Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Fernando Broetto / Banca: Paulo Cesar Razuk / Banca: Ivo Mottin Demiate / Banca: Celia Maria Landi Franco / Resumo: As maltodextrinas sao produtos da hidrolise parcial do amido e tem sido largamente usadas nas industrias de alimentos em muitos tipos de alimentos processados. Maltodextrinas sao classificadas de acordo com o grau de hidrolise do amido, que e expressa em dextrose equivalente (DE). Varias propriedades funcionais, como docura, solubilidade e viscosidade variam de acordo com a degradacao enzimatica e a fonte botanica do amido, e somente a caracterizacao pela dextrose equivalente (DE) se tornou inadequada para orientar a utilizacao das maltodextrinas em varias aplicacoes. Levando em consideracao a importancia das maltodextrinas para o mercado de alimentos, o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos sobre o processo de producao e o comportamento das maltodextrinas de mandioca e batata-doce e tambem de compara-las com produtos comerciais. Os amidos das referidas tuberosas foram analisados quanto as suas caracteristicas fisico-quimicas, difracao de raios-X e microscopia optica e eletronica de varredura. Suspensoes de amidos de mandioca e batata-doce, a concentracao de 30%, foram submetidas a hidrolise enzimatica pela enzima ¿-amilase em um reator a diferentes tempos de hidrolise e diferentes niveis de agitacao. Em seguida, foram secas em gspray dryerh e analisadas quanto as suas propriedades fisicas e quimicas, funcionais, reologicas e por difracao de raios-X, alem de serem observadas em microscopio eletronico de varredura. A analise das variaveis do processo indicou maior influencia do tempo de hidrolise na dextrose equivalente (DE) das maltodextrinas de mandioca e batata-doce, sendo que a interacao, tempo de hidrolise e agitacao influenciou na sua solubilidade e viscosidade. As maltodextrinas de mandioca e batata-doce apresentaram DE que variaram de 5,5 a 11,3 e 17,0 a 22,9, respectivamente. As maltodextrinas apresentaram alta solubilidade em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Maltodextrins are obtained from partial hydrolysis of the starch, and have been widely used in industries due to their broad usage in processed food. Maltodextrins are classified by degree of hydrolysis of starch, which is expressed by dextrose equivalent (DE). Many of their functional properties, like sweetness, solubility and viscosity vary according to enzymatic degradation and botanic source of the starch. Due to the wide uses, dextrose equivalent becomes inadequate to predict the efficiency of maltodextrins in many applications. Considering the importance of maltrodextrins for the food market, the objective of this work was to study the production process and the behavior of cassava and sweet potato maltodextrins, as well as compare them with commercial products. Starches of each tuber were analyzed as to their physiochemical characteristics, X-ray diffraction and optic and scanning electron microscopy. Cassava and sweet potato starches suspensions at 30% concentration underwent enzymatic hydrolysis by an á-amylase enzyme in a reactor considering different times of hydrolysis and levels of agitation. Next, starches were spray dried and analyzed as to their physiochemical, functional, rheological properties and X-ray diffraction, as well as scanning electron microscopy observation. Process variables analysis indicated higher influence of the hydrolysis time in the dextrose equivalent (DE) of sweet potato and cassava maltodextrins, the interaction of between hydrolysis time and agitation influencing in the solubility and viscosity. Cassava and sweet-potato maltodextrins presented DE varying from 5.5 to 11.3 and 17.0 to 22.9, respectively. Maltodextrins presented water solubility in all studied conditions and viscosity was influenced by the hydrolysis level and concentration of the solution. A Newton behavior has been observed in cassava and sweet potato maltodextrins... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-01-06Bitstream added on 2014-06-13T21:02:45Z : No. of bitstreams: 1 coutinho_apc_dr_botfca.pdf: 1436935 bytes, checksum: c72f0d2f7b757dff306112676604e8cc (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As maltodextrinas sao produtos da hidrolise parcial do amido e tem sido largamente usadas nas industrias de alimentos em muitos tipos de alimentos processados. Maltodextrinas sao classificadas de acordo com o grau de hidrolise do amido, que e expressa em dextrose equivalente (DE). Varias propriedades funcionais, como docura, solubilidade e viscosidade variam de acordo com a degradacao enzimatica e a fonte botanica do amido, e somente a caracterizacao pela dextrose equivalente (DE) se tornou inadequada para orientar a utilizacao das maltodextrinas em