Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:28:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CiroVelasquez_HectorJose_D.pdf: 3600504 bytes, checksum: efd0571f00b5ea398f5836590f0165bb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Suspensões de gomas xantana e de l-carragena foram secas usando um secador de leito de jorro fluidizado com partículas inertes de vidro e plásticas de ABS (acrylonitrile butadine styrene). O processo de secagem foi avaliado quanto ao desempenho do secador (eficiência de produção de pó e retenção de sólidos), características fluidodinâmicas (velocidades da partícula inerte no jorro e ânulo, queda de pressão no leito, largura da fonte, altura máxima de jorro, distribuição de temperaturas no leito) e qualidade do produto final obtido (propriedades reológicas e teor de umidade). Um planejamento fatorial 23 com 2 pontos centrais e 6 pontos axiais e superfícies de resposta foi usado para determinar o efeito das condições de secagem (temperatura de ar, vazão de suspensão e vazão de ar no jorro e ânulo) sobre o processo e na qualidade do produto final. Os resultados mostraram que foi possível obter produto reconstituído de pó de xantana usando vidro ou ABS como inerte. No entanto, para suspensões de l- carragena não foi possível a secagem com partículas esféricas de vidro devido à alta tensão superficial e baixo ângulo de contato. De acordo com os resultados do planejamento experimental, a eficiência de produção média de pó de goma xantana usando vidro como inerte foi de 28% com uma retenção de sólidos de 65%, enquanto que usando ABS a produção média foi de 45% e a retenção de sólidos de 49%, ou seja, o melhor desempenho do secador ocorreu quando ABS foi empregado como partícula inerte. Para a secagem de suspensões de l-carragena com partículas de ABS a eficiência de produção média de pó foi de 23% e a retenção media foi de 71%. A variável mais relevante na secagem das suspensões de gomas xantana e carragena foi a vazão de suspensão, sendo que um aumento desta variável produziu um baixo rendimento de pó e aumentou a retenção de sólidos dentro do leito. A queda de pressão do leito apresentou uma variação periódica indicando uma instabilidade fluidodinâmica. A distribuição de temperatura no leito mostrou uma operação quase isotérmica e que o processo evaporativo ocorreu principalmente na zona do jorro e base do ânulo. A velocidade da partícula no jorro foi dependente da vazão de ar na região do jorro, enquanto que a velocidade da partícula dentro no ânulo foi função da vazão de suspensão e também da vazão de ar que passava pelo jorro. A xantana obtida pela secagem em jorro fluidizado formou suspensões de natureza altamente pseudoplástica e com propriedades viscoelásticas de gel fraco. A vazão de alimentação da suspensão (=1 g/min) foi um fator importante para a preservação da qualidade reológica. A secagem de suspensões de goma xantana realizada em condições ótimas, tanto em leitos com partículas de ABS quanto de vidro, não mostrou efeito na qualidade reológica do produto. O produto reconstituído de l-carragena obtido nas condições otimizadas de secagem também formou suspensões de natureza altamente pseudoplástica, porém com propriedades viscoelásticas características de suspensões altamente diluídas (G''>G'), mostrando valores de viscosidade, módulos elástico (G') e de perda (G'') menores que o produto comercial e portanto uma perda de qualidade do produto. Nas condições de melhor desempenho do secador, as suspensões de l-carragena foram mais susceptíveis a sofrer mudanças em sua estrutura molecular que a goma xantana / Abstract: Xanthan and l-carrageenan suspensions were dried using a two dimensional spouted fluidized bed dryer with inert particles of glass and ABS (acrylonitrile butadine styrene).The dryer performance (powder production and solid retention), fluid flow characteristics (particle velocity in the spout and annulus, pressure drop, fountain width, maximum spout height, distribution of temperatures inside the bed) and quality properties of final product (rheological properties and moisture content) were evaluated. A complete 23 factorial design with 2 central points and 6 axial points together with response surfaces analysis was used to determine the effect of the drying conditions (drying temperature, suspension mass flow and air flow in the spout and annulus) on the drying process and final product. The results showed that it is possible obtain a reconstituted powder of xanthan gum using glass and ABS as inert particles. However, for suspensions of l- carrageenan was not possible the drying with glass spherical particles due to high superficial tension (low angle of contact). According to results of