universidade tecnolÓgica federal do paranÁ … · de garantia da qualidade conta com os seguintes...
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS CAMPO MOURÃO
CURSO SUPERIOR EM TECNOLOGIA EM ALIMENTOS
PRISCILLA BRAGA DE CARVALHO
CONTROLE DE QUALIDADE DA FARINHA DE TRIGO
ESTÁGIO SUPERVISIONADO
CAMPO MOURÃO
2012
Resumo
As atividades de estágio curricular obrigatório foram realizadas na empresa COAMO –
Agroindustrial Cooperativa, no período de setembro a dezembro de 2011 totalizando 400
horas. Foram executadas as seguintes análises durante o processamento do trigo:
umidificação, moagem (farinha branca e farinha integral), alveografia, farinografia,
determinação de glúten úmido e seco, falling number, cor, umidade, moagem integral e
análise de cinzas. As análises do laboratório de trigo da indústria COAMO visam o controle
de qualidade da matéria prima dando suporte para o setor de produção. Além de
proporcionar maior habilidade na realização de análises físico-químicas e reológicas,
durante o período de estágio, foi possível aprender a manusear equipamentos, preparar
soluções, trabalhar em equipe e lidar com a rotina de limpeza dentro do laboratório,
contribuindo desta forma, para uma formação acadêmica e profissional como Tecnólogo em
Alimentos.
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1. Introdução
A qualidade do grão de trigo pode ser definida como resultado da interação
que a cultura sofre no campo, pelo efeito das condições de solo, do clima, da
incidência de pragas e moléstias, manejo da cultura, do cultivar, bem como das
operações de colheita, secagem, armazenamento, moagem e, por fim, do uso
industrial a ser dado à farinha (GUTKOSKI; NETO, 2002).
O trigo tem a propriedade de manter as suas características de qualidade
mesmo quando armazenado por um longo período. Esse cereal desempenhou papel
dos mais importantes no desenvolvimento das civilizações e tem sido o grão
preferencial para alimento nos países desenvolvidos (EMBRAPA, 2012).
A qualidade tecnológica da farinha de trigo é fator determinante nas
características do produto final. Os diferentes produtos elaborados a partir de farinha
de trigo (pão, biscoitos, bolos e massas) possuem características totalmente
diferentes e, portanto, necessitam de uma matéria prima (farinha) tipificada para a
sua elaboração. Uma farinha de trigo tipificada, nada mais é do que uma farinha
refinada, cujas características encontram-se dentro das especificações de um
determinado produto, a fim de gerar um produto final de excelentes características
organolépticas e visuais, de bom valor nutritivo e de custo competitivo (ICTA, 2012).
O presente relatório teve por objetivo descrever as atividades realizadas
durante o estágio curricular obrigatório no período de setembro a dezembro do ano
de 2011 no laboratório de controle de qualidade de trigo.
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2. Descrição do local
A COAMO é uma Agroindustrial Cooperativa com unidades em vários
municípios dos estados do Paraná, Santa Catarina e Mato Grosso do Sul. Os
produtos COAMO são comercializados nos mercados interno e externo, com
qualidade reconhecida.
No parque industrial da COAMO de Campo Mourão são fabricados os
seguintes alimentos: margarinas, óleo refinado, farinha de trigo, gordura vegetal e
café torrado além de commodities farelo e óleo degomado de soja. O departamento
de garantia da qualidade conta com os seguintes laboratórios: análises
microbiológicas, análises reológicas de trigo e físico-químicas. Todas as farinhas de
trigo que são analisadas pela COAMO são fabricadas por um moinho terceirizado
localizado na cidade de Mamborê – PR.
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3. Atividades desenvolvidas
No laboratório de trigo são analisados dois tipos de produtos: grãos de trigo,
que foram colhidos na safra provenientes dos entrepostos e farinhas produzidas pelo
moinho terceirizado. Durante o estágio foram realizadas as seguintes análises:
Condicionamento dos grãos de trigo, moagem, teor de umidade, falling number,
determinação do glúten, alveografia, farinografia, colorimetria e teor de cinzas
(conforme o fluxograma da Figura 1). Todos os resultados obtidos das análises são
cadastrados no sistema. Esses dados são importantes para verificar a qualidade e
destino da farinha, geração de laudos e ficha técnica para o cliente.
