Orientadores: Marcelo Cristianini, Pilar Rodriguez de Massaguer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tribst_AllineArtigianiLima_M.pdf: 3194893 bytes, checksum: 2ef1a8dcf449b5ddd301d699b525063b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O néctar de manga é apreciado por sua cor e aroma. Este produto, pela sua alta acidez, pode ser contaminado por bolores, dentre os quais são de grande relevância aqueles capazes de sobreviver ao processamento térmico. O processamento a alta pressão dinâmica (APD) é um tratamento ¿a frio¿ realizado para inativação de microrganismos visando uma melhor qualidade sensorial e nutricional do produto obtido. Neste estudo, avaliou-se o efeito do processamento a APD isoladamente ou combinado com tratamento térmico (TT) brando na inativação de Aspergillus niger em néctar de manga e, posteriormente, foi realizada a avaliação do efeito dos processos sobre a cor e a concentração de vitamina C do néctar. Paralelamente foi desenvolvida uma metodologia para limpeza e sanificação do equipamento e um processo para a redução de viscosidade do néctar de manga. Foram estudadas pressões entre 100 e 300 MPa para a inativação do Aspergillus niger. A pressão de 300 MPa inativou toda a carga inicial (> 6,24 reduções decimais), 200 MPa provocou uma inativação parcial (aproximadamente 2 ciclos) e, pressões inferiores a 150 MPa não resultaram em inativação significativa do A. niger. Quando o processo de APD foi associado à TT brando (80ºC/15minutos) foi observado um efeito sinérgico entre pré tratamento a APD e posterior TT (aproximadamente 1 ciclo logaritmo); já quando utilizado pré TT seguido de tratamento a APD, foi observado apenas um efeito aditivo. Utilizando-se aplicação de APD seguida de TT, foi realizado um planejamento experimental fixando-se a pressão em 200 MPa e variando-se temperatura e tempo do TT e ratio do néctar de manga (brix/acidez), de forma a obter um modelo que descrevesse o processo. Os resultados indicaram que tempo e temperatura afetaram positivamente a inativação e o ratio do néctar afetou negativamente. A partir do modelo foram estabelecidos que processos a 200 MPa seguido de TT a 73,5ºC/10 minutos ou 61,5ºC/20 minutos eram suficientes para obter 5 reduções decimais do bolor. A avaliação desses processos combinados, do processo térmico tradicional (100ºC/10 minutos) e do processo utilizando apenas pressão (300 MPa) sobre o conteúdo de vitamina C e cor do néctar demonstrou uma inativação de vitamina C muito similar para todos os processos (perdas de aproximadamente 45%) e uma melhor retenção de cor para os produtos processados à APD. O desenho do processo de limpeza e sanificação para o equipamento foi considerado eficaz uma vez que reduziu para < 1 UFC.mL-1 a contaminação de A.niger inicial de aproximadamente 106 UFC.mL-1 na água de enxágüe. Foi utilizada concentração de 0,05% de ácido peracético e 2,5% de detergente comercial cujos princípios ativos eram o toluenosulfonato de sódio e cloreto de didecilmetilamônio. O processo de redução de viscosidade do néctar também foi efetivo através de seu pré tratamento com enzimas pectinolíticas e celulases, que reduziram a viscosidade inicial do néctar em 50%. Pelos resultados obtidos no presente trabalho, observa-se que a APD isoladamente ou aplicada junto com TT brando é uma alternativa viável para a inativação de A. niger termorresistente em néctar de manga. O processo teve efeito negativo sobre a vitamina C do néctar de manga, o que pode ser atribuído tanto à presença de oxigênio na amostra quanto à presença de selos metálicos no equipamento (selos de berílio-cobre) que promovem a passagem de íons metálicos para o suco, os quais atuam como pró-oxidantes de vitamina C, agravando a oxidação da vitamina / Abstract: Mango nectar is appreciated by its color and flavor. Due to its high acidity, this nectar can be contaminated by molds and the most important molds are those able to survive to the heating process. The dynamic high pressure (DHP) is a cold treatment used to inactivate microorganisms with better nutritional and sensory retention in food. In this study, the DHP process isolated or combined with mild thermal treatment (TT) was used to inactivate Aspergillus niger in mango nectar. The effects of these processes were evaluated on color and vitamin C retention. In parallel, a methodology was developed to clean in place (CIP) the DHP equipment. A process to reduce the viscosity of mango nectar was also developed. Pressures between 100 and 300 MPa were studied to Aspergillus niger inactivation. Pressure of 300 MPa completely inactivated the initial load (> 6.24 decimal reduction), 200 MPa caused a partial inactivation (2 log cycles) and pressures up to 150 MPa did not inactivate the mold. A synergistic effect was observed when pre treatment of DHP was associated to mild TT (80ºC/ 15 minutes) with increase of 1 log cycle on mold inactivation. However, only an additive effect was observed when pre TT was associated to DHP. An experimental design was carried out using fixed pressure of 200 Mpa followed by mild TT. Temperature and time of thermal treatment and ratio of mango nectar (brix/acidity) was select as experimental design variables. The results indicated that time and temperature affected positively and nectar ratio affected negatively the mold inactivation. By the mathematical model, process of 200 MPa followed by 73.5ºC/10 minutes or by 61.5ºC/20 minutes was able to promote 5 decimal reduction of A. niger. The effect of these processes, the conventional heat and DHP at 300 MPa on vitamin C concentration and nectar color retention was evaluated. The vitamin C losses were around 45% for all processes studied but better color retention was observed on the nectar processed by DHP. The CIP design was considered efficient once it was able to reduce the initial load of A. niger from ~106 CFU.mL-1 to <1 CFU.mL-1. 2.5% of a commercial detergent (active agents: sodium toluenosulfonate and didecylmethilamonium chlorine) and peracetic acid at 0.05% were used in this process. The nectar viscosity reduction was effective by using pectic enzymes and celullase, being able to reduce natural mango nectar viscosity by 50%. The results obtained indicated that DHP isolated or combined with mild thermal treatment are a viable alternative to inactivate A. niger in mango nectar. The process has a negative effect on vitamin C retention. It can be attributed to the oxygen dissolved in mango nectar and also to metals seals of equipment (Be-Cu) which can had promoted an increase in metallic ions concentration in nectar. These ions are pro oxidant of vitamin C, resulting in intense vitamin oxidation / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Marcelo Cristianini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T00:17:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_BrunaCastro_M.pdf: 1622072 bytes, checksum: 6514e53552e6ebb0dd11ed91b7443580 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A goma do cajueiro (GC) é um produto isolado do exsudado bruto do cajueiro e tem sido mencionada como uma possível alternativa a substituir a goma arábica na indústria de alimentos. A alta pressão dinâmica (APD) é apresentada como uma opção a modificação física dos polissacarídeos a fim de melhorar suas propriedades tecnológicas. Dessa forma, o trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da APD nas características tecnológicas da GC. O exsudado bruto foi purificado e a goma caracterizada quanto à composição centesimal, potencial zeta e reologia. Em seguida GC nativa (sem processamento-controle) e processada a APD foram investigadas quanto suas características tecnológicas (solubilidade e capacidade de absorção de água (CAA) nas temperaturas 30, 60 e 90ºC, capacidade de absorção de óleo (CAO), reologia e propriedades emulsificantes) comparando-as com os resultados obtidos para goma arábica (GA). A GC apresentou 10,5% de umidade, 0,8% de cinzas, 0,9% de proteínas, 0,01% de lipídios e 87,7% de carboidratos. O ponto isoelétrico encontrado foi de 3,2. A CAA para a GC controle foi no mínimo 50% maior que a da GA em todas as temperaturas avaliadas. Entretanto, apresentou CAO 35% menor, solubilidade 4% menor e consistência inferior. A APD aumentou a solubilidade da GC em 5% a 30°C, 4% a 60°C e 12% a 90°C, e reduziu a CAA em 66% a 30°C, 44% a 60°C e 25% a 90ºC. A APD também reduziu a CAO da GC em 63%. Quanto as características reológicas, o processamento da GC por APD a 30 MPa quando comparada com a GC controle resultou em diminuição do índice de consistência (k) em 69% e elevação do índice de fluxo (n) em 16%, aproximando o comportamento ao fluxo da goma ao de um fluido Newtoniano. O efeito da APD nas emulsões produzidas com GC promoveu redução de 14% no diâmetro médio volumétrico (D4,3) e 17% no diâmetro médio de área superficial (D3,2). O potencial zeta permaneceu constante quando a GC foi processada a 20 MPa, mas reduziu quando processada a 40 MPa. A reologia das emulsões permaneceu constante, já o processamento com APD melhorou a estabilidade da emulsão (menor índice de cremeação e maior turbidez). A turbidez das emulsões aumentou em 25%. Por fim, conclui-se que a GC apresenta boa capacidade de absorção de água, alta solubilidade em água (acima de 80%), baixa capacidade de absorção de óleo e baixa viscosidade aparente mesmo em soluções mais concentradas (20% m/v) quando comparada com a goma arábica. A APD é capaz de modificar as características tecnológicas da GC (solubilidade, CAA, CAO e reologia) e melhorar suas propriedades emulsificantes (menor tamanho médio de partículas, maior turbidez e redução no índice de cremeação) / Abstract: The cashew tree gum (CG) is a product isolated by exudate of cashew tree and has been mentioned as possible replacer to arabic gum in food industry. The dynamic high pressure (DHP) is presented as option to physical modification on polysaccharides to improve their technological properties. Thus, this work aimed to evaluate the effect of DHP on technological properties of CG. The exudate was purified and centesimal composition, zeta potential and rheology of the gum were determined. After that, native CG (without processing-control) and processed at DHP were evaluated in terms of its technological properties (solubility and water absorption capacity (WAC) at 30, 60 and 90ºC, oil absorption capacity (OAC), rheology and emulsifying properties) comparing it with the results obtained from arabic gum (AG). CG presented 10,5% of moisture, 0,8% of ash, 0,9% of proteins, 0,01% of fat and 87,7% of carbohydrates. The isoeletric point encountered was 3,2. The WAC for the control CG was at least 50% higher than AG in all temperatures evaluated. However, it presented lower values regarding to OAC (35%), solubility (4%) and consistency. The DHP increased the solubility of CG in 5% at 30ºC, 4% at 60ºC and 12% at 90ºC, decreased the WAC in 66% at 30ºC, 44% at 60ºC and 25% at 90ºC. The DHP decreased the OAC of CG in 63% as well. In terms of rheological characteristics, the processing of CG by DHP at 30 MPa when compared with control CG resulted in decrease of consistency index (k) with a increment of pressure in 69% and elevation of flow index (n) in 16%, making the behavior to the gum flow closer to the Newtonian fluid. The effect of DHP on CG emulsions resulted in a reduction of 14% on average volumetric diameter (D4,3) and 17% on average superficial area diameter (D3,2). The zeta potential remained constant when the GC was processed at 20 MPa, but decreased when processed at 40 MPa. The rheology of the emulsions remained constant, but the processing with APD improved emulsion stability (lower creaming index and higher turbidity). The turbidity of emulsions increased in 25%. Finally, CG presented good WAC, high solubility (up 80%), low OAC and low apparent viscosity even in more concentrated solutions (20% w/v) when compared with arabic gum. The DHP is capable to modify the technological properties of CG (solubility, WAC, OAC and rheology) and improve their emulsifying properties (lower average particle size and creaming index and higher cloudiness) / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestra em Tecnologia de Alimentos

Résumé : L'interaction entre la β-Lactoglobuline (β-Lg) et le rétinol ou entre les micelles de phosphocaséines (PC) et le rétinol à un pH proche de la neutralité, a été étudiée à pression atmosphérique et sous pression isostatique jusqu'à 400 MPa. Les constantes de dissociation et le nombre de sites de liaison ont été calculés indiquant des différences d'affinité en fonction de la structure protéique. A 25°C, des pressions inférieures à 150 MPa favorisent l'association β-Lgrétinol (rapport molaire β-Lg/rétinol : 1/1). A ≥ 150 MPa le complexe se dissocie. A 350 MPa, la β-Lg est dénaturée et le complexe irréversiblement dissocié. Le complexe PCrétinol (rapport molaire PC/rétinol : 1/1) reste au contraire formé après un traitement à 400 MPa et 25°C, bien que la pression induise des phénomènes de dissociation/réassociation des assemblages micellaires à ≥ 100 MPa. L'interaction PCrétinol stabiliserait plutôt les micelles de PC vis-à-vis de la pression, de même qu'une température de pressurisation modérée (35°C) comparativement à une température plus basse (15°C). Un isolat protéique de lactosérum (IPL) en dispersion dans l'eau à 10% (p/p) de protéines (pH 6,5) et en présence d'acétate de rétinol (AcRet) (rapport molaire β-Lg/AcRet : 10/1) a été traité par (i) haute-pression isostatique (HP) (350 MPa, 25°C, 15 min), (ii) traitement thermique de courte durée (TTCD) (75°C, 4 s) ou (iii) homogénéisation à ultra-haute pression (UHPH) (300 MPa, Tin = 24°C). Les trois traitements permettent de former des agrégats de β-Lg capables de retenir l'acétate de rétinol, mais avec une efficacité différente dépendant probablement des mécanismes d'agrégation induit par le chauffage (TTCD), la pression isostatique (HP) ou dynamique (UHPH). Des dispersions à 2,38% (p/p) en phosphocaséines (pH 6,6) en présence d'acétate de rétinol (rapport molaire PC/AcRet : 5/1) ont été traitées par (i) HP (300 MPa, 14°C ou 34°C, 15 min), ou (ii) UHPH (300 MPa, Tin = 14°C). Ces deux traitements favorisent la rétention de l'acétate de rétinol par les micelles de PC pouvant ainsi servir de cargo pour véhiculer des molécules bioactives. Mots clefs : haute pression isostatique, haute pression dynamique, homogénéisation à ultra-haute pression, fluorescence, β-Lactoglobuline, micelles de phosphocaséines, rétinol, acétate de rétinol, agrégats protéiques, interaction protéine-ligand. / Abstract: The binding of retinol to native β-Lactoglobulin (β-Lg) or phosphocasein (PC) micelles at pH close to neutral was studied at atmospheric pressure or under isostatic high-pressure. The dissociation constants and number of binding sites were calculated indicating that difference in retinol affinity depended on protein structure. At 25°C, pressure level < 150 MPa promoted β-Lgretinol association (β-Lg/retinol molar ratio: 1/1). At ≥ 150 MPa, the complex dissociated. At 350 MPa, β-Lg was denatured and the complex irreversibly dissociated. PC and retinol (PC/retinol molar ratio: 1/1) remained associated after pressurisation at 400 MPa and 25°C, while pressure induced dissociation/reassociation phenomena of micelle assemblies. The binding of retinol to PC stabilised micelles towards pressure, as well as moderate temperature of pressurisation (35°C) compared to lower temperature (15°C).A whey protein isolate (WPI) dispersed in water at 10% (w/w) proteins (pH 6.5) in the presence of retinyl acetate (RetAc) (β-Lg/RetAc molar ratio: 10/1) was processed by (i) isostatic high-pressure (HP) (350 MPa, 25°C, 15 min), (ii) short-time thermal treatment (STTT) (75°C, 4 s) or (iii) ultra-high pressure homogenisation (UHPH) (300 MPa, Tin = 24°C). All processing produced β-Lg aggregates able to retain RetAc, but with different efficiency depending on aggregation mechanisms induced by heating (STTT), isostatic high-pressure (HP) or dynamic high-pressure (UHPH). Phosphocaseins dispersed at 2.38% (w/w) proteins (pH 6.6) in the presence of RetAc (PC/RetAc molar ratio: 5/1) were processed by (i) HP (300 MPa, 14°C or 34°C, 15 min), or (ii) UHPH (300 MPa, Tin = 14°C). Both treatments promoted RetAc retention by phosphocasein micelles that can be used as cargoes to transport bioactive molecules.Keywords: isostatic high-pressure, dynamic high-pressure, ultra-high pressure homogenisation, fluorescence, β-Lactoglobulin, phosphocasein micelles, retinol, retinyl acetate, protein aggregates, protein-ligand binding.Discipline: Biochimie, Chimie et Technologie des Aliments.Thèse préparée à : Université Montpellier 2 – Equipe de Biochimie et Technologie Alimentaire – UMR IATE 1208 – Pôle EVAP – Place E. Bataillon, 34095 Montpellier, France.