experimental design the mean powder production of xanthan gum using glass as inert was of 28% with a solid retention of 65%, whereas using ABS the mean powder production was of 45% with a solid retention of 49%, thus the best performance of the drier occurs when the bed with ABS is operated. In addition, the drying of l carrageenan suspensions with ABS particles showed a me n production of 23% with a solids retention of 71%. The most significant variable in the drying of the suspensions of xanthan and l carragena gum was the suspension mass flow rate where an increases produces a diminishing of the powder production increasing the solids retention in the bed. The pressure drop in the bed presented a periodic variation with the processing time indicating a hydrodynamics instability. The temperature distribution in the bed showed that annulus zone operated almost isothermally and that the spout zone and the annulus base are the zones where occurs the evaporative process. The particle velocity in the spout depends upon of the air flow in the spout, whereas the particle velocity in the annulus is function of the aeration and suspension mass flow rate. The reconstituted xanthan powder produced suspensions of highly pseudoplastic nature and with viscoelastic weak gel properties. The suspension mass flow rate (=1 g/min) was a factor important to preserve its rheological quality. To xanthan gum the drying operating conditions evaluated in the optimum point showed that the inert particle (ABS and glass) not influenced on the rheological quality of the reconstituted product. The l-carrageenan suspensions evaluated in the drying optimum conditions formed suspensions of highly pseudoplastic nature with viscoelastic properties of suspensions highly diluted (G''>G'). Also, the rheological and viscoelastic characteristics as viscosity, storage (G') and loss moduli (G'') are lower than commercial gum indicating a severe loss of product quality. In the conditions of better performance of the dryer, the suspensions of l- carrageenan were more sensitive to suffer changes in its molecular structure than the xanthan gum / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takeuchi_KatiuchiaPereira_D.pdf: 2512071 bytes, checksum: bf144af04917964fdd59c0d4a482b84e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A avaliação do processo de gelificação ácida de caseinato de sódio (CS) induzida por glucona-d-lactona (GDL) foi realizada em diferentes taxas e com ampla faixa de concentração de proteína (2-6% p/p). A cinética de acidificação e gelificação foi avaliada desde o pH 6,7 até o ponto isoelétrico das caseínas através da medida de pH e de propriedades mecânicas obtidas em compressão uniaxial (tensão e deformação na ruptura). A formação da rede do gel foi mais influenciada pelas interações eletrostáticas do que pelas diferentes taxas de acidificação, principalmente em pH próximo ao pI das caseínas. Além disso, interações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio também estiveram envolvidas na estabilização da estrutura da rede, promovendo géis mais fortes. Também foi avaliado o processo de gelificação de proteínas do leite em pH 6,7 em sistemas contendo carragena. Neste caso, a ?-carragena foi adicionada em concentração de 0,3 a 0,8% (p/p) em misturas contendo caseinato de sódio (2 a 8% p/p), isolado protéico de soro (0,5 a 7% p/p) ou sacarose (5 a 30% p/p). Estes sistemas foram estudados a partir de ensaios reológicos em cisalhamento oscilatório, propriedades mecânicas e microestrutura. A temperatura de início da gelificação ou do desenvolvimento de estrutura (Ts) aumentou com a concentração de carragena em sistemas puros, enquanto que a presença de sacarose ou isolado protéico de soro promoveu um aumento da Ts e a adição de caseinato de sódio não modificou esta temperatura, em relação aos géis puros. Após a fomação do gel, um aumento da concentração de carragena levou a géis mais elásticos, rígidos, deformáveis e firmes, sendo que a adição de sacarose exerceu pouco efeito nas propriedades reológicas destes sistemas. A adição de isolado protéico de soro enfraqueceu a rede do gel em baixas concentrações (até 3%), mas houve formação de uma rede mista em maiores concentrações, sem demonstração de sinergismo entre os biopolímeros. A mistura de carragena e caseinato de sódio mostrou sinergia até 5% (p/p) desta proteína e para maiores concentrações, ocorreu o enfraquecimento da rede, diminuição da rigidez e firmeza do gel, provavelmente relacionada à micro-separação de fases, observada por microscopia confocal. Os espectros mecânicos mostraram que a maioria destes sistemas mistos apresentou comportamento de gel fraco, devido ao efeito simultâneo das interações físicas e incompatibilidade termodinâmica. No entanto, géis fortes foram observados na maior e menor concentração de carragena e caseinato de sódio, respectivamente, indicando a importância da interação eletrostática entre estes dois biopolímeros. O aumento da concentração de carragena e de proteínas promoveu um aumento da heterogeneidade da microestrutura do gel e a intensidade de interações repulsivas entre os biopolímeros e a formação da rede do gel, dominado pela carragena, afetou de maneira complexa as propriedades físicas destes sistemas / Abstract: Evaluation of acid-induced sodium caseinate (CS) gelation promoted by glucono-d- lactone (GDL) was performed at different acidification rates with several protein concentrations (2-6% w/w). The kinetics of acidification and gelation were followed from pH 6.7 to the isoelectric point of casein by evaluation of the pH and mechanical properties using uniaxial compression measurements (stress and strain at rupture). Gel network formation was more influenced by electrostatic interactions than different acidification rates, showing the contribution of rearrangements of bonds to strengthening the network, mainly at steady-state pH close to pI of caseins. Besides the hydrophobic interactions and hydrogen bonds were also important forces involved in structure stabilization, leading to stronger gels. Moreover, evaluation of gelation process of milk proteins at pH 6.7 in systems containing ?-carrageenan. In this study, the ?-carrageenan was added at concentration from 0.3 to 0.8% (w/w) into mixtures containing sodium caseinate (2 a 8% w/w), whey protein isolate (0.5 a 7% w/w) or sucrose (5 a 30% w/w). This systems was analysed using rheological measurements under oscillatory shear, mechanical properties and microstructure. The temperature at which structure development began or initial of gelation (Ts) augmented with increasing carrageenan concentration for pure systems, but sucrose or whey protein isolate addition promoted an increase of Ts and sodium caseinate did not affect this temperature, in relation to pure gel. After gel formation, increasing carrageenan concentration promoted more elastic, stronger, deformable and firmer, as well as sucrose addition showed a little effect to decrease elastic character of gel. Whey protein addition weakened gel network at lower concentrations (up to 3% w/w), but at higher concentration was observed a mixed gel network entanglement of carrageenan and whey protein, without sinergism between this biopolymers. Mixed gels of carrageenan and sodium caseinate showed synergism up to 5% (w/w/) of this protein and increasing concentration led to weaken the gel network, decreasing the rigidity and the firmness of gel, probably related to micro-phase separation, observed by confocal microscopy. Mechanical spectra showed that most of mixed systems presented weak gel behaviour, due to simultaneous effect of physical interactions and thermodynamic interactions. However, stronger gels were formed at higher and lower concentration of carrageenan and sodium caseinate, respectively, which indicate the relevance of electrostatic interactions between these biopolymers. Increasing carrageenan and proteins concentrations led to greater microstructure heterogeneity and increased repulsive interactions between biopolymers and thus gel formation, dominated by carrageenan, affected in a complex way the physical properties of these systems / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perrechil_FabianadeAssis_D.pdf: 11335528 bytes, checksum: 434b9b3fbcb285d59ca3a70da948903d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A microencapsulação é uma técnica que vem sendo amplamente estudada para a proteção de compostos bioativos e controle de sua liberação. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi produzir micropartículas através da extrusão de emulsões estabilizadas por biopolímeros (caseinato de sódio e ?-carragena) em solução de cloreto de potássio para a encapsulação de compostos hidrofóbicos. Na primeira parte deste estudo, o processo de extrusão em um atomizador foi estudado através da produção de microgéis a partir de soluções aquosas de caseinato de sódio (Na-CN) e ?-carragena. Os efeitos da vazão de alimentação, vazão de ar comprimido no bico atomizador, viscosidade e tensão superficial das soluções foram avaliados experimentalmente e através da análise de parâmetros adimensionais. Os resultados mostraram que os menores microgéis foram obtidos com a menor vazão de alimentação, menor viscosidade da solução biopolimérica e maior vazão de ar comprimido. No entanto, a esfericidade dos microgéis foi principalmente influenciada pela tensão superficial das soluções. Na segunda etapa do trabalho, emulsões óleo-água (O/A) multicamadas estabilizadas por caseinato de sódio e ?