O amido é um polissacarídeo formado por cadeias de amilose e/ou amilopectina. A amilose é formada por unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas α(1→4), originando uma cadeia linear. Já a amilopectina é formada por unidades de glicose unidas em α(1→4) e α(1→6), formando uma estrutura ramificada.

Cada tipo de amido possui características tecnológicas distintas que indicam a sua melhor aplicação para proporcionar as propriedades tecnológicas e funcionais que caracterizam grande parte dos produtos processados.

Dependendo do tipo, podem facilitar o processamento, servir como espessante em sopas, caldos e molhos de carne, fornecer sólidos em suspensão e textura, ser ligante em embutidos de carne, estabilizante em molhos de salada, ou ainda, proteger os alimentos durante o processamento.

O amido apresenta-se comercialmente em três tipos: modificado, pré-gelificado e resistente, todos originados do amido nativo.

Os amidos nativos são perfeitamente adaptados aos produtos feitos na hora, preparados sem muita preocupação com conservação. Porém, possuem características que os tornam pouco práticos para trabalhar industrialmente; suportam mal as imposições tecnológicas de determinados processos industriais, como exposição a amplas faixas de temperaturas, pH e cisalhamento.

A viscosidade final dos amidos nativos é extremamente difícil de controlar a nível industrial, porque a temperatura não pode ser ajustada com a velocidade suficiente para evitar o problema de insuficiência ou excesso de cozimento.

Assim, o amido é modificado para incrementar ou inibir as suas características originais e adequá-lo as aplicações específicas, tais como promover espessamento, melhorar a retenção, aumentar a estabilidade, melhorar a sensação ao paladar e brilho, gelificar, dispersar ou conferir opacidade.

Vários métodos químicos e físicos são aplicados para efetuar a modificação dos amidos. As principais técnicas químicas são o cross-linking, ou ligação cruzada (ainda chamada de reticulação), a substituição, também conhecida como estabilização, e a conversão.

Basicamente, as modificações físicas são a pré-gelatinização e o tratamento com calor. As reações de ligação cruzada têm por finalidade o controle da textura, além de conferir tolerância ao aquecimento, acidez e agitação mecânica. Como resultado, consegue-se um melhor controle e maior flexibilidade em trabalhar formulações, processos e, ainda, prolongar a vida útil do produto. As ligações cruzadas nos amidos podem ser consideradas como “pontos de solda” no grânulo em posições aleatórias, reforçando pontes de hidrogênio e inibindo o intumescimento do grânulo, aumentando o grau de polimerização. Os agentes mais frequentemente usados são o fosfato e o ácido adípico.

O tratamento de ligações cruzadas fortalece os amidos relativamente frágeis, de modo que as suas pastas cozidas são mais viscosas e mais encorpadas, com menor tendência à degradação quando submetidas a maiores períodos de cozimento, maior acidez ou severa agitação.

Quanto maior o nível de ligações cruzadas, mais tolerante o amido se torna à acidez e menos propenso à perda de viscosidade. Isso não significa que o amido de maior nível de ligações cruzadas proporcionará melhor viscosidade em sistemas de baixo pH. As ligações cruzadas inibem o intumescimento do grânulo, ao passo que a alta temperatura, prolongados períodos de aquecimento, alta concentração de íons de hidrogênio e altas concentrações de energia, tendem a romper as pontes de hidrogênio e intensificar a expansão do grânulo. Assim, o amido deve ser selecionado com um nível suficiente de ligações cruzadas que suporte condições químicas e físicas extremas e proporcione viscosidade máxima.

No caso de um amido moderadamente constituído de ligações cruzadas tender a queda de viscosidade quando cozido a baixo pH, o problema pode ser resolvido com uma alteração do processo, ou seja, através do cozimento com pH alto, permitindo que a pasta se resfrie, adicionando-se, em seguida, o ácido para atingir o pH desejado. Dessa forma, a viscosidade adequada pode ser alcançada não sendo necessário a utilização de um amido com maior nível de ligações cruzadas.

Outra importante modificação no amido é a estabilização, a qual previne a gelificação e sinérese, mantendo a textura.

A fração linear de alguns amidos pode se reassociar através de pontes de hidrogênio, causando gelificação, opacidade e sinérese. No amido de milho ceroso, por exemplo, que é altamente ramificado e não possui amilose, não ocorrerá retrogradação ou gelificação sob condições normais de armazenamento. Contudo, sob baixa temperatura ou condições de congelamento, a pasta de amido de milho ceroso se torna turva e encorpada, ocorrendo ainda o processo de sinérese, tal como a pasta elaborada com amido de milho regular. Isso é atribuído a diminuição do movimento cinético durante a queda de temperatura, permitindo que as ramificações externas do amido de milho ceroso se associem através de pontes de hidrogênio, de forma similar ao que ocorre com a amilose.

Para evitar este fenômeno indesejável, grupos aniônicos são dispersos através do grânulo com a finalidade de bloquear a associação molecular através da repulsão iônica. O resultado desse processo é um amido estabilizado, o qual produzirá pastas que suportarão diversos ciclos de refrigeração (congelamento/descongelamento) antes que a sinérese ocorra.

Os amidos estabilizados são essenciais para a indústria de alimentos congelados, mas possuem também aplicação em muitas outras áreas, pois outros alimentos processados, como molhos e caldos enlatados, podem ser estocados a baixas temperaturas, o que requer o uso de amidos estabilizados a fim de manter a qualidade.

A substituição, ou estabilização, propicia maior viscosidade à pasta de amido, porém com pouca resistência a condições adversas de processo, como o cisalhamento. Os reagentes químicos normalmente empregados para esse tipo de modificação são o anidrido succínico, anidrido acético e óxido de propileno.

Quando o anidrido succínico ou anidrido 1-octenilsuccínico (OSA) são usados como reagentes para a substituição, o polímero de amido normalmente hidrofílico por natureza combina-se com a fração hidrofóbica, dando ao polímero propriedades emulsificantes.

O processo de conversão é uma das mais antigas formas de modificação. Os amidos podem ser convertidos com ácidos, oxidantes, calor ou enzimas para formar polímeros de peso molecular reduzido, com baixa viscosidade. Essa viscosidade reduzida é, às vezes, desejável no processamento de alimentos que contenham alto teor de sólidos.

Em condições de gelatinização, os amidos convertidos são muito mais solúveis do que os amidos nativos e formam um gel rígido quando resfriado. Alterando o comprimento do processo de conversão ou o método utilizado, pode-se produzir amidos com várias propriedades. Quando processos de conversão maiores são utilizados, pode-se produzir dextrinas, xaropes de milho e outros derivados.

Alguns dos amidos modificados mais comumente utilizados na indústria são produzidos através da combinação desses métodos, normalmente ligação cruzada e substituição, permitindo a oferta de amidos multifuncionais.

Já no processo de pré-gelatinização ou amidos instantâneos, uma solução de amido (normalmente a 35%) é depositada sobre um cilindro aquecido. O amido cozido é assim seco, deixando uma taxa de umidade residual da ordem de 6% a 8%.

O amido é, então, moído, peneirado e acondicionado. Esse amido pode ser usado em produtos que não passem por tratamento com calor durante o seu processamento ou preparo. Muitos amidos produzidos segundo esse método perdem a integridade dos seus grânulos. Um amido instantâneo finamente moído dá ao produto acabado uma textura mais untuosa. Por outro lado, se for moído mais grosseiramente não terá tendência a embolotar, mas propiciará uma textura mais polposa, o que pode não ser conveniente para muitos produtos.

Tanto os amidos modificados quando os nativos podem ser pré-gelatinizados e o amido final obtido apresenta as mesmas características técnicas e reológicas que os amidos utilizados no processo de gelatinização. As principais aplicações para esse tipo de amido são sobremesas, sopas instantâneas, snacks, etc.

O tratamento térmico pode produzir um amido que mantenha a sua integridade granular e apresente maior viscosidade e estabilidade sem o uso de reagentes químicos. São utilizados processos cuidadosamente controlados que podem envolver o aquecimento do amido além do ponto de gelatinização, porém sem água suficiente para a gelatinização, ou aquecendo-se a pasta de amido abaixo do seu ponto de gelatinização durante um longo período de tempo.

Amidos produzidos com tratamento térmico mantêm as suas propriedades de cozimento quando são gelatinizados e, já que não há nenhum produto químico envolvido no processo, continuam sendo considerados como nativos e chamados simplesmente de amido, fato extremamente interessante do ponto de vista do labeling.

Os amidos pré-gelificados são usados quando se espera que os produtos sejam solúveis ou dispersíveis em água fria ou quente sem aquecimento. É o tipo mais usado no preparo de muitos alimentos instantâneos, uma vez que é mais miscível em água ou leite do que os amidos nativos. É preparado por aquecimento com agitação contínua em um mínimo de água, suficiente para garantir a gelificação do amido. Suas aplicações típicas são os alimentos de conveniência, como pudins instantâneos, preparados, aditivos para acabamento de papéis por processo úmido e lamas para perfuratrizes de poços de petróleo. Bastante empregados na confecção de alimentos pré-preparados, são de cocção rápida e fácil digestão.

Os amidos pré-gelificados apresentam-se parcialmente ou totalmente solúveis em água fria e quente.

Outro tipo bastante utilizado na indústria de alimentos é o amido resistente, conhecido por suas propriedades funcionais.

O termo amido resistente foi sugerido inicialmente em 1982, quando pesquisadores constataram que muitos alimentos processados continham maior teor aparente de polissacarídeos não amiláceos do que os produtos crus correspondentes. Análises detalhadas revelaram que esse aumento era devido a um composto formado por n-glicoses, que podia ser disperso em hidróxido de potássio. Assim, definiram o amido resistente como sendo aquele que resiste a dispersão em água fervente e hidrólise pela ação da amilase pancreática e da pululanase. Essa fração era constituída principalmente de amilose retrogradada, que também parecia ser altamente resistente à digestão. A partir de 1992, a definição para amido resistente assumiu um caráter mais relacionado aos seus efeitos biológicos, representando a soma do amido e produtos da sua degradação que não são absorvidos no intestino delgado de indivíduos saudáveis. Pode-se dizer, então, que o amido resistente é a fração que não fornece glicose ao organismo, mas que é fermentada no intestino grosso para produzir gases e ácidos graxos de cadeia curta, principalmente. Devido a essa característica, considera-se que os efeitos do amido resistente sejam, em alguns casos, comparáveis aos da fibra alimentar e, por esse motivo, normalmente é considerado como um componente desta.

O amido resistente pode ser classificado em amido fisicamente inacessível (AR1), grânulos de amido resistente (AR2) e amido retrogradado (AR3), considerando sua resistência à digestão.

A forma física do alimento pode impedir o acesso da amilase pancreática e diminuir a digestão do amido, fato que o caracteriza como resistente tipo AR1 (fisicamente inacessível). Isso pode ocorrer se o amido estiver contido em uma estrutura inteira ou parcialmente rompida da planta, como nos grãos; se as paredes celulares rígidas inibirem o seu intumescimento e dispersão, como nos legumes; ou por sua estrutura densamente empacotada, como no macarrão tipo espaguete.

Na planta, o amido é armazenado como corpos intracelulares parcialmente cristalinos denominados grânulos. Por meio de difração de raios-x, podem-se distinguir três tipos de grânulos que, dependendo de sua forma e estrutura cristalina, denominam-se A, B e C. As cadeias externas relativamente curtas das moléculas de amilopectina de cereais (menos de 20 unidades de glicose) favorecem a formação de polimorfos cristalinos tipo A. Já as cadeias externas maiores das moléculas de amilopectina de tubérculos (mais de 22 unidades de glicose) favorecem a formação de polimorfos tipo B, encontrados também na banana, em amidos retrogradados e em amidos ricos em amilose. Embora com estrutura helicoidal essencialmente idêntica, o polimorfo tipo A apresenta empacotamento mais compacto do que o tipo B, o qual apresenta estrutura mais aberta e centro hidratado. Por sua vez, o polimorfo tipo C é considerado um intermediário entre os tipos A e B, sendo característico de amido de legumes e sementes. A forma do grânulo influencia sua digestão, caracterizando o amido resistente tipo AR2. Embora o grau de resistência dependa da fonte, geralmente grânulos dos tipos B e C tendem a ser mais resistentes à digestão enzimática.

A maioria dos amidos ingeridos pelo homem é submetida a tratamentos com calor e umidade, resultando no rompimento e gelatinização da estrutura do grânulo nativo, o que o torna digerível. Quando o gel esfria e envelhece, o amido gelatinizado forma novamente uma estrutura parcialmente cristalina, insolúvel e resistente à digestão enzimática, porém diferente da conformação inicial. Este processo é conhecido como retrogradação, caracterizando o amido resistente tipo AR3. A retrogradação da amilose, à temperatura ambiente, é um processo rápido (poucas horas), originando uma forma de amido altamente resistente à redispersão em água fervente e à hidrólise pela amilase pancreática. Já a retrogradação da amilopectina é um processo mais lento (dias a semanas) e dependente da concentração da amostra, sendo que, em excesso de água, ela pode ser revertida por aquecimento a 70ºC. Vários estudos têm demonstrado relação direta entre o conteúdo de amilose e a formação de amido resistente, o que não ocorre com a amilopectina.

A digestibilidade do amido também pode ser afetada por fatores intrínsecos, como a presença de complexos amido-lipídio e amido-proteína, de inibidores da α-amilase e de polissacarídeos não amiláceos; bem como por fatores extrínsecos, como tempo de mastigação (determina a acessibilidade física do amido contido em estruturas rígidas), tempo de trânsito do alimento da boca até o íleo terminal, concentração de amilase no intestino, quantidade de amido presente no alimento e a presença de outros componentes que podem retardar a hidrólise enzimática.

Nesse contexto, é possível constatar que alimentos crus e processados contêm apreciáveis quantidades de amido resistente, dependendo da fonte botânica e do tipo de processamento, como moagem, cozimento e resfriamento. Embora os três tipos ocorram naturalmente na dieta humana, podendo coexistir em um mesmo alimento, o AR3 é o mais comum e, do ponto de vista tecnológico, o mais importante, já que sua formação é resultante do processamento do alimento. O conteúdo de amilose, a temperatura, a forma física, o grau de gelatinização, o resfriamento e a armazenagem, afetam o conteúdo de AR3. Estes indicativos servem como base para explicar por que, ao contrário da fibra alimentar, as quantidades de amido resistente nos alimentos podem ser manipuladas de forma relativamente simples pelas técnicas de processamento, influenciando a taxa e extensão esperada da digestão do amido no intestino delgado humano. Esta forma de manipulação poderia ser utilizada de forma benéfica tanto para o consumidor, na manutenção da boa saúde, como para a indústria alimentícia, que teria uma fonte de “fibra” que não causaria alterações organolépticas tão pronunciadas quanto as fontes tradicionalmente usadas nos produtos, como os farelos.

Nos processos de fabricação que utilizam amidos é necessário levar em consideração alguns fatores, tais como o efeito de outros ingredientes sobre o amido (os ácidos rompem as pontes de hidrogênio, provocando uma intumescência mais rápida do grânulo; sólidos solúveis interferem retendo a água necessária à hidratação; gorduras e proteínas tendem a encobrir o amido, retardando a hidratação do grânulo e diminuindo a velocidade de desenvolvimento da viscosidade), o pH e os efeitos do tempo, temperatura e agitação mecânica.