varias aplicacoes. Levando em consideracao a importancia das maltodextrinas para o mercado de alimentos, o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos sobre o processo de producao e o comportamento das maltodextrinas de mandioca e batata-doce e tambem de compara-las com produtos comerciais. Os amidos das referidas tuberosas foram analisados quanto as suas caracteristicas fisico-quimicas, difracao de raios-X e microscopia optica e eletronica de varredura. Suspensoes de amidos de mandioca e batata-doce, a concentracao de 30%, foram submetidas a hidrolise enzimatica pela enzima ¿-amilase em um reator a diferentes tempos de hidrolise e diferentes niveis de agitacao. Em seguida, foram secas em gspray dryerh e analisadas quanto as suas propriedades fisicas e quimicas, funcionais, reologicas e por difracao de raios-X, alem de serem observadas em microscopio eletronico de varredura. A analise das variaveis do processo indicou maior influencia do tempo de hidrolise na dextrose equivalente (DE) das maltodextrinas de mandioca e batata-doce, sendo que a interacao, tempo de hidrolise e agitacao influenciou na sua solubilidade e viscosidade. As maltodextrinas de mandioca e batata-doce apresentaram DE que variaram de 5,5 a 11,3 e 17,0 a 22,9, respectivamente. As maltodextrinas apresentaram alta solubilidade em... / Maltodextrins are obtained from partial hydrolysis of the starch, and have been widely used in industries due to their broad usage in processed food. Maltodextrins are classified by degree of hydrolysis of starch, which is expressed by dextrose equivalent (DE). Many of their functional properties, like sweetness, solubility and viscosity vary according to enzymatic degradation and botanic source of the starch. Due to the wide uses, dextrose equivalent becomes inadequate to predict the efficiency of maltodextrins in many applications. Considering the importance of maltrodextrins for the food market, the objective of this work was to study the production process and the behavior of cassava and sweet potato maltodextrins, as well as compare them with commercial products. Starches of each tuber were analyzed as to their physiochemical characteristics, X-ray diffraction and optic and scanning electron microscopy. Cassava and sweet potato starches suspensions at 30% concentration underwent enzymatic hydrolysis by an á-amylase enzyme in a reactor considering different times of hydrolysis and levels of agitation. Next, starches were spray dried and analyzed as to their physiochemical, functional, rheological properties and X-ray diffraction, as well as scanning electron microscopy observation. Process variables analysis indicated higher influence of the hydrolysis time in the dextrose equivalent (DE) of sweet potato and cassava maltodextrins, the interaction of between hydrolysis time and agitation influencing in the solubility and viscosity. Cassava and sweet-potato maltodextrins presented DE varying from 5.5 to 11.3 and 17.0 to 22.9, respectively. Maltodextrins presented water solubility in all studied conditions and viscosity was influenced by the hydrolysis level and concentration of the solution. A Newton behavior has been observed in cassava and sweet potato maltodextrins... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guerra_PatriciaMoreira_M.pdf: 6896931 bytes, checksum: 5232073eef8cc1a77c5e9d0b6b1d9ea2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os plásticos derivadas do petróleo, embora ainda sejam amplamente empregados no setor de embalagens, por apresentarem propriedades industriais desejáveis e custo relativamente baixo, causam um imenso impacto ambiental, indesejável em tempos em que as políticas sustentáveis são tão priorizadas. Isso se deve ao fato dos mesmos não serem capazes de se degradar num período considerado satisfatório. Uma alternativa para esse problema e o desenvolvimento de blendas baseadas em polímeros biodegradáveis, como e o caso dos poliésteres biodegradáveis e do amido de mandioca, sendo este ultimo amplamente empregado nas formulações biodegradáveis pelo fato de ser uma matéria-prima de fonte renovável, barata e bastante abundante. No entanto, essas blendas apresentam como desvantagem a baixa miscibilidade, motivando a modificação química do amido de mandioca, através de uma reação de esterificacão. Empregou-se um planejamento experimental Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), para a realização das esterificacões e caracterizou-se o amido obtido com mais alto grau de substituição por meio das técnicas de FT-IR, DRX e RVA. Em seguida, preparou-se blendas a base de poliéster biodegradavel/amido (nativo ou modificado)/glicerol por termo-prensagem, a fim de se avaliar a miscibilidade dessas formulações. Através das caracterizações térmicas (DSC), notou-se que a blenda com o amido modificado apresentou entalpias de fusão e cristalização maiores que as apresentadas pela formulação com o amido nativo, o que foi decorrente do fato desta formulação ter apresentado uma cristalinidade maior que a verificada para a formulação com o amido nativo, a qual iria contribuir, posteriormente, para a resistência mecânica desta formulação. Com base nas caracterizações morfológicas (MEV), foi possível verificar que a formulação com o amido modificado apresentou uma melhor adesão interfacial com a matriz de poliéster, mas sua dispersão não foi homogênea. Por meio das caracterizações mecânicas (ensaios de Resistência a Tração), verificou-se que a blenda com o amido esterificado apresentou valores de tensão e alongamento na ruptura superiores aos da formulação a base do amido nativo. Finalmente, a formulação a base de poliéster/amido modificado/glicerol, em função de suas melhores propriedades mecânicas, foi submetida ao processamento em extrusora de sopro e caracterizada através das técnicas de Resistência a Tração e de MEV. Por meio dos ensaios de Resistência a Tração, ficou evidente que o material soprado apresentou valores de tensão na ruptura superiores aos do material prensado, uma vez que o processamento em extrusora de sopro favoreceu a cristalinidade da formulação. O material soprado também apresentou maiores valores de alongamento na ruptura, já que o processamento em extrusora de sopro também possibilitou uma melhor dispersão do amido modificado na matriz de poliéster, conforme verificado no ensaio de MEV. Assim, foi possível verificar que a formulação a base de poliéster/amido modificado/glicerol poderá ter aplicação tanto no setor de embalagens rígidas (ao ser processada por termo-prensagem), quanto no de embalagens flexíveis (ao ser processada em extrusora de sopro) / Abstract: Plastics derived from petroleum, although still widely used in the packaging sector, by producing desirable industrial properties and relatively low cost, causing a huge environmental impact, undesirable in times when the politics are sustainable as prioritized. This is because of them not being able to degrade over a period satisfactory. An alternative to this problem is the development of blends based on biodegradable polymers, as is the case of biodegradable polyesters and cassava starch, the latter being widely used in formulations biodegradable because it is a raw material source of renewable, cheap and quite abundant. However, these blends have the disadvantage of low solubility, motivating the chemical modification of cassava starch by an esterification reaction. We applied an experimental design Central Composite Rotatable Design (CCRD) for carrying out esterifications and characterized the starch obtained with the highest degree of substitution by the techniques of FT-IR, XRD and RVA. Then prepared blends based on biodegradable polyester / starch (native or modified) / glycerol by thermo-pressing, in order to evaluate the miscibility of these formulations. Through characterizations calorimetry (DSC), it was noted that the blend with the modified starch showed melting and crystallization enthalpies greater than those of the formulation with the native starch, which was due to the fact that this formulation have shown that a higher crystallinity verified for the formulation with the native starch, which would contribute eventually to the mechanical strength of this formulation. Based on morphological characterization (SEM), we observed that the formulation with the modified starch showed a better interfacial adhesion with the polyester matrix, but its spread was not homogeneous. Through mechanical characterization (Tensile tests), it was found that the blend with starch ester had values of tension and elongation at break higher than those of the base formulation of native starch. Finally, the formulation based on polyester / modified starch / glycerol, because of its better mechanical properties, was submitted for processing in extrusion blow molding and characterized by the techniques of Tensile Strength and SEM. Through tests of Tensile Strength, it became evident that the material blown showed values of tensile strength superior to the material pressed, since the processing in extrusion blow favored the crystallinity of the formulation. The material blown also showed higher elongation at break, since the processing in extrusion blow also enabled a better dispersion of modified starch in the polyester matrix, as seen in the trial of SEM. Thus, it was observed that the formulation based on polyester / modified starch / glycerol may have application in both the rigid packaging sector (to be processed by thermo-pressing), as in flexible packaging (to be processed in extrusion blow) / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química