-carragena foram estudadas com o intuito de determinar as condições de maior estabilidade em pH 7 e 3,5. Em pH 7, o fenômeno de floculação por depleção ocorreu em elevada concentração de ?-carragena, enquanto que em pH 3,5 foi observada a floculação por ponte (bridging flocculation) em menores concentrações de polissacarídeo. Emulsões estáveis foram produzidas na maior concentração de polissacarídeo (1% m/v) em ambos os valores de pH (7 e 3,5) devido ao aumento da viscosidade da fase contínua. Na terceira parte do estudo, microesferas com potencial para encapsulação de compostos hidrofóbicos foram produzidas a partir da gelificação iônica das emulsões multicamadas e avaliadas quanto à estabilidade em diferentes meios. As microesferas produzidas em pH 3,5 foram mais estáveis do que aquelas preparadas em pH 7, sendo que ambas foram altamente estáveis quando dispersas em soluções de cloreto de potássio com concentrações superiores a 0,75% (m/v). Na última etapa do trabalho foi avaliado um exemplo de aplicação das microesferas para encapsulação de triptofano. Nesta etapa, as propriedades reológicas de suspensões de microgéis também foram estudadas com o intuito de verificar a sua influência na textura dos produtos. A eficiência de encapsulação do triptofano nas microesferas foi baixa (~30%), o que pode ser explicado pelo elevado tamanho dos poros do gel que não impediu a difusão desse composto de baixa massa molecular. No entanto, a liberação do bioativo foi bastante baixa quando as micropartículas foram diluídas em solução aquosa. Além disso, suspensões de microesferas com menores diâmetros e formatos mais esféricos apresentaram pouca influência na textura, mostrando sua potencial aplicação em produtos contendo elevada quantidade de água / Abstract: Microencapsulation is a technique widely used for the protection of bioactive compounds and for controlling their release. In this context, the general purpose of this work was to produce microbeads through the extrusion of biopolymer-stabilized emulsions (sodium caseinate and ?-carrageenan) in a potassium chloride solution, aiming the encapsulation of hydrophobic compounds. In the first part of this work, the extrusion process was studied in an atomizer, producing microgels from aqueous solution of sodium caseinate (Na-CN) and ?-carrageenan. The effect of feed flow rate and compressed air flow rate in the atomizer nozzle, viscosity and surface tension of solutions were evaluated experimentally and through the analysis of dimensionless parameters. The results showed that smaller microgels were produced using lower feed flow rate, lower viscosity and higher compressed air flow rate. Nevertheless, the sphericity of microgels was mainly influenced by the surface tension of solutions. In the second step of this work, oil-in-water (O/W) multilayered emulsions stabilized by sodium caseinate and ?-carrageenan were studied in order to determine the conditions of higher stability at pH 7 and 3.5. At pH 7, depletion flocculation occurred at high ?-carrageenan concentrations, while at pH 3.5, bridging flocculation was observed at lower polysaccharide concentrations. Stable emulsions were produced in the highest polysaccharide concentration (1% w/v) in both pH values (7 and 3.5) due to the increase of viscosity of the continuous phase. In the third part of this study, microbeads potentially useful for encapsulation of hydrophobic compounds were produced by ionic gelation of multilayered emulsions and evaluated in relation to stability in different media. The microbeads produced at pH 3.5 were more stable than those prepared at pH 7 and both were highly stable when dispersed in solutions with more than 0.75% (w/v) potassium chloride. In the last step of this study, an example of microbead application for encapsulating tryptophan was evaluated. In this step, the rheological properties of suspensions of microgels were also studied in order to verify their influence on the texture of products. The encapsulation efficiency of tryptophan in the microbeads was low (~30%), which was attributed to the large pore size of the gel matrix that could not hinder the diffusion of this low molecular weight compound. However, the release of bioactive was very low when the particles were diluted in aqueous solution. Moreover, suspensions of microbeads with smaller diameters and more spherical shape showed little influence on the texture, exhibiting their potential application in products with high water content / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Alexandre.pdf: 806029 bytes, checksum: 44b9b6a660261e24894a5080f79427ab (MD5) Previous issue date: 