A utilização de proteína texturizada de soja (PTS) como ingrediente em alimentos visa substituir ou complementar outros tipos de proteínas de maior custo, melhorar as características do produto final, aumentar o valor nutricional e reduzir custos de produção. Embora a sua utilização seja cada vez mais comum, poucos trabalhos a respeito de PTS foram realizados. Dessa forma, torna-se importante a realização de estudos que apresentem informações que sejam relevantes para o armazenamento e processamento desse produto. O presente trabalho objetiva: (i) estudar os efeitos da variação de parâmetros de secagem (temperatura e velocidade do ar e altura de produto) no comportamento de duas PTS; (ii) determinar as isotermas de sorção e, a partir das equações de sorção obtidas, calcular as principais propriedades termodinâmicas do produto; (iii) determinar a temperatura de transição vítrea do produto. Foram estudados dois tipos de PTS, que diferem quanto à forma e tamanho, tendo a PTS I forma de flake e PTS II forma de chunks. Foram determinadas as isotermas de sorção estáticas nas temperaturas de 10, 20, 30 e 40ºC, utilizando valores de atividade de água entre 0,10 e 0,85. Quatorze modelos foram ajustados aos dados experimentais. Houve aumento da umidade de equilíbrio com o decréscimo da temperatura para os dois produtos. Os modelos de GAB e Peleg apresentaram os melhores resultados no ajuste dos dados de sorção de PTS I e PTS II, respectivamente. As isotermas dinâmicas foram estudadas nas umidades relativas (UR) de 43, 70 e 97% a 20 e 30ºC, através do monitoramento da umidade ao longo do tempo. Observou-se que a adsorção de água por parte do produto ocorre principalmente nos primeiros dez dias para os dois produtos. Foram calculadas as propriedades termodinâmicas: entalpia diferencial, entropia diferencial e energia livre de Gibbs, a partir dos modelos de isoterma de sorção estática. A entalpia e entropia diferenciais aumentaram exponencialmente com o decréscimo da umidade de PTS I e PTS II, satisfazendo, inclusive, a teoria compensatória. A energia livre de Gibbs apontou que a sorção de água é um processo favorável para PTS I e não espontâneo para PTS II. Na secagem, foram avaliadas as curvas de secagem em diferentes condições de temperatura (90 a 130ºC) e velocidade (70 a 150 cm/s) do ar de secagem e altura da camada de produto (4 a 8 cm para PTS I e 3 a 9 para PTS II) no interior do secador. Foi observado que apenas a velocidade do ar não influencia o tempo total de secagem de PTS II, sendo que todos os fatores têm influência sobre o comportamento de secagem de PTS I. Três modelos de secagem foram ajustados, sendo o modelo de Page o que melhor ajustou os dados experimentais dos dois produtos. A análise de transição vítrea foi realizada para PTS I pelo método DSC (Differencial Scanning Calorimetry), mas não foi possível determinar a curva de transição vítrea da PTS. Os resultados obtidos servem como um ensaio preliminar para futuros trabalhos na área. CAPES e The Solae Company apóiam este trabalho. / Textured soy protein (TSP) is used as food ingredient in order to substitute or complement high cost proteins, improving final product characteristics, increasing nutritional value and reducing production costs. Although TSP has been used ordinarily, few papers about it are available in the literature and it is important to carry out studies that show relevant information about storaging and processing of this product. The aim of this work is (i) to study the variation effects of drying process parameters (temperature and velocity of the drying air and height of product) on the behavior of two different types of TSP; (ii) to obtain the sorption isotherm and calculate some thermodynamic properties of the product; (iii) to obtain the glass transition temperature of the product. Two commercial types of TSP have been studied, which difference is the shape and size of the particle. TSP I is a flake and TSP II is a chunk. Static soprtion isotherms was determined on 10, 20, 30 and 40ºC, within a range of 0,10 to 0,85 water activity. Fourteen well-known isotherm sorption’s models were applied to identify the one which fits experimental dada better. Generally, the moisture content of both products are higher at higher RH and lower temperature. GAB e Peleg model was considered the best for fitting PTS I and PTS II data respectively. Dynamic EMC were determined at 20 and 30ºC and 43, 70 and 97% of relative humidity (RH). Generally, moisture adsorption take place in the fisrt ten days of study for both products. Thermodynamic properties, such as differential enthalpy, differential entropy and Gibbs free energy, were evaluated from static sorption isotherm’s best model. Differential enthalpy and entropy raised exponentially as moisture content decreased, for PTS I and PTS II, satisfying compensation theory. Gibbs free energy states that sorption is a spontaneous process for TSP I and non-spontaneous for TSP II. Drying experiment evaluate different conditions of drying air temperature (90 to 130ºC) and velocity (70 to 150 cm/s) and height of product (4 to 8 cm for TSP I and 3 to 9 cm for TSP II) on the dryer cabinet. It was observed that only air velocity didn’t show influence on TSP II drying total time, but other factors influence drying behavior of TSP II. Three drying models were fitted, but Page’s model had the best result. Glass transition analyses were done for PTS I by DSC, but it wasn’t possibly to determine glass temperature. Results can be used as a preliminary study to another project. CAPES and The Solae Company support this project.

A utilização de proteína texturizada de soja (PTS) como ingrediente em alimentos visa substituir ou complementar outros tipos de proteínas de maior custo, melhorar as características do produto final, aumentar o valor nutricional e reduzir custos de produção. Embora a sua utilização seja cada vez mais comum, poucos trabalhos a respeito de PTS foram realizados. Dessa forma, torna-se importante a realização de estudos que apresentem informações que sejam relevantes para o armazenamento e processamento desse produto. O presente trabalho objetiva: (i) estudar os efeitos da variação de parâmetros de secagem (temperatura e velocidade do ar e altura de produto) no comportamento de duas PTS; (ii) determinar as isotermas de sorção e, a partir das equações de sorção obtidas, calcular as principais propriedades termodinâmicas do produto; (iii) determinar a temperatura de transição vítrea do produto. Foram estudados dois tipos de PTS, que diferem quanto à forma e tamanho, tendo a PTS I forma de flake e PTS II forma de chunks. Foram determinadas as isotermas de sorção estáticas nas temperaturas de 10, 20, 30 e 40ºC, utilizando valores de atividade de água entre 0,10 e 0,85. Quatorze modelos foram ajustados aos dados experimentais. Houve aumento da umidade de equilíbrio com o decréscimo da temperatura para os dois produtos. Os modelos de GAB e Peleg apresentaram os melhores resultados no ajuste dos dados de sorção de PTS I e PTS II, respectivamente. As isotermas dinâmicas foram estudadas nas umidades relativas (UR) de 43, 70 e 97% a 20 e 30ºC, através do monitoramento da umidade ao longo do tempo. Observou-se que a adsorção de água por parte do produto ocorre principalmente nos primeiros dez dias para os dois produtos. Foram calculadas as propriedades termodinâmicas: entalpia diferencial, entropia diferencial e energia livre de Gibbs, a partir dos modelos de isoterma de sorção estática. A entalpia e entropia diferenciais aumentaram exponencialmente com o decréscimo da umidade de PTS I e PTS II, satisfazendo, inclusive, a teoria compensatória. A energia livre de Gibbs apontou que a sorção de água é um processo favorável para PTS I e não espontâneo para PTS II. Na secagem, foram avaliadas as curvas de secagem em diferentes condições de temperatura (90 a 130ºC) e velocidade (70 a 150 cm/s) do ar de secagem e altura da camada de produto (4 a 8 cm para PTS I e 3 a 9 para PTS II) no interior do secador. Foi observado que apenas a velocidade do ar não influencia o tempo total de secagem de PTS II, sendo que todos os fatores têm influência sobre o comportamento de secagem de PTS I. Três modelos de secagem foram ajustados, sendo o modelo de Page o que melhor ajustou os dados experimentais dos dois produtos. A análise de transição vítrea foi realizada para PTS I pelo método DSC (Differencial Scanning Calorimetry), mas não foi possível determinar a curva de transição vítrea da PTS. Os resultados obtidos servem como um ensaio preliminar para futuros trabalhos na área. CAPES e The Solae Company apóiam este trabalho. / Textured soy protein (TSP) is used as food ingredient in order to substitute or complement high cost proteins, improving final product characteristics, increasing nutritional value and reducing production costs. Although TSP has been used ordinarily, few papers about it are available in the literature and it is important to carry out studies that show relevant information about storaging and processing of this product. The aim of this work is (i) to study the variation effects of drying process parameters (temperature and velocity of the drying air and height of product) on the behavior of two different types of TSP; (ii) to obtain the sorption isotherm and calculate some thermodynamic properties of the product; (iii) to obtain the glass transition temperature of the product. Two commercial types of TSP have been studied, which difference is the shape and size of the particle. TSP I is a flake and TSP II is a chunk. Static soprtion isotherms was determined on 10, 20, 30 and 40ºC, within a range of 0,10 to 0,85 water activity. Fourteen well-known isotherm sorption’s models were applied to identify the one which fits experimental dada better. Generally, the moisture content of both products are higher at higher RH and lower temperature. GAB e Peleg model was considered the best for fitting PTS I and PTS II data respectively. Dynamic EMC were determined at 20 and 30ºC and 43, 70 and 97% of relative humidity (RH). Generally, moisture adsorption take place in the fisrt ten days of study for both products. Thermodynamic properties, such as differential enthalpy, differential entropy and Gibbs free energy, were evaluated from static sorption isotherm’s best model. Differential enthalpy and entropy raised exponentially as moisture content decreased, for PTS I and PTS II, satisfying compensation theory. Gibbs free energy states that sorption is a spontaneous process for TSP I and non-spontaneous for TSP II. Drying experiment evaluate different conditions of drying air temperature (90 to 130ºC) and velocity (70 to 150 cm/s) and height of product (4 to 8 cm for TSP I and 3 to 9 cm for TSP II) on the dryer cabinet. It was observed that only air velocity didn’t show influence on TSP II drying total time, but other factors influence drying behavior of TSP II. Three drying models were fitted, but Page’s model had the best result. Glass transition analyses were done for PTS I by DSC, but it wasn’t possibly to determine glass temperature. Results can be used as a preliminary study to another project. CAPES and The Solae Company support this project.

A utilização de proteína texturizada de soja (PTS) como ingrediente em alimentos visa substituir ou complementar outros tipos de proteínas de maior custo, melhorar as características do produto final, aumentar o valor nutricional e reduzir custos de produção. Embora a sua utilização seja cada vez mais comum, poucos trabalhos a respeito de PTS foram realizados. Dessa forma, torna-se importante a realização de estudos que apresentem informações que sejam relevantes para o armazenamento e processamento desse produto. O presente trabalho objetiva: (i) estudar os efeitos da variação de parâmetros de secagem (temperatura e velocidade do ar e altura de produto) no comportamento de duas PTS; (ii) determinar as isotermas de sorção e, a partir das equações de sorção obtidas, calcular as principais propriedades termodinâmicas do produto; (iii) determinar a temperatura de transição vítrea do produto. Foram estudados dois tipos de PTS, que diferem quanto à forma e tamanho, tendo a PTS I forma de flake e PTS II forma de chunks. Foram determinadas as isotermas de sorção estáticas nas temperaturas de 10, 20, 30 e 40ºC, utilizando valores de atividade de água entre 0,10 e 0,85. Quatorze modelos foram ajustados aos dados experimentais. Houve aumento da umidade de equilíbrio com o decréscimo da temperatura para os dois produtos. Os modelos de GAB e Peleg apresentaram os melhores resultados no ajuste dos dados de sorção de PTS I e PTS II, respectivamente. As isotermas dinâmicas foram estudadas nas umidades relativas (UR) de 43, 70 e 97% a 20 e 30ºC, através do monitoramento da umidade ao longo do tempo. Observou-se que a adsorção de água por parte do produto ocorre principalmente nos primeiros dez dias para os dois produtos. Foram calculadas as propriedades termodinâmicas: entalpia diferencial, entropia diferencial e energia livre de Gibbs, a partir dos modelos de isoterma de sorção estática. A entalpia e entropia diferenciais aumentaram exponencialmente com o decréscimo da umidade de PTS I e PTS II, satisfazendo, inclusive, a teoria compensatória. A energia livre de Gibbs apontou que a sorção de água é um processo favorável para PTS I e não espontâneo para PTS II. Na secagem, foram avaliadas as curvas de secagem em diferentes condições de temperatura (90 a 130ºC) e velocidade (70 a 150 cm/s) do ar de secagem e altura da camada de produto (4 a 8 cm para PTS I e 3 a 9 para PTS II) no interior do secador. Foi observado que apenas a velocidade do ar não influencia o tempo total de secagem de PTS II, sendo que todos os fatores têm influência sobre o comportamento de secagem de PTS I. Três modelos de secagem foram ajustados, sendo o modelo de Page o que melhor ajustou os dados experimentais dos dois produtos. A análise de transição vítrea foi realizada para PTS I pelo método DSC (Differencial Scanning Calorimetry), mas não foi possível determinar a curva de transição vítrea da PTS. Os resultados obtidos servem como um ensaio preliminar para futuros trabalhos na área. CAPES e The Solae Company apóiam este trabalho. / Textured soy protein (TSP) is used as food ingredient in order to substitute or complement high cost proteins, improving final product characteristics, increasing nutritional value and reducing production costs. Although TSP has been used ordinarily, few papers about it are available in the literature and it is important to carry out studies that show relevant information about storaging and processing of this product. The aim of this work is (i) to study the variation effects of drying process parameters (temperature and velocity of the drying air and height of product) on the behavior of two different types of TSP; (ii) to obtain the sorption isotherm and calculate some thermodynamic properties of the product; (iii) to obtain the glass transition temperature of the product. Two commercial types of TSP have been studied, which difference is the shape and size of the particle. TSP I is a flake and TSP II is a chunk. Static soprtion isotherms was determined on 10, 20, 30 and 40ºC, within a range of 0,10 to 0,85 water activity. Fourteen well-known isotherm sorption’s models were applied to identify the one which fits experimental dada better. Generally, the moisture content of both products are higher at higher RH and lower temperature. GAB e Peleg model was considered the best for fitting PTS I and PTS II data respectively. Dynamic EMC were determined at 20 and 30ºC and 43, 70 and 97% of relative humidity (RH). Generally, moisture adsorption take place in the fisrt ten days of study for both products. Thermodynamic properties, such as differential enthalpy, differential entropy and Gibbs free energy, were evaluated from static sorption isotherm’s best model. Differential enthalpy and entropy raised exponentially as moisture content decreased, for PTS I and PTS II, satisfying compensation theory. Gibbs free energy states that sorption is a spontaneous process for TSP I and non-spontaneous for TSP II. Drying experiment evaluate different conditions of drying air temperature (90 to 130ºC) and velocity (70 to 150 cm/s) and height of product (4 to 8 cm for TSP I and 3 to 9 cm for TSP II) on the dryer cabinet. It was observed that only air velocity didn’t show influence on TSP II drying total time, but other factors influence drying behavior of TSP II. Three drying models were fitted, but Page’s model had the best result. Glass transition analyses were done for PTS I by DSC, but it wasn’t possibly to determine glass temperature. Results can be used as a preliminary study to another project. CAPES and The Solae Company support this project.

Orientador : Yong Kun Park / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lui_MariaCristinaYoun_M.pdf: 779941 bytes, checksum: aa1237e20c91ff048441111b62275d6b (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the viability of using diets composed of ingredients of plant and animal origin in the feeding of post-larvae jundiá (Rhamdia quelen) and its influence on the development of animals. Experiments were carried out where it is tested in the first (E1) the total replacement (30%) and partial (15%) of the liver poultry for fish meal (FJ) and / or protein soy concentrate (CPS) on the standard diet containing 30% liver poultry. In the second (E2) substitution levels (5; 10; 15; 20 and 25%) of the liver by FJ and third (E3) of the liver levels for CPS replacement (15, 20, 25 and 30%) supplemented with taurine (CPST). Performance parameters were analyzed (weight, total length, condition factor, specific growth rate, daily weight gain, survival and product weight versus survival), muscle development (fiber diameter, number of fibers / mm² and total number of fibers ) and enzymatic activity (trypsin, chymotrypsin, lipase, amylase and maltase). The best performance of jundiá post-larvae was from 15FJ diets (E1 and E2) and 15CPST (E3). In the muscle development is found larger diameter and total number of fibers with the above mentioned diets. The development of the digestive system was not affected by the diets provided to post-larvae in this study. The enzymes assessed were already present and active at the first feeding. The enzyme activity varied during all experimental periods, with reduced activity of trypsin and chymotrypsin for diets with higher percentages of CPST over those with a lower percentage. According to the results we conclude that the combination of the sources of animal and plant improved the diet, helping improve the development of post-larvae of jundiá. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da utilização de dietas compostas por ingredientes de origem animal e vegetal na alimentação de pós-larvas de jundiás (Rhamdia quelen) e sua influência no desenvolvimento dos animais. Foram realizados três experimentos onde testou-se no primeiro (E1) a substituição total (30%) e parcial (15%) do fígado de aves por farinha de peixe (FJ) e/ou concentrado proteico de soja (CPS) na dieta padrão contendo 30% de fígado de aves. No segundo (E2) níveis de substituição (5; 10; 15; 20 e 25%) do fígado por FJ e no terceiro (E3) níveis de substituição do fígado por CPS (15; 20; 25 e 30%) suplementado com taurina (CPST). Foram analisados parâmetros de desempenho (peso, comprimento total, fator de condição, taxa de crescimento específico, ganho em peso diário, sobrevivência e produto peso versus sobrevivência), desenvolvimento muscular (diâmetro da fibra, número de fibras/mm² e número total de fibras) e atividade enzimática (tripsina, quimotripsina, lipase, amilase e maltase). O melhor desempenho das pós-larvas de jundiá foi a partir das dietas 15FJ (E1 e E2) e 15CPST (E3). No desenvolvimento muscular encontrou-se maiores diâmetros e número total de fibras com as dietas citadas acima. O desenvolvimento do sistema digestório não foi prejudicado pelas dietas fornecidas às pós-larvas neste estudo. As enzimas analisadas já estavam presentes e ativas no momento da primeira alimentação. A atividade das enzimas oscilou durante todos os períodos experimentais, apresentando redução da atividade da tripsina e quimotripsina para as dietas com maiores percentuais de CPST em relação aquelas com menor percentual. De acordo com os resultados concluimos que a combinação das fontes de origem animal e vegetal aprimorou a dieta, contribuindo para melhorar o desenvolvimento das pós-larvas de jundiá.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4557.pdf: 2660137 bytes, checksum: e6d326cb231ca1671c56c791ae984575 (MD5) Previous issue date: 2012-05-30 / Soy protein concentrate (SPC) is used as an ingredient for food and animal feed. It is obtained from defatted soybean meal by extracting sugars and other soluble compounds. The main consequence of the extraction process is removal or inactivation of most anti-nutritional factors of soybean, which makes this product can be used in place of animal proteins in special diets. This work aimed to study the process of protein hydrolysis as an alternative to increase the value of the SPC through the improvement of their nutritional value. Hydrolysis process has been done many years ago with the purpose of improving physico-chemical, organoleptic and nutritional value of food proteins. Enzymatic hydrolysis is the most appropriate when the objective is to improve the nutritional value, because the chemical methods cause many unwanted effects. We studied two commercial alkaline proteases, Alcalase® and Novo-ProD®. Novo-ProD® showed superior activity than Alcalase® in all pH conditions tested. The process conditions that maximized efficiency of the hydrolysis of SPC by Novo-ProD® were: 55°C, pH 9 and enzyme/substrate ratio of 0.5% (enzyme mass / protein mass). The maximum degree of hydrolysis obtained in three hours reaction under these conditions was approximately 15.2% in bench scale and 12.8% in pilot scale. Increasing solid concentration of the reaction medium from 10 to 30%, maximum degree of hydrolysis of 11.2% was obtained in the same conditions. Digestibility trial was conducted with SPC hydrolyzate with 3,3% against SPC unhydrolyzed in adult dogs and turkeys in the initial growth phase. In dogs, hydrolysis increased apparent digestibility of dry matter from 76.5 to 86.2%, crude protein from 83.9 to 90.6% and metabolizable energy increased by approximately 5%. In turkeys, the increase was from 54.6 to 62.9% for dry matter digestibility and 9% increase in metabolizable energy. / O concentrado proteico de soja (SPC) é utilizado como ingrediente para alimentos e ração animal. É obtido a partir do farelo de soja desengordurado através da extração de açucares e outros compostos solúveis. A principal consequência do processo de extração é a remoção ou inativação de grande parte dos fatores antinutricionais da soja, o que faz com que este produto possa ser utilizado em substituição de proteínas de origem animal em dietas especiais. Este trabalho teve o objetivo de estudar o processo de hidrólise proteica como alternativa de aumentar a valor agregado do SPC através do melhoramento do seu valor nutricional. O processo de hidrólise tem sido feito há muitos anos com finalidade de melhorar propriedades físico-químicas, organolépticas e valor nutricional de proteínas alimentares. A hidrólise enzimática é a mais adequada quando o objetivo é melhorar o valor nutricional, pois os métodos químicos causam inúmeros efeitos indesejados. Foram estudadas duas proteases alcalinas comerciais: Alcalase® e Novo-Pro D®. A Novo-Pro D® apresentou atividades superiores às da Alcalase® em todas as condições de pH testadas. As condições de processo que maximizaram a eficiência da hidrólise do SPC pela Novo-Pro D® foram: 55°C, pH 9 e relação enzima/substrato de 0,5% (massa de enzima/massa de proteína). O grau de hidrólise máximo obtido, em três horas de reação nestas condições, foi de aproximadamente 15,2% em escala de bancada e 12,8% em escala piloto. Aumentando-se a concentração de sólidos do meio de reação de 10 para 30%, o grau de hidrólise máximo obtido foi de 11,2%, nas mesmas condições citadas. Avaliou-se a digestibilidade de nutrientes e metabolizabilidade da energia de um SPC hidrolisado com grau de hidrólise de 3,3% contra um SPC não hidrolisado em cães adultos e perus em fase inicial. Em cães, a hidrólise aumentou os coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca de 76,5 para 86,2%, da proteína bruta de 83,9 para 90,6% e a energia metabolizável aumentou em aproximadamente 5%. Em perus, o aumento foi de 54,6 para 62,9% para a digestibilidade da matéria seca e 9% de aumento da energia metabolizável.