El pan es un alimento de gran consumo desde la antigüedad, obtenido de un proceso de panificación dinámico. Una de las innovaciones de mayor éxito en panificación ha sido el pan parcialmente cocido obtenido por la tecnología de panificación interrumpida que proporciona pan crujiente en cualquier momento del día. La crujibilidad es el atributo más demandado por los consumidores en el pan crujiente fresco. Desafortunadamente, la crujibilidad es percibida por corto tiempo después del horneado y la pérdida de ésta es uno de los atributos que causa rechazo en los consumidores. El objetivo de esta investigación fue la modulación de las propiedades físico-químicas y funcionales del pan mediante la aplicación de tratamientos de superficie con el fin de comprender las características de la corteza y el desarrollo de productos de pan con un valor agregado. Para abordar dicho objetivo se han realizado estudios para determinar el impacto de la adición de vapor, durante el horneado, sobre las propiedades mecánicas de la corteza y para evaluar la influencia de estas propiedades en los parámetros de calidad utilizando diferentes panes comerciales. Además se han realizado estudios para modular las propiedades de la corteza dirigidos a entender su microestructura y modificarla mediante tratamientos enzimáticos con amiloglucosidasa o con un recubrimiento funcional, con la finalidad de modificar la permeabilidad de la corteza u obtener panes probióticos. Los resultados mostraron que la cantidad de vapor utilizada durante la cocción (100, 200 y 400 ml) modificaron las propiedades físico-químicas y mecánicas así como la estructura de la corteza del pan. Los parámetros de calidad permitieron la diferenciación de variedades de pan parcialmente cocido, específicamente las propiedades mecánicas de la corteza junto con el volumen específico, dureza y estructura de la miga. Sin embargo, la textura de la corteza de pan fue significativamente dependiente de las condiciones de ensayo (velocidad y sección de la sonda). Los resultados mostraron que la velocidad más baja (0,5 mm / s) dio información acerca de la estructura celular de la corteza relacionada con la textura crujiente. Por otra parte, la estructura celular fue modificada por la amiloglucosidasa pulverizada sobre la superficie del pan antes de la cocción, lo que condujo a una disminución en el contenido de agua y actividad del agua de la corteza, lo cual se requiere para extender crujibilidad. La aplicación de recubrimientos comestibles con L. acidophilus microencapsulado sobre la superficie pan (disperso o en multicapa) garantizó la supervivencia del microorganismo después del tiempo de cocción y almacenamiento, a pesar de que estos disminuyeron la fuerza de fractura y actividad de agua de la corteza. El análisis de microestructura demostró la presencia de microcapsulas dispersas en la corteza de pan. Por lo tanto, L. acidophilus incluido en microcápsulas pueden ser incorporado en la superficie de pan a través de recubrimientos comestibles, abriendo la posibilidad de obtener panes funcionales. / Altamirano Fortoul, RDC. (2013). Modulation of the physico-chemical and functional properties of bread by applying surface treatments [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33398 / TESIS

Orientador: Yoon Kil Chang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pontes_AnaElisaRomanide_M.pdf: 395267 bytes, checksum: ebcf7fcfc2404c4c594d5bec165805f6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As sociedades modernas têm apresentado um crescente interesse por alimentos saudáveis, com teor calórico reduzido e livres de ingredientes, como açúcares, gorduras saturadas e ácidos graxos trans, mas que mantenham as características sensoriais agradáveis dos produtos originais. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma alternativa de pão de forma sem adição de açúcar, gordura e emulsificantes, com a utilização de amido modificado por ligações cruzadas (fosfatado), acetilado e pré-gelatinizado de mandioca (AMPM) e das enzimas a-amilase, amiloglucosidase (AMG) e fosfolipase (FOSFO). Para tanto, foi elaborado um planejamento experimental do tipo composto central rotacional com três variáveis independentes: dosagem de amido modificado AMPM (x1), de amiloglucosidase AMG (x2) e fosfolipase FOSFO (x3). Analisaram-se as matérias-primas principais e os pães de forma foram elaborados pelo método de massa direta. Além dos parâmetros L*a*b de coloração do miolo e o volume dos pães após a produção, efetuou-se também a análise da umidade e da textura durante a vida de prateleira, após 24, 72 e 120 horas de estocagem. Dentro das faixas estudadas para as três variáveis, foi possível verificar que nenhuma delas teve influência estatisticamente significativa nas respostas analisadas, apesar do erro puro ter sido adequado para o processo de panificação utilizado, mostrando uma boa reprodutibilidade. Algumas amostras foram submetidas a um painel sensorial de consumidores para avaliação dos parâmetros de sabor e textura, sendo que a amostra com menores concentrações de AMPM, AMG e FOSFO recebeu a menor pontuação. Já as demais amostras apresentaram pontuação estatisticamente igual ao padrão, utilizando gordura, açúcar e emulsificante. De maneira geral, a melhor relação entre a aceitação dos consumidores, o custo da formulação e a porcentagem de retenção de umidade dos pães foram obtidos com a formulação utilizando 1,5% do amido modificado e atividade de fosfolipase de 960 PLU por kg de farinha de trigo / Abstract: Modern societies are presenting a growing interest in healthy foods, low calories and free from undesirable ingredients such as sugar, saturated and ¿trans¿ fatty acids but maintaining sensorial characteristics of the original foods. This work intends to present an option of sliced bread with total substitution of sugar, fat and emulsifiers, with the use of a instant cross linked acetylated tapioca starch (AMPM) , a-amylase, amyloglucosidase (AMG) and phospholipase (FOSFO). For this, an experimental design with three independents variable was done: the dosage of modified starch (AMPM ¿ x1), amyloglucosidase (AMG ¿ x2) and phospholipase (FOSFO ¿ x3). The raw materials were analyzed and the bread was produced using straight dough process. Besides the color of the crumb and bread volume after the production the moisture content and texture during the shelf-life (24, 72 and 120 hours) were measured. None of the three variables had statistically significant effects on the results, even though the process showed good reproductibility. However, the same samples were tested in a sensorial panel for taste and texture attributes and the sample with the lower amounts of AMPM, AMG and FOSFO showed the worst score. The remaining samples received the same punctuation as the standard bread. Thus, the recipe with the best combination of cost, consumer acceptance and moisture retention was the bread with 1.5% of modified tapioca starch (AMPM) and phospholipase activity of 960 PLU / kg of wheat flour / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Starch is the major energy reserve in plants, extensively present in many food and non-food applications, and is one of the most abundant carbohydrates in human diet. In addition to starch native form currently used as a raw material for industrial applications, modified starches have become very attractive to develop numerous products that have greatly expanded starch use and utility. Enzymatic modifications are carried out to enhance starch functionality with the aim of overcoming technological constraints and to improve final product quality. Above all starches, corn starch is widely produced and consumed, and used as main ingredient to produce gluten-free products. This Thesis focuses to the study of the individual effect of three different enzymes, fungal alpha-amylase, amyloglucosidase and cyclodextrin glycosyltransferase, on the above sub-gelatinization temperature of corn starch, in order to modify its properties and extend its applications. Different analyses have been performed to improve the understanding of functional and structural changes promoted by the enzyme action. Moreover, corn starch modified with cyclodextrin glycosyltransferase was selected to investigate the glycemic response in mice. The presence/absence of hydrolysis products released from the enzyme catalytic activity and gelatinization properties were related to glycemic index. Enzymatically modified corn starch resulted in a diversity of functional starch granules that may be used in food applications for many purposes. / El almidón es la principal fuente de reserva de energía en las plantas, está ampliamente