2006-02-16 / Para a redução de gorduras em produtos cárneos; além de utilização de cortes mais magros; é possível adicionar substituintes de gorduras; como amidos e gomas. Segundo a legislação brasileira; a adição de carragena em presunto é facultativa; contudo; não é permitida a adição de amido neste tipo de produto. Neste trabalho; utilizou-se um planejamento fatorial 2² com duplicata no ponto central; variando amido (0 a 2%) e carragena (0 a 1%) em presunto de peru. Tanto o amido quanto a carragena apresentaram efeitos negativos para perda por cozimento e para a perda por reaquecimento; indicando que a presença destes hidrocolóides favoreceu a permanência de água nos produtos. Contudo não houve diferenças significativas de pH; e na composição centesimal; tensão de cisalhamento e avaliação sensorial. Além disto; uma característica de sinergismo entre os polissacarídeos foi notada. Amostras elaboradas com 1% de carragena apresentaram formação do exsudado gelatinoso; mas as amostras que continham 1% de carragena e 2% de amido não apresentaram este defeito. O amido; portanto; reduz a formação de exsudado gelatinoso em presunto cozido de peru adicionado de carragena. A utilização de amido em presunto; melhorou algumas características físico-químicas; reduziu defeitos e não houve diferença sensorial quando comparado ao padrão brasileiro sem adição de amido.

Orientador: Mirna Lucia Gigante / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hatanaka_CamilaLie_M.pdf: 549349 bytes, checksum: c5f48036602609500f035f399d2cb21c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Atualmente a adição de hidrocolóides é um recurso utilizado em produtos lácteos para modificar a textura ou evitar defeitos como a sinérese. Hidrocolóides são utilizados como agentes espessantes, gelificantes e estabilizantes, e podem apresentar características sinérgicas quando utilizados em conjunto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de goma tara e carragena sobre a sinérese do iogurte firme desnatado. Os iogurtes foram fabricados com leite desnatado reconstituído adicionado de goma tara e carragena, em concentrações variando de 0 a 0,0585%, em combinações previstas pela metodologia de superfície de resposta. Após aproximadamente 48 horas de armazenamento refrigerado, determinou-se a composição dos iogurtes e a sinérese, que foi avaliada de três formas distintas: sinérese espontânea, por drenagem e por centrifugação. A goma tara afetou significativamente a sinérese do produto, que aumentou em concentrações superiores a 0,0293%, independentemente da sua forma de avaliação. A sinérese não foi significativamente afetada pela adição de carragena e nem pela interação entre os polissacarídeos. As concentrações escolhidas para fabricação e avaliação dos iogurtes durante o armazenamento refrigerado (29 dias) foram iogurte controle (sem adição de polissacarídeos), iogurte com 0,02% de goma tara e iogurte com 0,02% de tara + 0,02% de carragena. Após aproximadamente 24 horas os iogurtes foram avaliados quanto à composição centesimal. Durante o armazenamento refrigerado, após 1, 8, 15, 22 e 29 dias de fabricação os produtos foram avaliados quanto à sinérese espontânea, firmeza, e pH para acompanhamento da pós-acidificação. A sinérese espontânea foi significativamente afetada pelos tratamentos, sendo que a menor liberação de soro foi observada para o iogurte fabricado com goma tara e carragena, enquanto que o iogurte que continha apenas goma tara apresentou maior sinérese. A firmeza foi significativamente afetada pelos tratamentos. O iogurte fabricado com goma tara e carragena apresentou menor firmeza quando comparado ao iogurte controle, sendo que ambos não diferiram significativamente do iogurte fabricado com goma tara. Durante o tempo de armazenamento refrigerado a firmeza dos iogurtes aumentou significativamente. Os tratamentos afetaram significativamente a pós-acidificação dos iogurtes, sendo que o iogurte controle apresentou menor pH quando comparado ao iogurte fabricado com adição de goma tara e carragena. O pH de todos os produtos diminuiu significativamente nos primeiros 8 dias de armazenamento refrigerado, mantendo-se estável após esse período / Abstract: Nowadays, the hydrocolloids addition is an applied mean to modify the texture or to avoid defects, such as syneresis, in dairy products. Hydrocolloids can be utilized as thickening, gelling and stabilizing agents, and can show synergistic features when applied along each other. The objective of this research was to evaluate the effect of addition of tara gum and carrageenan on the syneresis of non-fat set yogurt. Non-fat reconstituted milk added with carrageenan and tara gum in concentrations from 0 to 0.0585%, at combinations given by response surface methodology, was used. Composition and syneresis (spontaneous, by drainage, and by centrifugation) evaluations were done after 48 hours of cold storage. Tara gum significantly affected the syneresis, increasing it in concentrations higher than 0.0293%, independent of the type of syneresis evaluation. The effects of carrageenan and polysaccharides¿ interaction on the syneresis were not significative. The concentrations evaluated during 29 days were control yogurt (no polysaccharide addition), yogurt with 0.02% of tara gum and yogurt with 0.02% of tara gum and 0.02% of carrageenan. Composition was evaluated approximately after 24 hours. The pH (for post-acidification evaluation), spontaneous syneresis and firmness were evaluated during the cold storage at 1, 8, 15, 22 and 29 days after manufacture of yogurts. Natural syneresis was affected by the treatments and yogurt with tara gum and carrageenan showed the lowest whey-off, while the yogurt containing only tara gum showed the highest syneresis. Firmness was significantly affected by treatments. The lowest firmness was observed in yogurt containing carrageenan and tara gum, when compared to control yogurt, but both yogurts didn't differed from yogurt containing only tara gum. Yogurt firmness increased during cold storage. Regarding the post-acidification, the treatments significantly affected the pH and the control yogurt showed the lowest pH, if compared to yogurt manufactured with tara gum and carrageenan. The pH of all yogurts significantly decreased at the first eight days of cold storage, stabilizing during cold storage / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Marcelo Cristianini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T00:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torrezan_Renata_D.pdf: 7323790 bytes, checksum: 207de2c2a0d4ced64e9eb7e22e1a3857 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O isolado proteico de soja (IPS) é um produto com pelo menos 90% de proteínas que, devido às suas características físico-químicas, possui certas propriedades funcionais tecnológicas que influenciam a sua aceitação e utilização como ingrediente em produtos cárneos, alimentos infantis, bebidas e produtos de panificação. Os polissacarídeos, pectina e k-carragena são utilizados em alimentos como espessantes, geleificantes e estabilizantes de emulsões. Neste trabalho foram avaliados os efeitos do tratamento sob alta pressão, utilizando-se os dois tipos de equipamentos existentes no mercado: isostático e dinâmico, sobre as características funcionais tecnológicas (solubilidade e índice de atividade emulsificante - IAE) do isolado proteico de soja, como também da mistura de isolado proteico de soja com pectina e k-carragena, com o equipamento isostático. No caso do equipamento isostático, foram também analisadas as propriedades reológicas ¿ G¿ e G¿¿. Para a análise dos efeitos do tratamento sob alta pressão isostática sobre o isolado proteico de soja foi utilizado o planejamento fatorial completo (23), cujas variáveis independentes foram a concentração de proteína, pH e nível de pressão. Para o equipamento dinâmico as variáveis foram o pH e o nível de pressão aplicado. Um planejamento fatorial fracionário (24-1) foi utilizado inicialmente, para os sistemas proteína de soja¿polissacarídeos para avaliar os efeitos das variáveis independentes (concentração de isolado de soja, concentração de polissacarídeo utilizado - pectina ou k-carragena, pH e nível de pressão isostática) e posteriormente foi realizado um planejamento fatorial completo (23) fixando-se a concentração de IPS em 1%, obtendo-se as superfícies de resposta. De cada planejamento fatorial completo foram selecionados os ensaios que apresentaram as maiores respostas em cada característica funcional (solubilidade, índice de atividade emulsificante e conforme o caso, G¿) e avaliadas também o teor de sulfidrila livre, comportamento eletroforético, grau de desnaturação das proteínas (calorimetria diferencial de varredura), perfil cromatográfico e documentação da microestrutura (microscopia eletrônica de varredura). A solubilidade proteica foi fortemente influenciada pela variável pH em todas as faixas de pH estudadas, tanto quando se utilizou apenas a proteína de soja quanto da sua utilização adicionada de pectina e k-carragena, para ambos os equipamentos de alta pressão utilizados: isostático e dinâmico. Quando se trabalhou apenas com a proteína de soja, utilizando-se o equipamento de alta pressão isostática na faixa de pH mais baixa (2,66 ¿ 4,34) o valor de IAE foi máximo nos tratamentos sob baixa pressão. Na faixa de pH de 5,16 a 6,84 os valores mais altos de IAE foram obtidos na região de valores centrais