The goal of this work was to develop mortadellas replacing porcine fat with canola, linseed soy and olive oils, using two different substitution levels (50% and 100%) and its evaluation based on fatty acids profile, nutritional quality, cholesterol amount, quality characteristics, oxidative stability and microstructure profiles. In the first experiment it was determined the fatty acid composition, the proportion between PUFA (poliunsaturated fatty acids)/SFA (saturated fatty acids) and also cholesterol content of the treatments control (P), linseed 50% (L1), linseed 100% (L2), canola 50% (C1), canola 100% (C2), olive 50 %(O1), olive 100% (O2), soy 50% (S1) e soy 100% (S2). The PUFA content had increased in all treatments with vegetable oils. For SFA, the control (P) had shown higher amounts and the treatments with canola oil had shown lower amounts. The treatments with vegetable oils also had shown higher ratio PUFA/SFA in comparison to control, and its cholesterol content were comparatively lower comparing to the control. About the second experiment, it was evaluated the substitution effect the oils of canola, linseed, olive and soy using two different substitution levels (50% and 100%) replacing porcine fat. This evaluation was based on quality characteristics, oxidation stability (TBARS value), and microstructure. All treatments had shown appropriated values regarding chemical and physicals parameters, in agreement with the Brazilian food legislation, good sensory scores, good texture and color profiles measured by devices, microbiological counting similar between control and other treatments and good stability against oxidation during shelf life. About the microstructure profile, any change in the emulsion had not been found. It is possible to find a correlation between the amount of fat seen in the pictures and the value obtained by the analytic method. / Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de mortadela utilizando óleos de canola, soja, oliva e linhaça, em dois diferentes níveis de substituição (50% e 100%) como opções de substituição à gordura suína e a avaliação quanto à composição de ácidos graxos, qualidade nutricional, teor de colesterol, características de qualidade, estabilidade oxidativa e microestrutura dos produtos. No primeiro experimento foram determinadas a composição em ácidos graxos, relação entre ácidos graxos poliinsaturados e saturados (poliinsaturados/saturados) e teor de colesterol dos tratamentos controle (P), linhaça a 50% (L1), linhaça a 100% (L2), canola a 50% (C1), canola a 100% (C2), oliva a 50% (O1), oliva a 100% (O2), soja a 50% (S1) e soja a 100% (S2). Os resultados apresentaram um aumento expressivo na quantidade de ácidos graxos poliinsaturados nos tratamentos com óleos vegetais. Para os ácidos graxos saturados de uma forma geral, o controle (P) apresentou quantidades maiores e os tratamentos com óleo de canola as menores quantidades. A relação poliinsaturados/saturados foi maior para todos os tratamentos em relação ao controle, e os teores de colesterol foram menores em todos os tratamentos comparativamente ao controle. No segundo experimento, foi avaliado o efeito da substituição dos óleos vegetais de canola, linhaça, oliva e soja em dois diferentes níveis de substituição (50% e 100%) nas características de qualidade, na estabilidade oxidativa (TBARS), e microestrutura dos tratamentos. Todos os tratamentos apresentaram valores físico-químicos satisfatórios e em acordo com a legislação, boa aceitação sensorial pelo painel teste, valores de textura e cor pelos respectivos aparelhos adequada, contagem microbiológica de mesófilos totais e bactérias lácticas sem diferença significativa entre controle e tratamentos com óleos vegetais e boa estabilidade lipídica durante o período de armazenamento. Nas micrografias não foram evidenciadas alterações na emulsão, sendo possível estabelecer correlação com a quantidade de gordura visualizada nas imagens e o valor obtido pelo método analítico.

Um problema importante na produção de filmes ativos utilizando agentes ativos lipofílicos é a dificuldade de dispersão desses agentes na solução formadora de filme (SFF). As nanoemulsões podem ser uma alternativa para dispersar esses compostos na matriz biopolimérica. Os objetivos gerais desta pesquisa foram: 1) Desenvolver nanoemulsões óleo-em-água (O/A), com três agentes ativos na fase óleo, sendo dois antimicrobianos - cinamaldeído e óleo essencial de alho - e um antioxidante - alfa-tocoferol, e caracterizar essas nanoemulsões, inclusive sua estabilidade; e 2) Desenvolver, caracterizar e aplicar filmes ativos à base de gelatina-quitosana (G-Q), ativados com nanoemulsões O/A preparadas nas condições ótimas de processo: N1: α-tocoferol/cinamaldeído; N2: α-tocoferol/óleo essencial de alho; N3: α-tocoferol/cinamaldeído e óleo essencial de alho; e N4: óleo de canola. As nanoemulsões O/A foram preparadas usando um microfluidizador e Tween 20 e Span 60 como emulsificantes, caracterizadas e incorporadas na SFF. Os filmes foram produzidos pela técnica de Casting incorporando 0 ou 5 g agente ativo nanoemulsificado/100 g biopolímero e usando glicerol como plastificante. Os filmes foram caracterizados em termos de propriedades físicas, mecânicas, de permeabilidade ao vapor de água e isotermas de sorção, ópticas, microestruturais, e atividades antimicrobiana e antioxidante. Além disso, um estudo de migração dos agentes ativos em simuladores de alimentos foi realizado. A mortadela fatiada foi embalada em bandejas de poliestireno usando filmes como separador de fatias. Posteriormente, foi avaliada a aceitação sensorial da mortadela e sua vida útil com base em análises físico-químicas e microbiológicas. Os resultados mostraram emulsões O/A com tamanho de gota nanométrico, distribuição monomodal, potencial ζ >-30 mV, alta estabilidade física e eficiência de encapsulação e propriedades ativas. Por outro lado, os filmes ativos não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) quanto à espessura, umidade, permeabilidade ao vapor de água e propriedades térmicas. A solubilidade em água, ângulo de contato, transmissão de luz, rigidez e resistência à tração e o brilho dos filmes foram reduzidos (p<0,05), enquanto a deformação na ruptura, opacidade, grau de inchamento, cor e rugosidade da superfície aumentaram consideravelmente (p<0,05) em razão da incorporação das nanoemulsões. Os modelos matemáticos de BET, GAB, Peleg e Oswin descreveram o comportamento de absorção de vapor de água dos filmes. As análises de DSC, FTIR e de difração de raios-X sugeriram compatibilidade entre a gelatina e a quitosana. Uma boa distribuição das nanogotas de óleo que encapsulavam os agentes ativos na matriz biopolimérica foi confirmada pelas análises de MEV e MFA. As nanoemulsões e os filmes ativos foram efetivos contra a Pseudomonas aeruginosa e Listeria monocytogenes e apresentaram atividade antioxidante frente aos radicais DPPH•, ABTS•+ e o reagente FRAP. As cinéticas de migração dos agentes ativos apresentaram comportamento Fickiano, com valores de coeficientes de difusão efetiva (D) entre 10-14 e 10-15 m2/s. Por outro lado, as fatias de mortadela embaladas sem filme foram as mais aceitas sensorialmente. Porém, o filme ativo utilizado ofereceu a maior ação antimicrobiana contra a L. monocytogenes e P. aeruginosa, inicialmente inoculadas na mortadela, além do maior efeito protetor contra bactérias deteriorantes, assim como inibiu a oxidação lipídica por mais tempo (5 dias) durante o estudo de vida útil. Em geral, este estudo evidenciou que os filmes à base de G-Q carregados com agentes ativos nanoemulsificados pode ter potencial como material de embalagem para melhorar a vida útil de alimentos. / A major problem in the production of active films using lipophilic active agents is their poor dispersion in the film-forming solution (FFS). Nanoemulsions may be an alternative to disperse these compounds within the biopolymeric matrix. The main aims of this research were: 1) to develop oil-in-water (O/W) nanoemulsions incorporated with three active agents in the oil phase, two antimicrobials - cinnamaldehyde and garlic essential oil - and one antioxidant - α-tocopherol and characterize those nanoemulsions, even their stability, and 2) Develop, characterize and applicate gelatin-chitosan (G-Ch) based films activated with O/W nanoemulsions prepared under optimal conditions: N1: α-tocopherol/cinnamaldehyde; N2: α-tocopherol/garlic essential oil; N3: α-tocopherol/cinnamaldehyde and garlic essential oil; and N4: canola oil. The O/W nanoemulsions were prepared using a microfluidizer and Tween 20 and Span 60 as emulsifiers, characterized, and then loaded into the FFS. The films were produced by the casting method incorporating 0 or 5 g of nanoemulsified active agent/100 g biopolymer, using glycerol as a plasticizer, and subsequently characterized in terms of their physical, mechanical, water vapor permeability, water sorption, optical, microstructural, antimicrobial and antioxidant properties. In addition, a study of active agent migration into food simulants was performed. The sliced mortadella was packed in polystyrene trays using films as a slice separator. After, a sensorial acceptance evaluation and shelf life study, based on physicochemical and microbiological analyses, were performed for the mortadella sausage. The results showed O/A emulsions with nanometric droplet size, monomodal distribution, ζ potential greater than -30 mV, high physical stability, high encapsulation efficiency, and active properties. On the other hand, the active films presented no significant differences (p>0.05) in terms of thickness, moisture content, water vapor permeability, and thermal properties. The solubility in water, contact angle, light transmission, tensile strength, and brightness of films were reduced (p<0.05), whilst the deformation at break, opacity, degree of swelling, color, and surface roughness considerably increased (p<0.05), due to the incorporation of nanoemulsions. The mathematical models of BET, GAB, Peleg