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Figura 1: Fluxograma da rotina no Laboratório de Trigo.
Recebimento e
identificação das
amostras
Umidificação e
moagem (farinha
branca e farinha
integral)
Cor da farinha
Umidade da
farinha
Glúten
Falling
Number Alveografia Farinografia Cinzas
Obtenção dos
resultados
finais
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3.1 Condicionamento dos grãos de trigo
O condicionamento tem cinco finalidades: enrijecer o farelo, reduzindo a
formação de pó do farelo; amaciar o endosperma, realçando sua maquinabilidade,
reduzindo o consumo de energia dos rolos de redução; facilitar a separação de
farelo do endosperma, reduzindo o consumo de potência dos rolos da ruptura e
reduzindo consequentemente perdas de água por evaporação; assegurar a fácil
peneiração e; assegurar o índice de umidade suficiente para o endosperma, de
forma a se obter um teor de umidade final da farinha em torno 14 – 15% (RIBEIRO,
2009).
Para que haja uma maior facilidade de separação entre o endosperma e a
casca na hora da moagem, é necessário ter um tempo de descanso de 12 a 18
horas a fim de permitir que a água penetre entre os poros do grão trigo. Quando o
tempo de descanso da amostra umidificada é curto, a extração da farinha é
prejudicada, enquanto que períodos muitos longos podem elevar o risco de
germinação dos grãos, além de proporcionar a possibilidade do desenvolvimento de
microrganismos (GUTKOSKI et al., 1999; ANVISA, 1996). Para o cálculo da
quantidade de água a ser adicionado nos grãos usa-se a Equação (1).
( ) (
) (1)
A Figura 2 ilustra o equipamento utilizado para umidificação e
homogeneização de grãos.
Figura 2: Homogeneizador de grãos (GRANOTEC, 2012).
9
3.2 Moagem
O objetivo da moagem é separar o endosperma da casca (Figura 3),
constituindo a farinha branca (EMBRAPA, 2012).
Figura 3: Estrutura do grão de trigo (TRIGO E ARTE, 2012).
A moagem ou trituração consiste na quebra dos grãos através da ação de
moinhos de rolos raiados (Figura 4). A moagem do trigo efetua-se de dentro para
fora do grão, ocorrendo a partir da quebra do grão que, com a porção interna
exposta, tem o endosperma raspado sucessivamente (GRANOTEC, 2012). À
medida que o endosperma é reduzido em partículas menores alguns grânulos de
amido são danificados mecanicamente, devido a ação dos rolos de quebra,
principalmente dos de redução, e isto tem efeito pronunciado nas características e
absorção de água na farinha (RIBEIRO, 2009). Durante o processo de moagem são
obtidas três partes do trigo, o farelo sem o endosperma que é descartado, a farinha
pronta para análise e um farelo com o endosperma que é submetido à redução, com
o objetivo de atingir o grau de extração, entre 60 e 70%. Para determinar o
rendimento da extração utiliza-se a Equação (2).
( )
(2)
10
A farinha obtida no processo de moagem deve ser de qualidade, o que é
determinado pelos fatores inerentes ao trigo utilizado na moagem como cultivar,
condições de cultivo, incidência de doenças e devido aos fatores que são induzidos
pelo processo de conversão do trigo em farinha, como condicionamento, ajuste dos
rolos de moagem, escolha das frações de farinha para compor o produto final, bem
como maturação e aditivação da farinha de trigo. Cada tipo de produto requer
farinha com características tecnológicas específicas para a sua elaboração,
definidas através de um rigoroso controle de qualidade do trigo e da farinha
(GUTKOSKI, 2009).
Figura 4: Moinhos de trigo (GRANOTEC, 2012).
3.3 Teor de umidade
O teor de umidade afeta as características da farinha e interfere diretamente
na sua qualidade. A análise de umidade serve como referência para o início de
outras análises como a alveografia que determina a quantidade de solução salina a
ser adicionada, falling number e farinografia que determina a quantidade a ser
pesada da amostra. Segundo a portaria Nº 354 de 18/07/96 (ANVISA, 1996) a
umidade da farinha de trigo não deve exceder a 15%. Isso faz com que a farinha
tenha uma umidade ideal para ser conservada por um longo período de tempo. Há
vários métodos para determinação de umidade, o mais usado é o método indireto
por refletância de radiação infravermelha (Figura 5). Para uma boa análise da
umidade, é necessário que a amostra seja espalhada uniformemente para que os
raios infravermelhos atinjam igualmente todos os pontos, facilitando assim a
evaporação da água.
11
Figura 5: Medidor de umidade por infravermelho (GEHAKA, 2012).
3.4 Falling number
O objetivo do falling number (Figura 6) é determinar a ação da alfa-amilase na
farinha de trigo que é a enzima de maior relevância tecnológica. A alfa-amilase
hidrolisa o amido presente na farinha de trigo formando as dextrinas que serão
posteriormente hidrolisadas pela beta-amilase resultando em moléculas de maltose.
As amilases, enzimas presentes na farinha de trigo, melhoram as características
reológicas (EMBRAPA, 2012).
A alfa-amilase (1,4-α-Dglucanohidrolase, EC 3.2.1.1, enzima dextrinizante)
pode atacar as cadeias dos componentes do amido em qualquer ponto no interior da
cadeia linear. Isto equivale dizer que a alfa-amilase é uma endoenzima que hidrolisa
ligações O-glicosídicas α(1-4), produzindo oligossacarídeos que contêm ligações
α(1-6), além de glicose e maltose. As ligações α(1-6) não são quebradas pela alfa-
amilase. A beta amilase, (α-1,4-α-glucanmaltohidrolase, EC 3.2.1.2) é uma
exoenzima e hidrolisa ligações α(1-4), a partir da extremidade não-redutora,
produzindo maltose (SANTOS et al., 2010).
O índice de queda (falling number) o qual representa a medida da viscosidade
de uma pasta de farinha adicionada de água aquecida em banho-maria, de forma a
demonstrar a atividade da alfa-amilase na amostra. A atividade da enzima é
expressa em termos de falling number, que é o tempo, em segundos, necessário
para mover uma suspensão de farinha e permitir que um "viscosimeter-stirrer"
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atravesse uma distância afixada através de uma suspensão quente aquosa de
farinha, liquefeita pela enzima em um aparelho padronizado. Quanto mais viscosa a
pasta, maior é o índice de queda e menor é a atividade da alfa-amilase. O primeiro
efeito causado pela hidrólise da enzima alfa-amilase é a diminuição da viscosidade
devido a quebras no interior da molécula de amido (FARONI et al., 2002).
O resultado obtido é definido como o tempo em que a haste leva para
percorrer todo o tubo, esse tempo interfere na qualidade dos pães, obtendo pães
com diferentes características. A atividade de alfa-amilase do grão está associada
com a germinação dos grãos e são inversamente correlacionados com o valor de
falling number, pois o grão que se encontra com a umidade alta e germinada, terá
uma maior atividade enzimática no interior do grão e assim um menor número de
queda. Altos valores indicam baixa atividade dessa enzima, enquanto baixos valores
indicam alta atividade, um indicativo da ocorrência do processo de germinação na
espiga. Em clima quente e úmido, durante a maturação do grão, a atividade de α-
amilase aumenta. Pães elaborados com farinha que possuem alta atividade
enzimática (Número de queda < 200 segundos) tendem a apresentar miolo escuro e
pegajoso (MÓDENES et al., 2009).
Quando a farinha apresenta uma quantidade excessiva de enzima ela precisa
ser misturada a outra farinha que tenha uma menor atividade enzimática para que se
atinja um equilíbrio na farinha (EMBRAPA, 2012).
Figura 6: Equipamento para a determinação do Falling number (GRANOTEC, 2012).
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3.5 Determinação do glúten
A determinação do glúten permite estimar a quantidade e qualidade das
proteínas de uma dada farinha. O glúten é formado quando a farinha de trigo
misturada à água sofre a ação de um trabalho mecânico. Durante a lavagem da
farinha com solução salina ocorre a eliminação do amido e das proteínas albuminas
(solúveis em água) e globulinas (solúveis em solução salina). Além das proteínas
solúveis (albumina e globulina) o trigo possui as proteínas insolúveis (gliadina e
glutenina), que formam o glúten úmido e seco. O glúten é constituído por uma
massa viscoelástica tridimensional que proporciona as características físicas e
reológicas de plasticidade, viscosidade e elasticidade importantes para a massa.
Farinhas com baixos teores de glúten podem propiciar a obtenção de uma massa
com menor absorção de água (COSTA et al., 2008).
A quantidade e qualidade do glúten determinam uma forte absorção de água
e uma elevada elasticidade da pasta de padaria, que é muito favorável para a
retenção do dióxido de carbono durante o processo de fermentação de massas de
produtos de panificação. Os grãos de trigo com elevados teores de glúten úmido
tendem a produzir as farinhas denominadas fortes (strong), enquanto que os grãos
de trigo com baixos teores de glúten úmido proporcionam a obtenção de farinhas
denominadas fracas (weak), as quais apresentam baixa elasticidade e baixo teor de
proteínas, sendo utilizadas principalmente na elaboração de bolachas e doces
(COSTA et al., 2008). A Figura 7 ilustra os equipamentos utilizados para
determinação do glúten.
Figura 7: Equipamentos para determinaçao de glúten (GRANOTEC, 2012).
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3.6 Alveografia
Este teste simula o comportamento da massa na fermentação. As
características viscoelásticas da farinha de trigo podem ser avaliadas por diferentes
parâmetros da alveografia. A energia de deformação da massa ou força de glúten
(W) representa o trabalho de deformação da massa e indica a qualidade de
panificação da farinha, este teste corresponde ao trabalho mecânico necessário para
expandir a bolha até a ruptura. A expressão "força de uma farinha" normalmente é
utilizada para designar a maior ou a menor capacidade de uma farinha de sofrer um
tratamento mecânico ao ser misturada com água. Também é associada à maior ou à
menor capacidade de absorção de água pelas proteínas formadoras de glúten,
combinadas à capacidade de retenção do gás carbônico, resultando num bom
produto final de panificação, ou seja, pão de bom volume, de textura interna sedosa
e de granulometria aberta. A tenacidade (P) mede a sobrepressão máxima exercida
na expansão da massa, expressa em milímetros, e corresponde a uma medida da
capacidade de absorção de água da farinha. A extensibilidade da massa (L) é usada
para predizer o volume do pão, juntamente com o teor de proteína e representa a
capacidade de extensão da massa, sem que ela se rompa. Um alto grau de
extensibilidade está associado a um baixo rendimento de farinha. A relação
tenacidade/extensibilidade (P/L) expressa o equilíbrio da massa (MÓDENES et al.,
2009).
O equipamento alveógrafo (Figura 8) é o mais comum utilizado para
realização da alveógrafia. A farinha que apresentar valores de P/L abaixo de 0,60
pode ser considerada de glúten extensível, de 0,61 a 1,20 de glúten balanceado, e
valores de P/L acima de 1,21 de glúten tenaz (GRANOTEC, 2012).
Através desta análise é possível determinar a finalidade da farinha que esta
sendo analisada. Quando o P é maior que L, essa é indicada para massas e quando
o L é maior que o valor de P a farinha é indicada para produção de biscoito e bolos.
Diz-se que quanto mais elástica for a massa mais forte ela é. A
extensibilidade, de forma menos intensa em relação à elasticidade que compõem a
força glúten, tem também uma grande contribuição para esta força.
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Figura 8: Alveógrafo (GRANOTEC, 2012). 3.7 Farinografia
Um dos principais testes para avaliação da qualidade da farinha de trigo é a
farinografia. O farinógrafo (Figura 9) tem tido ampla aceitação nos laboratórios de
cereais para controlar as propriedades de mistura das massas de farinha de trigo, e
se destina a avaliar a qualidade de uma farinha quanto à sua capacidade de
absorver água e resistir ao amassamento durante os processos de fabricação de
pães e produtos correlatos. Os valores mais comuns para se interpretar o
farinograma e, portanto, avaliar as propriedades da farinha, são: absorção de água,
tempo de desenvolvimento da massa, estabilidade e índice de tolerância (FARONI et
al., 2002).
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Figura 9: Farinógrafo Brabender (ICTA, 2012).
A partir desse aparelho obtém-se a absorção de água que é quantidade de
água requerida para que a massa atinja a consistência ótima, o tempo de
desenvolvimento da massa, que é o tempo necessário para que a massa atinja o
máximo de sua consistência, a estabilidade, ou tempo que a massa permanece
consistente durante o batimento (500 UF) e índice de tolerância à mistura (ITM), que
é o quanto a massa perde de consistência após cinco minutos de atingida sua
consistência máxima (GUTKOSKI, 2009).
