante parâmetro para avaliar o desenvolvimento da massa e a atividade das leveduras durante o processo de fermentação. Os resultados obtidos para os ensaios e a amostra padrão estão apresentados na Figura 5.5 Figura 5.5: Área abaixo da curva para o crescimento da massa sem congelamento e das massas congeladas e descongeladas * Dados obtidos através da média de três repetições. Fonte: Dos autores, (2022). Para os ensaios obtidos das massas sem congelamento SC, os resultados do volume de expansão da massa variaram de 977 a 2703 AUC e a amostra padrão foi de 2255 AUC, sendo que 82 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático. Os emulsificantes isolados e combinados apresentaram influência significativa sobre o parâmetro avaliado. Entretanto, a combinação entre lecitina e DATEM apresentou influência negativa no parâmetro (β13 = –2614) 117 (Tabela 5.3). Ao avaliar a Figura 5.5 foi possível observar que os melhores valores para o parâmetro foram obtidos com concentrações de DATEM variando de 0,4 a 0,8 %. Os resultados dos ensaios para as massas congeladas e descongeladas – CD variaram de 1973 a 4610 AUC e foi de 3374 AUC para o padrão, ocorrendo o aumento dos valores no parâmetro avaliado em relação as amostras do dia do processamento das formulações, indicando que os emulsificantes tiveram influência positiva nesse parâmetro, e os resultados foram explicados por 70 % do modelo matemático. Todos os emulsificantes de forma isolada (pseudocomponentes) apresentaram efeito positivo e significativo no parâmetro avaliado. O DATEM apresentou o maior efeito de forma isolada (β3= 3074) e a combinação ternária apresentou o melhor efeito no parâmetro (β123= 44729). Esse comportamento pode ser observado através da Figura 5.6, onde os melhores valores do volume de expansão compreendem na área central (vermelha) com a combinação dos três emulsificantes na faixa do ponto central. Segundo Garzón et al., 2021, o DATEM possui menor permeabilidade ao CO2 quando comparado ao monoglicerídeo destilado e à lecitina de soja, resultando em melhor retenção dos gases durante a etapa de fermentação. Figura 5.6: Curvas de contorno para o volume de expansão das massas sem congelar e congelada e descongelada *[SC] Sem congelar; [CD] Congelada e descongelada. Fonte: Dos autores (2022). [CD] [SC] 118 Tabela 5.3: : Modelos matemáticos das variáveis dependentes volume de expansão, volume específico, diferença de volume e características de alveolagem do miolo sem congelamento e após o congelamento e descongelamento com os parâmetros significativos (p≤0,10) CD*Variáveis dependentes após o congelamento e descongelamento das massas; x1 x2 e x3 = valores codificados para lecitina de soja, monoglicerídeo destilado e DATEM; R2 = coeficiente da análise de variância Fonte: Dos autores (2022). A diferença de volume de expansão da massa sem congelar , para ás massas congeladas e descongeladas apresentou resultados positivos em todos os ensaios e o padrão, variando entre 20,30 e 129,73 % para os ensaios e 49,62 % para o padrão. No entanto, somente 62 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático, não sendo possível gerar a curva de contorno para este parâmetro. Entretanto, lecitina (β1= –10,52), monoglicerídeo destilado (β2 = –23,10) e a combinação entre lecitina e DATEM (β13 = –73,30) apresentaram influência significativa com efeito negativo ao parâmetro (Tabela 5.3), contribuindo de maneira a reduzir a diferença entre o volume de antes e o de depois do ciclo de congelamento e descongelamento . Embora a diferença no volume de expansão da massa não tenha apresentado diferença significativa, observou-se que os emulsificantes contribuíram para melhorar o parâmetro de modo a reduzir a queda do volume após a etapa de congelamento/descongelamento da massa. Estes resultados são promissores para o Variáveis dependentes Modelo matemático preditivo p-valor R² (%) Volume de expansão da massa (AUC) 2147x1+ 1070x2 +1435x3 + 2614x1x3+818x2x3 0,004 82,14 Volume de expansão da massa (AUC)CD 2163x1 + 2757x2 + 3074x3 + 44728x1x2x3 0,010 70,31 Volume específico (L.kg-1 )CD 2,12x1 + 1,99x2 + 2,44x3 + 0,51x1x2 – 0,79x1x3 + 2,31x1x2x3 0,001 93,05 Tamanho médio dos alvéolos (mm²) 0,178x1 + 0,247x2 +0,188x3 – 0,228x1x2 – 0,318x2x + 1,031x1x2x3 0,035 76,74 Tamanho médio dos alvéolos (mm²)DC 0,195x1x2 – 0,183x1x2x3 0,001 90,32 Área dos alvéolos (%)CD 33,78x1 + 35,16x2 + 36,23x3 + 78,22x1x2 – 276,94x1x2x3 0,001 90,63 119 volume de expansão da massa, pois estão diretamente associados às características da qualidade dos pães, como o volume específico e a textura da crosta e do miolo. Cao et al, (2021) estudaram a influência da adição de emulsificantes (lecitina de soja, estearoil lactato de sódio (SSL) e DATEM) e enzimas (glicose oxidase-GOX e transglutaminase) na massa de pães com glúten sem congelamento contendo polpa de batata, e avaliaram as características tecnológicas dos pães. Segundo os resultados apresentados, as amostras contendo 1 % de estearoil lactato de sódio (SSL), 1 % de DATEM e 1 % de lecitina de soja, em base farinha, apresentaram os melhores valores para altura média da massa. Além disso, as amostras contendo 1 % de DATEM e 1 % de estearoil lactato de sódio (SSL) reduziram significativamente a queda da altura da massa proporcionando maior estabilidade. Esse comportamento também pode ser observado no presente estudo, pois o DATEM apresentou influência significativa no volume de expansão da massa tanto antes como depois do congelamento e o efeito sinérgico entre os três emulsificantes proporcionou os melhores resultados depois do ciclo de congelamento e descongelamento. 5.3.2. Avaliação dos pães obtidos das massas antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento 5.3.2.1. Volume específico O volume específico é uma das principais características de qualidade dos pães e está diretamente associado a expansão da massa durante o processo de fermentação e das alterações proporcionadas durante a etapa de cozimento dos pães. A Figura 5.7 apresenta os resultados do parâmetro para os pães produzidos a partir das massas sem congelar e congeladas , bem como as diferenças entre os volumes observados. 120 Figura 5.7: Volume específico e diferença de volume dos pães sem congelar e congelado e descongelado *Valores obtidos pela média de três repetições. Fonte: Dos autores (2022). Os dados obtidos para os pães produzidos a partir da massa SC variaram entre 2,32 e 2,95 L.kg-1 para os ensaios e 2,71 L.kg-1 para o padrão. Os três emulsificantes isolados apresentaram efeito significativo ao parâmetro, sendo o monoglicerídeo destilado de maior influência (β2 = 2,72) e a combinação entre lecitina e DATEM também apresentou efeito significativo ao parâmetro (β13= 1,64). Entretanto, somente 68 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático, não sendo possível gerar curva de contorno. Depois do ciclo de congelamento e descongelamento da massa, os resultados variaram entre 2,01 e 2,45 L.kg-1 para os ensaios e 1,92 L.kg-1 para o padrão, sendo possível observar o efeito dos emulsificantes no parâmetro avaliado. O comportamento dos emulsificantes (Tabela 5.3) ficou evidente tanto pela aplicação isolada, como de forma combinada, sendo que 93 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático. A aplicação isolada do DATEM (β3 = 2,44) e a combinação entre os três emulsificantes (β123 = 2,31) apresentaram os melhores efeitos sobre a resposta. A combinação entre lecitina e DATEM apresentou efeito significativo e negativo ao parâmetro (β13 = –0,793), sendo que estes comportamentos podem ser observados na Figura 5.8, onde os 121 melhores valores para o parâmetro se encontram na faixa entre 0,8 e 1,0 % de DATEM e nos menores teores de lecitina. Figura 5.8: Curva de contorno para o volume específico dos pães depois do ciclo de congelamento e descongelamento Fonte: Dos autores (2022). A perda de volume com o ciclo de congelamento está associada à formação dos cristais que penetram no fermento, acarretando a redução da capacidade fermentativa das leveduras e a sobrevivência durante a etapa de armazenamento congelado (CAUVAIN, 2015; FELLOWS, 2017; HASENHUETTL e HATEL, 2019). A diferença de volume antes do congelamento e depois do ciclo de congelamento e descongelamento variaram entre -28,10 e +5,86 % para os ensaios e - 15,23 % para o padrão. Mesmo com a redução do volume foi possível observar que os emulsificantes atuaram a fim de atenuar essa perda, pois este comportamento é destacado no ensaio 3, o qual possui somente o DATEM na formulação e apresentou o volume específico superior após o ciclo de congelamento e descongelamento, com diferença positiva entre os volumes específicos. Efeito semelhante da influência de emulsificantes no volume específico também foi estudado por Ribotta et al., (2004). Os autores avaliaram a massa congelada com glúten 122 adicionadas de goma guar e DATEM (0,5 %, base farinha) e observaram que as massas congeladas e armazenadas a −18 ° C por 60 dias adicionadas com 0,5 % DATEM produziram pães com maior volume em comparação com os obtidos com a formulação padrão ou com goma guar. Nunes et al., (2009) avaliaram o efeito da lecitina, DATEM, monoglicerídeo destilado e estearoil lactilato de sódio (SSL) em pães sem glúten. Os melhores valores para o volume específico foram obtidos utilizando 1 % de monoglicerídeo destilados, 0,5 % de estearoil lactilato de sódio e 0,6 % de DATEM em base farinha, com valores variando de 2,21, 2,07 e 2,01 mL/g, respectivamente. Resultados semelhantes podem ser observados no presente estudo, onde o DATEM e a lecitina, contribuíram afim a aumentar os valores do volume específico para os pães, principalmente após o ciclo de congelamento e descongelamento. Estes resultados corroboram aos valores obtidos para o volume de expansão da massa, onde as melhores taxas dos parâmetros foram obtidas na aplicação isolada do DATEM e na combinação entre lecitina, monoglicerídeo destilado e DATEM, atributos esses que estão diretamente associados ao desenvolvimento da massa no processo de fermentação e do volume após a etapa de cozimento dos pães. A influência dos emulsificantes no desenvolvimento da massa e dos pães pode estar associado às categorias de emulsificantes aplicados neste estudo. O DATEM é um emulsificante do tipo aniônicos utilizado como fortalecedor da massa, apresentando a capacidade de formar filmes líquidos de estrutura lamelar na interface entre as moléculas de amido e proteínas presentes na formulação, favorecendo a coesividade por meio da interação entre a superfície hidrofóbica da proteína e das cadeia de amilose e amilopectina dos amidos, melhorando a retenção de gás e a resistência da massa ao colapso (SCIARINI et al., 2012; CAUVAIN, 2015; HASENHUETTL e HARTEL, 2019). Os monoglicerídeos possuem a capacidade de formar estruturas de automontagem nas fases lipídicas aquosas. Assim como o DATEM, podem se organizar em fases lamelares, estruturando o produto através da formação de uma rede semelhante ao gel, conferindo força adicional a estrutura da massa, favorecendo a retenção dos gases formandos no processo de fermentação, sendo possível melhorar o desenvolvimento da massa, e o desenvolvimento do volume específico dos pães (BATTE et al., 2007; MANZOCCO et al., 2012; CAUVAIN, 2015; EDUARDO et al., 2015). 123 5.3.2.2. Análise de imagem do miolo A análise de imagem dos pães é um importante resultado para avaliar as características relacionadas a estrutura dos pães em relação ao miolo, características dos alvéolos e tamanho da fatia. Os resultados da análise de imagem dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento está apresentado na Tabela 5.4. Os resultados para área total da fatia e circularidade para os pães SC, variaram entre 18,66 e 21,95 cm² para os ensaios e 20,70 cm² para o padrão e de 0,711 e 0,830 para os ensaios e 0,765 para o padrão, respectivamente. Sobre a área total da fatia, todos os emulsificantes isolados tiveram influência significativa no parâmetro, sendo que a lecitina apresentou o maior efeito (β1 = 20,84). Entretanto, somente 63 % dos resultados foram explicado pelo modelo matemático, não sendo possíve gerar a curva de contorno. O mesmo ocorreu para a circularidade SC, pois o modelo matemático foi capaz de explicar no máximo 58 % dos dados. Mesmo não apresentando diferença significativa, foi possível observar que todos os emulsificantes isolados apresentaram influência significativa ao parâmetro, sendo a lecitina de maior influência (β1 = 0,767) e a combinação entre lecitina, monoglicerídeo destilado e DATEM apresentou a melhor influência mediante ao parâmetro estudado (β123= 2,137) Para os parâmetros de número de alvéolos e área dos alvéolos dos pães SC , os valores variaram entre 1224 e 2122 para os ensaios e 1464 para o padrão e 31,12 e 40,46 % para os ensaios e 36,21 (%) para o padrão, respectivamente. Para o número de alvéolos, os emulsificantes isolados apresentaram influência significativa ao parâmetro, com o monoglicerídeo destilado de maior benefício (β2= 1473), sendo 36 % dos dados explicados pelo modelo matemático. Comportamento semelhante também foi observado para a área dos alvéolos, onde todos os emulsificantes isolados tiveram influência sob o parâmetro com o monoglicerídeo destilado de maior participação (β2= 38,46) apresentando 20 % dos dados explicados pelo modelo matemático. Para os pães produzidos a partir da massa sem congelar, somente o tamanho médio dos alvéolos apresentou diferença significativa. Os valores para este parâmetro variaram entre 0,146 e 0,259 mm² para os ensaios e 0,201 mm² para o padrão, respectivamente. 124 Tabela 5.4: Dados obtidos para a análise de imagem dos pães antes do congelamento e depois do ciclo de congelamento e descongelamento Ensaios Sem congelamento Área total (cm²) Circularidade Contagem de alvéolos Tamanho médio alvéolos (mm²) Área dos alvéolos (%) 1 20,74 ± 0,12 0,783 ± 0,042 1370 ± 10 0,175 ± 0,003 34,90 ± 1,38 2 19,77 ± 0,34 0,740 ± 0,006 1392 ± 5 0,259 ± 0,002 40,11 ± 0,76 3 18,66 ± 0,38 0,753 ± 0,025 1245 ± 3 0,186 ± 0,002 35,01 ± 0,74 4 18,98 ± 0,05 0,745 ± 0,025 1224 ± 5 0,163 ± 0,004 35,16 ± 0,68 5 21,11 ± 0,13 0,739 ± 0,028 1927 ± 13 0,173 ± 0,004 34,90 ± 0,59 6 19,69 ± 0,20 0,714 ± 0,002 1649 ± 17 0,146 ± 0,003 34,15 ± 0,57 7 21,29 ± 0,27 0,711 ± 0,006 1996 ± 22 0,184 ± 0,004 38,77 ± 3,05 8 20,33 ± 0,02 0,745 ± 0,004 1984 ± 7 0,146 ± 0,004 31,33 ± 0,20 9 20,57 ± 0,38 0,756 ± 0,003 2122 ± 45 0,182 ± 0,005 40,47 ± 0,38 10 19,86± 0,02 0,775 ± 0,001 1271 ± 6 0,186 ± 0,001 35,79 ± 0,27 11 19,70 ± 0,11 0,803 ± 0,003 1457 ± 28 0,177 ± 0,004 35,98 ± 0,89 12 21,29 ± 0,20 0,830 ± 0,002 1482 ± 4 0,192 ± 0,003 35,77 ± 0,61 13 21,95 ± 0,64 0,804 ± 0,006 1482 ± 10 0,185 ± 0,006 35,56 ± 0,52 Padrão 20,7 ± 0,38 0,765 ± 0,015 1464 ± 11 0,201 ± 0,004 36,21 ± 1,44 Ensaios Congelado e Descongelado Área (cm²) Circularidade Contagem de alvéolos Tamanho médio alvéolos (mm²) Área de alvéolos (%) 1 18,58 ± 0,18 0,786 ± 0,023 950 ± 20 0,217 ± 0,006 33,69 ± 2,43 2 17,43 ± 0,28 0,769 ± 0,012 1068 ± 46 0,183 ± 0,014 36,63 ± 0,65 3 17,42 ± 0,19 0,751± 0,028 985 ± 20 0,212 ± 0,009 35,15 ± 1,28 4 18,19 ± 0,22 0,762 ± 0,006 1070 ± 44 0,252 ± 0,002 35,63 ± 1,14 5 16,35 ± 0,34 0,762 ± 0,006 1207 ± 4 0,166 ± 0,003 36,32 ± 0,63 6 16,32 ± 0,21 0,750 ± 0,020 1100 ± 66 0,199 ± 0,009 34,71 ± 0,51 7 14,33 ± 0,31 0,742 ± 0,019 1060 ± 42 0,207 ± 0,003 35,25 ± 1,90 8 15,31 ± 0,24 0,748 ± 0,021 1096 ± 58 0,194 ± 0,006 35,12± 0,54 9 17,67 ± 0,06 0,750 ± 0,017 991 ± 12 0,217 ± 0,004 34,51 ± 1,02 10 16,46 ± 0,34 0,757 ± 0,013 1324 ± 6 0,236 ± 0,005 33,69 ± 0,78 11 16,53 ± 0,19 0,761 ± 0,009 1142 ± 25 0,220 ± 0,003 35,85 ± 0,69 12 16,34 ± 0,27 0,759 ± 0,277 1053 ± 31 0,195 ± 0,010 32,53 ± 0,43 13 16,81 ± 0,14 0,760 ± 0,029 1173 ± 13 0,230 ± 0,020 34,13 ± 1,52 Padrão 13,98± 0,11 0,728 ± 0,012 984 ± 13 0,190 ± 0,003 32,08 ± 0,55 *Dados correspondentes a média de quatro repetições ± desvio padrão. Fonte: Dos autores (2022). 125 Os emulsificantes isolados apresentaram influência ao parâmetro, com o monoglicerídeo de maior efeito (β2= 0,247). A combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado e monoglicerídeo destilado/DATEM apresentaram efeito significativo negativo ao parâmetro (β12 = -0,228 e β23= -0,318) e a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado/DATEM apresentou efeito positivo significativo ao parâmetro (β123= 1,032) (Tabela 5.3). Os dados foram explicados em 76 % pelo modelo matemático e a influência do monoglicerídeo destilado pode ser observada na Figura 5.9, onde os melhores resultados para o parâmetro foram avaliados com valores máximos deste emulsificante. Figura 5.9: Curva de contorno para tamanho médio dos alvéolos (mm²) dos pães produzidos a partir das massas sem congelar. Fonte: Dos autores (2022). Para os resultados após o ciclo de congelamento e descongelamento, os valores para área da fatia e circularidade, variaram entre 14,33 e 18,58 cm² para os ensaios e 19,98 cm² para o padrão e entre 0,742 e 0,786 para os ensaios e 0,728 para o padrão, respectivamente. Ambos os parâmetros não apresentaram influência significativa depois do ciclo de congelamento e descongelamento. Entretanto, foi possível analisar a participação dos emulsificantes sob os 126 parâmetros, assim como para antes do congelamento todos os emulsificantes isolados influenciaram na área da fatia, entretanto lecitina e DATEM apresentam atuação ligeiramente superior ao monoglicerídeo (β1 = 17,92, β2 = 17,14 e β3 = 17,95), sendo 30 % dos dados explicados pelo modelo matemático. Para a circularidade, todos os emulsificantes isolados apresentaram influência significativa ao parâmetro com a lecitina em maior proporção (β1 = 0,780) apresentando 55 % dos dados explicados pelo modelo matemático. Os resultados para contagem de alvéolos variaram entre 950 e 1324 para os ensaios e 984 para o padrão. Assim como para os parâmetros da área da fatia e circularidade, os emulsificantes isolados também influenciaram na contagem de alvéolo, embora não tenham apresentado influência significativa ao parâmetro a atuação do monoglicerídeo destilado apresentou o melhor efeito (β12 = 1071) com 51 % dos dados explicado pelo modelo matemático. Para os pães CD, o tamanho médio dos alvéolos apresentou diferença significativa, variando entre 0,166 e 0,252 mm² para os ensaios e 0,190 mm² para o padrão. Os emulsificantes isolados não apresentaram influência significativa no parâmetro, mas a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado apresentou influência positiva ao parâmetro (β12 = 0,195) e a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado/DATEM apresentou efeito negativo (β123 = - 0,183). Com 90 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.3), o efeito entre a combinação da lecitina/monoglicerídeo destilado pode ser observado na Figura 5.10 indicando a potencialidade da combinação entre os dois emulsificantes, sendo que os melhores resultados obtidos para o parâmetro encontrados nas faixas tendendo a 0,5 e 1,0 % de monoglicerídeo destilado. Para a área dos alvéolos, os resultados foram obtidos entre 32,53 e 36,63 % para os ensaios e de 32,08 % para o padrão. Todos os emulsificantes isolados tiveram influência significativa ao parâmetro, sendo o DATEM isolado de maior efeito positivo (β3 = 36,78) e a combinação entre os três emulsificantes apresentaram efeito negativo ao parâmetro (β123 = - 276,934), sendo que 90 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.3). O efeito dos emulsificantes pode ser observado na Figura 5.10, sendo possível avaliar que os melhores resultados foram obtidos na faixa tendendo a 0,5 e 1,5 % de monoglicerídeo destilado. 127 Figura 5.10: Curva de contorno para tamanho médio dos alvéolos (mm²) e área dos alvéolos (%) dos pães depois do congelamento e descongelamento. Fonte: Dos autores (2022). Demirkesen et al., (2013) avaliaram a macro e microestrutura de pães sem glúten e como a combinação entre goma xantana, goma guar e DATEM afetou a estrutura dos pães frescos. Os resultados reportados pelos autores mostraram que as formulações produzidas sem a mistura das gomas com o emulsificante apresentaram estrutura do miolo e desenvolvimento irregular dos alvéolos irregulares. Entretanto, as formulações contendo 0,5 % da goma xantana e 0,5 % de goma guar e 0,62 % de DATEM, em base farinha, resultaram em pães com alvéolos menores e mais uniformes em comparação à formulação controle. Resultados semelhantes foram encontrados no presente estudo, sendo que o monoglicerídeo destilado e o DATEM apresentaram importante influência ao parâmetro avaliado. Esse comportamento pode estar associado a capacidade dos emulsificantes em atuar na interação da interface gás/líquido e na redução da tensão superficial da massa, melhorando o aprisionamento das bolhas de ar durante o processo de mistura e fermentação estabilizando as bolhas formadas (MANZONCCO et al., 2012; CAUVAIN,2015; HANSENHUETTL e HARTEL, 2019). Além disso, os emulsificantes podem interagir com outros ingredientes presentes na massa, como os hidrocoloides amplamente utilizados em formulações para pães sem glúten. A interação entre emulsificante/hidrocoloide proporciona aumento na absorção de água e nas propriedades 128 viscoelásticas da massa, contribuindo para melhoria das características de estrutura de imagem do miolo como o tamanho de alvéolos e na distribuição homogênea desses alvéolos na massa (FRANCO et al., 2019; CHOCHKOV et al., 2019). 5.3.2.3. Análise da textura instrumental dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento da massa O perfil de textura está relacionado com uma série de propriedades físicas presentes nos elementos estruturais dos alimentos, as quais são quantificadas por meio de análises de textura sensoriais ou instrumentais. A análise de perfil de textura dos pães foi realizada por texturômetro, através da compressão da amostra em dois ciclos, simulando a ação da mandíbula durante a mastigação (ANDRESSA et al., 2020). A Tabela 5.5 apresenta os resultados para a textura instrumental dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento das massas. 129 Tabela 5.5: Resultados obtidos para a análise de textura instrumental dos pães produzidos a partir das massas sem congelamento e congeladas e descongeladas Ensaios Sem congelamento Firmeza (N) Dureza (N) Elasticidade Coesividade (%) Gomosidade (N) Mastigabilidade (N) Resiliência (%) 1 6,29 ± 0,33 16,80 ± 1,69 0,935 ± 0,005 57,86 ± 1,80 9,71 ± 0,96 9,09 ± 0,88 30,41 ± 1,41 2 5,97 ± 0,41 14,34 ± 1,44 0,943 ± 0,010 62,04 ± 1,38 9,15 ± 0,91 8,62 ± 0,80 33,17 ± 1,02 3 5,89 ± 0,71 18,98 ± 2,13 0,941 ± 0,007 63,52 ± 3,29 12,40 ± 1,10 11,14 ± 1,50 34,61 ± 2,01 4 6,32 ± 0,34 22,27 ± 2,49 0,939 ± 0,008 62,94 ± 1,10 13,40 ± 1,75 11,79 ± 1,72 34,02 ± 2,03 5 4,99 ± 0,56 14,45 ± 2,18 0,953 ± 0,011 63,79 ± 1,12 9,90 ± 1,68 9,77 ± 1,37 34,26 ± 1,16 6 4,48 ± 0,17 15,21 ± 1,78 0,956 ± 0,007 61,52 ± 1,76 8,08 ± 0,71 7,72 ± 0,70 31,86 ± 1,79 7 4,37 ± 0,20 11,47 ± 0,94 0,956 ± 0,008 63,36 ± 2,24 7,32 ± 0,52 6,99 ± 0,45 33,57 ± 1,86 8 5,02 ± 0,44 14,12± 1,26 0,955 ± 0,011 63,21 ± 3,74 9,35 ± 1,10 8,94 ± 1,00 33,88 ± 2,78 9 5,04 ± 0,41 13,87 ± 0,91 0,952 ± 0,007 62,74 ± 1,29 8,59 ± 0,32 8,08 ± 0,29 33,46 ± 1,25 10 4,34 ± 0,33 12,46 ±1,02 0,959 ± 0,016 64,51 ± 1,95 7,88 ± 0,93 7,55 ± 0,92 34,98 ± 1,86 11 4,38 ± 0,29 12,47 ± 0,65 0,960 ± 0,010 64,25 ± 1,10 7,76 ± 0,48 7,46 ± 0,45 34,18 ± 1,67 12 4,90 ± 0,30 13,08 ± 1,35 0,968 ± 0,012 62,91 ± 0,90 8,45 ± 0,98 8,17 ± 0,95 33,87 ± 0,98 13 4,98 ± 0,49 12,93 ± 1,09 0,956 ± 0,014 63,65 ± 2,06 8,33 ± 0,64 8,13 ± 0,76 34,81 ± 1,20 Padrão 7,50 ± 0,57 24,15 ± 2,786 0,949 ± 0,011 67,23 ± 1,39 16,43 ± 1,86 15,58 ± 1,73 36,68 ± 1,25 130 Continuação da Tabela 5.5. Fonte: Dos autores (2022). Ensaios Congelado e Descongelado Firmeza (N) Dureza (N) Elasticidade Coesividade (%) Gomosidade (N) Mastigabilidade (N) Resiliência (%) 1 7,68 ± 0,78 20,41± 1,88 0,950 ± 0,022 59,07 ± 0,96 12,91 ± 0,96 12,22 ± 0,78 32,91 ± 1,27 2 9,11 ± 0,41 25,89 ± 1,42 0,931 ± 0,017 52,88 ± 1,63 13,18 ± 0,90 12,21 ± 0,60 29,04 ± 1,22 3 10,60 ± 0,60 28,03 ± 1,22 0,923 ± 0,009 52,45 ± 2,96 14,11 ± 0,68 12,64 ± 1,08 28,00 ± 1,94 4 8,19 ± 0,40 24,58 ± 2,10 0,929 ± 0,012 56,22 ± 1,17 13,55 ± 0,97 12,32 ± 0,52 31,25 ± 0,58 5 7,34 ± 0,60 21,85 ± 1,82 0,950 ± 0,013 58,24 ± 1,67 13,73± 0,97 13,08 ± 0,91 33,27 ± 0,71 6 9,24 ± 0,94 23,82 ± 2,30 0,928 ± 0,010 52,38 ± 1,12 11,17 ± 1,03 10,86 ± 0,87 28,97 ± 1,09 7 7,52 ± 0,53 20,85 ± 1,44 0,943 ± 0,007 56,14 ± 1,75 11,80 ± 0,82 11,12 ± 0,75 31,67 ± 0,79 8 8,60 ± 0,43 25,75 ± 1,74 0,931 ± 0,008 57,78 ± 1,34 14,58 ± 1,17 13,57 ± 1,09 31,52 ± 0,87 9 10,02 ± 0,66 27,47 ± 1,31 0,938 ± 0,014 56,96 ± 1,25 16,19 ± 0,69 15,46 ± 1,00 31,02 ± 0,80 10 9,15 ± 0,40 25,35 ± 1,97 0,937 ± 0,009 56,56 ± 0,67 12,80 ± 1,12 11,79 ± 1,07 29,65 ± 0,47 11 8,95 ± 0,90 25,55 ± 1,88 0,925 ± 0,010 52,99 ± 1,91 12,66 ± 1,02 11,96 ± 1,11 29,30 ± 0,10 12 9,47 ± 0,68 25,49 ± 0,88 0,943 ± 0,011 54,25 ± 1,08 13,55 ± 0,45 12,88 ± 0,35 29,79 ± 0,68 13 9,04 ± 0,40 25,0± 0,90 0,939 ± 0,012 55,03 ± 1,60 13,78 ± 0,53 13,08 ± 0,4 29,87 ± 1,32 Padrão 12,07 ± 1,38 32,74 ± 4,31 0,940 ± 0,012 56,34 ± 1,18 18,78 ± 1,75 17,72 ± 1,52 31,38 ± 1,03 131 Os resultados para a firmeza e a dureza do miolo para os pães SC, variaram entre 4,34 e 6,32 N para os ensaios e 7,50 para o padrão e 11,47 e 22,28 N para os ensaios e 24,15 N para o padrão, respectivamente (Tabela 5.5). A firmeza e a dureza são os principais parâmetros avaliados nos resultados de textura, pois estão associadas às características sensoriais dos pães como a percepção ao tato e ao palato no início da mastigação o produto. Avaliando a atuação dos emulsificantes nos parâmetros dos pães sem congelamento (Tabela 5.6), os três pseudocomponentes apresentaram influência significativa positiva com efeito positivo na firmeza, com o DATEM e a lecitina de maiores efeitos (β1 = 6,09 e β1 = 6,03), respectivamente. Dessa forma, os emulsificantes isolados atuaram de maneira a aumentar os valores de firmeza no produto. Entretanto, os melhores resultados para o parâmetro foram encontrados com a combinação entre lecitina/DATEM (β13 = -5,56) e monoglicerídeo destilado/DATEM (β23 = -6,46), os quais apresentaram efeito significativo e negativo ao parâmetro, contribuindo na redução dos valores da firmeza e resultando em miolos de maior maciez. Os dados foram explicados em 76 % pelo modelo matemático e esse comportamento pode ser observado na Figura 5.11, onde os melhores resultados foram obtidos na faixa tendendo a maior opção de combinação entre DATEM/lecitina. Para a dureza, efeito semelhante foi observado no comportamento dos emulsificantes, sendo que a aplicação dos emulsificantes isolados também contribuiu para aumentar os valores da dureza antes do congelamento da massa, com o DATEM de maior influência (x3= 18,72). No entanto, a combinação entre lecitina/DATEM (x1x3=-14,17) e lecitina/monoglicerídeo destilado/DATEM apresentaram efeito significativo e negativo, atuando de forma a reduzir os valores da dureza do miolo do produto, sendo a combinação entre os três emulsificantes de melhor influência (β123 = -142,24), com 85 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). Esse efeito pode observado através da Figura 5.11, onde a melhor faixa para os valores de dureza foi obtida com a combinação entre os três emulsificantes tendendo ao ponto central. 132 Tabela 5.6: Modelo matemáticos das variáveis dependentes volume de expansão da massa, volume específico e análise de imagem antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento, com os parâmetros significativos (p≤0,10), do planejamento de mistura CD*Variáveis dependentes após o congelamento e descongelamento das massas; x1 x2 e x3 = valores codificados para lecitina de soja, monoglicerídeo destilado e DATEM; R2 = coeficiente da análise de variância Fonte: Dos autores (2022). Variáveis dependentes Modelo matemático p-valor R² (%) Firmeza (N) 6,03x1 + 5,96x2 + 6,09x3 – 5,56x1x3 – 6,46x2x3 0,013 76,10 Firmeza (N)CD 7,48x1 + 8,70x2 + 10,61x3 – 6,51x1x3 + 24,23x2x3 0,001 88,80 Dureza (N) 15,95x1 + 13,86x2+ 18,72x3 + 25,95x1x2 – 14,17x1x3 – 142,23x1x2x3 0,008 85,15 Dureza (N)DC 20,22x1 + 26,35x2 + 28,59x3 – 10,34x1x3 – 12,06x2x3 + 76,18x1x2x3 0,006 86,51 Elasticidade 0,937x1 + 0,944x2 + 0,939x3 + 0,059x1x2 + 0,053x2x3+ 0,224x1x2x3 0,001 86,65 ElasticidadeCD 0,949x1 + 0,931x2 + 0,924x3 – 0,047x1x2 + 0,055x1x3 0,001 80,49 Coesividade (%) 58,14x1 + 61,61x2 + 62,75x3 + 13,60x1x2 + 13,37x1x3 0,001 86,83 Gomosidade (N) 8,65x1 + 9,38x2 + 11,91x3 + 16,15x1x2 – 9,37x2x3 – 78,22x1x2x3 0,015 82,08 Mastigabilidade (N) 8,36x1 + 8,88x2 + 10,89x3 + 11,62x1x2 – 59,47x1x2x3 0,027 78,64 Resiliência (%) 30,44x1 + 33,25x2 + 34,43x3 + 9,15x1x2 + 6,68x1x3 – 8,32x2x3 + 23,43x1x2x3 0,003 92,96 Resiliência (%)CD 32,75x1 + 29,86x2 + 28,49x3 + 10,56x1x3 – 41,54x1x2x3 0,010 78,00 Diferença da firmeza 24,22x1 + 46,46x2 + 79,69x3 + 157,61x1x2 + 825,47x1x2x3 0,003 90,79 Diferença da dureza 34,05x1 + 75,46x2 + 54,26x3 – 163,14x1x2 + 1822,11x1x2x3 0,001 89,40 133 Figura 5.11: Curva de contorno para firmeza e dureza dos pães sem congelamento Fonte: Dos autores (2022). Os resultados para elasticidade variaram entre 0,939 e 0,968 para os ensaios e 0,949 para o padrão e para a coesividade os dados foram entre 57,86 e 64,51 % para os ensaios e 67,23 % para o padrão. A gomosidade apresentou resultados entre 7,76 e 13,40 % para os ensaios e 16,43 % para o padrão, a mastigabilidade apresentou resultados variando entre 7,46 e 11,79 % para os ensaios e 15,58 % para o padrão e resiliência apresentou resultados variando entre 30,41 e 34,98 % para os ensaios e 36,68 % para o padrão. Avaliando o comportamento dos emulsificantes no parâmetro da elasticidade, todos os emulsificantes isolados e combinados apresentaram efeito positivo e significativo ao parâmetro sendo o monoglicerídeo destilado o de maior influência (β1 = 0,944), seguido pela combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado/DATEM (β123 = 0,224), com 86 % dos resultados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). A elasticidade é a capacidade com que o material volta ao seu estado inicial após cessar a força aplicada, sendo que quanto menor a elasticidade do produto, maior a deformação sofrida (LIRA, 2017; RODRIGUES et al., 2021), dessa forma, ao avaliar a Figura 5.12, os melhores valores para o parâmetro foram obtidos com a combinação entre os três emulsificantes tendendo ao ponto central. A coesividade foi influenciada pelo uso dos emulsificantes, sendo o DATEM de maior efeito (β3 = 62,75), sendo que a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado e 134 lecitina/DATEM apresentou efeito positivo negativo, com influência bem próximo entre as combinações binárias (β12 = 13,60 e β13 = 13,37) (Tabela 5.6). Os dados obtidos pelo experimento foram preditos em 86 % pelo modelo matemático. A coesividade é o grau no qual o alimento pode sofrer alguma deformação antes do rompimento, sendo que maiores valores de coesividade indicam melhor tolerância ao estresse. Dessa forma, os melhores resultados para o parâmetro foram obtidos com a aplicação de 0,5 e 1,0 % de lecitina combinado com monoglicerídeo destilado 1,0 %, apresentando faixa bastante ampla de combinação entre os três emulsificantes, conforme apresentado na Figura 5.12. Figura 5.12: Curva de contorno para elasticidade e coesividade dos pães sem congelamento Fonte: Dos autores (2022). Para a gomosidade, os emulsificantes combinados e isolados apresentaram influência significativa ao parâmetro avaliado, com o DATEM de maior efeito (β3 = 11,91). Entretanto, a combinação entre monoglicerídeo destilado/DATEM apresentou influência significativa e negativa ao parâmetro (β23 = -9,37) e a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado/DATEM apresentou o melhor efeito sobre o parâmetro avaliado (β123 = -78,22), com 82 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). Os emulsificantes atuaram de forma a reduzir os valores da gomosidade e esse efeito pode ser observado através da Figura 5.13, onde observa- 135 se que a melhor faixa de valores para o parâmetro tende à combinação ternária dos emulsificantes, seguido pelo DATEM em maiores níveis. A mastigabilidade foi influenciada de maneira significativa e positiva ao parâmetro, sendo o DATEM de maior intensidade (β3 = 10,90). Entretanto, a combinação entre os três emulsificantes apresentou efeito significativo e favorecendo a diminuição dos valores ao parâmetro (β123 = -59,47), com 78 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). A mastigabilidade é a força necessária para realizar a mastigação de um alimento sólido até o ponto de ser engolido, sendo que menores valores são desejados ao parâmetro indicando que os pães não oferecem resistência ao serem mastigado. Dessa forma, a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado e monoglicerídeo destilado/DATEM contribuiu para a redução dos valores da mastigabilidade dos pães, os melhores resultados compreendem à faixa verde escura da Figura 5.13 onde a área abrange a combinação entre os três emulsificantes, sendo a melhor faixa de valores tendendo a área contendo a presença do monoglicerídeo destilado e DATEM em maiores proporções. Para os resultados da resiliência, todos os componentes binários quanto os pseudocomponentes tiveram efeito significativo no parâmetro, com 92 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). A resiliência é o resultado da razão da energia do movimento ascendente da primeira compressão pela energia do movimento descendente da primeira compressão, indicando quão bem o produto consegue retomar a sua altura original quando uma força é aplicada (RODRIGUES et al., 2021). Dessa forma, o monoglicerídeo destilado e o DATEM isolados apresentaram maior influência sob o parâmetro avaliado (β2 = 33,25 e β3 = 34,43), seguido pela combinação dos três emulsificantes (β123 = 23,43). Somente a interação entre monoglicerídeo destilado/DATEM atuou negativamente ao parâmetro, reduzindo os valores de resiliência (β23 = –8,32), sendo que esse comportamento pode ser observado na Figura 5.13, onde a área de maior atuação dos emulsificantes no parâmetro compreende à combinação ternária, com as quantidades de lecitina e monoglicerídeo destilado variando entre 0,5 e 1,0 % e 1,0 e 1,5 % respetivamente. 136 Figura 5.13: Curva de contorno para gomosidade, mastigabilidade e resiliência dos pães sem congelamento Fonte: Dos autores (2022). Para textura depois do ciclo de congelamento e descongelamento da massa - CD, os parâmetros que apresentaram diferença significativa foram firmeza (N), dureza (N), elasticidade e resiliência (%), indicando a influência dos emulsificantes nestes parâmetros. 137 Os resultados para firmeza variaram entre 7,33 e 10,60 N para os ensaios e 12,08 N para o padrão e os valores obtidos para a dureza variaram de 20,42 e 28,03 N para os ensaios e 32,74 N para o padrão. Embora tenha ocorrido o aumento da firmeza e da dureza em relação aos pães obtidos das massas antes do congelamento, foi possível observar o efeito benéfico dos emulsificantes visto que todos os ensaios apresentaram valores de firmeza menor que o padrão (Tabela 5.5). Os emulsificantes atuaram de forma isolada e combinada para firmeza, sendo que a combinação entre lecitina/DATEM apresentou o efeito de maior significância, favorecendo miolos com maior maciez (β13 = – 6,51). Com 88 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6), podemos observar na Figura 5.14 que os melhores resultado para firmeza ocorreu nas concentrações de lecitina variando entre 1,0 e 2,0 %. Efeitos semelhantes foram observados para a dureza do produto com as combinações entre lecitina/DATEM e monoglicerídeo destilado/DATEM, as quais apresentaram efeito significativo na diminuição dos valores ao parâmetro avaliado (β13 = – 10,34 e β23 = -12,06), respectivamente. Com 86 % dos dados explicados pelo modelo matemático, a figura 5.14 apresenta que os menores valores de dureza foram obtidos na faixa tendendo a concentração máxima de lecitina, baixos teores de monoglicerídeo destilado e DATEM com teores intermediários. Figura 5.14: Curva de contorno para firmeza e dureza dos pães depois do ciclo de congelamento e descongelamento Fonte: Dos autores (2022). 138 Os dados obtidos para a elasticidade foram entre 0,923 e 0,950 para os ensaios e 0,940 para o padrão (Tabela 5.5). Os emulsificantes isolados e combinados apresentaram influência significativa ao parâmetro com a lecitina de maior efeito (β1 = 0,949), seguido pelo monoglicerídeo destilado (β2 = 0,931). Os dados encontrados são explicados em 80 % pelo modelo matemático preditivo (Tabela 5.6), sendo que a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado teve influência negativa (β12 = – 0,046) e a combinação entre lecitina/DATEM teve influência positiva (β13 = 0,055), mas inferiores quando comparados com os emulsificantes isolados. Como os maiores valores de elasticidade são os mais interessantes ao parâmetro, a combinação entre os emulsificantes apreentou menores efeitos, sendo a aplicação isolada de maior destaque, conforme mostra a Figura 5.15, onde os melhores resultados foram obtidos nas concentrações máxima de lecitina. Para resiliência os resultados variaram entre 28,97 e 32,91 % para os ensaios e 31,91 % (Tabela 5.5) para o padrão, sendo que os emulsificantes isolados e combinados apresentaram influência significativa ao parâmetro com lecitina de maior influência (β1 = 32,74) seguido por monoglicerídeo destilado (β2 = 29,86), com 78 % dos dados explicados pelo modelo matemático. A combinação entre os três emulsificantes apresentou influência significativa negativa, contribuindo de forma acentuada na redução do parâmetro (β123 = – 41,54) (Tabela 5.6). Assim como para os parâmetros de firmeza, dureza e elasticidade, a lecitina também teve a maior contribuição para o parâmetro de resiliência, como apresentando na Figura 5.15, onde observamos que os melhores valores ao parâmetro foram obtidos com as concentrações máximas de lecitina , na faixa variando entre 0,5 e 2,0 % do deste emulsificante. 139 Figura 5.15: Curva de contorno para elasticidade e resiliência depois do ciclo de congelamento e descongelamento. Fonte: Dos autores (2022). Os dados para parâmetros de coesividade (%) gomosidade (%) e mastigabilidade (%) no miolo dos pães depois do ciclo de congelamento e descongelamento das massas não foram explicados de maneira satisfatória pelos modelos matemáticos. Entretanto, é importante ressaltar que os emulsificantes atuaram de modo a melhorar os parâmetros. Os resultados de coesividade (%) variaram entre 52,38 % e 59,07 % para os ensaios e 56,34 % para o padrão, com todos os emulsificantes isolados apresentando influência significativa, sendo a lecitina de maior influência (β1 = 58,41), seguido pelo monoglicerídeo destilado (β2 = 53,76), mas com coeficiente de determinação de apenas 53 %. A gomosidade apresentou resultados variando entre 11,17 % e 16,19 % para os ensaios e 18,78 % para o padrão, os emulsificantes isolados também tiveram influência significativa ao parâmetro sendo o DATEM de maior influência (β3 = 14,80) seguido pelo monoglicerídeo destilado (β2 = 13,53), com apenas 26 % dos dados explicados pelo modelo matemático. Para mastigabilidade os resultados variaram entre 11,12 e 13,08 % para os ensaios e 17,78 % para o padrão, assim como para gomosidade, o DATEM também apresentou maior efeito na mastigabilidade (β3 = 13,34) seguido pelo monoglicerídeo destilado (β2 = 12,50), com 18 % dos dados explicados pelo modelo. Nenhuma combinação dos emulsificantes teve efeito sob esses três 140 parâmetros, a aplicação dos emulsificantes isolados teve melhor efeito, mesmo não ocorrendo diferença entre o antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento das massas. A diferença de firmeza e dureza dos ensaios para antes e depois do congelamento das massas apresentou diferença significativa e os resultados estão apresentados na Figura 5.16. Embora tenha ocorrido o aumento da firmeza e da dureza no miolo dos pães após o ciclo de congelamento e descongelamento das massas, é importante ressaltar a influência dos emulsificantes afim de reduzir essa variação. Os menores valores para diferença da firmeza (%), foram encontrados nos ensaios 1 e 4 com 22,02 e 29,48 %, respectivamente. Para a dureza, os menores valores da diferença de antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento também foram encontrados nos ensaios 1 e 4 com 21,49 e 10,34 %. Figura 5.16: Diferença de firmeza e dureza dos pães depois do ciclo de congelamento e descongelamento Fonte: Dos autores (2022). Para diferença da firmeza, os emulsificantes isolados e combinados apresentaram influência significativa ao parâmetro, onde os menores valores da diferença são os mais desejados nesse aspecto, demonstrando que os emulsificantes atuaram de modo a melhorar os aspectos da 141 firmeza e dureza, visto que o processo de congelamento e descongelamento contribui com o aumento da firmeza e dureza dos pães. Dessa forma, a lecitina aplicada de forma isolada apresentou o melhor efeito ao parâmetro (β1 = 24,22) seguido pelo monoglicerídeo destilado (β2 = 46,46) e a combinação entre os três emulsificantes apresentou o pior efeito, contribuindo de forma acentuada no aumento do parâmetro (β123 = 825,47), apresentando 90 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). A Figura 5.17 demonstra esse comportamento de forma evidente, destacando que os melhores resultados foram encontrados na faixa contendo os maiores valores de lecitina. Efeito semelhante também foram observados na diferença da dureza, onde a lecitina isolada apresentou melhor efeito ao parâmetro (β1 = 34,05), seguido pelo monoglicerídeo destilado (β2 = 75,46), entretanto a combinação entre lecitina/monoglicerídeo destilado apresentou efeito significativo e negativo (β12 = – 163,14) e assim como foi na diferença de firmeza, a combinação entre os três emulsificantes contribui afim de aumentar o parâmetro avaliado (β123 = 1822,11), com 89 % dos dados explicados pelo modelo matemático (Tabela 5.6). Esse comportamento está demonstrado na Figura 5.17, onde observamos que os melhores valores foram encontrados na faixa tendendo à máxima concentração de lecitina e as concentrações de monoglicerídeo destilado variando entre 0,5 e 1,5 %. O efeito adverso da combinação entre os três emulsificantes também e demonstrado pela área vermelha da curva de contorno, compreendendo aos maiores valores da diferença de dureza. 142 Figura 5.17: Curva de contorno para diferença de firmeza e dureza dos pães depois do ciclo de congelamento e descongelamento. Fonte: Dos autores (2022). Cao et al., (2021) avaliaram a aplicação de emulsificantes (lecitina de soja, estearoil lactato de sódio (SSL) e DATEM) e enzimas (glicose oxidase-GOX e transglutaminase-TG) em pães com glúten e como esses aditivos interferem na textura dos pães produzidos. Os autores observaram que os pães acrescidos de lecitina de soja, glicose oxidase (1,5 U/g) e transglutaminase (0,9 U/g), em base farinha, reduziram significativamente a dureza dos pães produzidos. A adição do DATEM variando de 0,2 a 1,0 % (base farinha) contribuiu para a redução da coesividade e elasticidade dos pães. Estudo desenvolvido por Nunes et al., (2009) avaliou o efeito da lecitina, DATEM, monoglicerídeo destilado e lactilato de sódio estearoil em pães sem glúten e como os emulsificantes afetaram a dureza do miolo nos dias 0, 2 e 6 dias de armazenamento. Os autores reportaram que os pães contendo monoglicerídeo destilado e lactilato de sódio estearoil (SSL) apresentaram as menores taxas quando adicionados nos níveis mais altos (1 e 0,5 %, respectivamente). Entretanto, a lecitina apresentou o pior efeito ao parâmetro, produzindo os pães com maiores valores de dureza. Os resultados divergem do apresentado no presente estudo, onde lecitina e monoglicerídeo destilado apresentou os melhores resultados para a textura dos pães tanto para antes como depois do ciclo de congelamento e descongelamento da massa, uma justificativa para esse efeito e o teor 143 de lipídeos presente na formulação do presente estudo, a hidrofobicidade da lecitina, permite a interação com a porção lipídica presente no meio, promovendo a emulsificação da gordura, dessa forma podem melhorar características importantes como maciez da crosta e miolo, e retenção de gás (CAUVAIN, 2015). O principal componente na base seca de pães sem glúten é o amido. Durante o processamento podem ocorrer modificações na estrutura tanto na etapa do forneamento (gelatinização), quanto no armazenamento (retrogradação). Além disso, os pães produzidos a partir de massa descongelada tendem a apresentar maiores taxas de retrogradação devido à região de taxa máxima de envelhecimento, dessa forma a textura e diretamente influenciada por essas modificações (TEOTÔNIO et al., 2020). A lecitina e o monoglicerídeo destilado é comumente utilizado como amaciadores de miolo em formulações de pães. Essa capacidade de retardar o envelhecimento pode estar associada à interação entre a porção hidrofóbica dos emulsificantes com o amido, facilitando a formação de complexos com as frações lineares do amido como a amilose. Os complexos formandos entre o amido e os emulsificantes atuam diretamente em características importantes como redução dos efeitos iniciais do envelhecimento da firmeza e da dureza e na taxa de recristalização da amilopectina no processo de envelhecimento em função de retardar a migração da água para o miolo, contribuindo para atenuar os efeitos do envelhecimento nos parâmetros tecnológicos dos pães (CAUVAIN, 2015; HANSENHUETTL e HARTEL, 2019). 5.3.2.4. Umidade dos pães Os pães sem glúten são produtos desenvolvidos com elevados teores de água, podendo variar entre 70 e 110 % de água adicionada (base farinha), dependendo da formulação. A Tabela 5.7 apresenta os resultados de umidade dos pães antes e depois de congelar e descongelar as massas. 144 Tabela 5.7: Dados obtidos para umidade dos pães antes de congelar e depois do ciclo de congelamento e descongelamento *Dadosexpressos com média ± desvio padrão. Fonte: Dos autores (2022). Os resultados para umidade antes do congelamento variaram de 39,74 e 42,80 % para os ensaios e 38,34 % para o padrão. Somente os emulsificantes isolados apresentaram influência significativa ao parâmetro, tento efeito semelhante entre os três (β1 = 40,38; β2 = 40,88 e β3 = 40,641), entretanto apenas 24 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático, não sendo possível gerar curva de contorno ao parâmetro. Já depois do ciclo de congelamento e descongelamento os resultados variaram entre 41,63 % e 44,73 % para os ensaios e 41,28 % para o padrão, os efeitos dos emulsificantes para depois do congelamento foram semelhantes ao observado antes , entretanto o monoglicerídeo destilado apresentou influência ligeiramente maior (β2 = 43,56) em comparação a lecitina (β1 = 42,71) e DATEM (β3 = 42,69), já a combinação entre lecitina/DATEM também apresentou Ensaios Sem congelamento (%) Congelada e descongelada (%) 1 40,27 ± 0,22 42,48 ± 0,22 2 40,32 ± 0,20 43,93 ± 0,17 3 40,71 ± 0,21 42,80 ± 0,03 4 41,83 ± 0,10 42,68 ± 0,255 5 40,62 ± 0,34 44,73 ± 0,10 6 40,89 ± 0,20 43,66 ± 0,32 7 41,32 ± 0,27 43,70 ± 0,29 8 41,24 ± 0,13 41,63 ± 0,14 9 40,55 ± 0,22 42,86 ± 0,15 10 42,80 ± 0,06 43,44 ± 0,06 11 41,14 ± 0,38 42,54 ± 0,07 12 39,74 ± 1,15 43,67 ± 0,39 13 40,55 ± 0,17 43,62 ± 0,78 Padrão 38,34 ± 0,17 41,28 ± 0,26 145 influência significativa ao parâmetro (β13 = 8,58), somente 50 % dos dados foram explicados pelo modelo matemático indicando que o ciclo de congelamento e descongelamento não apresentaram influência significativa na umidade dos pães Maiores valores para umidade são esperados em pães sem glúten, esse comportamento está associado ao fato de pães sem glúten serem produzidos com maiores quantidades de líquidos, essa maior necessidade de hidratação da massa está relacionada a elevada capacidade higroscópica de alguns ingredientes (ex: hidrocoloides) (MAITY et al., 2017), dessa forma espera-se que pães sem glúten apresentem valores de umidade superiores aos pães produzidos com farinha de trigo (RINALDI et al., 2017; TONETTO, 2018). 5.3.2.5. Otimização Os parâmetros aplicados para obter a desejabilidade da formulação aplicada com emulsificantes encontram-se disposto na Tabela 5.7 146 Tabela 5.7: Análise de desejabilidade com os objetivos, importância e solução esperada e real para o ponto ótimo. Fonte: Dos autores (2022); (CD) variáveis dependentes depois do ciclo de congelamento e descongelamento. Variáveis Objetivo Importância Solução codificada Solução real (em base farinha) Independentes Lecitina de soja (%) maximizar 5 0,810 1,620 % Monoglicerídeo destilado minimizar 5 0,018 0,036 % Ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos (DATEM) na faixa 3 0,182 0,182 % Dependentes Objetivo Importância Valores preditos Valores experimentais Desvios relativos (%) Volume de expansão (AUC) maximizar 1 1655 1647 -0,18 Tamanho médio dos alvéolos (mm²) na faixa 3 0,179 0,186 3,59 Firmeza (N) minimizar 3 5,21 5,75 9,39 Dureza (N) minimizar 3 14,36 15,18 5,54 Elasticidade maximizar 1 0,947 0,940 -0,71 Coesividade (%) maximizar 1 61,18 64,38 4,97 Gomosidade (%) minimizar 5 9,26 10,11 8,48 Mastigabilidade (%) minimizar 5 8,82 9,49 7,05 Resiliência (%) maximizar 1 32,35 33,69 0,98 Volume de expansão (AUC)CD maximizar 1 2910 2903 0,44 Volume específico (L.kg- 1 )CD maximizar 1 2,080 2,14 2,86 Tamanho médio dos alvéolos (mm²)CD na faixa 3 0,166 0,166 -0,15 Área dos alvéolos (%)CD na faixa 3 34,65 34,09 -1,65 Firmeza (N)CD minimizar 5 7,19 7,94 9,52 Dureza (N)CD minimizar 5 20,50 22,22 7,74 ElasticidadeCD maximizar 5 0,952 0,925 -2,09 Resiliência (%)CD maximizar 5 33,35 30,30 -10,06 Diferença de firmeza (%) minimizar 5 37,34 38,18 -2,19 Diferença de dureza (%) minimizar 1 40,85 46,43 12,02 147 Para a otimização foram consideradas somente as variáveis dependentes estatisticamente significativas (p<0,10: Fcalc/Ftab > 1 e R² ≥ 0,70), tanto para antes como para depois do ciclo de congelamento e descongelamento das massas. Cada variável independente avaliada recebeu um objetivo (mínimo, na faixa ou máximo) e uma importância que variou entre 1 e 5, sendo 1 de menor importância e 5 de maior importância. As variáveis independentes lecitina de soja (x1) e monoglicerídeo destilado (x2) foram estipuladas na maior importância (5) e o DATEM (x3) foi estipulado dentro da faixa, recebendo a importância 3. Em relação as variáveis dependentes, cada parâmetro recebeu a importância de acordo com as características que são desejadas nos pães sem congelamento (SC) e depois do congelamento e descongelamento (CD) da massa. Dessa forma para a produção de um pão com boa aceitabilidade foram definidas a importância maior de 5 para: gomosidade, mastigabilidade, firmeza (CD), dureza (CD), elasticidade (CD), resiliência (CD) e diferença da dureza. Para o tamanho médio dos alvéolos e o tamanho médios dos alvéolos (CD), firmeza e dureza foram atribuídos a importância média, deixando os valores na faixa. O volume de expansão da massa, elasticidade, coesividade, resiliência, volume de expansão da massa (CD), volume específico (DC) e diferença de dureza receberam a importância mínima de 1. Como resultado, o tratamento ideal foi obtido com a utilização de 0,810 de lecitina de soja, 0,018 de monoglicerídeo destilado e 0,182 de DATEM, em níveis codificados, correspondendo a 1,620 % de lecitina de soja, 0,018 % de monoglicerídeo destilado e 0,182 % de DATEM em níveis reais (em base farinha), com uma desejabilidade de 75 %. Os desvios relativos encontrados foram inferiores a 10 %. No caso da resiliência (CD), o valor experimental foi levemente inferior ao estipulado para a validação do modelo matemático (-10,06 %) e para a diferença de dureza o desvio relativo foi de 12,02 %. Dessa forma, observou-se que a maioria dos valores experimentais podem ser preditos através da ferramenta estatística explorada neste estudo e os modelos matemáticos foram considerados válidos. 148 5.3.2.6. Composição centesimal e valor calórico total dos pães A caracterização quanto a composição centesimal dos pães e valor calórico total e foi realizada somente na formulação otimizada dos emulsificantes após a etapa de congelamento e descongelamento das massas. A Figura 5.18 apresenta os resultados obtidos para os pães da formulação otimizada dos emulsificantes. Figura 5.18: Composição centesimal, umidade e valor energético dos pães produzido da formulação do ponto ótimo dos emulsificantes. * Resultados expresso em base úmida. Fonte: Dos autores (2022). De acordo com a RDC 54, de 12 de novembro de 2012 (ANVISA), o ponto otimizado apresentou baixos teores de baixos teores de lipídeos (≤3,0 gramas) e açucares totais (≤5,0 gramas ) e alegação de fonte de fibra alimentar (≥2,5 e <5,0 gramas), sabe-se que o consumo de fibras está associado à prevenção de algumas doenças, como as coronarianas, intestinais e o câncer. Embora o mercado de panificação sem glúten venha demostrando crescimento, a legislação brasileira ainda é escassas para esse tipo de produto. Dessa forma os valores de referência descritos na Tabela Brasileira de Composição Alimentar (TACO) para pães integrais com glúten são 2,3g de cinzas, 3,7 g de lipídeos, 49,9g de carboidratos, 9,4g de proteínas, 34,7% de umidade e 253kcal/100g de porção. 149 O pão de aveia outro cereal que vem sendo utilizado na substituição do trigo em formulações de pães sem glúten apresenta valores de referência 12,4 g de proteínas, 5,7 g de lipídeos, 59,6 g de carboidratos, 6,0 g de fibra alimentar, 2,5 g de cinzas, 19,9 % de umidade e 343 kcal/100 g e porção. Dessa forma o ponto otimizado sem glúten produzidos a partir da massa congelada neste estudo apresentou valor calórico menor (117 kcal/porção de 50 g). A formulação dos pães está diretamente associada a composição centesimal do produto, na panificação sem glúten a farinha de trigo e substituída comumente pela farinha de arroz que apresenta ligeiramente maior teor de carboidratos disponíveis se comparados às farinhas de leguminosas, que são ricas em proteínas, minerais e fibras alimentares (BRESCIANI e MARTI, 2019, SILVA et al., 2021), efeito esse minimizado no produto em estudo. 5.4. CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo mostrou que para obtenção de uma formulação otimizada de emulsificantes em pães produzidos a partir de massa congelada de pão sem glúten devem ser utilizados concentrações de 1,620 % de lecitina de soja, 0,018 % de monoglicerídeo destilado e 0,182 % de DATEM (em base farinha). Os resultados do trabalho demonstraram que os emulsificantes atuaram na melhoria de características tecnológicas importante dos pães, principalmente depois do ciclo de congelamento e descongelamento da massa, onde os efeitos significativos em parâmetros como o volume de expansão da massa, o volume específico dos pães e a firmeza e a dureza do miolo foram favorecidos. Desta forma, foi possível inferir que os emulsificantes atuaram na redução dos efeitos deletérios que o processo de congelamento apresenta no produto. Além disso, os emulsificantes contribuíram com as propriedades de miolo, auxiliando no melhor desenvolvimento das bolhas de ar e homogeneidade do miolo dos pães. As massas de pães sem glúten podem ser comparadas as massas obtidas com farinha de trigo com alta hidratação (~90 %, em base farinha), sendo que os emulsificantes estabilizaram a fração líquida, diminuindo a coalescência da estrutura alveolar promovida pelas bolhas de ar incorporadas na massa. Todos os emulsificantes apresentaram influência significativa aos parâmetros avaliados, destacando a lecitina de soja e o monoglicerídeo destilado com maiores influências na textura e o DATEM com maior influência no volume de expansão da massa e volume específico dos pães. Estes resultados corroboram com a classificação dos emulsificantes como amaciadores de miolo e reforçadores da massa, respectivamente. Como há poucos estudos relatados 150 na literatura sobre a produção de pães sem glúten a partir de massa congelada, este estudo apresentou um grande potencial e avanço nas pesquisas, principalmente em relação à concentração ótima dos emulsificantes estudados e como a aplicação combinada pode melhorar os parâmetros relacionados a qualidade tecnológica dos pães, aprimorando processos para a melhoria da massa e dos pães isentos de glúten. Agradecimentos Os autores agradecem à Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), ao Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT – UFVJM) e à Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) pelo suporte institucional. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- Brasil (CAPES)- Código de financiamento 001. Agradecemos também á LASENOR BRASIL pela doação dos emulsificantes aplicados no estudo e a HT nutri pelo fornecimento da proteína hidrolisada de soja ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa de estudos de S. M. Rodrigues (processo 143350/2020-0). REFERÊNCIAS AACCI (American Association of Cereal Chemists International). Approved Methods. 11 th ed. St. Paul: USA, 2010. AOAC (Official Methods of Analysis). 21ª ed, Rockville, 2019. ANJOS, C. N., BARROS, B. H. S., SILVA, E. I. G., MENDES, M. L. M., MESSIAS, C. M. B. O. Development and acceptance of gluten-free breads with pumpkin waste flour (curcubita moschata). Arquivo de Ciência e Saúde, 24(4), 58-62, 2017. doi.org/10.17696/2318-3691.24.4.2017.870 ARAÚJO, W. M. C., MONTEBELLO, N. di P., BOTELHO, R. B. A., BORGO, L. A. Alquimia dos Alimentos. 3. ed. Brasília: Senac, 2014. 310 p. BRITES, L. T. G. F., SCHMIELE, M., STEEL, C. J. Gluten-free bakery and pasta products. (Cap. 13, pp. 385-410). London: Academic Press, 2018. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12- 811446-9.00013-7. 151 BATTE, H. D., WRIGHT, A. J., RUSCH, J. W., IDZIAK, S. H. J., MARANGONI, A. G. Phase behaviour, stability and mesomorphism of monostearin-oil-water gels. Food Biophysic, v. 2, 29-3, 2007. https://doi.org/10.1007/s11483-007-9026-7 BRESCIANI, A. MARTI, A. Using Pulses in Baked Products: Lights, Shadows, and Potential Solutions. Foods. 8, 451, 2019. https://doi.org/10.3390/foods8100451 BOU-ORM, R., JURY, V., BOILLEAUX, L., LE-BAIL, A. Microwave baking of bread: A review on the impact of formulation and process on bread quality. Food Reviews International, 2021. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.1931299 CAO, Y., JIANG., SUO, W., DENG, Y., ZANHG, M., DONG, S., GUO, P., CHEN, S., LI. H. Influence of emulsifiers and enzymes on dough rheological properties and quality characteristics of steamed bread enriched with potato pulp. Food Chemistry, v. 360, 130015, 2021. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130015 CAUVAIN, S. Technology of Breadmaking. Springer, 3ed, ISBN 978-3-319-14686-7, 2015 CAPPELLI, A., OLIVA, N., CINI, E. A systematic review of gluten-free dough and bread: dough rheology, bread characteristics, and improvement strategies. Applied Sciences, 10(18), 6559, 2020. https://doi.org/10.3390/app10186559. CASTRO, R. M. L. Emulsão: Uma revisão Bibliográfica. 59f. Trabalho de conclusão de curso. Universidade Federal da Paraíba, Paraíba, 2014. CHOCHKOV, R., ZLATEVA, D., DUSHKOVA, M., TOPLEVA, S. Effect of hydrocolloids on propertes of dough and quality of gluten-free bread enriched with whey protein concentrate. Food Technology, 8(3), 533-543, 2019. DOI: 10.24263 / 2304-974X-2019-8-3-10 DALTIN, D. Tensoativos: Química, Propriedade e Aplicações. São Paulo: Blucher. 330p, 2011. DAMODARAN, S., PARKING, K. L. Fennema’s Food Chemistry. Boca Raton: CRC Press. 1123p, 2017. https://doi.org/10.1201/9781315372914 DERMIRKESEN, I., SUMNU, G., SAHIN, S. Image analyis of gluten-free breads prepared with chestnut and rice flour and baked in diferente ovens. Food Bioprocess Technology, v. 6, 1749-1758, 2013. https://doi.org/10.1007/s11947-012-0850-5 DERRINGER, G., SUICH, R. Simultaneous Optimization of several response variables. Journal of Quality Technology, v. 12, 214-219. https://doi.org/10.1080/00224065.1980.11980968. EDUARDO, M., SVANBERF, U., AHRNÉ, L. Effect of hydrocolloids and emulsifiers on the shelf-life of composite cassaca-maizene-wheat bread after storage. Food Science & Nutrition, 4(4), 636-644, 2015. Doi:10.1002/fsn3.326. FAGGIAN, L., AGUIAR, E. V., ARAUJO, M. B. S., ARAUJO, V. A., CAPRILES, V. D. Potencial da farinha de feijão no desenvolvimento de pão sem glúten com valor nutricional 152 agregado. Research Society and Development, 9(11), e98991110929, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10929 FRANCO, V. A., GARCIA, L. G. C., SILVA, F. A. Addition of hydrocolidic in gluten-free bread and repacement of rice flour for swett potato flour. Food Science and Technology, 40(1), 88-96, 2020. https://doi.org/10.1590/fst.05919. FRANZOL, A., REZENDE, M. C. Emulsion stability: a case study involving anionic, cationic and nonionic emulsifiers. Polímeros, v.25, 1-9, 2015. https://doi.org/10.1590/0104-1428.1669 FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 2. Ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2017. 602 p. (Biblioteca Artmed. Nutrição e tecnologia de alimentos). ISBN 9788536306520. GARZÓN, R., HERNANDO, I., LLORCA, E., ROSELL, C. M. Understanding the effect of emulsifiers on bread aeration during breadmaking. Journal of the Science of Food and Agriculture, 98, 5494-5502, 2018. https://doi.org/10.1002/jsfa.9094. MCCLEMENTS, D. J. Lipid-based emulsions and emulsifiers. In: AKOH, C.C., MIN, D. B. (Eds). Food Lipids: Chemistry, Nutrition and Biotechnology. 3.ed, 63-97, 2008 MERRILL, A. L., WATT, B. K. Energy Value of Foods: Basis and Derivation. Agriculture Handbook No. 74, ARS United States Department of Agriculture, Washington DC, 1973. NASCIMENTO, G. K. S., ROCHA, L. O. F., SCHMIELE, M . Potential of Enhancing Agents in Replacing Chemical Additives in Bread Processing. In: Diego Tresinari dos Santos; R. Abel Castillo-Torres; Giovani Brandão Mafra de Carvalho. (Org.). The Food Industry: Perceptions, Practices and Future Prospects. 1ed.New York: Nova Science Publisher, v. 1, p. 13-43, 2021. NIEUWENHUYZEN, W. V. Lecithin and other phospholipids. In: KJELLIN, M., JOHANSSON, I. (Eds). Surfactants from Renewable Resources. 1.ed. 191-212, 2010 NUNES, M. H. B., MOORE, M. M., RYAN, L. A. M., ARENDT, E. K. Impacct of emulsifiers on the quality and rheological properties of glute-free breads and batters. Food Reserch Technology, Springer, v. 642, 228-633, 2009. DOI 10.1007/s00217-008-0972-1OLIVEIRA, S. F. Revisão da importância do estudo do equilíbrio hidrofílico-lipofílico (EHL) e determinação do EHL do óleo de abacaxi. Monografia. Universidade Federal de Ouro Preto, 2017. ORTHOEFER, F., KIM, D. Applications of Emulsifiers in Baked Foods. p. 299-321, 2019. 10.1007/978-3-030-29187-7_10. RIBOTTA, P. D., PÈREZ, G. T., LÈON, A. E., AÑON, M. C. Effect of emulsifiers and guar gum on micro structural, rheological and baking performace of frozes bread dough. Food Hydrocolloids, v. 18, 305-313, 2004. doi:10.1016/S0268-005X(03)00086-9. 153 RINALDI, M., PACIULLI, M., CALIGIANI, A., SCAZZINA, F., CHIAVARO, E. Sourdough fermentation and chestnut flour in gluten-free bread: A shelf-life evaluation. Food Chemistry, 224, 144-152, 2017. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.12.055. RODRIGUES, Maria Isabel; IEMMA, Antonio Francisco. Experimental design and process optimization. CRC Press, Boca Raton, 336 p., 2014. SCIARINI, L. S., RIBOTTA, P. D., LÉON, A. E., PÉREZ, G. T. Incorporation of several additivie into gluten free breads: Effect on dough properties and bread quality. Journal of food engineerng, v. 111, 590-59. 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j-jfoodeng.2012.03.011. SILVA, J. D. R.; ROSA, G. C.; NEVES, N. de A.; LEORO, M. G. V.; SCHMIELE, M. Production of sourdough and gluten-free bread with brown rice and carioca and cowpea beans flours: biochemical, nutritional and structural characteristics. Research, Society and Development, v. 10, n. 16, p. e303101623992, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i16.23992. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/23992. Acesso em: 26 dec. 2021. TASUGUANO, B. L., VILLARREAL, C., SCHMIELE, M., VERNAZA, M. G. Effect of cooking time of pumpkin (curcubita maxima) and the addition of glucose oxidase on the increase of resistant starch in loaf bread. Información Tecnológica, v. 30, 167-178, 2019. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642019000300167. TEOTÔNIO, D. O., COSTA, B. A. F., GOMES, P. T. G., SANTOS, M. P., AMARAL, E. F. G., CLERICI, M. T. P. S., LEORO, M. G. V. L., SCHMIELE, M. Fructooligosaccharides, hydrolyzed soy protein and yeast (Saccharomyces sp.) extract as potential cryoprotectans in gluten-free frozen dough and bread quality. Research, Society and Development, 10(3), e44510313556, 2021. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i3.13556. TONETTO, C. T. Melhoria nas características sensoriais de pão isento de glúten a partir da fermentação natural. Dissertação. Universidade Federal de Santa Maria, 2018. ZHANG, Y., Li, Y., WANG, H., OLADEJO, A. O., ZHANG, H., LIU, X. Effects of ultrasound- assisted freezing on the water migration of dough and the structural characteristics of gluten components. Journal of Cereal Science, 94, 102893, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.102893. ZULIAN, S. L. Adição de ácidos graxos de soja como agente estabilizante da viscosidade de lecitina de soja. 98f, Dissertação (Mestrado em Engenharia), Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2016. 154 155 6 ARTIGO CIENTÍFICO IV: ESTUDO COM CONSUMIDOR E ÍNDICE DE ACEITABILIDADE DE FORMULAÇÃO OTIMIZADA DE PÃES SEM GLÚTEN COM CRIOPROTETORES E EMULSIFICANTES PRODUZIDOS A PARTIR DE MASSA CONGELADA E ASSADOS EM MICRO-ONDAS Daniela de Oliveira Teotônio1, Sander Moreira Rodrigues1, Patrícia Aparecida Pimenta Pereira2, Marcio Schmiele1* 1Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia, Diamantina, Minas Gerais, Brasil 2Universidade Federal de Ouro Preto, Escola de Nutrição, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil *Autor correspondente: Marcio Schmiele, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Instituto de Ciência e Tecnologia. Rodovia MGT-367 – Km 583, nº 5000 - Alto do Jacuba, CEP: 39.100-000, Diamantina, Minas Gerais, Brasil. E-mail: marcio.sc@ict.ufvjm.edu.br 156 RESUMO Este estudo avaliou o perfil de mercado de consumo de pães sem glúten é a aceitabilidade de pães produzidos a partir de formulação otimizada de crioprotetores e emulsificantes produzidos a partir de massa congelada. Foi realizado o teste afetivo por meio de teste de aceitação utilizando uma escala hedônica estruturada de 9 pontos (1 = desgostei extremamente à 9 = gostei extremamente) também foi avaliada a intenção de compra por meio da escala de atitude (1 = certamente não compraria a 5 = certamente compraria), após a aplicação do teste de aceitação, o Índice de Aceitabilidade (I.A) foi calculado para todos os atributos avaliados, o perfil do consumidor foi avaliado através da aplicação de questionário online. O estudo com o consumidor apresentou o interesse no mercado de produtos de panificação embora somente 29 % dos participantes apresentaram desordens relacionada ao glúten, mais de 80 % demostraram interesse em experimentar os produtos sem glúten. Através dos resultados foi possível observar que o mercado de panificação sem glúten ainda que apresente crescimento evidente, possui bastante falhas ao suprir as necessidades dos consumidores desse produto, o preço elevado e a falta de qualidade tecnológica oferecida são desafios constantes para indivíduos que consomem o produto. Foi possível observar que todos os atributos sensoriais apresentaram escore médio de 7,13. Para o índice de aceitabilidade todos os parâmetros tiveram valores superiores a 70 %. Dessa forma o pão otimizado foi considerado aceito entre os consumidores, sendo que essa aceitabilidade reflete nos resultados da intenção de compra, onde 68% dos consumidores disseram que provavelmente ou certamente comprariam o produto, indicando que o produto apresenta boa possibilidade de mercado. Em relação aos comentários descritos pelos provadores foi possível verificar o desenvolvimento de características tecnológicas satisfatórias como a textura, que foi percebida na análise sensorial com características de maciez e leveza do miolo. Diante disso, o produto apresentou características sensoriais adequadas apresentando apelo comercial. Palavras-chave: aroma, inovação tecnológica, intenção de compra, novos produtos, perfil do consumidor. 157 ABSTRACT This study evaluated the market profile of gluten-free bread consumption and the acceptability of bread produced from an optimized formulation of cryoprotectants and emulsifiers made from frozen dough. The affective test was carried out through an acceptance test using a 9-point structured hedonic scale (1 = extremely disliked to 9 = extremely liked) and purchase intention was also evaluated through the attitude scale (1 = would certainly not buy the 5 = would certainly buy), after applying the acceptance test, the acceptability index (AI) was calculated for all attributes evaluated, the consumer profile was assessed through the application of an online questionnaire. The consumer study showed interest in the bakery products market. Although only 29 % of participants had gluten-related disorders, more than 80 % showed interest in trying gluten-free products. Through the results, it was possible to observe that the gluten-free bakery market present evident growth and has many failures to meet the needs of consumers of this product. The high cost and lack of technological quality are constant challenges for individuals who consume the product. It was possible to observe that all sensory attributes had an average score of 7.13. For the acceptability index, all parameters had values greater than 70 %. Thus, the optimized bread was considered accepted among consumers. This acceptability is reflected in the results of purchase intention, where 68 % of consumers said they would probably or certainly buy the product, indicating that the product has a good market possibility. Regarding the comments described by the judges, it was possible to verify the development of satisfactory technological characteristics such as texture, which was perceived in the sensory analysis with attributes of the crumb, such as softness. Therefore, the product presented adequate sensorial characteristics showing commercial appeal. Keywords: aroma, consumer profile, new products, purchase intention, technological innovation. 158 6.1 Introdução Segundo Queiroz e Nabeshima (2014), a remoção ou substituição de ingredientes em uma matriz alimentícia pode impactar de forma significativa as características físico-químicas e sensoriais do produto. Dessa forma, a avaliação de cada atributo sensorial revela uma importância diferente em relação às características do produto (MINIM et al., 2010; MESSA et al., 2017). A aplicação do congelamento no setor de panificação vem ganhando destaque no mercado, mas ainda possui grandes desafios tecnológicos para garantir às qualidades satisfatórias dos pães, principalmente acerca da panificação sem glúten. O enfraquecimento da massa durante o armazenamento congelado pode prejudicar características importantes como desenvolvimento da massa, volume específico e textura dos pães, características estas que estão diretamente associadas a qualidade dos pães (SILVA, 2020). Em relação à aceitabilidade, os principais atributos avaliados pelos consumidores no processo de decisão de compra são volume, textura, cor da crosta e do miolo, aroma e sabor para produtos de panificação com e sem glúten ( MOURA et al., 2020). Desta forma, alguns ingredientes podem ser adicionados à formulação de modo a contornar os problemas tecnológicos causados pelo congelamento (DAMODARAN e PARKING, 2017). As substâncias crioprotetoras como proteínas e carboidratos de baixa massa molecular e compostos orgânicos da função álcool apresentam capacidade de interagir com as moléculas de água presente no meio, proporcionando o aumento da viscosidade do meio e reduzindo o ponto de congelamento e a temperatura de transição vítrea. Como consequência, ocorre a redução da formação dos cristais de gelo no meio intracelular, podendo proteger as células das leveduras dos efeitos deletérios provocados pelo congelamento e manutenção da cadeia do frio, preservando a viabilidade do micro-organismo (CAUVAIN, 2015; FELLOWS, 2017). Juntamente com os crioprotetores, os emulsificantes são responsáveis por proporcionar melhora nas características de processamento e retardar o envelhecimento dos produtos de panificação, sendo que atuam de duas formas na formulação de pães. Os fortalecedores de massa, como os ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos (DATEM), que atuam no fortalecimento da rede proteica, melhorando a retenção de gases durante o processo de fermentação. Os amaciadores de miolo, como os monoglicerídeos e a lecitina, os quais apresentam a capacidade de formar complexo com o amido, melhorando as características importantes de 159 textura e reduzindo o efeito causado pelo processo de envelhecimento dos pães (CAUVAIN, 2015; HANSENHUETTL e HARTEL, 2019) . A produção de pães sem glúten com características tecnológicas e sensoriais satisfatórias é um grande desafio devido à ausência das proteínas formadoras da rede de glúten, que possuem características de elasticidade e extensibilidade (MESSA et al., 2017). Embora o mercado de panificação isento de glúten venha crescendo nos últimos anos, ainda existe a escassez de opções que atendam esse nicho de compra, dessa maneira, entender as percepções dos consumidores em relação ao produto com a aplicação de métodos sensoriais é uma ferramenta importante que possibilita o desenvolvimento de novos produtos. Com isso, o objetivo do presente estudo foi realizar um levantamento do perfil socioeconômico e a percepção dos consumidores em relação ao consumo de produtos sem glúten. Além disso, foi avaliado o índice de aceitabilidade é a intenção de compra de pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada com formulação otimizada contendo crioprotetores e emulsificantes e assados em forno micro-ondas. 6.2. MATERIAL E MÈTODOS 6.2.1. Ingredientes da formulação Os ingredientes utilizados na formulação da massa foram: farinha de arroz (100 %), sacarose (2 %), ovos in natura (12 %), óleo de canola (4 %), gordura vegetal hidrogenada (4 %), amido de mandioca (10 %), amido de milho nativo (30 %), amido de milho fosfatado (10 %), albumina de ovo (5 %), goma xantana (1,0 %), psyllium, (0,5 %) hidroxipropilmetilcelulose (0,5 %), fermento biológico fresco (1,6 %), cloreto de sódio (1,8 %) e água filtrada. A quantidade de água filtrada foi ajustada conforme a necessidade para atingir a consistência adequada da massa, observada visualmente. Os ingredientes utilizados na massa foram obtidos por meio de testes prévios e a porcentagem de cada ingrediente foi calculada em base farinha. Para preservar a viabilidade da levedura durante a etapa de congelamento foi avaliado o desempenho de substâncias crioprotetoras aplicadas à massa. Para definir a concentração ótima de cada substância foi utilizado o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 2³, sendo o glicerol (X1), a proteína hidrolisada de soja (X2) e a sacarose (X3) as variáveis independentes. 160 Após a análise dos resultados, a otimização foi realizada e as concentrações otimizadas aplicadas na formulação produzida para análise sensorial: 2,60 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose, calculados em base farinha. Os emulsificantes foram adicionados na formulação a fim de melhorar as características tecnológicas da massa e dos pães. Para definir a quantidade otimizada de cada emulsificante foi realizado previamente um Planejamento de Misturas Simplex-Centroide de três variáveis independentes: x1 – lecitina de soja; x2 – monoglicerídeo destilado; x3 – DATEM (ésteres de ácido tartárico diacetilado com mono e diglicerídeos), obtendo como concentrações otimizadas aplicadas a massa: 1,620 % de lecitina de soja, 0,018 % de monoglicerídeo destilado e 0,182 % de DATEM, calculados em base farinha. 6.2.2. Elaboração da massa As massas foram preparadas pelo método de dois estágios. No primeiro estágio ocorreu a formação da fase creme através da mistura da gordura vegetal hidrogenada, emulsificantes, óleo de canola, sacarose e ovos in natura, de modo a facilitar a incorporação de ar na massa, em batedeira culinária planetária Mondial/BP-02P-W-TI/700W (Alphaville Industrial, Barueri – São Paulo) na velocidade 3 pelo tempo de três minutos. No segundo estágio foi realizada a incorporação dos demais ingredientes ocorrendo a formação da fase massa, repetindo o procedimento de mistura por três minutos. Em seguida, a massa foi dividida em porções de 65 gramas em embalagens rígidas de polipropileno biorientado com capacidade de 100 mL. Em seguida, a massa foi congelada e armazenada em congelador doméstico Continental /RCCT495 (Cidade Industrial – Curitiba – PR) a -18 ºC por sete dias Após o descongelamento, a massa foi fermentada em câmara com controle de temperatura a 37 ºC, por 120 minutos. O tempo de fermentação pós congelamento foi definido por meio de testes prévios, onde foi observado que após o descongelamento da massa, o tempo de crescimento constante da massa foi mais lento em comparação a antes do congelamento. O assamento dos pães ocorreu em forno micro-ondas Philco PMS40/550w (Manaus – AM). O tempo de assamento foi definido por meio de testes prévios, onde foram testados diferentes variações de tempo/potência e através da avaliação visual dos pães, o melhor binômio tempo/potência foi definido como dois minutos utilizando-se 100 % da potência máxima do micro- 161 ondas. Após o assamento, os pães foram resfriados à temperatura ambiente por 2 horas, embalados em potes rígido de polipropileno biorientado com capacidade de 100 mL e distribuídos para análise sensorial (Figura 6.1). Figura 6.1: Fluxograma de produção da massa congelada Fonte: Dos autores (2022). 6.3. Perfil socioeconômico e percepção dos consumidores em relação aos produtos sem glúten Para avaliar a percepção dos consumidores em relação aos produtos de panificação sem glúten e àqueles produzidos por massa congelada foi realizado uma pesquisa por meio de questionário online (Google Forms). O intuito foi de realizar um levantamento de dados acerca do comportamento social e demográfico dos participantes, a existência de enteropatias ou outros tipos de desordens relacionadas ao consumo do glúten, a percepção de pessoas sem impedimento de saúde que optaram por consumir produtos sem glúten, os desafios de encontrar produtos glúten- free adequados no mercado consumidor e o comportamento do consumidor em relação à produção de pães obtidos a partir da massa congelada. 162 A amostra foi composta por 404 indivíduos. Os entrevistados foram informados do estudo e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (Apêndice I e II). A aplicação do questionário foi aprovada pelo Comitê de Ética e Pesquisa, da Universidade Federal de Ouro Preto com registro: CAAE: 24674619.9.0000.5150 (ANEXO I). 6.4. Avaliação sensorial dos pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada Para a avaliação sensorial dos pães produzidos a partir da massa congelada sem glúten aplicou-se o teste de aceitação (MEILGAARD et al., 1987). Devido à pandemia de SARS-CoV-2 (COVID-19), a aplicação do teste sensorial foi realizada em domicílio, na cidade de Ouro Preto/MG. O agendamento prévio ocorreu com os consumidores, e a entrega foi realizada via delivery e os protocolos sanitários adequados foram adotados (Apêndice III) a fim de minimizar o contato entre entregador e consumidor. A amostra dos pães foi preparada nas dependências do laboratório de Análise Sensorial da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Junto à amostra foram entregues: (i) manual de higienização das embalagens, (ii) manual de consumo constando os procedimentos necessários para o participante consumir os pães e realizar o teste sensorial (Apêndice IV), (iii) ficha de avaliação disponibilizada online, via Google forms (Apêndice V), sendo o TCLE disponível para resposta junto às fichas. A avaliação sensorial foi aprovada pelo Comitê de Ética e Pesquisa, da Universidade Federal de Ouro Preto com número de registro: CAAE: 24674619.9.0000.5150 (Anexo I). O teste afetivo foi realizado por meio de teste de aceitação utilizando uma escala hedônica estruturada de 9 pontos (1- desgostei extremamente à 9- gostei extremamente) para os atributos cor, sabor, aroma, textura e impressão global, segundo Stone e Sidel (2004). utilizando 88 consumidores. Além disso, foi avaliada a intenção de compra por meio da escala de atitude (1=certamente não compraria a 5=certamente compraria) (STONE e SIDEL, 2004). Juntamente com a ficha de avaliação sensorial estavam disponíveis perguntas sobre a percepção individual de cada provador em relação à amostra para os atributos avaliados. As perguntas competiam acerca dos aspectos que os consumidores mais gostaram na amostra e o que menos gostaram e/ou poderia melhorar (ANEXO II), sendo que as respostas dessas questões ocorreram de forma livre, sem aplicação de nenhum protocolo específico. 163 Após a aplicação do teste de aceitação, o índice de aceitabilidade (I.A) foi calculado para cada atributo avaliado, conforme descrito por Teixeira et al., (1987), seguido a equação 6.1: Equação 6.1: Índice de aceitabilidade dos pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada I. A (%) = (A ∗ 100)B Onde: A = Nota média do atributo B = Nota máxima do atributo (4.1) Fonte: Adaptado de Teixeira et al. (1987). 6.5. Avaliação dos resultados Os dados obtidos no estudo sobre a percepção dos consumidores pães sem glúten foram discutidos em números percentuais para cada quesito questionado. A avaliação sensorial da amostra foi feita através do cálculo do índice de aceitabilidade de cada atributo. A intenção de compra do produto foi avaliada através da frequência (%). Os resultados do teste de aceitação foram avaliados através da frequência de repostas atribuídas na escala de intenção (BAÚ et al., 2010). Os comentários colhidos de forma livre através das repostas dos questionários foram agrupados por similaridades e discutidos do escopo do texto. 6.6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 6.6.1. Avaliação do perfil socioeconômico e percepção dos consumidores em relação ao produto. Os resultados do questionário para o perfil sociodemográficos dos participantes estão apresentados na Tabela 6.1. O levantamento acerca das características sociais e demográficas é de grande importância para compreender o comportamento do consumidor. 164 Tabela 6.1: Perfil sociodemográficos dos participantes da pesquisa Fonte: Dos autores (2022). *Incluindo outros Estados Brasileiros e residentes no exterior. Foi possível observar que os participantes do estudo apresentaram média de idade variando entre 21 e 29 anos, seguido por 30 e 39 anos, sendo que 84,22 % dos participantes declararam ser do sexo feminino (n =404). O Brasil não apresenta estudos multicêntricos para determinação da prevalência da doença celíaca e outras enteropatias relacionadas ao consumo de glúten nos estados, entretanto, estima-se que mais de dois milhões de brasileiros apresentam desordens relacionada ao consumo de produtos contendo glúten (FENACELBRA, 2021). Os dados relacionados ao perfil social, o poder econômico e as características associadas a escolaridade e situação ocupacional dos participantes estão apresentados na Tabela 6.2. Em relação à escolaridade, 38,40 % dos participantes possuem pós-graduação completa, seguido de 24,52 % com a graduação incompleta, sendo que 29,01 % dos participantes declararam ter renda mensal superior a 6 salários-mínimos (R$ 6.600,00), considerando o salário- mínimo vigente em 2021 (Tabela 6.1). Perfil sociodemográfico Parâmetro Respostas (%) Idade 18-20 anos 5,91 21 - 29 anos 31,95 30 - 39 anos 27,50 40 - 49 anos 15,80 50 - 59 anos 14,60 acima de 60 anos 4,20 Sexo Feminino 84,22 Masculino 15,78 Estado onde reside Minas Gerais 32,90 São Paulo 20,05 Rio Grande do Sul 18,8 Santa Catarina 4,46 Mato grosso do Sul 3,47 Paraná 2,72 Outros* 17,60 165 Tabela 6.2: Perfil social, econômico, escolaridade e situação ocupacional dos participantes Fonte: Dos autores (2022). O perfil apresentado no questionário foi um tanto quanto heterogêneo, considerando o atual cenário econômico vivido no Brasil, onde em 2021 o salário médio do brasileiro atingiu o menor patamar desde 2017, com rendimento médio de R$ 2.433,00 (Brasil Econômico, 2021). Efeito semelhante e observado na situação ocupacional, onde 43,10 % são empregados, seguidos por 28,50 % que declararam serem estudantes. Segundo Moraes (2003), a estabilidade financeira e ocupacional foram um importante fator relacionado ao poder de compra e consumo de um determinado produto, uma vez que a partir da quantidade de recursos disponíveis o indivíduo escolhe a forma de aplicação dos recursos Perfil socioeconômico Parâmetro Frequência de respostas (%) Situação conjugal Casado (a) 35,62 Solteiro (a) 47,51 Vivendo com companheiro (a) 13,52 Viúvo (a) 0,21 Divorciado (a) 3,14 Escolaridade Pós-graduação completa 38,40 Pós- graduação incompleta 6,22 Graduação incompleto 24,52 Graduação completo 19,23 Ensino médio completo 8,41 Outros 3,22 Situação ocupacional Empregado 43,10 Estudante 28,50 Autônomo 13,12 Desempregado 6,41 Aposentado 3,00 Outros 6,02 Renda Familiar Até 1 salário mínimo 7,90 Entre 1 e 2 salários mínimos 17,48 Entre 2 e 4 salários mínimos 27,01 Entre 4 e 6 salários mínimos 14,60 Acima de 6 salários mínimos 29,01 Prefere não dizer 11,91 166 disponíveis, a fim de maximizar seu resultado de satisfação de determinado serviço ou produto. O perfil dos consumidores em relação ao estilo de vida e as desordens relacionadas ao glúten estão apresentadas na Tabela 6.3. Observou que 61,90 % dos participantes relataram possuir hábito alimentar saudável, sendo que 64,12 % praticam atividade física regulamente e, quando questionados sobre o interesse sobre pães sem glúten, 36 % responderam ser interessados. Em contrapartida, 28 % disseram ter interesse limitado pelo assunto. Em uma análise do National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), a maioria das pessoas que aderiram a uma dieta sem glúten não apresentam um diagnóstico de doença celíaca. Resultado semelhante foi encontrado no presente estudo, pois 71,30 % dos participantes relataram não possuir nenhum problema de saúde relacionado ao glúten (Tabela 6.3), entretanto, 47,80 % disseram que consomem essa categoria de produto (Tabela 6.4). Esse comportamento pode estar associado ao crescimento de indivíduos que optam por retirar o glúten da dieta mesmo não apresentando nenhuma desordem relacionadas ao glúten (BAPTISTA, 2019). Já em relação as enteropatias, 28,70 % dos participantes disseram ter problema de saúde relacionado ao consumo de produtos com glúten (Tabela 6.3). Dentre as opções descritas às principais citadas pelos participantes foram doença celíaca (42,01 %), intolerância ao glúten (7,12 %), sensibilidade ao glúten não celíaco (10,50 %) e alergia ao trigo (25,00 %) (Tabela 6.3). O mercado de produtos sem glúten vem expandido nos últimos anos. Esse crescimento é impulsionado pelo rápido aumento da incidência global de patologias relacionadas à ingestão de glúten. O crescimento dessas enteropatias pode estar associado ao melhor desenvolvimento do processo de diagnóstico, uma vez que a subnotificação é o principal problema no aspecto clínico, principalmente em relação à doença celíaca e à sensibilidade ao glúten não celíaca. Dessa forma, com os avanços no processo de reconhecimento e diagnósticos o número de pessoas portadoras de alguma enteropatia relacionado ao glúten vem crescendo a cada ano (SANTOS et al., 2019). A crescente crença de que produtos sem glúten estão associados a um estilo de vida mais saudável também contribui para o crescimento do mercado sem glúten (KHEMIRI et al., 2020). Segundo uma pesquisa realizada por Gaillard (2016), pessoas que não apresentam enteropatia associada ao glúten estão conduzindo o maior crescimento do mercado, chegando a dominar mais de 80 % da decisão de compra no setor. 167 Tabela 6.3: Perfil de consumidores de produtos isentos ao glúten e desordens relacionadas ao consumo de glúten Perfil dos consumidores Parâmetros Respostas (%) Hábito alimentar Muito saudável 7,20 Saudável 61,90 Indiferente 11,92 Pouco saudável 18,12 Muito pouco saudável 1,02 Pratica atividade física Sim 64,12 não 35,88 Volume de atividade física 1 vez/semana 6,90 2 a 3 vezes/semana 52,10 4 a 5vezes/semana 32,02 Acima de 5 vezes /semana 8,80 Problemas de saúde relacionados ao glúten Apresenta alguma doença relacionada ao glúten sim 28,70 não 71,30 Qual doença apresenta Doença celíaca 42,01 SGNC* 10,50 Intolerância ao glúten 7,12 Outros 40,37 Alergia ao trigo Sim 25,00 Não 75,00 *SGNC: Sensibilidade ao glúten não celíaca Fonte: Dos autores (2022). Dessa forma, a percepção dos consumidores com o mercado de produto sem glúten também foi avaliada e os resultados estão dispostos na Tabela 6.4. O mercado de produtos sem glúten ainda possui grande déficit em relação aos produtos ofertados. Segundo pesquisa realizada por Kamioka et al., (2013), na cidade de São Paulo, uma 168 dieta com produtos livres de glúten pode ser aproximadamente 44 % mais cara do que uma dieta com produtos convencionais. Lamontagne (2001) avaliou 234 portadores da doença celíaca e 36 % dos participantes relataram dificuldade em cumprir a dieta. Os principais desafios listados pelos participantes foi em relação ao preço dos produtos, identificação dos alimentos livres de glúten e a dificuldade de encontrá-los no mercado. Resultados semelhantes foram identificados no presente estudo, quando questionados quais são as maiores dificuldades para adquirir os produtos, às principais listadas foram: falta de opção/pouca diversidade (17,02 %), preço elevado e baixa qualidade do produto (30,97 %) (Tabela 6.4). Esses resultados são reflexos de como o mercado ainda apresenta deficiência em atender o público consumidor (OLIVEIRA et al., 2018). Mesmo com o constante crescimento do mercado, ainda faltam produtos e opções que atendam ao consumidor, dessa forma o desenvolvimento de novos produtos vem ganhando destaque. A massa congelada surge como um produto prático, de rápido preparo e consumo, despertando interesse/curiosidade aos consumidores. Esse comportamento pode ser observado no presente estudo, quando os participantes foram perguntados se consumiriam pães produzidos a partir da massa congelada 80 % disseram que sim, em contrapartida a questão do preço e o principal fator limitante nesse setor, 46% responderam que estariam dispostos a pagar entre R$ 8,00 a R$ 14,00 pelo produto, seguido por 37% estariam disposto a pagar entre R$ 4,00 e R$ 8,00 (Tabela 6.4). Estudo realizado em 2018 no Reino Unido mostrou o alto custo envolvido na produção de produtos sem glúten, os dados da pesquisa mostram que em alguns nichos como pães e massas os produtos sem glúten podem custar cerca de 159% a mais do que o mesmo produto produzido de forma convencional (BAPTISTA, 2019). 169 Tabela 6.4: Percepção dos consumidores em relação ao consumo de pães sem glúten Percepção do consumidor em relação a panificação sem glúten Parâmetros Respostas (%) Interesse em pães sem glúten Não interessa 12,61 Interesse limitado 28,00 Interessado 35,60 Altamente interessado 23,80 Consome pão sem glúten? Sim 47,80 Não 52,20 Motivo pelo qual consume pães sem glúten Doença celíaca 25,00 Intolerância ao glúten 4,20 SGNC* 5,20 Alergia ao glúten 3,20 Estética /saudabilidade 10,20 Outros 52,40 Frequência que consome o produto 1 vez/dia 12,40 Mais de 1 vez/dia 8,70 1 vez/semana 5,90 2 a 3 vezes/semana 11,10 4 a 6 vezes/semana 3,00 Raramente 30,70 Nunca 28,20 Dificuldades em adquirir produtos de panificação sem glúten? Sim 50,50 Não 49,50 Maiores dificuldade encontradas para adquirir produtos sem glúten? Falta de opção/Pouca diversidade do produto 17,02 Baixa qualidade 10,95 Preço elevado 20,02 Outros 52,01 Consumiria pães sem glúten de massa congelada ? Sim 89,10 Não 10,90 Quanto estaria disposto a pagar pelo produto ? R$ 4,00 a R$ 8,00 37,20 R$ 8,00 a R$ 14,00 45,60 R$ 14,00 a R$ 18,00 13,41 R$ 18,00 a R$ 22,00 2,67 Acima de R$ 22,00 1,12 *SGNC: Sensibilidade ao glúten não celíaca Fonte: Dos autores (2021) 170 6.6.2. Avaliação sensorial e índice de aceitabilidade dos pães sem glúten A tecnologia de produção de pães sem glúten ainda enfrenta grande desafio, principalmente quando refere ao processo de congelamento e descongelamento da massa. A avaliação sensorial do produto mostrou que todos os parâmetros avaliados apresentaram resultados satisfatórios em relação aos possíveis consumidores, uma vez que todos os atributos avaliados apresentaram escores médios entre 7,08 e 7,25 (gostei moderadamente a gostei muito) (Tabela 6.5). Tabela 6.5: Notas individuas dos atributos avaliados na análise de aceitação da amostra *Resultados expressos com média ± desvio padrão (n= 88) . Fonte: Dos autores (2022). Os atributos com as maiores médias foram sabor e textura, que receberam notas 7,25 e 7,13, respectivamente. A aparência e o aroma receberam notas ligeiramente menores, entretanto encontram-se na faixa de aceitabilidade do produto. Durante o processo de produção dos pães, ocorrem diversas reações que contribuem no desenvolvimento dessas características tecnológicas, como gelatinização do amido, expansão do volume, formação da cor da crosta através da Reação de Maillard e caramelização, sendo percebidas pelos consumidores durante a avaliação do produto (CAUVAIN, 2015). Dessa forma, os consumidores foram perguntados quais foram as características que mais agradaram na amostra, sendo que os atributos sabor e textura tiveram os maiores destaques. A formação do sabor dos pães ocorre principalmente durante o processo de fermentação, nesse processo ocorre diversas reações bioquímicas que produzem substratos orgânicos como álcoois superiores, ésteres, cetona e aldeídos responsáveis pela formação do aroma característico dos pães (CAUVAIN, 2015). Essa percepção do aroma foi percebida pelos provadores como “aroma agradável”, “aroma atrativo” e “saboroso”. Na fermentação também ocorre a formação das células de gases aprisionadas na matriz proteica da massa, essa retenção dos gases melhora a capacidade de expansão da massa, o que possibilita o desenvolvimento do volume dos pães durante a etapa de forneamento e contribui para a manutenção de características importantes relacionadas a textura instrumental dos pães como firmeza e dureza (CAUVAIN, 2015), que podem ser percebidas nas características sensoriais do Atributo Aparência Aroma Sabor Textura Impressão Global Nota Média 7,08 ± 1,54 7,10 ± 1,35 7,25 ± 1,62 7,13 ± 1,80 7,11 ± 1,70 171 produto em relação à textura. Quando questionados quais foram às características que menos agradaram na amostra e/ou o que poderia ser melhorado, a aparência do produto teve maior destaque. O formato não convencional dos pães (Figura 6.2) pode ser um fator que contribui para que essa característica tenha apresentado destaque negativo ao produto, visto que o formato da amostra diferia de pães com e sem glúten comerciais disponíveis no mercado, esse comportamento foi observado quando comentários destacando esse aspecto foram citados, exemplo desses comentários foram “lembra cupcake”, “semelhança com muffin” e “não parece pão”. Figura 6.2: Ponto ótimo dos pães sem glúten com crioprotetores e emulsificantes Fonte: Dos autores (2022). Outro fator que pode ter contribuído para a menor adesão dos provadores em relação à aparência do produto foi a cor da crosta. A reação de Maillard é uma complexa sequência de reações químicas que acontece principalmente durante o aquecimento (DAMODARAM e PARKING, 2017). Em produtos de panificação, essa reação ocorre durante a etapa de forneamento, 172 sendo a principal responsável pelo processo de formação da cor da crosta (CAUVAIN, 2015; SCHEUER et al. 2017). Entretanto quando a cor da crosta fica bem desenvolvida durante a etapa de forneamento, ocorre a formação de acrilamidas, que são substâncias toxicas que podem causar problemas de saúde quando ingeridas com frequência. A formação de acrilamidas em alimentos assados, podem alterar características do produto, como enfraquecimento da capacidade antioxidante e redução do valor nutricional do alimento (DIBABA et al., 2018; PÉREZ-NEVADO et al., 2018). Estudo realizado por Yao et al., (2021), avaliou a formação de acrilamidas em Feijão Adzuki assado por forno micro-ondas, os resultados apresentados pelos autores mostraram que nenhuma acrilamida foi detectada no feijão até 4 minutos de cozimento no micro-ondas, às substâncias começaram a se formar gradualmente atingindo 32,8 μg/kg aos 9 min, seguida por um rápido aumento para 432,9 μg/kg. Essas mudanças foram atribuídas aos três estágios do desenvolvimento da reação Maillard. Embora o presente estudo tenha sido aplicado o assamento não convencional em pães, o tempo máximo de cozimento foram de dois minutos utilizando-se 100 % da potência máxima do micro-ondas, o que não permitiu que a reação de Maillard ocorrer por completo, não acontecendo a formação das acrilamidas nos pães. Entretanto o baixo desenvolvimento da cor da crosta foi percebido pelos provadores. Dessa forma, comentários como “não estar bem dourado”, “não parece crocante por fora”, “feio” e “branco” foram destacados. Segundo Teixeira (2009), as características visuais do produto são consideradas o primeiro contato com o consumidor. Posto isso, características como aparência e cor são frequentemente avaliadas e consideradas fatores importantes no processo de decisão na compra, uma vez que consumidores tendem a associar a cor com as características de segurança e qualidade, correlacionando com as primeiras impressões sensórias do produto (SCHEUER et al., 2017). Na Figura 6.3 estão apresentados os resultados do índice de aceitabilidade dos atributos sensoriais dos pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada utilizando crioprotetores e emulsificantes. 173 Figura 6.3: Índice de aceitabilidade dos pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada Fonte: Dos autores (2022). Segundo Teixeira et al. (1987) e corroborado por Castro et al. (2007), para que o produto avaliado seja considerado aceito é necessário que os atributos avaliados se obtenha um índice de aceitabilidade (I.A) de, no mínimo, 70 %. Dessa forma, observou-se que todos os atributos avaliados obtiveram valor superior ao reportado na literatura, com o melhor índice recebido pelo atributo de sabor com 80 %, seguido pela impressão global (79 %). Para intenção de compra (Figura 6.4), observou-se que 34 % das respostas foram para certamente compraria (5), seguido de 28 % com certamente compraria (4). Esses resultados indicam que, se o produto estivesse disponível para comercialização, possivelmente teria uma demanda satisfatória de compra. Santos et al. (2019) desenvolveram formulações de pães sem glúten frescos de fermentação natural utilizando um mix de farinha de arroz e farinha de quinoa como substituição a farinha branca e avaliaram o índice de aceitabilidade dos produtos. Os autores observaram que a formulação elaborada somente com a farinha de arroz é a formulação adicionada de 70 % de farinha de arroz combinado com 20 % de farinha de quinoa e 10% de polvilho (base farinha) apresentaram os melhores resultados para o índice de aceitabilidade (73 e 72 %, respectivamente). Resultados semelhantes foram obtidos no presente estudo, onde o índice de aceitabilidade das amostras variou de 79 e 80 %, inferindo que a combinação entre os ingredientes presentes na 174 formulação da massa contribuiu para o desenvolvimento de características sensoriais adequadas ao produto apresentado. Segundo Santos et al. (2019), as principais características que tiveram maior influência na decisão de escolha entre a amostra mais preferida foram os atributos de sabor, textura e aroma, com 50, 20 e 17 % das respostas, respectivamente. No presente trabalho, essas características também apresentaram boa avaliação, sendo que o atributo sabor apresentou o maior índice. Figura 6.4: Intenção de compra dos pães sem glúten produzidos a partir da massa congelada. Fonte: Dos autores (2022). 6.6. CONSIDERAÇÕES FINAIS Conforme os resultados obtidos pelo presente estudo foi possível observar que o mercado de panificação sem glúten vem ocupando espaço no setor de panificação, embora ainda a opção de oferta de produto seja escassa a tecnologia de processo vem sendo desenvolvida a fim de melhorar a oferta do produto no mercado. O perfil dos consumidores demostrou que mesmo 175 indivíduos sem nenhuma enteropatia associada ao glúten apresentam interesse em consumir produtos sem glúten. Os resultados do teste de aceitação demonstram um pouco desse cenário, sendo que os pães produzidos com formulação otimizada dos crioprotetores e emulsificantes apresentaram bons resultados em todos os parâmetros avaliados com relação ao índice de aceitabilidade do produto. Todos os atributos avaliados obtiveram valores superiores a 70 %, sendo o parâmetro de sabor com o maior índice 80 %, indicando que o produto apresentou boa aceitação além de apresentar resultados satisfatórios em relação a intenção de compra. Os comentários observados através da ficha de avaliação destacam parâmetros importantes que são relacionados a qualidade tecnológica dos produtos, como textura, indicando que a massa teve um desenvolvimento adequado refletindo na percepção sensorial dos provadores, com comentários destacando característica de leveza e maciez do miolo, os quais são parâmetros indicadores de qualidade tecnológica. O mesmo ocorre com o sabor, o desenvolvimento dos sabores característicos dos pães foi percebido pelos provadores através de características citadas como saboroso e boa palatabilidade. Por ser um produto novo no mercado pode-se verificar que os pães produzidos a partir da massa congelada apresentaram bom potencial de desenvolvimento, podendo se tornar uma opção prática ao consumidor final. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), ao Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT – UFVJM) e à Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) pelo suporte institucional. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- Brasil (CAPES)- Código de financiamento 001. Agradecemos também á LASENOR BRASIL pela doação dos emulsificantes aplicados no estudo e a HT nutri pelo fornecimento da proteína hidrolisada de soja ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa de estudos de S. M. Rodrigues (processo 143350/2020-0). . 176 REFERÊNCIAS BÁU, T. R.; CUNHA, M. A. A.; CELLA, S. M.; OLIVEIRA, A. L. J.; ANDRADE, J. T. High Protein Bar: Fomulation, characterization and sensorial evaluation. Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial. v. 04, n. 1, p. 42-51, 2010. D.O.I.: 10.3895/S1981- 36862010000100005. BAPTISTA, C. F. Consumo de produto sem glúten deve crescer 40% até 2022. Disponível em < https://agemt.pucsp.br/noticias/consumo-de-produtos-sem-gluten-deve-crescer-40-ate-2022> acesso, 11/01/2022. CASTRO, L. I.; VILA REAL, C. M.; PIRES, I. S.; PIRES, C. V.; PINTO, N. A.; MIRANDA, L. S.; ROSA, B. C.; DIAS, P. A. Quinoa (chenopodium quinoa willd): digestibilidade in vitro, desenvolvimento e análise sensorial de preparações destinadas a pacientes celíacos. Revista Alimentos e Nutrição, v.18, n.4, p. 413-419, 2007. CAUVAIN, S. Technology of Breadmaking. Springer, 3ed, ISBN 978-3-319-14686-7, 2015. DIBABA, K.; TILAHUN, L.; SATHEESH, N.; GEREMU, M. Acrylamide occurrence in Keribo: Ethiopian traditional fermented beverage. Food Control. v. 86, p. 77–82, 2018. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2017.11.016 DUTCOSKY, S. D. Análise sensorial de alimentos. Curitiba, Champagnat, 2011. DAMODARAN, S., PARKING, K. L. Fennema’s Food Chemistry.5. ed. 2017. 1123 p. (Biblioteca Artmed. Nutrição e tecnologia de alimentos). ASIN B071fJ9H3N. FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 2. Ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2017. 602 p. (Biblioteca Artmed. Nutrição e tecnologia de alimentos). ISBN 9788536306520. FERREIRA, V. L. P.; ALMEIDA, T. C. A. de; PETTINELLI, M. L. C. de V.; SILVA, M. A. A. P. da; CHAVES, J. B. P.; BARBOSA, E. M. de M. Análise sensorial: testes discriminativos e afetivos. manual: série qualidade. Campinas, SBCTA, 2000. 127p. GAILLARD, L. A. Navigating gluten-related health disorders and nutritional considerations of gluten-free diets. North Carolina Medical Journal, 77(3), 180-2, 2016. KAMIOKA, G. A.; STEDEFELDT, E.; DOMENE, S. M. A. Celiac Disease in São Paulo: the availability of a specific market. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr. = J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 38, n. 3, p. 201-219, dez. 2013. KHEMIRI, S., KHELIFI, N., NUNES, M. C., FERREIRA, A., GOUVEIA, L., SMAALI, I., RAYMUNDO, A. Microalgae biomass as additional of glúten- free bread: Dough rheology, texture quality and Nutrition properties. Algal Research , 50, 2020. 10.1016/j.algal.2020.101998 LAMONTAGNE, P., WEST, G. E., GALIBOIS, I. Quebecers with celiac disease: analysis of dietary problems. Can Journal Diet Pract Res. 62(4): 175-81, 2001. PMID: 11742558. 177 MEILGAARD, M.; CIVILLE, G. V.; CARR, B. T. Sensory evaluantion tecniques. Boca Raton: CRC Press, 1987. MESSA, S.; NABESHIMA, E.H.; MONTENEGRO, F.M.; CRUZ, C.L.C.V. Estudo da obtenção de pães de forma sem glúten à base de derivados de mandioca. In____: 11º 87 Congresso Interinstitucional de Iniciação Científica , Campinas, 2017. Dusponível em: http://www.ciic.net.br/resumo2017/ITAL/RE17243.pdf , Acesso em 21 de maio de 2019. MINIM, V. P. R.; SILVA, R. C. S. N.; MILAGRES, M.P.; MARTINS, E. M. F.; SAMPAIO, S.C. S.; VASCONCELOS, C. M. Análise Descritiva: Comparação entre metodologias. Rev. Inst. Latic. Cândido Tostes, maio/Jun, nº 374, 65, 41:48. 2010. MOURA, N. C. D., CANNIATTI-BRAZACA, S. G.; SILVA, A. G. Caracterização física e sensorial de pães de forma com adição de grãos de linhaça (Linumusitatissimum). Bioenergia em Revista: Diálogos, 5(1), 8-28, 2015. OLIVEIRA, A. F. Análise sensorial de alimentos. Londrina, Universidade Tecnologica Federal do Paraná, 2010. OLIVEIRA, T. W. N., DAMASCENO, A. N. C., LEAL, L. M. S., SOUSA, R. R., SILVA, C. E. O., SILVA, F. E., SOUSA, J. M. C., TEIXEIRA, S. A., MEDEIROS, S. R. A., OLIVEIRA, V. A. DIFFICULTIES FOR PATIENTS TO FOLLOW CELIACS DIET FREE GLUTEN. Brazilian Journal of Surgery and Clinical Research. v.24, n.3, pp.110-115, 2018. PAULA, I. Q. P; FERREIRA, E. B. Análise sensorial de alimentos: uma comparação de testes para seleção de potenciais provadores. Caderno de Ciências Agrárias, v. 11, p. 01–08, 2019. e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 1984-6738. PÉREZ-NEVADO, F.; CABRERA-BAÑEGIL, M.; REPILADO, E.; MARTILLANES, S.; MARTÍN-VERTEDOR, D. Effect of different baking treatments on the acrylamide formation and phenolic compounds in Californian-style black olives. Food Control. v. 94, p. 22–29, 2018. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.06.021 QUEIROZ, M. B.; NABESHIMA, E. H. Naturalidade e Autenticidade. In___: Brasil Bakery & Confectionery Trends 2020. cap. 8, p. 158-195, 2014. SANTOS, M. L. A. K.; LUBSCHINSKI, P. A.; VICENZI, R. Development and sensory analysis of gluten free breads. IX Seminário de Inovação e Tecnologia, 2019. SILVA, I. G; ANDRADE, A. P. C; SILVA, L. M. R; GOMES, D. S. Elaboration and sensory analysis of cookies made from avocado lump flour. Brazilian Journal of Food Technology, v. 22, e2018209, 2019. https://doi.org/10.1590/1981-6723.20918. SILVA, T. H. L. Determinação experimental das propriedades físicas e químicas de pães durante o assamento. 80f. Dissertação – (Mestrado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis , 2020. 178 SCHEUER, P. M., Mattioni, B., Limberger-Bayer, V. M., Tatsch, P. O., Miranda, M. Z., & Francisco, A. Evaluación de mezclas de harina de trigo integral con substituto de grasas. RECyT - Revista de Ciencia y Tecnología, 28(1), 4-10, 2017. STONE, H.; SIDEL, J. Sensory Evaluation Practices. 3.ed. Academic Press, Redwood City, California, 2004. 394p. ISBN 978-0-12-672690-9. TEIXEIRA, E.; MEINERT, E.M.; BARBETTA, P.A. Análise sensorial de alimentos. Florianópolis: Editora da UFSC, 1987. TEIXEIRA, L. V. Sensory analysis in the food industry. Journal of Candido Tostes Dairy Institute, 366(64), 12-21, 2009. YAO, X., ZHENG, X., ZHAO, R., LI, R., SHEN, H., LI, T., GU, Z., ZHOU, Y., XU, N., SHI, A., WANG, Q., LU, S. Quality formation of Adzuki bean baked: From acrylamide to volatiles under microwave heating and drum roasting. Foods, v. 10, p. 2 2762 2021. https://doi.org/10.3390/foods10112762 179 CONCLUSÃO GERAL O mercado de produtos sem glúten vem crescendo de forma exponencial e o desenvolvimento de novas tecnologias no processo de produção de pães vem ganhando espaço. A massa congelada apresenta-se uma alternativa prática para o crescimento da produção e padronização de pães. Entretanto o processo de congelamento causa efeitos negativos a células das leveduras. No presente trabalho foram estudados a aplicação do glicerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose, como substâncias crioprotetoras. Os resultados mostraram que todas as substâncias atuaram a fim de reduzir os efeitos deletérios do congelamento, melhorando o desenvolvimento da massa, o volume dos pães atuando a fim de reduzi a diferença de volume de antes para após o ciclo de congelamento e descongelamento, além de melhorar os efeitos das baixas temperaturas causadas na textura dos pães. Assim como a parte de produção é importante, as características tecnológicas também precisam ser atendidas. Dessa forma, o desempenho dos emulsificantes lecitina de soja, monoglicerídeo destilado e DATEM foram avaliados nas características dos pães antes e depois do ciclo de congelamento e descongelamento. O DATEM atuou no fortalecimento da rede proteica formada pela interação dos ingredientes nas formulações, melhorando a retenção dos gases na massa, contribuindo para reduzir a diferença do volume de antes para depois do congelamento. A lecitina de soja e o monoglicerídeo destilado atuaram nas características de textura dos pães, reduzindo os efeitos causados pelo congelamento nos parâmetros de firmeza e dureza, além de contribuir na diferença de firmeza e dureza dos pães de antes e depois do congelamento e descongelamento. O equilíbrio entre a parte de desenvolvimento tecnológica com a combinação entre crioprotetores e emulsificantes foram percebidos sensorialmente no produto. Os atributos de aroma , sabor, cor, textura e impressão global receberam escore superior a 7, em relação ao índice de aceitabilidade dos produtos todos obtiveram valores superiores a 70 % indicado a boa aceitação do produto. O mesmo ocorreu para a intenção de compra, onde mais de 60 % dos participantes disseram que comprariam o produto. Existem poucos estudos que avaliam a características tecnológicas e sensoriais de pães sem glúten, principalmente àqueles produzidos por massa congelada. Dessa forma, o presente estudo mostra o potencial inovador e adequação tecnológica para a panificação sem glúten. 180 181 APÊNDICE Apêndice I: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), para o questionário aplicado ao estudo do consumidor. 182 Apêndice II: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), para a análise sensorial aplicada aos provadores 183 Continuação Apêndice II: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), para a análise sensorial aplicada aos provadores 184 Apêndice III: Protocolo aplicado na sensorial para COVID-19 185 Apêndice IV: Instruções para realização do teste sensorial em domicílio 186 187 ANEXOS ANEXO I: Parecer do Comitê de Ética e Pesquisa – UFOP 188 ANEXO II: Ficha de avaliação do teste sensorial de aceitação 189 190 191 192 ANEXO III: PRODUÇÃO CIENTÍFICA 193 Crioprotetores em massa congelada para pão sem glúten: avaliação da estrutura dos alvéolos e da textura instrumental do miolo Sander Moreira Rodrigues*1; Daniela de Oliveira Teotônio2; Irene Andressa3; Glauce Kelly Silva do Nascimento4; Patrícia Aparecida Pimenta Pereira 5; Marcio Schmiele6 Resumo Os autores desse trabalho buscaram analisar a aplicação de crioprotetores em massa congelada de pão sem glúten, visando uma nova forma e uma maior facilidade no consumo de produtos congelados que atendam a necessidade, principalmente, de pessoas com restrição à ingestão de glúten. Os resultados encontrados nesse trabalho mostram a eficiência do glicerol, da proteína hidrolisada de soja e da sacarose como crioprotetores na massa sem glúten congelada. Os crioprotetores também auxiliaram na obtenção do miolo do pão visualmente uniforme. A análise estatística indicou que os modelos matemáticos foram preditivos para a área da fatia, a área dos alvéolos, a coesividade e a resiliência para os pães obtidos de massas antes e após o congelamento e para a elasticidade e mastigabilidade para os pães oriundos das massas que foram submetidas ao congelamento e descongelamento (R2 > 0,75, Fcal > Ftab e p-valor < 0,10). Os resultados indicam que antes e depois do congelamento e descongelamento, o tratamento ideal obtido foi através do uso de 0,07 de glicerol, de –0,02 de proteína hidrolisada de soja e de –0,16 de sacarose, em níveis codificados. Estes valores correspondem a 2,6 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose, em níveis e reais, com uma desejabilidade de 0,74. Palavras-chave: Congelamento. Criopreservação. Descongelamento. Leveduras. Micro-ondas. 1 Graduando, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. 2 Mestranda, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. 3 Mestranda, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. 4 Graduanda, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. 5 Professora, Escola de Nutrição, Universidade Federal de Ouro Preto. 6 Professor, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. * E-mail para correspondência: sandermoreira3@gmail.com 194 Introdução A qualidade de produtos de panificação produzidos a partir de massa congelada, é largamente influenciada pela formulação da massa e os parâmetros relacionados ao processo, como (i) taxa de congelamento, (ii) tempo e temperatura de armazenamento e (iii) velocidade de congelamento (TEOTÔNIO et al., 2021b). O principal desafio da aplicação do congelamento em produtos de panificação está associado com a formação dos cristais de gelo durante o processo, uma vez que durante o congelamento os tamanhos dos cristais de gelo podem impactar diretamente a qualidade da matriz alimentar, influenciados por parâmetros como tamanho e distribuição dos cristais de gelo, os quais estão diretamente relacionados às condições de congelamento (SRINIVASAN; PARKING, 2017; TEOTÔNIO et al., 2021b). A produção de massas congeladas no setor glúten-free vem ganhando grande destaque no mercado de panificação. Entretanto o grande desafio tecnológico para a produção das massas congeladas é a preservação da viabilidade celular e poder fermentativo das leveduras utilizadas na etapa de congelamento, uma vez que na formulação do pão sem glúten ocorre uma maior adição de água em relação aos pães tradicionais (WONG, 2018). A água adicional pode danificar as células da levedura durante a etapa de formação dos cristais e manutenção da massa congelada pela cadeia de frio. Para contornar esse desafio, sugere-se a aplicação de substâncias que forneçam a proteção durante a etapa de conservação a frio (BHATTACHARYA, 2018; TEOTÔNIO et al., 2021a). A ação dos crioprotetores no congelamento está diretamente relacionada à formação de cristais de gelo e à modificação do ponto de fusão e da transição vítrea. Dissacarídeos como a sacarose e a trealose apresentam a capacidade de aumentar a temperatura de transição vítrea, favorecendo a estabilidade do produto antes do congelamento (SRINIVASAN; PARKING, 2017; KENIJZ; NESTERENKO; ZAYATS, 2019). O glicerol apresenta a capacidade de penetrar a membrana celular por difusão passiva, desempenhando o mecanismo de proteção por meio das ligações de hidrogênio das moléculas de glicerol com a água. Proteínas como a proteína hidrolisada de soja (PHS) apresentam elevada capacidade de retenção de água, o que implica na redução da água disponível no meio para congelamento (HUANG et al., 2011; SRINIVASAN; PARKING, 2017). 195 Os crioprotetores são classificados de acordo com o mecanismo de ação, podendo ser: (i) intracelulares (penetrantes), os quais atuam por meio das propriedades coligativas, proporcionando a redução do ponto de crioscopia e reduzindo a disponibilidade de água para congelamento através da diminuição da mobilidade molecular e (ii) extracelulares (não penetrantes), os quais são biomoléculas capazes de induzir o aumento da osmolaridade do meio externo, facilitando a saída de água do meio intracelular para o extracelular, prevenindo a formação de cristais de gelo intracelular durante o congelamento (KENIJZ; NESTERENKO; ZAYATS, 2019; YANG, JEONG; LEE, 2020; TEOTÔNIO et al., 2021b) O processo de criopreservação surge como uma promissora alternativa para o desenvolvimento de massas congeladas, a fim de contornar o problema relacionado à viabilidade celular no processo de congelamento. A otimização dos diferentes tipos de crioprotetores e a quantidade ideal que deve ser adicionada na formulação tem sido desenvolvida para se adequar ao processamento do produto. Dessa forma, o objetivo dos autores desse trabalho foi de avaliar o desempenho crioprotetor da sacarose, da proteína hidrolisada de soja (PHS) e do glicerol sobre as características tecnológicas dos pães produzidos a partir da massa congelada sem glúten. Material e Métodos Matéria-prima e formulação da massa Os ingredientes utilizados na formulação das massas foram: farinha de arroz (100 %), sacarose (2 %), ovos in natura (12 %), óleo de canola (4 %), gordura vegetal hidrogenada (4 %), lecitina de soja (1 %), emulsificante comercial (0,5 %), amido de mandioca (10 %), amido de milho nativo (30 %), amido de milho fosfatado (10 %), albumina de ovo (5 %), goma xantana (1,0 %), psyllium, (0,5 %) hidroxipropilmetilcelulose (0,5 %), fermento biológico fresco (1,8 %), cloreto de sódio (1,8 %), água filtrada (140 %), as porcentagens de cada ingrediente utilizado foram calculadas em base farinha. Os crioprotetores utilizados foram a sacarose, a PHS e o glicerol. O emulsificante comercial é composto por monoglicerídeos destilados, estearato de potássio, monoestearato de sorbitana e monoestearato de polioxietileno sorbitano. 196 Elaboração da massa As massas foram preparadas pelo método de dois estágios. No primeiro estágio ocorreu a formação da fase creme através da mistura da gordura vegetal hidrogenada, lecitina de soja, emulsificante comercial, óleo de canola, sacarose e ovos in natura, a fim de facilitar a incorporação de ar na massa, em batedeira planetária PHP500 Turbo (Philco, Joinville, BRA), na velocidade 3 pelo tempo de três minutos. No segundo estágio foi realizada a incorporação dos demais ingredientes ocorrendo a formação da fase massa, repetindo o procedimento de mistura, em seguida a massa foi dividida em amostras com 65 gramas de massa e enformada em recipientes de polipropileno biorientado em duas porções, sendo que uma porção da massa foi congelada e armazenada em freezer comum a -18 ºC por 7 dias e a outra porção foi fermentada em BOD RFE38 (Lucadema, São José do Rio Preto, BRA) a 37 ºC, por sessenta minutos. Após a fermentação, os pães foram assados em forno micro-ondas NN-ST254W (Panasonic, Manaus, BRA) por 1,5 minutos, utilizando-se 70 % da potência máxima (700 W) do equipamento, seguido de resfriamento, fatiamento em fatiadora FPV12 (Venâncio, Caxias do Sul, BRA) e acondicionamento em embalagens de polietileno de alta densidade para realização das análises. O processo foi repetido para os pães após o congelamento e descongelamento, com exceção do tempo de fermentação, que após o congelamento foi de 2 h, conforme ilustrado na Figura 1. 197 Figura 1 - Esquema representativo do procedimento de produção da massa congelada Fonte: Adaptado de Teotônio et al., 2021b. Delineamento experimental As concentrações de crioprotetores foram definidas através da aplicação de um delineamento composto central rotacional (DCCR), com as variáveis independentes, (X1) glicerol (0 a 5 %), (X2) proteína hidrolisada de soja (PHS) (0 a 10 %) e (X3) sacarose (0 a 10 %), foram realizados dezessete ensaios com três repetições no ponto central e duas repetições para o padrão (sem crioprotetores). Análise de imagem do miolo Para realização das análises de imagem, quatro fatias dos pães foram submetidas ao escaneamento em impressora digitalizadora MFC-8952DW (Brother, Ho Chi Minh, VNM). As imagens foram processadas no software Image J, avaliando-se a área da fatia e a porcentagem de área dos alvéolos (TASIGUANO et al., 2019). 198 Textura instrumental do miolo A textura dos pães foi avaliada através da análise de perfil de textura (TPA) segundo o método 74-09.01 da AACCI (2010), através do equipamento Texturômetro TAXT Plus (Stable Micro Systems, Godalming, GBR). Os parâmetros analisados foram: elasticidade, coesividade, gomosidade, mastigabilidade e resiliência. As condições aplicadas para realização do teste foram: velocidade do pré-teste 1,0 mm/s, velocidade do teste 1,0 mm/s, velocidade do pós-teste 5,0 mm/s, tensão de deformação 40 %, tempo de compreensão 1,0 s e limiar da força de compreensão de 0,049 N. Análise estatística Os dados obtidos nos ensaios do Delineamento Composto Central Rotacional foram avaliados através de Metodologia de Superfície de Resposta para cálculo dos coeficientes de regressão e análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 10 %. Para o presente trabalho foi adotado coeficiente de regressão mínimo (R2) da ANOVA de 0,70. O ponto otimizado foi determinado através de metodologia proposta por Derringer e Suich (1980). Resultados e Discussão Análise de imagem Ao preparar a fase creme, o ar é aprisionado, proporcionando a formação de um núcleo para o crescimento da bolha de ar. Durante a etapa de fermentação ocorre a expansão das bolhas pela migração do CO2, promovendo o desenvolvimento dos alvéolos nos pães. A análise de imagem é considerada uma extensão das primeiras características sensoriais que o produto provoca ao consumidor. A área das fatias dos pães variou entre 15,49 e 21,52 cm² para os ensaios antes do processo de congelamento da massa e entre 14,70 e 20,10 cm² para os ensaios após o congelamento da massa 199 (Tabela 1). A área da fatia está relacionada com o volume específico dos pães, onde maiores valores indicam melhor desenvolvimento de volume. Observou-se que os melhores resultados para os valores do parâmetro foram obtidos na faixa com maiores concentrações de glicerol e entre a interação da PHS e sacarose (Figura 2). Tabela 1 - Análise de imagem do miolo das fatias de pães (n=4) Fonte: Dos autores, 2021. Antes de congelar Depois de congelar e descongelar Ensaio Área da fatia (cm²) Área dos alvéolos (%) Área da fatia (cm²) Área dos alvéolos (%) 1 18,56 ± 0,60 35,61 ± 3,01 19,89 ± 0,97 34,75 ± 2,50 2 18,76 ± 1,83 34,99 ± 1,39 19,03 ± 2,02 31,45 ± 1,70 3 15,49 ± 1,83 35,69 ± 1,76 15,85 ± 0,76 35,75 ± 1,32 4 20,48 ± 0,31 36,87 ± 2,10 15,62 ± 1,36 35,12 ± 1,81 5 15,61 ± 0,96 30,12 ± 2,14 14,41 ± 0,32 29,50 ± 1,48 6 19,09 ± 1,05 28,50 ± 1,28 16,97 ± 0,99 31,88 ± 1,79 7 19,01 ± 1,46 32,80 ± 2,25 15,13 ± 0,78 35,25 ± 2,71 8 20,97 ± 1,25 41,64 ± 2,29 16,11 ± 0,86 40,05 ± 1,92 9 16,85 ± 0,92 36,01 ± 2,95 15,80 ± 0,59 32,13 ± 1,61 10 17,69 ± 1,76 37,31 ± 1,13 17,13 ± 0,61 36,45 ± 1,71 11 16,62 ± 1,83 32,54 ± 2,36 15,85 ± 1,10 31,55 ± 2,21 12 19,13 ± 0,83 34,68 ± 1,00 14,70 ± 0,37 35,27 ± 2,76 13 19,49 ± 0,20 36,91 ± 2,43 18,94 ± 2,26 44,10 ± 1,86 14 21,52 ± 0,84 34,02 ± 1,23 19,10 ± 1,00 34,16 ± 2,70 15 18,82 ± 1,39 33,91 ± 2,98 19,23 ± 0,33 35,52 ± 2,29 16 19,09 ± 0,35 34,12 ± 3,21 17,89 ± 1,27 34,73 ± 2,56 17 19,48 ± 0,97 35,08 ± 2,74 20,10 ± 0,28 33,77 ± 1,90 Padrão 16,28 ± 0,64 28,30 ± 2,86 14,73 ± 0,91 27,84 ± 2,46 200 Destaca-se os resultados da amostra padrão antes do congelamento (16,28 cm²) e depois do congelamento (14,74 cm2) das massas, as quais foram menores que os ensaios, sendo possível evidenciar a atuação das substâncias crioprotetores para favorecer os resultados. Para o parâmetro porcentagem de área dos alvéolos, a maior influência foi observada pela interação entre sacarose e PHS (Figura 2), sendo que os resultados variaram entre 28,50 e 41,64 % para antes do congelamento e entre 29,50 e 44,10 % para depois do congelamento das massas. Os modelos matemáticos preditivos estão apresentados na Tabela 2. Todos os ensaios antes e depois do congelamento apresentaram resultados superiores à amostra padrão 28,30 % e 27,84 %, respectivamente. Teotônio et al. (2021a) avaliaram as características de imagem de pães sem glúten produzidos a partir de massa com aplicação de fruto-oligossacarídeos, proteína hidrolisada de soja e extrato de levedura como crioprotetores, armazenados congelados por sete dias avaliando-se os tamanhos de alvéolos (mm²) e porcentagem da área de alvéolos (%). O estudo indicou que os tamanhos de alvéolos variaram de 67,17 a 107,35 mm² (dia 0) e 44,87 a 88,48 mm² (dia 7). Tabela 2 - Modelos matemáticos para as áreas da fatia e dos alvéolos do miolo dos pães (p≤0,10) Fonte: Dos autores 2021. Legenda: AC – antes do congelamento; DC – depois do congelamento e descongelamento; x1, x2 e x3 – níveis codificados respectivos ao glicerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose. Variáveis dependentes Modelo matemático preditivo p-valor R² Área da fatia (cm2)AC 19,12 + 0,88x1 + 0,59x2 + 0,35x3- 0,66x1² - 0,44x2² + 0,48x3² + 0,40x1x2 + 0,82x2x3 0,041 0,78 Área da fatia (cm²)DC 19,01 – 0,94x1 – 0,69x2 – 0,54x3 - 1,36x1² + 0,91x2x3 0,002 0,83 Área dos alvéolos (%) AC 34,18 + 0,77x1 + 1,81x2 – 1,25x3 + 1,39x3² + 1,38 x1x3 + 1,15x2x3 0,040 0,73 Área dos alvéolos (%) DC 34,19 + 0,73x1 + 1,56x2 – 1,09x3 + 0,69x1² + 1,53x1x2 + 0,83x1x3 + 1,73x2x3 0,010 0,81 201 Figura 2 - Curvas de contorno das áreas da fatia e dos alvéolos (%) dos pães Fonte: Dos autores 2021; AC – antes do congelamento; DC – depois do congelamento e descongelamento. Os autores observaram que maiores níveis de fruto-oligossacarídeo e proteína hidrolisada de soja e menor quantidade de extrato de levedura proporcionaram maiores porcentagens de área de alvéolos. O mesmo efeito da combinação entre a PHS/sacarose pode ser observado no nosso 202 estudo. A formação de alvéolos está diretamente associada à incorporação de ar na massa durante a etapa de mistura. O tamanho e a uniformidade dos alvéolos refletem diretamente em importantes características indicadoras de qualidade, como (i) volume específico dos pães e (ii) maciez do miolo (NEVES et al., 2020; NEVES; GOMES; SCHMIELE, 2020). Análise da textura instrumental dos pães antes e depois do congelamento A textura está relacionada com diversas propriedades físicas da estrutura ou de atributos sensoriais dos alimentos, os quais podem ser quantificadas por meio de análise de textura sensorial ou instrumental. Os parâmetros de textura avaliados neste trabalho para os pães obtidos de massas antes do congelamento e depois do congelamento e descongelamento foram: elasticidade, coesividade (%), gomosidade (%), mastigabilidade (%) e resiliência (%) (Tabela 3 e Tabela 4). Os modelos matemáticos preditivos e os resultados da ANOVA estão apresentados na Tabela 5. Para os parâmetros de TPA avaliados nos pães obtidos das massas antes do congelamento foi possível identificar a influência dos crioprotetores nos parâmetros de coesividade e resiliência. Os resultados da coesividade dos pães obtidos após o congelamento e descongelamento das massas apresentaram valores variando de 17,71 e 65,26 %, sendo que todos os crioprotetores isolados influenciam de forma significativa e negativa ao parâmetro. Observou-se que o glicerol e a PHS apresentaram as maiores importâncias e os modelos preditivos explicam 85,07 % das respostas. A coesividade indica a resistência do produto a segunda deformação em relação à primeira (TEOTÔNIO et al., 2021b). Dessa forma, os crioprotetores isolados apresentaram influência negativa ao parâmetro diminuindo os valores de coesividade. No entanto, a interação entre PHS/sacarose (β23= 7,08) apresentou efeito positivo. Verificou-se que os maiores valores para coesividade foram encontrados em concentrações variando 1,5 a 6,0 % de PHS e de 1,5 a 3,5 % de glicerol, sendo que os menores valores foram encontrados na faixa tendendo a 100 % de sacarose e em concentrações superiores a 8,0 % de PHS (Figura 3). A resiliência foi influenciada por todos os crioprotetores isolados e/ou combinados e os resultados variaram entre 9,76 e 39,73 %, com 87,70 % dos resultados explicados pelo modelo 203 matemático preditivo. A resiliência é resultado da razão da energia do movimento ascendente da primeira compressão pela energia do movimento descendente da primeira compressão, indicando quão bem o produto consegue retomar a sua altura original quando uma força e aplicada. Tabela 3 - Textura instrumental do miolo dos pães antes e após o congelamento das massas (n=8) Fonte: Dos autores, 2021. Somente o glicerol linear (β1= 0,33) e a interação PHS/sacarose (β23= 4,81) apresentaram influência significativa positiva, indicando que o glicerol isolado e a interação entre a proteína e o carboidrato contribuíram para o aumento da resiliência no produto. A Figura 4 demonstrou este Ensaio Elasticidade Coesividade (%) Gomosidade (%) Mastigabilidade (%) Resiliência (%) 1 0,89 ± 0,02 48,98 ± 4,29 22,36 ± 1,77 19,80 ± 1,66 28,61 ± 2,58 2 0,88 ± 0,05 56,83 ± 4,88 20,11 ± 2,38 17,61 ± 2,30 34,83 ± 3,44 3 0,81 ± 0,04 19,55 ± 3,25 11,70 ± 2,45 8,54 ± 0,90 10,12 ± 1,14 4 0,79 ± 0,04 20,10 ± 2,31 9,09 ± 1,05 7,38 ± 1,09 10,29 ± 1,02 5 0,84 ± 0,01 29,27 ± 2,35 15,65 ± 1,32 13,14 ± 1,21 14,83 ± 1,09 6 0,83 ± 0,03 23,20 ± 2,31 9,45 ± 1,49 7,83 ± 1,38 11,43 ± 1,05 7 0,74 ± 0,04 17,71 ± 2,34 7,27 ± 0,90 5,30 ± 0,63 9,76 ± 1,10 8 0,84 ± 0,03 25,27 ± 2,42 10,24 ± 1,62 8,62 ± 1,42 12,00 ± 0,83 9 0,77 ± 0,07 24,01 ± 2,37 9,49 ± 0,79 7,08 ± 0,69 10,98 ± 1,08 10 0,77 ± 0,06 21,88 ± 1,71 7,15 ± 0,58 5,58 ± 0,54 10,61 ± 0,80 11 0,84 ± 0,05 24,94 ± 3,00 11,25 ± 1,51 9,19 ± 1,49 12,64 ± 1,06 12 0,82 ± 0,02 31,66 ± 3,54 11,60 ± 0,77 9,53 ± 0,70 14,82 ± 1,35 13 0,88 ± 0,01 43,78 ± 3,35 9,43 ± 1,02 8,04 ± 1,07 24,39 ± 2,83 14 0,88 ± 0,02 50,33 ± 3,50 17,78 ± 1,54 15,60 ± 1,44 28,46 ± 3,00 15 0,89 ± 0,03 63,43 ± 4,84 18,51 ± 2,59 16,41 ± 2,28 39,14 ± 3,91 16 0,88 ±0,04 64,30 ± 4,22 19,50 ± 0,97 16,83 ± 1,17 39,31 ± 1,14 17 0,81 ± 0,03 65,26 ± 2,62 18,28 ± 1,46 17,20 ± 1,39 39,73 ± 1,52 Padrão 0,83 ± 0,03 27,80 ± 3,06 12,98 ± 2,02 10,66 ± 1,89 13,10 ± 1,77 204 comportamento, onde os melhores valores estão compreendidos na faixa mínima e máxima das concentrações de glicerol, PHS e sacarose. Para os parâmetros de TPA avaliados depois do congelamento das massas é possível identificar a influência dos crioprotetores nos parâmetros de coesividade, elasticidade, mastigabilidade e resiliência. Tabela 4 - Textura instrumental do miolo dos pães após o congelamento e descongelamento das massas (n=8) Fonte: Dos autores, 2021. Ensaio Elasticidade Coesividade (%) Gomosidade (%) Mastigabilidade (%) Resiliência (%) 1 0,87 ± 0,03 53,11 ± 4,56 47,25 ± 6,55 40,91 ± 5,52 34,95 ± 4,13 2 0,90 ± 0,02 49,73 ± 4,96 27,36 ± 3,61 24,47 ± 2,81 32,36 ± 3,51 3 0,44 ± 0,03 6,48 ± 1,02 5,75 ± 2,14 2,92 ± 1,09 4,60 ± 0,72 4 0,45 ± 0,03 7,63 ± 0,71 4,02 ± 0,47 1,77 ± 0,21 5,01 ± 0,37 5 0,60 ± 0,02 12,95 ± 1,05 11,49 ± 1,49 6,44 ± 1,21 7,10 ± 0,42 6 0,50 ± 0,03 10,37 ± 0,85 8,50 ± 0,61 4,12 ± 0,34 6,72 ± 0,43 7 0,45 ± 0,04 5,22 ± 0,85 2,89 ± 1,11 1,25 ± 0,51 4,17 ± 0,64 8 0,51 ± 0,02 7,55 ± 1,19 6,33 ± 1,66 3,28 ± 0,77 5,28 ± 0,60 9 0,49 ± 0,05 6,32 ± 0,76 4,67 ± 0,96 2,27 ± 0,45 4,80 ± 0,53 10 0,46 ± 0,05 6,83 ± 0,68 2,95 ± 0,66 1,41 ± 0,48 4,23 ± 0,42 11 0,60 ± 0,09 8,93 ± 1,83 8,27 ± 1,78 8,27 ± 1,56 6,72 ± 1,19 12 0,56 ± 0,05 13,30 ± 1,91 18,49 ± 4,40 13,88 ± 2,89 7,77 ± 0,96 13 0,86 ± 0,02 44,54 ± 3,67 19,91 ± 1,51 17,09 ± 1,47 27,08 ± 2,60 14 0,88 ± 0,02 41,03 ± 2,60 24,29 ± 2,50 21,35 ± 2,16 23,88 ± 1,65 15 0,86 ± 0,02 41,78 ± 2,70 23,13 ± 1,94 20,39 ± 1,91 24,25 ± 2,12 16 0,87 ± 0,02 43,89 ± 2,22 22,26 ± 1,56 19,77 ± 1,34 25,20 ± 1,44 17 0,86 ± 0,04 42,06 ± 3,43 24,75 ± 2,36 22,47 ± 1,42 25,78 ± 0,70 Padrão 0,50 ± 0,05 6,65 ± 1,10 4,30 ± 0,97 2,16 ± 0,92 4,80 ± 0,83 205 A coesividade após o congelamento apresentou valores entre 5,22 e 53,11 % e 84,25 % dos resultados foram explicados pelo modelo matemático. O parâmetro foi influenciado negativamente por todos os crioprotetores isolados, sendo o glicerol e a PHS os mais evidentes. Somente a combinação da PHS/sacarose (β23= 9,77) apresentou influência positiva. Esses resultados demonstram a interferência dos crioprotetores no aumento da coesividade depois do congelamento. Maiores valores de coesividade indicam melhor tolerância ao estresse e os melhores resultados para coesividade foram obtidos nas concentrações entre 0 e 5,0 % de PHS e com o glicerol no ponto central (Figura 3). Assim como a coesividade, a resiliência dos pães após o congelamento das massas também apresentou influência significativa de todos os crioprotetores isolados. Os resultados encontrados variaram entre 4,23 e 34,95 %, com 84,20 % dos resultados explicados pelo modelo matemático. Melhores valores para resiliência foram obtidos com as concentrações do glicerol próximas ao ponto central e com concentrações de PHS compreendidas entre 2,0 e 6,0 % (Figura 4). A elasticidade e a mastigabilidade somente apresentaram influência depois do congelamento das massas, indicando que o processo de congelamento e descongelamento do produto afetou estas propriedades. A elasticidade avalia a resistência do produto a “voltar à forma inicial”, quanto menor a elasticidade do produto, maior a deformação sofrida. Após o congelamento os valores encontrados para elasticidade, variaram de 0,44 a 0,90 %, com 87,06 % dos resultados explicados pelo modelo matemático. A elasticidade apresentou influência significativa negativa por todos os crioprotetores tanto isolados como combinados, sendo os melhores resultados obtidos com o glicerol no ponto central e PHS entre o mínimo e o ponto central (Figura 5). A mastigabilidade dos pães depois do congelamento das massas apresentou resultados variando entre 1,25 e 40,91 N. A mastigabilidade é a energia requerida para triturar um alimento sólido até um estado pronto para ser engolido, dessa forma, menores valores são desejados, indicando que o produto não oferece resistência ao ser mastigado. 206 Tabela 5 - Modelos matemáticos da análise de textura instrumental dos pães antes e depois do congelamento das massas com os parâmetros significativos (p≤0,10) Variáveis dependentes Modelo matemático preditivo p- valor R² Coesividade (%) 64,37 – 4,71x2 – 2,85x3 – 14,79x1² - 12,90x2² – 6,27x3² + 7,083x2x3 0,004 0,85 Resiliência (%) 39,34 + 0,33x1 – 3,21x2 – 2,12x3 – 9,92x1² – 8,88x2² – 4,39x3² – 0,94x1x3 + 4,81x2x3 0,006 0,87 Elasticidade (%) DC 0,86 – 0,05x1 – 0,08x2 – 0,04x3 – 0,14x1² - 0,11x2² – 0,01x3² + 0,02x1x2 – 0,01x1x3 + 0,09x2x3 0,020 0,87 Resiliência (%) DC 25,44 – 4,41x2 – 4,32x3 – 7,17x1² – 6,20x2² + 6,66x2x3 0,004 0,84 Coesividade (%) DC 42,74 – 6,73x2 – 6,35x3 – 12,69x1² – 11,09x2² + 9,77x2x3 0,002 0,84 Mastigabilidade (N) DC 20,24 -1,41x1 -4,19x2 – 3,50x3 – 6,46x1² – 3,20x2² + 2,45x1x2 + 2,16x1x3 +6,83x2x3 0,010 0,71 Fonte: Dos autores, 2021. Legenda: DC – depois do congelamento e descongelamento; x1, x2 e x3 – níveis codificados respectivos ao glicerol, proteína hidrolisada de soja e sacarose. Figura 3 - Curvas de contorno para a coesividade do miolo dos pães produzidos a partir da massa congelada antes de congelar (AC) e depois de congelar (DC) Fonte: Dos autores, 2021. 207 Os melhores resultados de mastigabilidade depois do congelamento e descongelamento das massas foram obtidos nas concentrações máximas de sacarose, glicerol e PHS (Figura 5). A resiliência após o congelamento e descongelamento das massas apresentou resultados entre 4,23 e 34,95 %, sendo que todos os crioprotetores isolados apresentaram influência negativa significativa no parâmetro e somente a combinação sacarose/PHS apresentou influência positiva (β23 = 6,66). Os melhores resultados foram obtidos em concentrações de PHS variando de 0 a 5 % e glicerol 1,5 a 3,5 %, já os menores valores foram obtidos na faixa tendendo a 100 % de sacarose (Figura 4). A gomosidade não apresentou efeito significativo para o miolo dos pães, indicando que o uso dos crioprotetores não afetou este parâmetro, mesmo congelando a massa. Figura 4 - Curvas de contorno para a resiliência dos pães produzidos a partir da massa congelada antes de congelar (AC) e depois de congelar (DC) Fonte: Dos autores, 2021. Komeroshi et al. (2021) estudaram as características de textura em pães sem glúten de mandioca adicionadas de proteínas de grão de bico e do soro de leite. Os resultados dos parâmetros de elasticidade (mm), coesividade (g.s-1) e mastigabilidade (N) variaram de 1,05 a 1,07 mm, 0,81 208 e 0,88 g.s-1 e 1,18 e 4,69 N, respectivamente. Os autores observaram que as formulações com maiores concentrações de proteína do soro de leite apresentaram melhores resultados. Em nosso estudo foi possível observar que a PHS apresentou influência positiva nos parâmetros de textura tanto quanto aplicada de forma isolada e/ou combinada com glicerol e sacarose. Esta influência pode estar relacionada a alta capacidade de absorção de água que a PHS apresenta, resultando no aumento da viscosidade do meio (SCHMIELE et al., 2017). Esta característica permite a formação de uma massa de alta consistência, tendo a capacidade de reter o CO2 liberado pela levedura durante o processo de fermentação. Portando, a PHS possui a capacidade de melhorar as características relacionadas à aeração da massa pela propriedade surfactante da proteína. Yang et al. (2021) avaliaram o efeito do congelamento e o tempo de armazenamento congelado (dia 1 e dia 30) na textura de massas não fermentadas com glúten e os resultados para dureza, elasticidade, coesividade, adesividade e mastigabilidade variaram de 10,19 a 33,99 N, 0,374 a 0,854, 0,229 a 0,804, 33,99 a 49,71 N.S. e 2,92 a 7,24 N, respectivamente. Os autores concluíram que a massa congelada era significativamente mais dura do que a massa fresca, e que os valores de dureza aumentaram em decorrer do armazenamento congelado. Entretanto, em contraste com a dureza os parâmetros de elasticidade, coesividade, adesividade e mastigabilidade das massas congeladas diminuíram com o armazenamento congelado prologado em comparação a massa. 209 Figura 5 - Curvas de contorno para a elasticidade e a mastigabilidade dos pães produzidos a partir de massa congelada, depois congelamento (DC) Fonte: Dos autores, 2021. O arranjo polimérico dos componentes presentes na massa é afetado principalmente por mudanças na mobilidade da água e pela formação de cristais de gelo durante o armazenamento congelado, sendo a retrogradação do amido a principal responsável pela perda de maciez do miolo pão durante o armazenamento (HE et al., 2020; TEOTÔNIO et al., 2021b). O processo de retrogradação é acelerado em pães produzidos a partir de massa congelada, com o decréscimo da temperatura, a interação da água com polímeros presentes no meio intracelular aumenta, até a denominada região de taxa máxima, que ocorre próximo a 4 ºC na massa, dessa forma, o ato de congelar e descongelar a massa equivale a cerca de 24 horas de envelhecimento a 20 ºC, uma vez que o produto é submetido a região máxima de interação água-polímeros (uma vez durante congelamento e outra no descongelamento) (KRINGEL, FILIPINI e SALAS-MELLADO, 2017). 210 Conclusão Os resultados do trabalho mostraram que o glicerol, a PHS e a sacarose apresentaram função crioprotetora e contribuíram para melhorar parâmetros importantes relacionados à qualidade dos pães, como a mastigabilidade e elasticidade. A função desejabilidade indicou que a melhor formulação foi obtida com o uso de 2,6 % de glicerol, 4,94 % de proteína hidrolisada de soja e 4,52 % de sacarose, apresentando um êxito de 74 %. Os crioprotetores contribuíram para o aumento da porcentagem de alvéolos e área da fatia, parâmetros diretamente associados ao desenvolvimento dos pães em relação à expansão da massa no processo de fermentação e forneamento. Existem poucas publicações que descrevem o comportamento dessas matérias-primas e possíveis mecanismos que contribuem para a melhoria das diversas características relacionadas à qualidade e aceitabilidade dos pães pelos consumidores. Dessa forma, os resultados apresentam grande potencial, principalmente em relação a inserção de massas congelas no setor glúten-free. Agradecimentos Os autores agradecem à Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e à Universidade Federal de Ouro Preto pelo suporte institucional. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- Brasil (CAPES)- Código de financiamento 001. Agradecemos também a HT nutri pelo fornecimento da proteína hidrolisada de soja, à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais pela bolsa de estudos de I. Andressa e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pelas bolsas de estudos de S. M. Rodrigues (#143350/2020-0) e G. K. S. Nascimento (#146772/2020-2) e pelo auxílio financeiro à pesquisa através (demanda universal #424938/2016-2). 211 Referências AACCI. American Association of Cereal Chemists International. Approved Methods of Analysis. 11th ed. AACC: St. Paul, 2010. BHATTACHARYA, S. Cryoprotectants and their usage in cryopreservation process. In: BOZKURT, Y. (ed.). Cryopreservation Biotechnology in Biomedical and Biological Sciences. Croatia: IntechOpen, p. 7-19, 2018. DERRINGER, G.; SUICH, R. Simultaneous optimization of several response variables. Journal of Quality Technology, v. 12, n. 4, p. 214-219, 1980. HUANG, L. et al. Effects of glycerol on water properties and steaming performance of prefermented frozen dough. Journal of Cereal Science. v. 53, n. 1, p 19-24, 2011. KOMEROSKI, M. R. et al. Effect of whey protein and mixed flours on the quality parameters of gluten-free breads. International Journal of Gastronomy and Food Science, v. 24, p. 100361, 2021. KENIJZ, N. V.; NESTERENKO, A. A.; ZAYATS, M. S. Cryoprotectants in the technology for the production of frozen bakery products. Food Technology, v. 4, n. 4, p. 23-29, 2019. KRINGEL, D. H.; FILIPINI, G. S.; SALAS-MELLADO, M. M. Influence of phosphorylated rice flour on the quality of gluten-free bread. International Journal of Food Science and Technology, v.52, n. 5, p. 1291-1298, 2017. NEVES, N. A. et al. Sourdough and jaboticaba (Plinia cauliflora) for improvement on pan bread characteristics. Research, Society and Development, v. 9, n. 11, e90691110552, 2020. NEVES, N. A.; GOMES, P. T. G.; SCHMIELE, M. An exploratory study about the preparation and evaluation of sourdough breads with araticum pulp (Annona crassiflora Mart.) Research, Society and Development, v. 9, n. 9, e956998036, 2020. SRINIVASAN, D.; PARKING, K. L. Fennema’s Food Chemistry. CRC Press, Boca Raton, 2017. SCHMIELE, M. et al. Mixolab™ for rheological evaluation of wheat flour partially replaced by soy protein hydrolysate and fructooligosaccharides for bread production. LWT - Food Science and Technology, v. 76, Part B, p. 259-269, 2017. TASIGUANO, B. L. et al. Efecto del tempo de cocción del zapallo (Cucurbita máxima) y la adición de glucosa oxidasa en el aumento de almidón resistente del pan de molde. Información Tecnológica, v. 30, n. 3, p. 167-178, 2019. TEOTÔNIO, D. O. et al. Fruto-oligosaccharides, hydrolyzed soy protein and yeast (Saccharomyces sp.) extract as potential cryoprotectans in gluten-free dough and bread quality. Research, Society and Development, v. 10, n. 3, p. e44510313556, 2021. 212 TEOTÔNIO, D. O. et al. Potentialities of using cryoprotectants in gluten-free frozen dough and microwave baking as an emerging technology. Research, Society and Development, v. 10, n. 6, p. e12410615674, 2021. WONG, S. W. D. Mechanism and Theory in Food Chemistry. 2nd ed. Springer, California, 450p, 2018. YANG, S.; JEONG, S.; LEE, S. Elucidation of rheological properties and baking performance of frozen doughs under different thawing conditions. Journal of Food Engineering, v. 84, p. 110084, 2020. YANG, J. et al. Effect of freezing rate and frozen storage on the rheological properties and protein structure of non-fermented doughs. Journal of Food Engineering, v. 293, p. 110377, 2021.