and Oswin described the water vapor absorption behavior of the films. The DSC, FTIR, and x-ray analyses suggested compatibility between the gelatin and chitosan. A good distribution of the oil nanodroplets encapsulating the active agents within the matrix was confirmed by AFM and SEM analyses. The active nanoemulsions and films were effective against Pseudomonas aeruginosa and Listeria monocytogenes, and showed antioxidant activity against the DPPH• and ABTS•+ free radicals, as well as the FRAP reagent. The kinetic migration of the active agents presented a Fickian behavior with values of effective diffusion coefficients (D) between 10-14 and 10-15 m2/s. On the other hand, the mortadella slices packed without films were the most sensorially accepted. However, the active films used offered the greatest effectiveness against L. monocytogenes and P. aeruginosa initially inoculated in the mortadella sausage, and highest protective effect against spoilage bacteria, as well as inhibiting lipid oxidation for longer time (5 days) during the shelf life study. Overall, this study offered clear evidence that G-Ch based films, loaded with nanoemulsified active agents, can have potential as packaging material for enhancing the shelf life of food.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to develop a liquid protein hydrolysate from Mechanically Deboned Chicken Meat (MDCM) by enzymatic hydrolysis and to evaluate the addition of different concentrations (10, 20 and 30%) in a reduced-fat mortadella-type sausage. First, it was evaluated the addition of BHT antioxidant (0.01%) and curing salts (0.25%) in the production of protein hydrolysate at different hydrolysis times (5, 15, 30 and 60 minutes) in order to reduce lipid oxidation and brownish color formation. There were evaluated the degree of hydrolysis, pH, proximate composition, lipid oxidation and instrumental color. It was observed that the addition of BHT antioxidant and curing salts did not affect the degree of hydrolysis at 60 minutes. The pH was similar to the MDCM and the proximate composition was not affected by the hydrolysis process or by the addition of BHT antioxidant and curing salts. However, there was a synergistic action between the BHT antioxidant and the curing salts in lipid oxidation prevention of the hydrolysates during the whole period of hydrolysis. Also, there was observed a reduction in the formation of a brownish color mainly by the use of curing salts, evidenced by high levels of values of a* (redness). Subsequently, there was evaluated the addition of different concentrations protein hydrolysate containing BHT antioxidant and curing salts in a reduced-fat mortadella-type sausage. Thus, four treatments were made containing 0, 10, 20 and 30% of MDCM protein hydrolysate. There were evaluated the proximate composition, pH, lipid oxidation, colorimetric parameters, texture profile and microbiological and sensory characteristics during 60 days of storage at 4 ºC. The proximate composition, pH and microbiological characteristics were considered normal for this kind of product. The values of lipid oxidation of products containing MDCM protein hydrolysate increased up to 30th day of storage with subsequent decrease until the end of the storage period (60 days). The products containing MDCM protein hydrolysate had low values of L* (lightness) and a* (redness), higher lipid oxidation and soft textured, evidenced both by the panelists and by instrumental texture profile. The addition of up to 10% protein hydrolysate proved to be viable in the production of reduced-fat mortadella-type sausage, showing quality characteristics closer to the control treatment. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um hidrolisado proteico líquido de carne mecanicamente separada (CMS) de frango, através de hidrólise enzimática e avaliar a adição de diferentes concentrações (10, 20 e 30%) em mortadela com teor de gordura reduzido. Primeiramente, foi avaliada a adição de antioxidante BHT (0,01%) e sal de cura (0,25%) na produção do hidrolisado proteico em diferentes tempos de hidrólise (5, 15, 30 e 60 minutos) com o objetivo de reduzir a oxidação lipídica e a formação da coloração amarronzada. Avaliou-se o grau de hidrólise, pH, composição centesimal, oxidação lipídica e cor instrumental. Foi possível observar que a adição de antioxidante BHT e sal de cura não afetou o grau de hidrólise ao final de 60 minutos. O pH foi similar ao encontrado na CMS original e a composição centesimal não foi afetada pelo processo de hidrólise nem pela adição de antioxidante BHT e sal de cura. Entretanto, houve uma ação sinergística entre o antioxidante BHT e o sal de cura na prevenção da oxidação lipídica dos hidrolisados durante todo o período de hidrólise. Também, foi observada uma redução na formação da coloração amarronzada pelo uso principalmente do sal de cura, evidenciada pelos maiores teores de vermelho (a*). Posteriormente, foi avaliada a adição do hidrolisado proteico com antioxidante BHT e sais de cura, em mortadela com teor de gordura reduzido, contendo 0, 10, 20 e 30% de hidrolisado proteico de CMS. Foram avaliadas a composição centesimal, pH, oxidação lipídica, parâmetros de cor e as características microbiológicas, sensoriais e perfil de textura durante 60 dias em armazenamento a 4 ºC. A composição centesimal, pH e as características microbiológicas foram consideradas normais para o produto em questão. Os valores de oxidação lipídica dos produtos contendo hidrolisado proteico de CMS aumentaram até o 30º dia de armazenamento com posterior decréscimo até o final do período de armazenamento (60 dias). Os produtos contendo hidrolisado proteico de CMS apresentaram valores de luminosidade (L*) e valores de a* menores e textura mais amolecida, evidenciada tanto pelos provadores quanto pelo perfil de textura instrumental. A adição de até 10% do hidrolisado proteico se mostrou viável na fabricação de mortadela com teor de gordura reduzido, pois apresentou características de qualidade mais próximas ao tratamento controle.