Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T21:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Picone_CarolinaSiqueiraFranco_M.pdf: 4173181 bytes, checksum: 1983f6f0b95d4a90fd3fe987a6b067b3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Tendo em vista a necessidade do entendimento das interações entre ingredientes para o desenvolvimento de novos produtos lácteos e para o controle e manipulação de suas características de estabilidade e textura, este trabalho teve como objetivo elucidar as interações entre as proteínas do leite e a goma gelana. Foi estudado o efeito de diferentes concentrações de gelana, caseinato de sódio e concentrado protéico de soro de leite, assim como o estado conformacional do polissacarídeo, nas propriedades de textura, microestrutura e estabilidade em relação à perda de água dos sistemas formados. A transição conformacional da gelana em diversos valores de pH foi estudada por ensaios reológicos oscilatórios a baixas freqüências. Foi observado que a transição de estado desordenado ¿ ordenado do polissacarídeo é irreversível com a temperatura em pH 3,5, enquanto em maiores valores de pH os géis formados são termorreversíveis. Além disso, sistemas em pH 3,5 apresentaram viscosidade e caráter elástico mais pronunciados, enquanto que na faixa de pH de 5,3 a 7,0, não foram observadas mudanças significativas nas características reológicas do material. Em sistemas mistos proteínas-polissacarídeos, diferentes estruturas foram observadas de acordo com as concentrações de biopolímeros e o estado conformacional do polissacarídeo, resultando em alterações das propriedades mecânicas, de retenção de água e de solubilidade dos sistemas. Sistemas bipoliméricos caseinato de sódio ¿ gelana formaram coacervados em altas concentrações de proteína e apresentaram microestrutura compacta, refletindo em maiores valores de tensão de ruptura, elasticidade e baixa capacidade de retenção de água. Já nos sistemas tripoliméricos, não foram observados coacervados devido ao favorecimento das interações entre as proteínas que ocasionou um aumento dos valores de capacidade de retenção de água das amostras. A gelana e as proteínas do soro apresentaram incompatibilidade termodinâmica em altas concentrações poliméricas, confirmada pelos ensaios de solubilidade protéica em água, levando a formação de sistemas mais frágeis, menos deformáveis e com uma estrutura mais porosa, que contribuiu para o aumento da capacidade de retenção de água e redução da sinerese dos mesmos. O uso de gelana em estado desordenado no preparo das amostras com alta concentração protéica induziu a formação de complexos eletrostáticos entre as proteínas e as moléculas de gelana individuais, diminuindo a rigidez dos sistemas / Abstract: As the ingredient interactions are important for the development of new milk products and for the control and management of its stability and texture properties, the aim of this work was to elucidate the milk proteins and gellan gum interactions. The effect of different concentrations of gellan gum, sodium caseinate and whey protein concentrate, as well as the polysaccharide conformational transition on the systems texture properties, microstructure and water release were studied. The gellan gum conformational transition was studied in different pH values by oscillatory shear measurements at low frequencies. It was observed that the conformational polysaccharide transition (coil-helix) was thermoirreversible at pH 3.5 while at higher pH values the gels were temperature reversible. Moreover, systems at pH 3.5 showed higher viscosity and storage modulus, but at 5.3 ¿ 7.0 pH range it was not observed significant differences on the material rheological properties. Protein-polysaccharide systems showed different structures according to the polymers concentration and polysaccharide conformation, resulting on variations of its mechanical properties, water binding and solubility. Bi-polymeric systems composed of caseinate and gellan formed coacervates at high protein concentration leading to a compact structure which reflected in higher rupture stress, elasticity and water holding capacity. Nevertheless, on multipolymeric samples it was not observed coacervates probably due the enhance of protein-protein interactions that lead to increase on water holding capacity values. Gellan gum and whey proteins showed thermodynamic incompatibility at high polymer concentrations, confirmed by the solubility measurements, and induced the formation of weaker and less deformable gels, which had a porous structure with more ability to hold water. The use of coil gellan on the preparation of the samples with high protein concentration resulted on electrostatic complexes formation between the proteins and the individual gellan molecules, reducing the gels hardness / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Miriam Dupas Hubinger / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_EdmeiaSabadini_D.pdf: 3460318 bytes, checksum: 852074cc798cd99ff46cf910e7887c71 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Foram estudadas as interações entre as proteínas do leite e a carragena em sistemas acidificados com glucona-delta-lactona (GDL) contendo ou não co-solutos, como açúcar (sacarose) e a mistura salina KCl/NaCl, na formação/obtenção de géis. Foi possível avaliar o efeito das variáveis de composição (concentrações de caseinato de sódio, concentrado protéico do soro, carragena, sacarose ou mistura salina KCl/NaCl) e condições de processo (temperatura de mistura dos componentes, tempo de aquecimento e velocidade de agitação) nas propriedades mecânicas e da capacidade de retenção de água dos géis protéicos acidificados, utilizando a metodologia de planejamento experimental fatorial. Essas análises foram complementadas com microscopia eletrônica de varredura e calorimetria diferencial de varredura. Nos géis obtidos com adição de sacarose verificou-se que a concentração de carragena foi a variável de maior contribuição ao aumento da dureza, deformabilidade e firmeza dos géis. Através dos ensaios de relaxação de tensões, verificou-se que o módulo elástico foi fortemente influenciado pelas interações entre a carragena e o caseinato de sódio, na presença do açúcar. O gel mais forte foi obtido em altas concentrações de biopolímeros, sendo o efeito da sacarose associado à diminuição das interações polissacarídeo-solvente. Na análise dos ensaios de ruptura e de relaxação de tensões constatou-se que os géis com a adição da mistura salina (KCl/NaCl), comportaram-se de maneira diferente dos com e sem sacarose. Foram estruturalmente muito mais frágeis e, em certas formulações, não se formou gel, sendo a força iônica e a temperatura de processo, as variáveis que definiram as características reológicas do sistema com sal. Pode-se observar o efeito negativo da concentração do concentrado protéico do soro (CPS) nas propriedades mecânicas do gel lácteo. Na avaliação da capacidade de retenção de água nos sistemas contendo sal, o comportamento foi totalmente diferente do da sacarose. A adição do açúcar promoveu o fortalecimento da rede do gel, com uma malha mais firme e coesa ao contrário do observado para os géis com adição da mistura salina KCL/NaCl / Abstract: Gel formation due to interactions between milk proteins and carrageenan in systems acidified by glucono-delta-lactona (GDL) with or without co-solutes like sugar (sucrose) and KCl/NaCl, were studied. A factorial experimental design was used to determine the effect of several variables, such as: the composition of the system (concentrations of sodium caseinate, whey protein concentrate, carrageenan and sucrose or a KCl/NaCl mixture); the process conditions (temperature of the mixture, heating time and stirring speed), on the mechanical properties of the acidified gels, as well as their water holding capacity. Scanning Electronic Microscopy and Differential Scanning Calorimetry were also used to complement the studies. In the gels containing sucrose, the concentration of carrageen was the more important variable with respect to the increase in hardness, rigidity and consistence of the gels. Using the stress relaxation experiments, it was observed that the elastic modulus was highly affected by the interactions between the carrageenan and sodium caseinate if sucrose was present. The strongest gel was obtained with the higher concentrations of the biopolymers, and this can be attributed to a decrease in the interactions between the polysaccharides and the water. In the presence of salts (KCl/NaCl) the stress relaxation and rupture experiments showed that the gels obtained were different from those obtained with the addition of sucrose or without a solute. The gels containing salts were much weaker and in some cases failed to form a gel. For these gels, the ionic strength and the temperature were the more important variables affecting the rheological properties of the gels. On the other hand, a negative effect of the concentration of whey protein concentrate on the mechanical properties of the lacteous gels could also be observed, due to strong interactions between the sodium caseinate and carrageenan. In terms of the water holding capacity, the behaviors of the gels containing salts and sucrose were again completely different. In the presence of sucrose, the molecular structure of the gel became stronger and cohesive, the opposite effect being observed in gels containing salts (KCl/NaCl) / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Pedro Eduardo de Felicio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_RachelVirginiaCarvalhodeCampos_M.pdf: 21391234 bytes, checksum: 9704c6b584a0d7bc76348477fb39fd91 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho visou avaliar o comportamento funcional dos produtos resultantes das interações entre a fibra de colágeno e as fibras musculares em dois cortes do quarto dianteiro bovino, formados pelos músculos Tríceps braquial e Peitoral profundo. A formulação base da salmoura era constituída por uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) fixada em 1,0% de concentração. Variou-se a concentração de tripolifosfato de sódio (TPF) ao máximo de 0,4%; o nível de solução injetada entre 10% e 30% e a concentração da fibra de colágeno a ser adicionada em cada um dos níveis injetados entre 0,1% e 0,3% no produto final. Esta concentração respeita as recomendações do fabricante, que estabelece em 1% o limite máximo de fibra de colágeno no produto final porque tem início a percepção sensorial do sabor e aroma característico de colágeno, indesejável ao consumidor. A