Orientador: Eunice Oba / Resumo: A congelação de sêmen é uma ferramenta de grande importância na reprodução de animais domésticos, auxiliando na difusão do do material genético, preservando-o por tempo indeterminado, além do maior aproveitamento do uso de reprodutores com genética superior comprovada. Para que a congelação de sêmen seja eficiente e alcance resultados satisfatórios com a inseminação, utiliza-se no processo o emprego de diluentes, que tem como função proteger a célula contra o choque térmico e manter o espermatozoide viável até o momento da inseminação. O uso de frações de leite como meio diluidor tem se tornado muito conhecida e de grande importância no processo, usando, por exemplo, as micelas de caseína que conferem função de proteção da membrana plasmática e manutenção da viabilidade espermática. Levando em conta essas informações, este trabalho teve como objetivo avaliar a ação do caseinato de sódio nas características seminais pós descongelação do sêmen utilizando diluentes a base de gema de ovo (BB) e o mesmo diluente acrescido de caseinato de sódio 2% (BC).No experimento I, foram colhidos 3 ejaculados de 8 animais (n=24) por eletroejaculação, este sêmen foi divido em duas alíquotas, uma era diluída em meio comercial a base de gema de ovo e a outra alíquota diluída no mesmo meio mas acrescido de 2% de caseinato de sódio, em seguida foram envasadas em palhetas francesas com volume de 0,25 ml e refrigerado 4 horas á 5 °C em seguida congelado em nitrogênio líquido. Após a congelação as amo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The reproduction of domestic animals, helping in the diffusion of the genetic material, preserving it indefinitely, in addition to the greater use of reproducers with proven superior genetics. In order for semen freezing to be efficient and achieve satisfactory results with insemination, the use of diluents is used in the process, which has the function of protecting the cell against thermal shock and keeping the sperm viable until the time of insemination. The use of milk fractions as a diluting medium has become very well known and of great importance in the process, using, for example, the casein micelles that provide a protective function of the plasma membrane and maintenance of sperm viability. Taking this information into account, this study aimed to evaluate the action of sodium caseinate on semen characteristics after semen thawed using egg yolk (BB) diluents and the same diluent plus 2% sodium caseinate (BC) In experiment I, 3 ejaculates were collected from 8 animals (n = 24) by electroejaculation, this semen was divided into two aliquots, one was diluted in commercial medium based on egg yolk and the other diluted in the same medium but added of 2% sodium caseinate, then they were packaged in French straws with a volume of 0.25 ml and refrigerated 4 hours at 5 ° C then frozen in liquid nitrogen. After freezing, the samples were evaluated by computerized analysis of sperm movement (CASA), integrity of plasma and acrosomal membranes and generation of superoxide anion... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perrechil_FabianadeAssis_M.pdf: 19952630 bytes, checksum: 207dab8eceafe0a14ef0feb6d0beb071 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Proteínas e polissacarídeos são amplamente utilizados em emulsões alimentícias como agentes emulsificantes e estabilizantes. Entretanto, a presença de ambos biopolímeros em solução aquosa pode resultar no processo de separação de fases, dependendo das condições de pH e força iônica empregadas. Esse estudo mostrou que é possível a produção de diferentes tipos de emulsões múltiplas através da mistura de emulsões óleo-água (O/A) com uma mistura de biopolímeros de fases separadas. Inicialmente, foram estudadas as propriedades de emulsões óleo água (O/A) estabilizadas por caseinato de sódio (Na-CN) sob diferentes condições de acidificação e aplicação de pressão, além das emulsões estabilizadas por Na-CN e goma jataí (LBG). A maioria das emulsões apresentou separação de fases devido ao mecanismo de cremeação, porém este processo de desestabilização foi reduzido quando existiu o aumento da viscosidade dos sistemas ou a diminuição do tamanho das gotas. A viscosidade das emulsões foi modificada pela adição de maiores concentrações de óleo e biopolímeros, e pela redução do pH em direção ao ponto isoelétrico da proteína. Já a redução do tamanho das gotas foi realizada através de aplicação de altas pressões. A homogeneização a altas pressões promoveu a formação de emulsões com tamanhos de gotas muito reduzidos (entre 0,39 e 1,50 mm), sendo possível a sua utilização para o preparo das emulsões múltiplas. Em uma segunda etapa do trabalho, um diagrama de fases foi construído para identificar a faixa de concentrações de Na-CN e LBG que resultariam em uma solução de fases separadas, bem como as condições de pH e força iônica necessárias para o processo de separação de fases. Assim, as soluções mistas Na-CN ¿ LBG formaram uma fase inferior rica em Na-CN (A1) e uma fase superior rica em LBG (A2), sendo possível a formação de emulsões água-água (A1/A2 ou A2/A1) através da mistura das fases superior e inferior em diferentes razões. A mistura de uma emulsão O/A estabilizada por Na-CN e homogeneizada a alta pressão, com soluções de fases separadas compostas pelas mesmas razões de fase superior e inferior utilizadas no preparo das emulsões A/A resultou na formação de emulsões múltiplas. Estas emulsões foram do tipo óleo-água-água (O/A1/A2) ou do tipo óleo-água/água-água (O/A1-A2/A1), dependendo da composição inicial de biopolímeros no sistema / Abstract: Proteins and polysaccharides are widely used in food emulsions as emulsifying and stabilizing agents. However, the mixture of both biopolymers in an aqueous solution can lead to a phase separation process, depending on the conditions of pH and ionic strength. This study showed that multiple emulsions can be prepared by mixing an oil-in-water (O/W) emulsion with a mixed biopolymer solution that separates into two phases. Initially, the oil-in-water emulsions (O/W) stabilized by sodium caseinate were studied at different conditions of acidification and high-pressure homogenization. Emulsions stabilized by Na-CN and LBG were also studied. Most of the emulsions showed phase separation due to the creaming mechanism, but this destabilization process was reduced with the increase of system viscosity and the decrease of oil droplet size. The emulsion viscosity was changed by addition of greater oil and biopolymer concentrations and by reduction of pH in direction to protein¿s isoelectric point, while reduction of droplet size was obtained by application of high pressure. The high-pressure homogenization promoted the formation of very small droplets (between 0.39 and 1.5 mm), which favored the production of multiple emulsions. In a second step of this work, a phase diagram was constructed to identify the range of sodium caseinate (Na-CN) and locust bean gum (LBG) concentrations where phase separation occurred and the conditions of pH and ionic strength that led to the incompatibility between them. Thus, in this conditions, the Na-CN ¿ LBG mixed solution formed a two-phase system consisting of a Na-CN ¿ enriched lower phase (W1) and a LBG ¿ enriched upper phase (W2). Water-in-water emulsions (W1/W2 or W2/W1) could be formed by blending incompatible upper and lower phases together at different ratios. Thus, multiple emulsions were prepared by mixing the O/W emulsions homogenized at high-pressure with the same incompatible solutions used to prepare the W/W emulsions. The produced multiple emulsions were the oil-in-water-in water (O/W1/W2) type or the mixed oil-in-water/water-in-water (O/W1 - W2/W1) type depending on the initial biopolymer composition of the system / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Fernanda Yumi Ushikubo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_JanainaMiranda_M.pdf: 4341938 bytes, checksum: e5e24c14ce9831be45d250772d8a9f57 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As emulsões estão presentes naturalmente em alguns alimentos ou são aplicadas devido a suas propriedades tecnológicas. Porém, as emulsões são termodinamicamente instáveis e tendem a separar de fases com o tempo. A estabilidade das emulsões pode ser melhorada utilizando agentes emulsificantes e estabilizantes. Neste trabalho foi estudada a ação simultânea de dois biopolímeros naturais para melhorar a estabilidade cinética de emulsões óleo - em - água (O/A). Conjugados formados por caseinato de sódio e goma jataí foram produzidos através da reação de Maillard em diferentes razões de proteína/polissacarídeo e tempos de reação, a fim de se obter melhor ação estabilizante que os biopolímeros individuais em emulsões preparadas em duas condições de pH. A formação dos conjugados foi confirmada pela análise de eletroforese em gel de poliacrilamida que evidenciou a presença de compostos de alta massa molecular. De modo geral, em pH 7 as emulsões foram mais estáveis que em pH 3,5, pois em pH neutro a proteína estava mais distante do seu ponto isoelétrico, sendo assim mais solúvel e carregada negativamente, resultando na repulsão eletrostática entre as gotas. As análises de microscopia confocal feitas para emulsões em pH 7 mostraram que com os conjugados formados após 24 h de reação, a distribuição da proteína na interface foi mais homogênea. No pH 3,5, não houve efeito de carga e a estabilidade das emulsões foi atribuída à presença dos polissacarídeos que promoveram maior viscosidade da fase contínua e maior espessura da camada interfacial, provocando repulsão estérica entre as gotas. Neste pH, os conjugados formados após 24 h de reação melhoraram a estabilidade das emulsões. Nas análises reológicas observaram-se maiores valores de viscosidade aparente nas emulsões com o maior conteúdo de polissacarídeo (razão 0,3), e este valor foi ainda maior em pH 7. Dessa forma, os módulos complexos (G*) das emulsões também atingiram valores mais altos em pH neutro, confirmando a melhor estruturação das emulsões. Quanto à reologia interfacial, o módulo complexo de viscoelasticidade (E*) da interface óleo ¿ solução de biopolímero na razão 0,3 apresentou valor elevado e pouca variação ao longo do tempo, caracterizando uma interface mais elástica e estável, com estrutura mais rígida devido ao polissacarídeo. Com estes resultados, pode-se afirmar que os conjugados formados em tempo iniciais de reação e compostos por maior quantidade de goma jataí melhoraram a estabilidade das emulsões devido ao efeito estérico do polissacarídeo que foi ainda mais pronunciado em pH ácido / Abstract: The emulsions are naturally present in some foods or they are applied in food products due to their technological properties. However, emulsions are termodynamically unstable and their phases tend to separate with time. The stability of emulsions can be improved by using emulsifiers and stabilizers. In this work it was studied the combined action of two natural biopolymers to improve the kinetic stability of oil-in-water emulsions (O/W). Conjugates composed by sodium caseinate and locust bean gum were produced by Maillard reaction at different protein/polysaccharide ratio and reaction time to obtain a conjugate with better stabilizing action than individual biopolymers in emulsions prepared at two pH conditions. The conjugates formation was confirmed by polyacrylamide gel electrophoresis analysis that revealed the presence of compounds with high molecular weight after the reaction. In general, the emulsions at pH 7 were more stable than at pH 3.5. At neutral pH, as the protein was further from its isoelectric point, it was more soluble and negatively charged, resulting in the electrostatic repulsion between the droplets. The confocal microscopy analysis showed that emulsions at pH 7 composed by conjugates formed after 24 h of reaction, presented more homogeneous protein distribution at the interface. At pH 3.5, there was no electrical charge effect on the emulsion and the stability was attributed to the presence of polysaccharides, which promoted higher viscosity of the continuous phase and increased the interfacial layer thickness, resulting in steric repulsion between the droplets. Regarding the rheological behavior, it was observed higher values of apparent viscosity in emulsions with highest polysaccharide content (ratio 0.3), and these values were higher at pH 7 than at pH 3.5. Moreover, the complex moduli (G *) values of the emulsions were also higher at neutral pH, confirming better structured emulsions. In relation to the interfacial rheology, the viscoelastic complex moduli (E *) on the oil ¿ biopolymer solution interface at 0.3 ratio presented higher value with low variation with time, characterizing more elastic and stable interface composed by rigid structure due to the polysaccharide. Based on these results, it was observed that the conjugates formed at early reaction time and composed by large amount of locust bean gum improved the emulsions stability due to the steric effect of the polysaccharide which was more pronounced at acid pH / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra 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

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / An in vivo digestibility experiment was conducted to evaluate the influence of degradable nitrogen source and feeding frequency on the digestion process and utilization of kikuio grass hay. Eight castrated male lamb (35 ± 4 Kg live weight) maintained in individual metabolic cage, were used in a 2x2 factorial experiment according to a replicated 4x4 Latin Square design. Treatments tested were the combination of two supplement feeding frequencies: once (morning) or twice (morning and aftermoon) daily, and two supplements, based on cassava meal plus calcium caseinate or cassava meal plus urea. For all treatments kikuio hay was fed ad. Libitum and the supplements were fed at a rate of 7 g/Kg live weight daily. Animals supplemented twice day consumed higher quantity of the gross fractions, either in absolute values or in proportion to live weight or metabolic weight (P<0,05) and they tended to consume higher quantity of digestible energy and to synthesize more microbial protein (P<0,10). Feeding frequency did not influence the digestibility. When calcium caseinate was fed animal tended (P<0,10) to have higher dry matter intake in relation to live weight and higher organic matter intake in relation to metabolic weight. There was interaction between nitrogen source × frequency of supplementation on intake of both digestible organic matter and digestible energy. Animals receiving supplement with calcium caseinate twice a day and supplemented with urea once a day have higher intake of theses fractions. Animals supplemented once a day presented higher rumen sugar concentration (P<0,05), but pH as well as ammonia and peptides + aminoacid concentration were not affected by supplementation frequencys. Higher concentrations of NH3 and lower concentrations of pep+aa were observed in animals supplemented with urea (P<0,05). The supplement feeding frequency did not influence the digestion process and forage utilization when the nitrogen source was urea, but when the nitrogen source was calcium caseinate, supplementation twice daily improves intake and nutrients offer to the animals. / Para avaliar se as freqüências de oferta de suplemento, com diferentes tipos de nitrogênio degradável, influenciam os processos de digestão e a utilização do feno de uma gramínea tropical, foi realizado um estudo de digestibilidade in vivo, utilizando oito ovinos machos castrados (PV médio 35 ± 4 Kg), mantidos em gaiolas de metabolismo individuais em um delineamento duplo quadrado latino 4x4 em um esquema fatorial 2x2. Como volumoso foi utilizado feno de capim quicuio (Pennisetum clandestinum) com 70 dias de rebrota, como suplemento foi utilizada uma mistura a base de farinha de mandioca mais uréia ou caseinato de cálcio, além de uma mistura de sal mineral comercial e melaço em pó. Os tratamentos foram duas freqüências de suplementação × duas fontes de nitrogênio. As combinações foram suplementação com farinha de mandioca mais caseinato fornecido uma vez ao dia (manhã) e duas vezes ao dia (manhã e tarde) e suplementação com farinha de mandioca mais uréia uma vez ao dia (manhã) e duas vezes ao dia (manhã e tarde) à nível de 7 g/Kg de PV. O volumoso foi fornecido Ad. Libitum duas vezes ao dia (manhã e tarde). Os animais quando suplementados duas vezes ao dia consumiram maior quantidade das frações brutas, tanto em valores absolutos, como em proporção ao PV ou peso metabólico (P<0,05) e tenderam a consumir maior quantidade de energia digestível e a sintetizar mais proteína microbiana (P<0,10). A freqüência de suplementação não influenciou na digestibilidade e a eficiência da síntese de proteína microbiana. Somente houve uma tendência de quando os animais foram suplementados com caseinato consumirem maior quantidade de matéria seca em relação ao peso vivo e matéria orgânica em g/Kg de peso metabólico (P<0,10), não havendo mais nenhum efeito da suplementação com diferentes fontes de nitrogênio degradável no rúmen. Houve interação fonte de nitrogênio × freqüência de suplementação no consumo de matéria orgânica digestível e energia digestível onde os animais quando recebendo suplemento com caseinato duas vezes ao dia e quando suplementados com uréia uma vez ao dia consumiram mais destas frações. Quando os animais foram suplementados uma vez por dia apresentaram maiores concentrações ruminais de açucares (CHO) (P<0,05), e o pH, amônia (NH3) e peptídeos + aminoácidos (pep+aa) não foram influenciados pelas diferentes freqüências de suplementação. Maiores concentrações ruminais de NH3 e menores de pep+aa foram observadas quando os animais foram suplementados com uréia (P<0,05). A suplementação com farinha de mandioca mais caseinato fornecido duas vezes ao dia manifestou ser superior as demais suplementações, no entanto os mecanismos não ficaram bem estabelecidos, necessitando estudos adicionais.

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Ana Carla Kawazoe Sato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Almentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AlineAlvaresdaSilva_M.pdf: 2383816 bytes, checksum: 2af9fcfd4c4efd286c4471da25aa7226 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Proteínas são os biopolímeros mais amplamente utilizados nas formulações de emulsões alimentícias como agentes emulsificantes, por serem um aditivo seguro. Com o intuito de entender e melhorar as propriedades emulsificantes das proteínas, inicialmente foram estudadas as macroemulsões óleo-água (O/A) estabilizadas por caseinato de sódio (CN-Na), obtidas em um sistema rotor-estator, sob diferentes concentrações de proteína e condições de pH. Todas as macroemulsões apresentaram separação de fases, devido ao mecanismo de cremeação. Este processo de desestabilização foi reduzido quando existiu o aumento da viscosidade dos sistemas, obtido pela adição de maiores concentrações de proteína e pela redução do pH em direção ao ponto isoelétrico da proteína. Já a utilização da homogeneização a altas pressões promoveu a formação de emulsões cineticamente estáveis, não sendo observada separação de fases com 4% de CN-Na em nenhuma das condições de pH. De modo geral, as emulsões apresentaram comportamento pseudoplástico, com exceção das emulsões estabilizadas com 1% de proteína em pH 5, que se comportaram como fluido dilatante, e em pH 7, como fluido Newtoniano. A redução do pH para os sistemas com 1% de CN-Na levou à desestabilização das emulsões, devido à menor concentração de proteínas adsorvidas não permitirem uma estabilização eletrostática. Foi realizado um tratamento enzimático para melhorar a estabilização das emulsões que separaram de fases em pH ácido. Assim, géis de caseinato de sódio foram reticulados com lacase e ácido ferúlico e as propriedades mecânicas desses géis foram avaliadas. A adição de lacase mediada por ácido ferúlico resultou em géis mais rígidos, firmes e menos deformáveis. As melhores combinações foram selecionadas para o preparo de emulsões O/A estabilizadas com CN-Na com o objetivo de aumentar a estabilidade em pH ácido. O uso desse tratamento enzimático levou a modificações na estrutura da proteína e, com isso, mudanças nas suas propriedades funcionais, o que permitiu o aumento na estabilidade das emulsões. Em geral, essas emulsões tratadas enzimaticamente apresentaram-se mais estáveis, com distribuição de gotas menos polidispersa e com comportamento mais estruturado, apesar do aumento no diâmetro médio das gotas, variando entre 11,79 e 20,17 µm para emulsões em pH 3 contra 6,14 µm medido na emulsão controle (sem tratamento enzimático). Assim, o aumento na estabilidade dessas emulsões deve estar associado ao aumento da viscosidade, que promoveram estabilidade estérica aos sistemas. Portanto, os resultados mostram que foi possível a produção de emulsões ácidas com maior estabilidade a partir do caseinato de sódio, através do tratamento enzimático, originando emulsões com estruturas e propriedades reológicas diferenciadas em comparação com a proteína não reticulada / Abstract: Proteins are biopolymers widely used as a safe additive in the formulation of food emulsions as emulsifying agents. To understand and improve the emulsifying properties of sodium caseinate, initially oil-in-water macroemulsions (O/W) were studied. The emulsions were stabilized by sodium caseinate prepared using a rotor-stator device at different concentrations of protein and pH. All macroemulsions showed phase separation due to the creaming mechanism. This mechanism of destabilization was reduced with the increase of system viscosity, either due to the increase on the concentrations of protein and by the reduction of pH towards to the protein¿s isoelectric point. The use of high-pressure homogenization promoted the formation of stable microemulsions, with no phase separation observed in emulsions with 4% CN-Na. In general, the emulsions exhibited a shear-thinning behavior, except the emulsion containing 1% protein at pH 7, which exhibited Newtonian behavior, and at pH 5, which tended to show a shear-thickening behavior. The reduction of pH in emulsions with 1% CN-Na led to phase separated emulsions, which was attributed to the amount of adsorbed protein, which was insufficient to promote a strong electrostatic repulsion. In order to improve the stabilization of phase separated emulsions at acidic pH, an enzymatic treatment was carried out. Thus, sodium caseinate gels were crosslinked with laccase and ferulic acid and the mechanical properties of these gels were evaluated. The addition of laccase and ferulic acid resulted in gels with increased hardness, firmness and less deformable. The best treatments were selected for the preparation of O/W emulsions stabilized with CN-Na, in order to increase in their stability in acidic pH. The enzymatic treatment caused modifications in the protein structure, resulting in changes of functional properties, which led to an increase in the emulsion stability. In general, these enzymatically treated emulsions were more stable, composed by droplets with lower size distribution and more structured behavior, despite the increased mean droplet diameters (between 11.79 and 20.17 µm for emulsions at pH 3). Thus, the stability increase of these emulsions could be associated to the increase in viscosity, which resulted in steric stability. Results showed that it was possible to produce more stable emulsions containing sodium caseinate in acidic pH using enzymatic treatment, resulting in emulsions with different structures and rheological properties when compared with the non-cross-linked protein / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T04:44:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gozzo_AngelaMaria_D.pdf: 11741135 bytes, checksum: a214a3f6ddbdeaa7712078b8b0f19f2a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os amidos são adicionados freqüentemente aos alimentos devido as suas propriedades espessantes e de retenção de água, como estabilizantes coloidais e agentes gelificantes. O amaranto é uma cultura de baixo custo, e seu amido, um novo ingrediente com potencial uso industrial. O caseinato de sódio é um sal derivado da caseína amplamente utilizado como emulsificante em alimentos. O estudo de misturas de proteínas e polissacarídeos é de grande interesse, pois tais combinações podem levar a um intervalo de propriedades mais amplo que os géis puros de proteína ou de polissacarídeo. Neste trabalho, as características físico-químicas do amido e as interações entre amido de amaranto/caseinato de sódio, adicionados ou não de sacarose, foram estudadas em sistemas mantidos a 10 °C e pH no ponto isoelétrico. Estas interações foram estudadas através de análises térmicas (gelatinização e retrogradação), de capacidade de retenção de água, sinerese, análise estrutural e comportamento reológico (em cisalhamento oscilatório e em compressão biaxial) da mistura dos biopolímeros e sacarose, durante e após a gelificação. Foram comparados dois métodos de acidificação, um lento, realizado a 10°C e outro rápido, a 90°C. O caseinato de sódio contribuiu para favorecer a característica elástica e viscosa dos sistemas analisados, principalmente na acidificação lenta, porém, o comportamento reológico foi governado principalmente pela velocidade de acidificação, pois os géis formados pelo processo lento apresentaram G¿ e G¿ superiores aos sistemas formados por acidificação rápida. Géis de caseínato - amido formaram estruturas pouco agrupadas, com cadeias ramificadas, cuja rede ficou mais estruturada com o aumento da concentração dos polímeros, sendo que, a porosidade dos géis formados por acidificação lenta foi maior e mais uniformemente distribuída que dos géis formados por acidificação rápida. A sacarose atuou como um agente anti-retrogradante, sendo que, este efeito foi mais importante para a interação sacarose-amilopectina do que para a sacarose-amilose. Apesar de retardar o envelhecimento, a sacarose não atuou fortemente sobre as interações, sendo que as propriedades dos géis mostraram ser mais fortemente dependentes da concentração de biopolímeros e, principalmente, da temperatura de acidificação. Amostras contendo maiores concentrações de amido/caseinato apresentaram maior capacidade de retenção de água (WHC) e menor sinerese. A retrogradação do amido de amaranto não foi elevada, no entanto, valores de DH (re-gelatinização) aumentaram com a concentração de sacarose e tempo de armazenamento e decresceram com a adição de caseinato de sódio / Abstract: The starches are frequently added to the foods owed their properties and water retention, as colloidal emulsion-estabilizing agents. The amaranth is a low cost culture, and his starch, a new ingredient with potential industrial use. The caseinato of sodium is a salt derived of the casein thoroughly used as emulsion in foods. The study proteins and polysaccharide mixtures is of great interest, because such combinations can take the a wider interval of properties than the pure gels of protein or polysaccharide. In this work, the physiochemical characteristics of the starch and the interactions among amaranthus starch-sodium caseinate, added or not of sucrose, were studied in systems maintained at 10 °C and pH in the isoeletric point. These interactions were studied through thermal analyses, water holding capacity, syneresis, structural analysis and behavior rheologic of the biopolymers-sucrose mixture, during and after the gelation. Two acidification methods were compared, one performed at 10°C (slow) and other, at 90°C (fast). The sodium caseinate contributed to favor the elastic and viscous characteristic of the analyzed systems, mainly in the slow acidification, however, the rheologic behavior was governed mainly by the acidification speed, because the gels formed by the slow process presented G' and G" superiors to the systems formed by the fast acidification. Starch-caseínato gels formed structures low contained, with ramified chains, whose net was more structured with the increase of the polymeric concentration, and, the gels porosity formed by slow acidification was larger and more evenly distributed that of gels formed by fast acidification. The sucrose acted as an anti-retrogradation agent, and, this effect went more important for the sucrose- amylopectin interaction than for the sucroseamylose. In spite of delaying the aging, the sucrose didn't act strongly about the interactions, and the gels properties showed to be more strongly dependent of the biopolymers concentration and, mainly, of the acidification temperature. Samples containing larger starch caseinate concentrations presented larger water holding capacity (WHC) and smaller syneresis. The retrogradation of the amaranth starch was not elevated, however, values of DH increased with the sucrose concentration and time of storage and they decreased with the addition of sodium caseinate / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos