Integração de dados físico-químicos e instrumental para estimar a textura de arroz polido

Bento, Juliana Aparecida Correia; Silva, Marília Araújo; Rosário Neto, Antônio; Souza Neto, Menandes Alves de; Narciso, Marcelo Gonçalves; Colombari Filho, José Manoel; Bassinello, Priscila Zaczuk

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Food Technology • Cienc. Rural 54 (7) • Jul 2024 • https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20230327 copiar

Integração de dados físico-químicos e instrumental para estimar a textura de arroz polido

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO:

Este trabalho avaliou diferentes genótipos de arroz quanto a parâmetros físico-químicos e instrumentais de qualidade do grão e associou os dados à análise sensorial para subsidiar a criação de regras de classificação da qualidade culinária do arroz (textura), com base em parâmetros isolados ou combinados. A combinação do teor de amilose e temperatura de gelatinização foi capaz de predizer a qualidade do arroz. De acordo com o painel sensorial, a pegajosidade instrumental foi capaz de segregar arroz com baixo teor de amilose ou ceroso dos demais. Em relação às propriedades de pasta, o arroz que apresentou alta viscosidade final (310-480RVU), retrogradação (165-245RVU) e temperatura de pasta (78-88 °C) e baixos valores de quebra pasta (15-120RVU), associados a uma alta pegajosidade (> -5N) será desejável pelos consumidores brasileiros. As regras de classificação criadas por meio da relação entre os parâmetros físico-químicos e o perfil de textura avaliado pelo painel sensorial ajudarão a verificar o perfil culinário das amostras de arroz (por meio de um software livre), o que torna mais fácil prever a probabilidade de o arroz atender aos padrões de qualidade desejados.

Palavras-chave:
Oryza sativa; pegajosidade do arroz; amilose; propriedades de pasta

Autoria

Juliana Aparecida Correia Bento ^*E-mail: julianaap.ufg@gmail.com. *Corresponding author

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Faculdade de Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), 78060-900, Cuiabá, MT, Brasil Universidade Federal de Mato GrossoBrazilBrazilFaculdade de Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), 78060-900, Cuiabá, MT, Brasil

Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia, GO, Brasil.Universidade Federal de Goiás (UFG)BrazilGoiânia, GO, BrazilEscola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia, GO, Brasil.

https://orcid.org/0000-0001-9015-9426

Marília Araújo Silva

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Antônio Rosário Neto

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Escola de Agronomia, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG, Brasil.Universidade Federal de Lavras (UFLA)BrazilLavras, MG, BrazilEscola de Agronomia, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG, Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-5082-2067

Menandes Alves de Souza Neto

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https://orcid.org/0000-0001-5560-6884

Marcelo Gonçalves Narciso

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Arroz e Feijão (EMBRAPA), Santo Antônio de Goiás, GO, Brasil.Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Arroz e Feijão (EMBRAPA)BrazilSanto Antônio de Goiás, GO, BrazilEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Arroz e Feijão (EMBRAPA), Santo Antônio de Goiás, GO, Brasil.

https://orcid.org/0000-0003-4265-8006

José Manoel Colombari Filho

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Priscila Zaczuk Bassinello

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Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Alimentos e Territórios (EMBRAPA), Maceió, AL, Brasil.Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Alimentos e Territórios (EMBRAPA)BrazilMaceió, AL, BrazilEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Alimentos e Territórios (EMBRAPA), Maceió, AL, Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-8545-9501

E-mail: julianaap.ufg@gmail.com. ^*Corresponding author

Editors: Leandro Souza da Silva (0000-0002-1636-6643) Melissa Walter (0000-0003-0535-0352)

DECLARATION OF CONFLICT OF INTEREST

We have no conflict of interest to declare.

AUTHORS’ CONTRIBUTIONS

All authors contributed equally to the conception and writing of the manuscript. All authors critically revised the manuscript and approved the final version.

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Figuras | Tabelas

Figuras (3)
Tabelas (5)

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Figure 1
Sample distribution according to its amylose content (n = 700).

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Figure 2
Box plot (A) amylose content (AC), (B) gelatinization temperature (GT), and (C) instrumental stickiness. Scatter plot of (D) AC and (E) GT versus instrumental sticky (N). Results are expressed according to the sensorial perception of stickiness: L: loose; S: sticky; SL/ SS: slight loose/slight sticky; VS: very sticky.

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Figure 3
Principal component analyses showing the two main axes (PC1 and PC2) with 77.31% of the explained variance. L: loose; S: sticky; SL/ SS: slight loose / slight sticky; VS: very sticky.

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Table 1
Amylose content, gelatinization temperature, and instrumental stickiness according to amylose groups.

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Table 2
Paste properties of polished white rice samples according to amylose content range.

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Table 3
Cost, time, and quantity of sample per analysis studied. Values are presented for each analysis repetition.

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Table 4
Pasting properties profile for rice classification: ranges proposed according to amylose content and sensorial perception of stickiness.

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Table 5
Stickiness of cooked rice estimated according to the amylose content (AC) and gelatinization temperature (GT) combination. Results are expressed based on the sensorial test. ND: Not determined; L: loose; S: sticky; SL/ SS: slight loose / slight sticky; VS: very sticky.

Figure 1 Sample distribution according to its amylose content (n = 700).

Figure 2 Box plot (A) amylose content (AC), (B) gelatinization temperature (GT), and (C) instrumental stickiness. Scatter plot of (D) AC and (E) GT versus instrumental sticky (N). Results are expressed according to the sensorial perception of stickiness: L: loose; S: sticky; SL/ SS: slight loose/slight sticky; VS: very sticky.