presente en diversas aplicaciones alimentarias y no alimentarias, y constituye uno de los hidratos de carbono más abundantes en la dieta humana. Además del uso frecuente y clásico del almidón nativo como materia prima en la producción de alimentos, los almidones modificados han experimentado gran expansión en el desarrollo de numerosos productos debido a su carácter versátil. Las modificaciones enzimáticas se llevan a cabo para realzar la funcionalidad del almidón con objeto de soslayar las restricciones tecnológicas y mejorar la calidad del producto final. En concreto, el almidón de maíz ampliamente producido y consumido, es apropiado como ingrediente principal en la producción de alimentos libres de gluten. Esta Tesis aborda el estudio del efecto individual de tres diferentes enzimas, alfa-amylasa fúngica, amiloglucosidasa y ciclodextrina glucosiltransferasa, sobre la temperatura de sub-gelatinización del almidón de maíz. Se realizaron diferentes análisis para ampliar el conocimiento de los cambios estructurales y funcionales asociados a la acción de la enzima. Así mismo, se seleccionó el almidón de maíz modificado con ciclodextrina glucosiltransferasa para investigar la respuesta glicémica en ratones. El índice glicémico se relacionó con la ausencia/presencia de productos de hidrólisis liberados por la acción catalítica de la enzima y las propiedades de gelatinización. Los almidones de maíz enzimáticamente modificados presentaron alteraciones funcionales en los gránulos de almidón, lo que les confiere características de interés para diversos usos alimentarios. / El midó és la principal font de reserva d'energia en les plantes, està àmpliament present en diverses aplicacions alimentàries i no alimentàries, i constitueix un dels hidrats de carboni més abundants en la dieta humana. A més de l'ús freqüent i clàssic del midó natiu com a matèria primera en la producció d'aliments, els midons modificats han experimentat gran expansió en el desenvolupament de nombrosos productes a causa del seu caràcter versàtil. Les modificacions enzimàtiques es duen a terme per a realçar la funcionalitat del midó a fi d'esbiaixar les restriccions tecnològiques i millorar la qualitat del producte final. En concret, el midó de dacsa àmpliament produït i consumit, és apropiat com a ingredient principal en la producció d'aliments lliures de gluten. Aquesta Tesi aborda l'estudi de l'efecte individual de tres diferents enzims, alfa-amylasa fúngica, amiloglucosidasa i ciclodextrina glucosiltransferasa, sobre la temperatura de sub-gelatinizació del midó de dacsa. Es van realitzar diferents anàlisi per a ampliar el coneixement dels canvis estructurals i funcionals associats a l'acció de l'enzim. Així mateix, es va seleccionar el midó de dacsa modificat amb ciclodextrina glucosiltransferasa per a investigar la resposta glicémica en ratolins. L'índex glicémic es va relacionar amb l'absència/presencia de productes d'hidròlisis alliberats per l'acció catalítica de l'enzim i les propietats de gelatinización. Els midons de dacsa enzimàticament modificats van presentar alteracions funcionals en els grànuls de midó, la qual cosa els confereix característiques d'interès per a diversos usos alimentaris. / Durá De Miguel, Á. (2017). EFFECT OF ENZYMATIC TREATMENTS ON CARBOHYDRATE MATRICES TOWARDS HEALTHY GLUTEN FREE FOODS APPLICATION [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/79509 / TESIS

Utilizou-se um meio de cultivo a base de farinha de mandioca, suplementado com nutrientes, em fermentador agitado (700 rpm) e aerado (10 litros de ar/min), com volume de reação de 10 litros praticamente constante, fração de inóculo de 10% em volume, ph 4,0 e temperatura de 35ºC. Foram realizados ensaios com concentração total de açúcares de 20 g/l e 40 g/l, tanto descontínuos como descontínuos alimentados. Nestes variou-se a vazão mássica de alimentação (fs), o instante de início de alimentação e a condição do xarope de farinha (previamente hidrolisado ou não). Repetições dos ensaios descontínuos indicaram variabilidade de resultados elevada. Não se observou expressivas mudanças no crescimento microbiano, a não ser pelo aumento na velocidade específica nos ensaios descontínuos alimentados a 20 g/l. A síntese de glicoamilase foi sensivelmente aumentada nos ensaios descontínuos alimentados a 20 g/l (produtividade dobrada). A 40 g/l, obteve-se produtividade 26% superior. Os melhores resultados foram obtidos com fs=17,1 gart/h a so=20 g/l e fs=32,2 gart/h a 40 g/l, e obteve-se o pior no ensaio em que se alimentou desde o início de cultivo. A so=20 g/l a repressão se apresenta como principal mecanismo de controle de síntese de glicoamilase, não ocorrendo a mesma a 40 g/l, ensaios nos quais a indução tornou-se muito relevante. / In order to study different processes and the influence of control mechanism on glucoamylase synthesis, several batch and fed-batch runs were made with Aspergillus awamori NRRL 3112. A medium containing cassava flour and nutrients were used in a 10 liters stirred and aerated tank, at pH 4,0 and temperature 35 °C. The batch and fed-batch runs used 20 and 40 g of total reducing sugars (TRS) per liter. In the fed-batch runs, the carbon source feed rate (fs), the feeding start time, and whether the syrup were pre-hydrolyzed or not were varied. Repeated batch runs showed significant variability. Notable changes in cell growth were not observed, unless by the increase of the specific growth rate in the 20 gTRS/l fed-batch runs. The enzyme productivity doubled in the lower sugar concentration fed-batch runs, but increased just 26% in the runs with 40g/l of TRS. The best results were achieved at 20g/l with carbon source feed rate=17,1 gTRS/h and fs=32,2 gTRS/h at 40g/l. The worst noted when the feeding started at the beginning of the run. At 20 gTRS/l, repression showed as the main mechanism control in order to synthesize glucoamylase. On the other hand induction became the relevant factor when 40gTRS/l were offered to microorganism.

Utilizou-se um meio de cultivo a base de farinha de mandioca, suplementado com nutrientes, em fermentador agitado (700 rpm) e aerado (10 litros de ar/min), com volume de reação de 10 litros praticamente constante, fração de inóculo de 10% em volume, ph 4,0 e temperatura de 35ºC. Foram realizados ensaios com concentração total de açúcares de 20 g/l e 40 g/l, tanto descontínuos como descontínuos alimentados. Nestes variou-se a vazão mássica de alimentação (fs), o instante de início de alimentação e a condição do xarope de farinha (previamente hidrolisado ou não). Repetições dos ensaios descontínuos indicaram variabilidade de resultados elevada. Não se observou expressivas mudanças no crescimento microbiano, a não ser pelo aumento na velocidade específica nos ensaios descontínuos alimentados a 20 g/l. A síntese de glicoamilase foi sensivelmente aumentada nos ensaios descontínuos alimentados a 20 g/l (produtividade dobrada). A 40 g/l, obteve-se produtividade 26% superior. Os melhores resultados foram obtidos com fs=17,1 gart/h a so=20 g/l e fs=32,2 gart/h a 40 g/l, e obteve-se o pior no ensaio em que se alimentou desde o início de cultivo. A so=20 g/l a repressão se apresenta como principal mecanismo de controle de síntese de glicoamilase, não ocorrendo a mesma a 40 g/l, ensaios nos quais a indução tornou-se muito relevante. / In order to study different processes and the influence of control mechanism on glucoamylase synthesis, several batch and fed-batch runs were made with Aspergillus awamori NRRL 3112. A medium containing cassava flour and nutrients were used in a 10 liters stirred and aerated tank, at pH 4,0 and temperature 35 °C. The batch and fed-batch runs used 20 and 40 g of total reducing sugars (TRS) per liter. In the fed-batch runs, the carbon source feed rate (fs), the feeding start time, and whether the syrup were pre-hydrolyzed or not were varied. Repeated batch runs showed significant variability. Notable changes in cell growth were not observed, unless by the increase of the specific growth rate in the 20 gTRS/l fed-batch runs. The enzyme productivity doubled in the lower sugar concentration fed-batch runs, but increased just 26% in the runs with 40g/l of TRS. The best results were achieved at 20g/l with carbon source feed rate=17,1 gTRS/h and fs=32,2 gTRS/h at 40g/l. The worst noted when the feeding started at the beginning of the run. At 20 gTRS/l, repression showed as the main mechanism control in order to synthesize glucoamylase. On the other hand induction became the relevant factor when 40gTRS/l were offered to microorganism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The potato (Solanum tuberosum) is important raw material