Tese (livre docencia) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-19T02:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bobbio_PauloAnna_LD.pdf: 2632635 bytes, checksum: 93923edeae297d0dbd3295e07a087763 (MD5) Previous issue date: 1971 / Resumo: O resumo podera ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Tese (livre docencia) - Univer / Professor Livre Docente

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-01T11:49:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2113944 bytes, checksum: 8aa2ddb02051739fffa6b2d22d464bd0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T11:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2113944 bytes, checksum: 8aa2ddb02051739fffa6b2d22d464bd0 (MD5) Previous issue date: 2018-08-02 / A conjugação de proteínas com polissacarídeos é utilizada para o melhoramento e/ou intensificação das propriedades técnico-funcionais das proteínas, aumento da estabilidade térmica das mesmas e formação de nanoestruturas destinadas à incorporação de compostos bioativos. Face à busca por sistemas proteicos com propriedades diferenciadas, o Capítulo I apresenta uma revisão sobre as técnicas de obtenção e caracterização de conjugados de proteínas e polissacarídeos formados por reação de Maillard. Os artigos 2 e 3 descrevem a formação e caracterização de conjugados de α-lactoalbumina (α-la) e β-lactoglobulina (β-lg), respectivamente, com goma tara (TG), bem como a obtenção e caracterização de nanoestruturas a partir destes conjugados. Os conjugados foram obtidos por meio da reação de Maillard utilizando o método de aquecimento a seco. Dispersões contendo proteína e polissacarídeo (razão mássica 1:1) foram incialmente secas por liofilização e/ou atomização com o objetivo de avaliar o efeito da técnica de secagem sobre as propriedades dos pós. Posteriormente, foram aquecidas a 60 °C e mantidas em ambiente de umidade relativa de 79 % por até 9 dias. A formação dos conjugados nos diferentes sistemas foi determinada por medidas do índice de escurecimento e pelo teste orto-ftalaldeído. Foram utilizados a análise de variância e o teste Tuckey como critérios para determinação do tempo de incubação apropriado para a obtenção dos conjugados. As nanoestruturas dos conjugados obtidas em diferentes condições físico- químicas (temperatura, pH e tempo de aquecimento) foram caracterizadas via espalhamento dinâmico de luz, potencial zeta (ζ), fluorimetria e dicroísmo circular. Foram determinados os parâmetros de estabilidade térmica (temperatura de desnaturação, T d ; variação da entalpia, ∆H) por meio da técnica de calorimetria diferencial de varredura, bem como as propriedades técnico-funcionais (habilidade de formação de espuma e índice de estabilidade de emulsão) das proteínas puras, misturas de proteína+TG e das nanoestruturas. A morfologia das nanoestruturas foi avaliada usando a microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de força atômica. Em geral a extensão da reação de Maillard aumentou com o tempo de aquecimento, tendo uma maior extensão em conjugados obtidos de misturas liofilizadas. O tempo de glicosilação mais apropriado foi de 2 dias. Sistemas contendo β-lg-TG, secos em spray dryer (SD) apresentaram instabilidade eletrostática com valores de potencial ζ na faixa de -30 a 30 mV. As condições de processamento de 50 °C, pH 9,2, 45’ para o sistema β-lg-TG (SD) apresentou excelente estabilidade emulsificante. Nanoestruturas de conjugados de α-la-TG mostraram um formato cônico com diâmetro médio hidrodinâmico variando entre 34,3 e 290,1 nm. As condições de processamento de 50 °C, pH 9,2, 45’ para o sistema α-la-TG (SD) apresentaram T d = 67.50 °C, um indicativo de uma melhor estabilidade térmica quando comparado ao controle (α-la; T d = 63.56 °C). Foram observadas mudanças na estrutura secundária das nanoestruturas de conjugados de α-la-GT, como a diminuição do conteúdo de α-hélice. / The conjugation of proteins with polysaccharides has been used to improve and/or enhance the technical-functional properties of proteins, to increase the thermal stability of proteins and to form nanostructures able to act as carrier of bioactive compounds. Due to the differentiated functionality of conjugates, Chapter I presents a review on the techniques used to produce and to characterize proteins/polysaccharides conjugates formed via Maillard reaction. Articles 2 and 3 describe the formation and characterization of, respectively, α-lactalbumin (α-la) and β-lactoglobulin (β-lg) conjugates with Tara gum (TG), as well as the obtaining and characterization of nanostructures formed from these conjugates. The conjugates were obtained through Maillard reaction using the dry-heating method. Dispersions containing protein and polysaccharide (mass ratio 1:1) were initially lyophilized and/or spray-dried in order to evaluate the effect of the drying technique, and subsequently heated to 60 ° C and relative humidity of 79 % for up to 9 days. The formation of the conjugates was evaluated by measures of the browning index and by using the ortho-phthalaldehyde test. Variance analysis and Tukey test were used as criteria to determine the most appropriate incubation time for obtaining the conjugates. Nanostructures from conjugates were synthesized under different physicochemical conditions (temperature, pH and heating time) and characterized by dynamic light scattering, zeta (ζ-) potential, fluorimetry and circular dichroism. The thermal stability parameters (denaturation temperature, T d ; change of enthalpy, ΔH) were determined by differential scanning calorimetry, as well as the technical-functional properties (foam ability and emulsion stability index) of pure proteins, mixtures of protein+TG and nanostructures. The morphology of the nanostructures was evaluated by transmission electron microscopy and atomic force microscopy. The progress of the Maillard reaction increased with the increment of the heating time, with a larger extension in the systems formed with lyophilized mixtures. The most appropriate time of glycosylation for the two studied systems was 2 days. Nanostructures from β-lg-TG conjugates presented electrostatic instability with ζ-potential values varying from -30 to 30 mV. Systems containing β-lg-TG, formed at process condition of 50 °C, pH 9.2, 45’ and dried by spray (SD) showed excellent emulsifying stability. Nanostructures from α-la-TG conjugates showed a conical shape with a mean hydrodynamic diameter ranging from 34.3 to 290.1 nm, depending on the system and the conditions used. Systems of α-la-TG (SD) formed at conditions of 50 °C, pH 9.2, 45’ showed T d = 67.50 °C indicating better thermal stability when compared to the control (pure α-la; T d = 63.56 °C). Changes were observed in the secondary structure of nanostructures formed from α-la-GT system, mainly a decrease in α-helix content.

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