Os resultados dos parâmetros são usados na formulação para estimar a
quantidade de água requerida para fazer uma massa de pão, avaliar os efeitos dos
ingredientes em propriedades de mistura, avaliar as exigências de mistura da farinha
e verificar a uniformidade da farinha. Esses resultados são úteis para prever as
características da textura do produto (RIBEIRO, 2009).
3.8 Colorimetria
A legislação brasileira (BRASIL, 2005) estabelece que a farinha de trigo
deve apresentar cor branca, com tons leves de amarelo, marrom ou cinza, conforme
o trigo de origem. A cor da farinha depende do tipo de trigo e do tempo de
armazenamento, existe também a possibilidade da mesma ser branqueada por
agentes químicos. Relata-se que a cor influi na qualidade tecnológica das farinhas
(GRANOTEC, 2012).
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O processo de moagem também pode influenciar na cor da farinha. Farinhas
com maior grau de extração têm maior quantidade de partículas de farelo
incorporadas, apresentam cor mais escura, maior teor de cinzas, e costuma ter
qualidade tecnológica inferior às farinhas mais brancas (EMBRAPA, 2012).
Para que haja uma maior eficiência na análise é necessário que o
aparelho esteja calibrado. Este aparelho mede a luminosidade da farinha. O
resultado da amostra aparece no visor do equipamento, contendo três letras, “L”, “a”
e “b”, onde “L” determina a luminosidade da amostra, sendo 100 branco total e 0
preto total, o “a” quando positivo mede a tendência da cor para o vermelho e quando
negativo para verde, já o valor de “b” determina quando positivo a tendência a cor
amarela e negativo para azul (EMBRAPA, 2012). A Figura 10 mostra o equipamento
utilizado para realização da determinação da cor.
Figura 10: Colorímetro Konica Minolta (ITISE, 2012). 3.9 Teor de cinzas
O teor de cinzas é um importante parâmetro de qualidade e de eficiência
do processo de moagem, sendo considerado um indicativo do grau de extração de
farinha de trigo. Quando se trabalha com o mesmo trigo e nas mesmas condições,
quanto maior o grau de extração, maior o teor de cinzas. Elevados teores de cinzas
em farinhas indicam alta extração com inclusão de farelo, o que é indesejável devido
ao fato de propiciar uma cor mais escura, cocção inferior e interferir na continuidade
da rede do glúten. Farinhas com baixos teores de cinzas apresentam melhor cor e
absorção de água, bem como qualidade geral de panificação (RIBEIRO, 2009).
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O alto teor de cinza na farinha diminui a quantidade de proteínas
formadoras do glúten, que é necessário para a formação de uma boa massa para a
qualidade na panificação. O teor de cinzas analisado em farinha de trigo, que tem a
função de classificação, indica a presença de sais minerais contidos no pericarpo a
nas primeiras camadas do grão de trigo. Eles determinam o grau de extração e a
presença de farelo (pericarpo + camadas superficiais do aleurona) na farinha branca.
Tais minerais não trazem nenhum problema a saúde pública e são consumidos
normalmente em uma farinha de trigo comum, integral e em seus derivados
(INMETRO, 2000). Para cálculos de cinzas utilizam-se as equações (3) e (4).
(3)
(
) (4)
A Figura 11 mostra o equipamento utilizado para realização da
determinação do teor de cinzas.
Figura 11: Forno Mufla (BRASTEC, 2012).
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4. Conclusão
Realizar o estágio supervisionado no controle de qualidade proporcionou um
conhecimento ainda mais amplo sobre os diversos processos e análises de rotina de
uma indústria alimentícia. O estágio é de grande importância para formação
acadêmica, pois é nele que se vivencia a profissão de um Tecnólogo de Alimentos.
O estágio mostrou que o controle de qualidade tem grande importância no
processo de análise da farinha de trigo, pois os resultados obtidos determinam o
produto final onde a farinha será empregada. Além disso, o controle de qualidade é
fundamental para garantir alimentos seguros para os consumidores dos produtos
COAMO.
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1996. Regulamento de normas técnicas referente à farinha de trigo. Diário Oficial
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