amostra padrão consistiu do corte de referência injetado nos níveis estipulados com salmoura constituída somente por uma solução de NaCl a 1%. Para avaliar a qualidade funcional dos cortes utilizados foram efetuadas as análises de pH, capacidade de retenção de água, composição centesimal e teor de colágeno total, em etapa anterior à injeção. As análises microbiológicas seguiram o padrão exigido pela ANVISA na RDC nº. 12, de 12 de janeiro de 2001. Os cortes injetados foram embalados a vácuo e permaneceram em repouso por 24 horas a 4 ºC. Após este período analisou-se a capacidade de retenção de água (CRA) e as perdas durante esta estocagem, só então, passaram pelo processo de cocção industrial usado para a fabricação de ¿Cooked Frozen Beef¿ (CFB), permanecendo estocados em câmaras a -20 ºC durante o período de realização das análises. Para verificar o comportamento funcional, as amostras foram avaliadas quanto a sua maciez objetiva (força de cisalhamento), análise do perfil de textura (TPA), perdas na estocagem e na cocção, bem como o rendimento do processo. Os resultados obtidos foram avaliados através da análise de superfície de resposta. O rendimento do processo foi beneficiado pela presença da fibra de colágeno na formulação injetada, porém, para os dois cortes estudados, este aumento foi inversamente proporcional ao nível de injeção aplicado. A adição da fibra de colágeno na formulação injetada atuou favoravelmente ao acréscimo da capacidade de retenção de água, para os dois cortes musculares estudados, independentemente da presença de tripolifosfato de sódio na formulação, desde que a taxa de injeção fosse mantida em valores menores de 20%. Teores maiores que 0,14% da fibra de colágeno na formulação injetada promoveram um aumento acentuado nos valores de força de cisalhamento observados no m. Tríceps braquial. O m. Peitoral profundo apresentou valores relativamente mais altos de força de cisalhamento que os observados para o m. Tríceps braquial. As diferenças de comportamento entre os cortes musculares merecem estudo posterior. A análise do perfil de textura não apresentou respostas confiáveis nas condições deste trabalho. Esta observação pode ser um reflexo do próprio delineamento experimental proposto, mas existe a possibilidade de ser atribuída às inúmeras variáveis envolvidas no processo / Abstract: This project evaluated the functional behavior of the resulting products of the interactions between collagen fibers and muscular fibers in two boneless cut of bovine forequarter: Brisket and Clod, Pectoralis profundi and Triceps brachii muscles, respectively. The base of the enhance formulation was 1.0 % aqueous solution of sodium chloride (NaCl). The TPF concentration was varied to a maximum of 0.4%, the level of injected solution was varied between 10% and 30%, and the concentration of collagen fibers to be added in each of the injected levels was varied between 0.1%, and 0.3% in the final product. This variation is in accordance with the manufacturer¿s recommendation of a maximum of 1% collagen fiber in the final product. This limit is set because the characteristic flavor of collagen is undesirable to the consumer. The main sample was the reference cut injected at the specified levels with the standard brine solution made only by 1% NaCl solution. The following properties of the cut were evaluated before injection: pH, water hold capacity, and centesimal composition of the total collagen. The microbiological analyses followed the requirements of ANVISA in RDC nº. 12, from January 12th, 2001. The injected cuts were wrapped in vacuum and were stored for 24 hours at 4 ºC. After this period the water hold capacity was analyzed (WHC), and the losses from storage passed through the industrial cooking process used for the production of ¿Cooked Frozen Beef¿ (CFB). Throughout the analysis period the cuts remained stored in chambers at -20 ºC. To analyse the functional behavior, the following properties were evaluated: objective tenderness by shear force and texture profile analysis (TPA), losses in storage and cooking, and the process effectiveness. The results obtained were evaluated through surface response analysis. The process benefited from the collagen fiber in the injected formulation. In the two cuts studied this benefit was inversely proportional to the level of the applied injections. The fiber addition in the injection formulation positively impacted the water hold capacity for both studied cuts, independent of the presence of TPF in the formulation. This benefit occurred as long as the injection level was maintained below 20%. Levels higher than 0.14% of the collagen fiber in the injected formulation promoted a substantial increase in the shear force values observed in the Triceps brachii muscle samples. The .Pectoralis profundi muscle displayed shear force values relatively higher than those observed for Triceps brachii muscle. Further researches should investigate the differences between the muscular cuts behavior. A texture profile analysis did not provide reliable data for the conditions in this study. This outcome may be a result of an error in the experimental design protocol, or it could be attributed to unexpected variables involved in the process / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos