ABSTRACT Cassava crops have always been fundamental in human nutrition and industry. Nowadays, the development of new cultivars with specific properties has become a major research area. In this research, amylose-free cassava starch (WXCS) extracted from clone AM206-5 was evaluated with respect to its physicochemical, morphological, and thermorheological properties. The waxy nature of cassava starch was verified (0.54 ± 0.09% w/w amylose), showing a 16.92±0.20 µm average granule size and elliptical or spherical truncated shapes without granule aggregation. There were significant differences in the pasting profiles evaluated, with WXCS being thermally less stable (Breakdown = 698±2 cP) generating less viscous final pastes (731±16 cP) compared to a commercial amylose-free corn starch. The WXCS shear viscosity was determined in a capillary rheometer (Rheoplast®), showing an inverse linear temperature dependence, decreasing by a factor larger than 3 when the temperature changed from 100 to 120 °C, with a pseudoplastic flow described by the power law (n: 0.25-0.40), consistency index (32607 - 6695 Pa.s) and specific mechanical energy (124 - 75 J/g). The extensional viscosity was always higher than the shear viscosity, where increasing the strain rate and temperature enlarged the Trouton number (25-145). Complete WXCS transformation under real process conditions was achieved with a 30% w/w moisture content and 100 °C, which induced full granular integrity loss and crystalline structure destruction. The results confirmed a potential utilization for this new starch to obtain extruded-type food products or to serve as a biothickening agent.

RESUMO A cultura da mandioca sempre foi fundamental na alimentação humana e na indústria. Atualmente, o desenvolvimento de novas cultivares com propriedades específicas tornou-se uma grande área de pesquisa. Nesta investigação, o amido de mandioca sem amilose (WXCS) extraído do clone AM206-5 foi avaliado com respeito às suas propriedades físico-químicas, morfológicas e termorreológicas. Foi verificada a natureza cerosa do amido de mandioca (0.54 ± 0.09% p/p de amilose), mostrando um tamanho médio do grânulo de 16.92±0.20 µm e formas elípticas ou truncadas esféricas sem agregação de grânulos. Houve diferenças significativas nos perfis de colagem avaliados, sendo o WXCS termicamente menos estável (decomposição = 698±2 cP) gerando pastas finais menos viscosas (731±16 cP) em comparação com um amido de milho comercial sem amilose. A viscosidade de cisalhamento do WXCS foi determinada num reômetro capilar (Rheoplast®), mostrando uma dependência linear inversa da temperatura, diminuindo por um factor superior a 3 quando a temperatura mudou de 100 para 120 °C, com um fluxo pseudoplástico descrito pela lei de potência (n: 0.25-0.40), índice de consistência (32607 - 6695 K - Pa.s) e energia mecânica específica (124 - 75 J/g). A viscosidade de extensão foi sempre superior à viscosidade de cisalhamento, onde o aumento da taxa de deformação e da temperatura aumentou o número de Troutões (25-145). A transformação completa do WXCS sob condições reais de processo foi alcançada com um teor de humidade de 30% p/p e 100 °C, o que induziu a perda total da integridade granular e a destruição da estrutura cristalina. Os resultados confirmaram o uso potencial deste novo amido para a obtenção de produtos alimentares do tipo extrudido ou para servir como um agente bioespessante.

RESUMO Canna edulis, também conhecido como achira ou sagu, é amplamente cultivado na América do Sul porque seus rizomas são boa fonte de amido para alimentos e agroindústria. Objetivou-se avaliar a taxa de acúmulo e as alterações físico-químicas do amido proveniente de quatro cultivares de canna (Verde, Nativa, Maituna e Morada), cultivadas sob sistema tradicional, na região sudoeste da Colômbia. Os rizomas foram colhidos após o plantio (entre cinco e nove meses) para extrair e caracterizar o amido. Verificou-se que o rendimento de amido (% bu) estava relacionado à idade de desenvolvimento da planta, atingindo o máximo aos oito meses para todas as cultivares (12,78 ± 0,19 % - Verde; 12,46 ± 0,18 % - Maituna; 12,17 ± 0,19 % - Nativa; 11,10 ± 0,18 % - Morada). A composição química média (% bu) do amido nativo, ao longo do desenvolvimento do rizoma, para todas as cultivares, foi: 86,68 % de amido, 1,12 % de proteína, 0,43 % de fibra alimentar, 0,14 % de cinza e 11,57 % de umidade. Na idade ideal de colheita, os teores mínimo e máximo de amilose foram de 45,63 % (Maituna) e 54,47 % (Verde). O tamanho dos grânulos de amido entre as cultivares mostrou distribuição normal, com amplitude de 40 µm a 80 µm e média de 59,9 µm. As curvas de viscosidade por cultivar mostraram que o amido gerava géis de viscosidade muito alta, instáveis aos ciclos de aquecimento-resfriamento, e alta retrogradação.

ABSTRACT Canna edulis, also known as achira or sagu, is widely grown in South America because its rhizomes are a major source of starch for food and agroindustry. This study aimed to assess the accumulation rate and physicochemical changes of starch from four canna cultivars (Verde, Nativa, Maituna and Morada), grown under a traditional system, in the southwest region of Colombia. The rhizomes were harvested after planting (between five and nine months) to extract and characterize the starch. It was found that the starch yield (% wb) was related to the plant development age, reaching a maximum at eight months for all cultivars (12.78 ± 0.19 % - Verde; 12.46 ± 0.18 % - Maituna; 12.17 ± 0.19 % - Nativa; 11.10 ± 0.18 % - Morada). The average chemical composition (% wb) of the native starch throughout the rhizome development, for all cultivars, was: 86.68 % of starch, 1.12 % of protein, 0.43 % of dietary fiber, 0.14 % of ash and 11.57 % of moisture. At the optimum harvest age, the minimum and maximum amylose contents were 45.63 % (Maituna) and 54.47 % (Verde). The starch granule size among the cultivars showed a normal distribution, with a range of 40 µm to 80 µm and mean of 59.9 µm. The pasting curves per cultivar showed that the starch generated very high viscosity gels, unstable to the heating-cooling cycles, and high retrogradation.