Starches are widely used in different industries and products, due to their diverse properties. However native starches may not present some particular properties required for industrial use. In order to overcome limitations, the modification of starch is an alternative to improve their performance. However, most of starch modification methods used by the industry generate wastes that must be adequately treated to do not compromise the environment nor food. Therefore, alternatives to meet the industries' necessities without generating toxic residues are needed. In this context, it is important to study emerging "environmentally friendly" technologies, also called "green technologies", such as ozone (O₃) and dry heating treatments (DHT). This PhD Thesis is divided in five chapters: The first chapter contextualize this work, comprising Introduction and Thesis Organization, Objectives and Literature Review sections. Then, the ozonation process was evaluated in two starch sources: cassava (Chapter 2) and arracacha (Chapter 3). These chapters demonstrated the ozone treatment was able to form carbonyl and carboxyl groups, as well as to cause changes in the molecular size distribution (depolymerization), which affected and changed both cassava and arracacha starches properties. Some highlighted results with potential application are: reduction of the paste apparent viscosity, reduction of the starch retrogradation, stronger hydrogels (in special at acid conditions), and higher paste clarity. Then, in Chapter 4, the cassava starch was modified by using the combination of both O₃ and DHT treatments. The combination of treatments promoted different modifications concerning the single treatments. Furthermore, the sequence of these treatments influenced many properties of the obtained modified starch. For instance, the samples that were modified with the sequence combination of DHT with O₃ (DHT+ O₃) showed the highest degree of oxidation, and a gel more resistant to break than the other hydrogels. On the other side, the starch modified with the opposite sequence (O₃+DHT) exhibited a degree of oxidation similar to O₃ starch, a molecular size distribution with very small-sized molecules, and capacity to form weaker gels than the native. Finally, the last part of the Thesis (Chapter 5) comprising the General Conclusions and Suggestions for Future Research sections. Therefore, the relevance of the present Thesis is based on the in-depth study of the ozonation process, as well as the novel proposal of combining ozone and DHT treatments, focusing on discuss "green" alternatives for starch modification.

Amidos são ingredientes naturais amplamente utilizado em diferentes indústrias e tipos de produtos devido às suas diversas propriedades. No entanto, amidos nativos podem não apresentar propriedades específicas que são necessárias para uso industrial. Afim de superar limitações, a modificação de amidos é uma alternativa para melhoria de performance dos mesmos. Entretanto, a maioria dos métodos de modificação utilizados gera resíduos que devem ser adequadamente tratados para não comprometer o ambiente e os alimentos. Portanto, é essencial encontrar alternativas para suprir as necessidades da indústria sem gerar resíduos tóxicos. Nesse contexto, destaca-se a importância de estudar tecnologias emergentes com apelo ambiental, também chamadas de "tecnologias verdes", como o ozônio (O₃) e o aquecimento à seco (dry heating, DHT), sendo o objetivo deste trabalho. Esta Tese de Doutorado divide-se em cinco capítulos: O primeiro capítulo aborda o contexto deste trabalho, compreendendo as seções Introdução e Organização da Tese, Objetivos e Revisão da Literatura. Em seguida, no segundo e terceiro capítulos, avaliou-se o processo de ozonização em duas fontes de amido: mandioca (Capítulo 2) e arracacha (Capítulo 3). Nestes capítulos, foi demonstrado que o tratamento com ozônio foi capaz de formar grupos carbonila e carboxila, além de causar alterações na distribuição do tamanho molecular (despolimerização), alterando as propriedades dos amidos. Destacam-se algumas alterações com potencial aplicação na indústria, tais como redução da viscosidade aparente da pasta, redução da retrogradação do amido, géis mais fortes (inclusive em condições ácidas) e maior claridade de pasta. Em seguida, no Capítulo 4, o amido de mandioca foi modificado utilizando a combinação dos tratamentos com O₃ e DHT. Neste capítulo, percebeu-se que a combinação de tratamentos promoveu diferentes modificações em relação aos tratamentos individuais. Além disso, a sequência desses tratamentos influenciou muitas propriedades do amido modificado obtido. Por exemplo, as amostras que foram modificadas com a sequência de combinação de DHT com O₃ (DHT+ O₃) apresentaram o maior grau de oxidação e um gel mais resistente à quebra do que os demais géis. Por outro lado, o amido modificado com a sequência oposta de combinação (O₃ + DHT) exibiu um grau de oxidação semelhante ao amido tratado com O₃, uma distribuição de tamanho molecular com moléculas de tamanho muito pequeno e capacidade de formar géis mais fracos do que o nativo. Por fim, a última parte da Tese (Capítulo 5) compreende as seções Conclusões Gerais e Sugestões para Trabalhos Futuros. Portanto, a relevância da presente Tese baseia-se no estudo aprofundado do processo de ozonização, bem como na proposta inovadora de combinar os processos de ozonização e DHT, com foco na discussão de alternativas "verdes" para a modificação do amido.