for agro-industrial production of hydrolysates. The lack of information about the process of hydrolysis of potato starch industry hampers the use of regional raw material and promote the use of crops such as maize, cassava and sugarcane to produce ethanol. The objective of this study was to determine the optimum range of the effects of different concentrations of substrate, concentration of enzyme amyloglucosidase (AMG) and reaction times, reduce process time, enzymes and material to be hydrolyzed. This was a central composite experimental design with three independent variables namely: [1] substrate concentration (3-7%) [2] enzyme dosage (0.36 to 1.0 μL.g MS-1) [ 3] time of action of enzymes computed after the addition of AMG in the middle (4 to 48 hours). The α-amylase concentration remained constant at 0.8 μL/g starch. The experiments were conducted in the bioreactor followed by metabolic bath. The dependent variables analyzed were the concentration of reducing sugars (RS) and the efficiency of hydrolysis of starch. The data were processed by Statistica 8.0, to generate predictive models at 95% confidence. The larger fraction of RA was reached in the middle (35.55 g/L), with time (26 hours) and dose of enzyme (0.68 mL) and substrate concentration at the maximum level (7%). The efficiency of hydrolysis (125%) occurred with the minimum ratio of substrate (3%) and enzyme dosage (0.68 mL) and the average time (26 hours). To reduce costs of enzyme (0.36 mL AMG), working with the same concentration of substrate, the model estimated that the hydrolysis for 39 hours was able to release 33.17 g/L of the AR 128, 62% efficiency. The use of different enzyme concentrations showed no significant increase in responses, and the time factor is set lower than recommended by the manufacturer of the enzymes. The concentration of substrate influenced more significantly than other factors, for both dependent variables. The performance presented demonstrates that this process is an efficient alternative to the industry, emerging as an important source this material for the production of hydrolysates. / A batata (Solanum tuberosum) é importante matéria-prima agroindustrial para produção de hidrolisados. A falta de informações sobre o processo de hidrólise do amido de batata na indústria dificulta a utilização desta matéria-prima regional e favorece o uso das culturas como: milho, mandioca e cana de açúcar para produção de álcool etílico. O objetivo deste trabalho foi apurar a faixa otimizada dos efeitos de diferentes concentrações de substrato, concentração de enzima amiloglicosidase (AMG) e períodos reacionais, na redução de tempo do processo, enzimas e material a ser hidrolisado. Foi realizado um desenho experimental central composto, com três variáveis independentes sendo elas: [1] concentração de substrato (3-7%), [2] dosagem enzimática (0,36-1,0μL/g de MS), [3] tempo de ação das enzimas computado após a adição da AMG no meio (4 a 48 horas). A concentração de α-amilase manteve-se constante em 0,8μL/g de amido. Os experimentos foram conduzidos em bioreator seguido de banho metabólico. As variáveis dependentes analisadas foram a concentração de açúcares redutores (AR) e a eficiência de hidrólise do amido. Os dados foram tratados pelo Statistica 8.0, para gerar modelos preditivos a 95% de confiança. O teor maior de AR foi alcançado no meio (35,55g/L), com tempo (26 horas) e dosagem de enzima (0,68μL) e concentração de substrato no nível máximo (7%). A maior eficiência de hidrólise (125%) ocorreu com a razão mínima de substrato (3%) e dosagem de enzimas (0,68μL) e tempo no nível médio (26 horas). Para a redução dos custos com enzima (0,36μL/g MS de AMG), trabalhando-se com a mesma concentração de substrato, o modelo estimou que a hidrólise por 39 horas era capaz de liberar 33,17 g/L de AR , com 128,62% de eficiência. O uso de diferentes concentrações de enzimas não apresentou incremento significativo nas respostas, sendo que o fator tempo se estabeleceu abaixo do recomendado pelo fabricante das enzimas. A concentração de substrato influenciou de forma mais significativa que os demais fatores, para ambas variáveis dependentes. O rendimento apresentado demonstra que este processo é uma alternativa eficiente à indústria, despontando este material como fonte importante para produção de hidrolisados.