de pressão e de baixo pH. Quando se adicionou pectina ou k-carragena à proteína de soja o IAE atingiu valores mais altos para os tratamentos sob pressão isostática nos pontos extremos (mais baixos ou nos mais altos). Quando se utilizou o equipamento sob alta pressão dinâmica os maiores valores de IAE estão próximos aos ponto isoelétrico da proteína de soja. Em todos os experimentos realizados no equipamento isostático o módulo de perda ou componente viscoso (G¿¿) foi o componente dominante, exibindo um comportamento predominantemente viscoso. A análise das amostras selecionadas em cada experimento com os maiores valores de solubilidade proteica, IAE e quando foi o caso G¿¿ utilizando apenas a proteína de soja ou misturas da proteína de soja com pectina ou k-carragena mostraram que o tratamento sob alta pressão isostática e dinâmica diminuíram em maior ou menor grau o teor de sulfidrila livre de todas as amostras analisadas, evidenciando uma mudança na molécula da proteína confirmada pelas alterações observadas através das análises de calorimetria diferencial de varredura, cromatografia líquida de fase reversa, eletroforese e microscopia eletrônica. Foi realizada também uma avaliação sobre os efeitos do tratamento sob alta pressão isostática (200-700 MPa) sobre os fatores antinutricionais teor de fitato e inibidor de tripsina, constatando-se que a alta pressão não alterou os teores do inibidor de tripsina; porém, não foram detectadas concentrações de fitato após este tratamento / Abstract: Soy protein isolate (SPI) contains at least 90% protein and its physics and chemical properties define some functional properties that influence its use and acceptance as an ingredient in meat products, baby foods, beverages and bread products. The polysaccharides pectin and k-carrageenan are used as a thickening, gelation and emulsion stabilising agent in some food products. The effects of isostatic and dynamic high pressure on functional properties (solubility and emulsifying activity index ¿ EAI) of SPI alone as well of SPI mixed with pectin and k-carrageenan (only for isostatic high pressure treatment) were evaluated in this work. For isostatic high pressure processing the rheological properties G¿ and G¿¿ were also evaluated. To analyse the effects of isostatic high-pressure treatment on SPI a complete factorial design 23 was applied with protein concentration, pH and pressure as independent variables. For dynamic high-pressure treatment the variables were the pH and the pressure. Initially, to analyse the effects of independent variables (protein concentration, polysaccharide concentration ¿pectin or k-carrageenan, pH and pressure level) in mixed protein-polysaccharide systems a fractional factorial design 24-1 was applied and the protein concentration was fixed at 1% for the next complete designs. The samples with the highest effect on protein solubility, EAI and in some cases also G¿¿ value were evaluated as well by electrophoresis (Native and SDS-Page), free sulphydryl determination, reversed phase high pressure liquid chromatography (RP-HPLC), differential scanning calorimetry (DSC) and having their microstructure documented. The pH was the main factor that affecting protein solubility in all studied pH ranges, for SPI alone and SPI mixed with polysaccharides and for both high-pressure equipments. The EAI was maximum in low high-pressure treatments (200-300 MPa) with isostatic equipment for pH 2.66-4.34 range, when the system was only SPI. In pH 5.16-6.84 range the highest EAI values was in middle high-pressure values (450 MPa) and low pH. When SPI was mixed with pectin and k-carrageenan the highest values of EAI was in the extreme points of isostatic high pressure (the highest or the lower). When dynamic high-pressure equipment was used the region of the highest values of EAI was near by the soy protein isoelectric point (pI). Loss modulus (G¿) was the dominant compound in all the isostatic experiments done and exhibited a predominantly viscous behaviour. The selected samples analysis with SPI alone as well SPI mixed with pectin or k-carrageenan samples showed that isostatic or dynamic high pressure treatment decreased in some degree the free sulphydryl content of all analysed samples showing that some change occurred in soy protein molecule as confirmed by DSC, RP¿HPLC, electrophoresis and scanning electronic microscopy. The evaluation of isostatic high pressure treatment (200-700 MPa) on antinutritional factors such as phytate content and trypsin inhibitor showed that high pressure did not change the trypsin inhibitor activity but was effective in eliminating the phytate content / Doutorado / Doutor em Tecnologia 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