Figure 3 Principal component analyses showing the two main axes (PC1 and PC2) with 77.31% of the explained variance. L: loose; S: sticky; SL/ SS: slight loose / slight sticky; VS: very sticky.

Table 1 Amylose content, gelatinization temperature, and instrumental stickiness according to amylose groups.

AC group^*	AC (%)	GT	Stickiness (N)
Waxy (0 - 4)	2.3 ± 0.7^e	4.9 ± 0.3^ab	-12.5 ± 1.5^a
Very low (5 - 12)	11.3 ± 0.5^d	3.1 ± 1.0^b	-12.7 ± 2.1^a
Low (12 - 20)	16.8 ± 2.4^c	3.8 ± 1.3^ab	-7.3 ± 3.2^b
Intermediate (20 - 25)	22.7 ± 1.4^b	5.3 ± 1.9^ab	-5.4 ± 1.2^b
High (> 25)	25.6 ± 0.5ª	6.2 ± 1.6ª	-5.2 ± 0.24^b

^*Classes were grouped according to JULIANO (2003JULIANO, B. O. Rice Chemistry and Quality: Philippine Rice Research Institute. 2003. 480 p.). ¹ Values correspond to the mean ± standard deviation.

Table 2 Paste properties of polished white rice samples according to amylose content range.

Amylose content	Peak viscosity¹	Trough¹	Breakdown¹	Final Viscosity¹	Setback¹	Peak time²	Pasting temperature³
High	180 ± 80^d	126 ± 51^a	54 ± 33^d	272 ± 117^b	147 ± 67^ab	5.6 ± 0.2^b	80.9 ± 5.4^a
Intermediate	228 ± 58^bc	148 ± 42^a	81 ± 33^c	312 ± 82^a	165 ± 42^a	5.7 ± 0.2^a	80.4 ± 3.7^a
Low	248 ± 46^ab	130 ± 32^a	119 ± 37^b	265 ± 65^b	135 ± 37^b	5.7 ± 0.2^a	80.1 ± 4.0^a
Very Low	291 ± 18^a	126 ± 7^a	165 ± 13^a	226 ± 13^b	100 ± 9^c	5.5 ± 0.1^b	80.2 ± 1.1^a
Waxy	189 ± 32^cd	87 ± 16^b	102 ± 21^bc	113 ± 22^c	26 ± 7^d	3.5 ± 0.1^c	69.0 ± 0.8^b

1: RVU; 2: min; 3: °C; Results presented as mean ± standard deviation; Different letters in the same column present statistical difference by Tukey test (P < 0.05).

Table 3 Cost, time, and quantity of sample per analysis studied. Values are presented for each analysis repetition.

Analyses	Cost	Time (min)^*	Sample (g)
Gelatinization temperature (GT)	X	8	5
Amylose content (AC)	2.5X	18	5
Instrumental texture	4.5X	>25	25
Paste properties	4X	20	10
Sensorial analyses	1.5X	> 30	125

^*The time needed for receiving the samples, identifying them, computing the results, and washing the glassware/utensils in the laboratory was not considered.

Table 4 Pasting properties profile for rice classification: ranges proposed according to amylose content and sensorial perception of stickiness.

Parameters	Very sticky¹	Very sticky / Sticky¹	Sticky¹	Slight loose /slight sticky¹	Loose ¹
Amylose content (%)	< 10	10 - 17	18 - 19	20 - 25	>25
Peak viscosity (RVU)	150 - 250	250 - 320	220 - 260	-	120 - 310
Trough (RVU)	60 - 110	100 - 140	110 - 180	-	140 - 180
Breakdown (RVU)	70 - 140	140 - 190	100 - 130	-	15 - 120
Final viscosity (RVU)	80 - 140	190 - 270	260 - 360	-	310 - 480
Setback (RVU)	15 - 40	80 - 165	140 - 200	-	165 - 245
Peak time (min)	5.5 - 5.9	5.3 - 5.8	5.5 - 5.9	-	5.5 - 5.9
Pasting temperature (°C)	76 - 79	78 - 84	76 - 79	-	78 - 88
Percentage of accuracy²	100%	82%	65%	63%	87%

1. Sensorial evaluation; 2. Percentage of accuracy of the rules of classification according to the sensorial analyses.

Table 5 Stickiness of cooked rice estimated according to the amylose content (AC) and gelatinization temperature (GT) combination. Results are expressed based on the sensorial test. ND: Not determined; L: loose; S: sticky; SL/ SS: slight loose / slight sticky; VS: very sticky.

AC	--------------------------------------------------Gelatinization temperature-----------------------------------------------------------
	1.0 - 1.9	2.0 - 2.9	3.0 - 3.9	4.0 - 4.9	5.0 - 5.9	6.0- 6.9	7.0
< 18%	VS	VS	VS	VS	VS	VS	VS
18%	SL/ SS	SL/ SS	VS	VS	VS	ND	ND
19%	SL/ SS	SL/ SS	VS	L	VS	ND	ND
20%	L	L	VS	SL/ SS	VS	ND	VS
21%	L	L	SL/ SS	SL/ SS	VS	L	VS
22%	L	L	SL/ SS	VS	VS	L	VS
23%	L	L	SL/ SS	VS	VS	VS	SL/ SS
24%	L	L	SL/ SS	VS	VS	VS	SL/ SS
25%	L	L	SL/ SS	VS	VS	VS	SL/ SS
26%	L	L	SL/ SS	VS	VS	VS	SL/ SS

n = 400.

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