Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339047.pdf: 13057318 bytes, checksum: 6c1b51600edfbe368ed076f808d13c59 (MD5) Previous issue date: 2015 / O trigo é atualmente a maior commodity primária, estando entre os três cereais mais cultivados no mundo. Constitui a base da alimentação humana, em mais de 40 países, sendo que 58% do total produzido, é destinado à panificação. O grão de trigo é composto por três partes, que são separadas durante o processo de moagem. Do endosperma obtém-se a farinha de trigo branca. O germe e o farelo eram preliminarmente destinados à alimentação animal, ou seja, subaproveitados com relação aos benefícios potenciais em micronutrientes, antioxidantes, minerais e fibras, que auxiliam na prevenção das doenças crônicas não transmissíveis. Atualmente, a indústria de alimentos está ciente da crescente demanda dos consumidores por produtos saudáveis, com baixas calorias e adicionados de fibras alimentares. Nesse sentido, estudos têm mostrado alternativas para substituir a gordura, havendo destaque para os amidos modificados que possuem benefícios funcionais, por exemplo: modificando a firmeza do miolo e o volume dos pães. Por isso, os objetivos deste estudo foram: elaborar pães com diferentes percentuais de farinha de trigo integral (caracterizada com a presença do farelo e do germe e, com diferentes tamanhos de partículas) e de um amido de milho modificado enzimaticamente (Selectamyx C150) funcionando como substituto de gordura, bem como analisar a qualidade desses pães. Como forma de adaptar a metodologia de elaboração dos pães, experimentos preliminares foram realizados usando o substituto de gordura e uma gordura comercial, resultando na publicação de um artigo que faz parte deste material como sendo o Apêndice F. Foi feita a avaliação das misturas de farinha de trigo integral com adição de substituto de gordura, com relação aos aspectos físico-químicos e reológicos. A análise de teor de glúten indicou que o trigo usado no experimento é forte, tecnologicamente viável para ser aplicado à panificação e possui valores de índice de glúten dentro da faixa indicada para farinhas comerciais. Tanto a análise de dextrose equivalente quanto a de microestrutura do amido estudado, mostraram que o substituto de gordura pode ser indicado à aplicação tecnológica na fabricação de pães integrais. A partir da Metodologia de Superfície de Resposta, foram encontrados modelos matemáticos preditivos para volume específico e firmeza. Foi encontrado apenas efeito significativo linear da farinha de trigo integral, tanto para o volume específico quanto para firmeza, já que os modelos foram ajustados para estas respostas, sendo constatado que houve tendência inversa entre as mesmas. Os resultados da análise de imagem digitalizada, usada para verificar a qualidade dos pães, mostraram que a área celular média diminuiu, com o aumento do percentual de farinha de trigo integral, independentemente do percentual de substituto de gordura utilizado. E, que o método Ostu demonstrou mais fidedignamente a estrutura do miolo dos pães analisados, e por isso, é o algoritmo de binarização mais indicado à representatividade estrutural. Os resultados do perfil de textura instrumental e sensorial (com avaliadores treinados) dos pães elaborados mostraram que, independentemente do teor de substituto de gordura usado, os pães com teores menores que 60% de farinha de trigo integral apresentaram características de serem mais macios, elásticos e coesivos do que os demais, e que, os pães mais firmes e, com maior mastigabilidade, possuem os maiores teores de farinha de trigo integral. Os resultados do parâmetro firmeza instrumental predizem o comportamento das amostras estudadas, o que confere confiança à metodologia e ao uso do texturômetro. O substituto de gordura pode funcionar como uma substância anti-firmeza. E, o treinamento sensorial executado foi bem sucedido, o que pode ser comprovado pelo fato das correlações entre a avaliação instrumental e sensorial terem valores elevados, ou seja, estarem fortemente correlacionadas. Considerando-se os resultados, pode-se concluir que o uso de todas as partes do grão de trigo, na forma de farinha de trigo integral, juntamente com o substituto de gordura, à elaboração de pães integrais é uma boa forma de beneficiar a dieta, a partir da ingestão de nutrientes saudáveis, aspecto indicado à prevenção de doenças.<br> / Abstract : Wheat is currently the largest primary commodity, being among the three most cultivated cereal in the world. It is the basis of human nutrition in more than 40 countries, with 58% of total production intended for baking. The wheat grain is composed of three parts, which are separated during the grinding process. White flour is obtained from the endosperm. The germ and the bran were preliminarily intended for animal feed, that are underutilized in relation to the potential benefits of micronutrients, antioxidants, minerals and fiber, which help in the prevention of chronic diseases. The food industry is aware of the growing consumer demand for healthier products with low calories and added fiber. In this sense, studies have shown alternatives to replace fat - replacement, with emphasis on modified starches which have functional benefits, for example: by changing the hardness of the crumb and the volume of the bread. Therefore, the objectives of this study were to develop bread with different percentages of whole wheat flour (characterized by the presence of the bran and germ, and with different particle sizes) and an enzymatically modified corn starch (Selectamyx C150) functioning as a fat replacer, as well as analyze the quality of bread. In order to adapt the methodology of bread preparation, preliminary experiments were done using fat replacer and commercial fat, resulting in the publication of an article that is part of this material as Appendix F. Evaluation of flour blends were made with whole wheat flour and fat replacer, with respect to physical, chemical and rheological behavior. The gluten content analysis indicated that the wheat used in the experiment is strong, technologically feasible to apply for baking and it has gluten index values within the stated range for commercial flours. Both the dextrose equivalent analysis and the starch microstructure analysis showed that the fat replacer can be indicated to the technological application in the manufacture of breads. From the Response Surface Methodology, mathematical models for specific volume and hardness were found. Only significant linear effect of whole wheat flour was found both for the specific volume and hardness, since the models were adjusted for these responses, being observed that there was an inverse tendency between them. The results of the digital image analysis, used to verify the quality of breads, showed that the average cell area decreased with the increase of the percentage of whole wheat flour, regardless of the percentage of the fat replacer used. Ostu method showed more faithfully the crumb structure of the analyzed breads, and therefore, the binarization algorithm is best suited to the structural representation. The results of instrumental and sensory texture profile (with trained panelists) of the prepared breads showed that irrespective of fat replacer used, the loaves with lower than 60 percent whole wheat flour showed characteristics of being softer, more elastic and more cohesive than the others, and the harder breads are chewier and have the highest whole wheat content. The results of instrumental hardness parameter predict the behavior of the samples, which gives confidence to the methodology and the use of a texturometer. The fat replacer can function as an anti-firming substance. And the sensory training performed was successful, which is evidenced by the fact that correlations between instrumental and sensory evaluation have high values, in other words, they are strongly correlated. Considering the results, it can be concluded that the use of all parts of the wheat grain in the form of whole wheat flour, along with fat replacer and preparation of breads is a good way to benefit from the diet, eating healthy nutrients and decreasing calories, aspects indicated to disease prevention.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:29:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338283.pdf: 2119442 bytes, checksum: f0f72bc761bedd354c65d902a7dff0d2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho objetivou o estudo das variáveis que interferem na síntese de acetato de eugenila em sistema livre de solvente. à leo essencial de cravo-da-índia e anidrido acético foram usados como substratos para a reação catalisada por diferentes catalisadores enzimáticos (Novozym 435, Lipozyme RM IM e Lipozyme TL IM) e químicos heterogêneos (peneira molecular de 4 à e Amberlite XAD-16). Na síntese enzimática foi selecionado o melhor catalisador, este foi empregado na avaliação e otimização das variáveis que interferem no processo. Já a síntese química heterogênea foram empregados ambos os catalisadores. Dos ésteres obtidos, o que apresentou a melhor relação custo/baixo impacto ambiental foi avaliado em relação à atividade antimicrobiana, encapsulamento pela técnica SEDS e ensaios de liberação em isopropanol e acetato de etila. A partir dos planejamentos experimentais obteve-se a maior conversão para a síntese enzimática (83,5%) nas condições razão molar de substratos de 1:5, 5% de enzima e 70 ºC, sendo que as mesmas condições foram obtidas no estudo cinético, no qual foi alcançada uma conversão próxima de 90% em 1 h de reação. Para a síntese química heterogênea, as maiores conversões obtidas foram de aproximadamente 100% para os dois catalisadores. A reutilização dos catalisadores também foi estudada. O reuso enzimático com Lipozyme TL IM apresentou uma conversão de 94,3% no primeiro ciclo, 75,2% no segundo e 53,2% no terceiro e último ciclo. Após 10 ciclos, a peneira molecular 4 à não apresentou perda da atividade catalítica, já o uso da Amberlite XAD-16 levou a uma queda acentuada da conversão em éster após 3 ciclos de uso. Na atividade antimicrobiana não foi observada diferença na média dos halos de inibição entre bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. A eficiência máxima de encapsulamento foi de 58,04%, para experimento contendo 5 mg.mL-1 de acetato e 20 mg. mL-1 de PHBV, a 80 bar e 35 ºC. A morfologia das partículas encapsuladas para a maior parte dos ensaios foi esférica e o tamanho destas variou de 0,061 a 0,276 µm. Em relação à liberação nos solventes acetato de etila e isopropanol percebe-se que quanto maior a afinidade do éster encapsulado pelo solvente, mais rápido ocorre seu pico de liberação. Estes resultados demonstram a importância da reação de esterificação do óleo essencial de cravo-da-índia e encapsulamento do éster pela técnica SEDS para que possa ser aplicado como antimicrobiano natural em alimentos e bebidas.<br> / Abstract : This work aimed to study the variables that affect the synthesis of eugenil acetate in solvent-free system. Essential clove oil and acetic anhydride were used as substrates for the reaction catalyzed by different enzymatic catalysts (Novozym 435, Lipozyme RM IM and Lipozyme TL IM) and heterogeneous chemical (molecular sieve 4 à and Amberlite XAD -16). In enzymatic synthesis was selected the best catalyst, this was used in the evaluation and optimization of the variables that interfere in the process. In the heterogeneous chemical synthesis both catalysts were employed in this step. Of esters obtained, which showed the best cost / low environmental impact was evaluated for antimicrobial activity, encapsulation by SEDS technique and release assays in isopropanol and ethyl acetate. Since the experimental design was obtained the highest conversion for enzymatic synthesis (83.5%) under the conditions of substrates molar ratio of 1: 5 5% enzyme and 70 ° C, and the same conditions were obtained from the kinetic study in which one has achieved a near 90% conversion in 1 h of reaction. For heterogeneous chemical synthesis, higher conversions were obtained of approximately 100% for both catalysts. The antimicrobial activity was not observed difference in the average of the inhibition halos of Gram-negative and Gram-positive. The highest encapsulation efficiency was 58.04% for experiment with 5 mg.mL-1 acetate, and 20 mg. mL-1 PHBV, 80 bar and 35 ° C. The morphology of the encapsulated particles most of the trials was spherical, and the size of these ranged from 0.061 to 0.276 micrometers. Concerning release in ethyl acetate and isopropanol solvents notice that the higher the affinity of the encapsulated estersolvent, its peak occurs faster release. These results demonstrate the importance of essential oil esterification reaction clove and encapsulation of the ester so that it can be applied as a natural antimicrobial in foods and beverages.