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doris Oliveira Gregianin.pdf: 1718205 bytes, checksum: 59a8cb966255e87e0fa3f347f2a191cb (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / The increased incidence of cardiovascular disease and various cancers have been the cause of searching for changing habits in a large portion of the population, seeking the physical activity in conjunction with the consumption of healthier foods with higher nutritional content. Considering the high biological value of the proteins of sweet whey and the recognized effect in reducing risk of cardiovascular disease of soy protein, the aim of this study was to develop a mixed chocolate-soluble soybean extract dissolved in sweet whey. The different proportions of carrageenan stabilizers, pectin and tapioca starch were defined by the experimental design of mixtures simplex centroid. By optimizing the response surface was definitely the best formulation in relation to the physic-chemical and sensory parameters. The simultaneous optimization of response variables indicated that the optimal formulation should contain 46% carrageenan and 54% pectin and 0% starch, with a desirability index of 0.929. The formulation indicated for the desirability function was made with water soluble soy extract dissolved in sweet whey and; on sweet whey with reduced lactose content. Serum was hydrolyzed by the action of lactase from Kluyveromyces lactis yeast enzyme at a concentration of 2500 NLU / L in reaction 4 hr at 37 ° C. The sensory attributes were evaluated by nine points hedonic scale and attitude scale in purchase intent. For overall impression, the formulations presented average value of 7.11 ±1.09, while purchase intent the average value was 3.99 ± 1.28, and the multiple regression models proved to be predictive. The most widely accepted formulations were those who had lower viscosity and instrumental containing pectin in its constitution. The results obtained indicate that the combination of sweet whey and soy aqueous extract is a viable option for the preparation of a chocolate beverage. It was also observed that the use of cassava starch as a thickener does not interfere negatively on the rheological and sensory characteristics and; that the combined carrageenan and pectin concentrations defined predictive model ensures greater acceptability of the product. / O aumento da incidência de doenças cardiovasculares e diversos tipos de câncer tem sido a causa da procura por mudanças de hábitos em grande parte da população, buscando-se a prática de atividades físicas em conjunto com o consumo de alimentos mais saudáveis, com maior valor nutricional. Considerando o alto valor biológico das proteínas do soro de leite doce e o reconhecido efeito na diminuição de risco de doenças cardiovasculares da proteína de soja, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um achocolatado misto de extrato hidrossolúvel de soja dissolvido em soro de leite doce. As diferentes proporções dos estabilizantes carragena, pectina e amido de mandioca foram definidas pelo planejamento experimental de misturas simplex centróide. Através da otimização da Superfície de Resposta foi definida a melhor formulação em relação aos parâmetros físico-químicos e sensoriais. A otimização simultânea das variáveis de resposta indicou que a formulação ideal deveria conter 46% de carragena e 54% de pectina e 0% de amido, com um índice de desejabilidade de 0,929. A formulação indicada pela função de desejabilidade foi elaborada com extrato hidrossolúvel de soja dissolvido em soro de leite doce e; em soro doce com teor de lactose reduzido. O soro foi hidrolisado pela ação da enzima lactase proveniente da levedura Kluyveromyces lactis, na concentração de 2.500 NLU/L numa reação de 4 horas à temperatura de 37°C. Os atributos sensoriais foram avaliados pela escala hedônica de nove pontos e escala de atitude na intenção de compra. Para impressão global as formulações apresentaram valor médio 7,11 ±1,09, enquanto que para intenção de compra o valor médio foi de 3,99 ±1,28, sendo que os modelos de regressão múltipla mostraram-se preditivos. As formulações mais aceitas foram aquelas que apresentaram menor viscosidade instrumental e que continham pectina em sua constituição. Os resultados obtidos indicam que a combinação do soro doce de leite e extrato aquoso de soja é uma opção viável para a elaboração de uma bebida achocolatada. Também foi possível observar que o uso do amido de mandioca como espessante não interfere negativamente nas características reológicas e sensoriais do produto e; que a carragena e pectinas combinadas, nas concentrações definidas pelo modelo preditivo, garantem maior aceitabilidade ao produto.