Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1289363 bytes, checksum: 08dfb69d96b9fba89a8a36ac5075c9c1 (MD5) Previous issue date: 2013-02-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is a pseudocereal of Andean origin, designated as functional food. The addition of quinoa as a food ingredient in bakery products positively affects the rheological characteristics of the mass due to the technological properties of seeds such as solubility, water holding capacity, gelation and emulsification. The present study was aimed at formulating a cookie with gluten-free quinoa with added nutritional value and good acceptability. From an experimental design of full mixtures, 14 formulations were developed with different proportions of ternary mixture composed of quinoa flour (QF), quinoa flake (QFL) and corn starch (CS), which corresponded to 55.7% of the total amount in each formulation. The basic receipt (sugar, salt, water, yeast, oil and egg powder) was kept constant in all tests. The formulations were characterized as to the physical parameters of color, hardness and specific volume (dependent variables) and from the analyses of the effects of each ingredient of the mixture, complete cubic model equations that fit to the experimental data were generated (R2 ≥ 0.94 ). CS had a positive effect on the brightness of cookies; however, increased QF and QFL proportions resulted in darker cookies. QF showed negative effect on the specific volume of cookies as its concentration increased in the mixture, compared to QFL and CS. However, QF and QFL had a positive synergistic effect on the hardness of cookies. Based on the models generated and on the desirability profile, an optimized formulation was developed, composed of 30% QF, 25% QFL and 45% CS. The analyses of the optimized formulation characterized the quinoa-based cookie as a product rich in dietary fiber (11%) and source of essential amino acids, linolenic acid and minerals. The gluten-free quinoa-based cookie was well accepted by judges with acceptance (7.0), revealing its consumption potential. Considering the nutritional characteristics of quinoa biscuit optimized, with emphasis in composition of fatty acids, fiber, minerals and amino acid profile, the results of this study showed that quinoa is an important and promising ingredient for the nutritional enrichment of bakery products, especially cookie-type biscuits. / A quinoa (Chenopodium quinoa Willd) é um pseudocereal de origem andina, designado como alimento funcional. A adição de quinoa como ingrediente de produtos de panificação afeta positivamente as características reológicas das massas devido a propriedades tecnológicas de suas sementes como solubilidade, capacidade de retenção de água, de geleificação e de emulsificação. O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de formular um bicoito tipo cookie a base de quinoa isento de glúten, com valor nutricional agregado e boa aceitação sensorial. A partir de um planejamento experimental de misturas completo, foram desenvolvidas 14 formulações com diferentes proporções da mistura ternária, composta por farinha de quinoa (FI), flocos de quinoa (FL) e amido de milho (CS), a qual correspondeu a 55,7% do total em cada formulação. A receita base (açúcar, sal, água, fermento, óleo e ovo desidratado) foi mantida constante em todos os ensaios. As formulações foram caracterizadas quanto aos parâmetros físicos de cor, dureza e volume específico (variáveis dependentes) e a partir das análises dos efeitos de cada ingrediente da mistura, foram geradas equações de modelos cúbicos completos que se ajustaram aos dados experimentais (R2≥0,94). O CS apresentou efeito positivo na luminosidade dos biscoitos, porém proporções aumentadas de FQ e FLQ resultaram em cookies mais escuros. FQ apresentou efeito negativo no volume específico dos biscoitos a medida que suas concentrações aumentaram na mistura, em relação FLQ e CS. No entanto, FQ e FLQ tiveram efeito sinérgico positivo na dureza dos cookies. Com base nos modelos gerados e no perfil de desejabilidade, foi desenhada uma formulação otimizada para os parâmetros analisados,composta por 30% de FQ, 25% de FLQ e 45% de CS. As análises da formulação otimizada caracterizaram o cookie de quinoa como um produto rico em fibra alimentar (11%), fonte de aminoácidos essenciais, ácido linolênico e minerais. O cookie a base de quinoa isento de glúten formulado foi bem aceito pelos provadores com aceitação (7,0) revelando seu potencial de consumo. Considerando as características nutricionais do biscoito de quinoa otimizado, com destaque na sua composição de ácidos graxos, teor de fibras, minerais e perfil aminoacídico, os resultados deste estudo indicam a quinoa como um importante ingrediente promissor para enriquecimento nutricional de produtos de panificação, em especial biscoitos do tipo cookies.

A quinoa é um grão andino com elevado potencial de ser considerada como cultura mundial devido a quantidade e variedade de nutrientes existentes. Este pseudocereal enquadra-se no contexto do mercado consumidor que almeja produtos diferenciados, especialmente com aspectos nutricionais relevantes. Este trabalho teve por objetivo analisar a composição dos flocos de quinoa utilizados, uma vez que fatores genéticos, climáticos, entre outros, interferem na composição dos nutrientes, além de elaborar e avaliar pães de forma adicionados desse pseudocereal. Determinou-se umidade, cinzas, lipídios, composição de ácidos graxos, proteínas, composição em aminoácidos, fibras e suas frações, tocoferóis e minerais (sódio, cálcio, ferro, zinco e fósforo). Em virtude dos flocos apresentarem alto teor protéico, perfil aminoacídico condizente com a recomendação da FAO, elevado teor de fibras, fósforo, ferro, além de maior quantidade de lipídios como ácidos graxos insaturados e quantidades apreciáveis de α, β, γ, e δ-tocoferóis, elaborou-se pães de forma com substituição da farinha de trigo por zero, 10, 15 e 20% de flocos de quinoa, utilizando-se o método esponja de panificação e mantendo-se os parâmetros de processo constantes. Análises físico-químicas foram realizadas na farinha de trigo e nos flocos de quinoa. Determinou-se o volume específico, a cor do miolo e a composição nutricional dos pães. Observou-se que, a adição progressiva de flocos de quinoa, tornou o miolo mais escuro, reduziu o volume específico do pão, elevou de forma crescente o teor de proteína, de fibras totais e insolúveis e de tocoferóis. Pela análise sensorial verificou-se boa aceitabilidade para os pães com substituição da farinha de trigo por 15% e 20% de quinoa e estes foram utilizados para avaliar, através de experimento biológico, os possíveis benefícios à saúde. O aumento de tocoferóis (α, γ, e δ-tocoferóis) no pão com 20% de quinoa melhorou o perfil lipídico do sangue e da gordura do fígado dos animais experimentais, em relação ao pão padrão. Estes resultados indicaram que, possivelmente, os flocos de quinoa poderão ser adicionados em alimentos para agregar valor ao produto. No entanto, novos estudos, envolvendo tipo de processamento e as perdas nutricionais decorrentes destes, devem ser feitos para melhor avaliação. / Quinoa is a grain from the Andes with a high potential as a world wide crop due to the quantity and variety of existing nutrients. This pseudocereal fits into the consumer market context that looks for differentiated products, especially having relevant nutritional aspects. The purpose of this work was to analyze the composition of quinoa flakes used, once genetic and climate factors, among others, interfere in the composition of the nutrients; as well as to develop and evaluate bread loaves with the addition of this pseudocereal. The humidity, ashes, lipid, composition of fat acids, proteins, amino acid composition, fibers and their fractions, tocopherols and minerals (sodium, calcium, iron, zinc and phosphorous) were determined. Due to the fact that the flakes present high protein level, amino acid profile that meets guidelines from FAO, high levels of fibers, phosphorous, iron, besides a higher quantity of lipids as unsaturated fat acids and valuable quantities of α, β, γ, and δ-tocopherols, white bread loaves were developed, substituting quinoa flakes for zero, 10, 15 and 20% of the flour, using the sponge method and maintaining the process parameters constant. Physicochemical analyses were performed both with the flour and quinoa flakes. The specific volume, color of the inner part and nutritional composition of the bread loaves were determined. It was noticed that the progressive addition of quinoa flakes made the inner part become darker, reduced the specific volume of the loaf, and gradually increased the protein level and the level of total and insoluble fibers and the tocopherols. Through sensorial analysis it was observed a good acceptance for the loaves of bread with the replacement of 15% and 20% of flour by quinoa and these were used to evaluate, through a biological experiment, the possible benefits for the health. The increase of tocopherols (α, γ, and δ- tocopherols) in the 20% bread loaf improved the lipid profile of the blood and of fat in the liver of the trial animals, when compared with standard bread. These results indicated that, very likely, the quinoa flakes can be added to food in order to add value to the product. However, further studies, involving the processing and the nutritional loss due to it, must be carried out to perform a better evaluation.

A quinoa é um grão andino com elevado potencial de ser considerada como cultura mundial devido a quantidade e variedade de nutrientes existentes. Este pseudocereal enquadra-se no contexto do mercado consumidor que almeja produtos diferenciados, especialmente com aspectos nutricionais relevantes. Este trabalho teve por objetivo analisar a composição dos flocos de quinoa utilizados, uma vez que fatores genéticos, climáticos, entre outros, interferem na composição dos nutrientes, além de elaborar e avaliar pães de forma adicionados desse pseudocereal. Determinou-se umidade, cinzas, lipídios, composição de ácidos graxos, proteínas, composição em aminoácidos, fibras e suas frações, tocoferóis e minerais (sódio, cálcio, ferro, zinco e fósforo). Em virtude dos flocos apresentarem alto teor protéico, perfil aminoacídico condizente com a recomendação da FAO, elevado teor de fibras, fósforo, ferro, além de maior quantidade de lipídios como ácidos graxos insaturados e quantidades apreciáveis de α, β, γ, e δ-tocoferóis, elaborou-se pães de forma com substituição da farinha de trigo por zero, 10, 15 e 20% de flocos de quinoa, utilizando-se o método esponja de panificação e mantendo-se os parâmetros de processo constantes. Análises físico-químicas foram realizadas na farinha de trigo e nos flocos de quinoa. Determinou-se o volume específico, a cor do miolo e a composição nutricional dos pães. Observou-se que, a adição progressiva de flocos de quinoa, tornou o miolo mais escuro, reduziu o volume específico do pão, elevou de forma crescente o teor de proteína, de fibras totais e insolúveis e de tocoferóis. Pela análise sensorial verificou-se boa aceitabilidade para os pães com substituição da farinha de trigo por 15% e 20% de quinoa e estes foram utilizados para avaliar, através de experimento biológico, os possíveis benefícios à saúde. O aumento de tocoferóis (α, γ, e δ-tocoferóis) no pão com 20% de quinoa melhorou o perfil lipídico do sangue e da gordura do fígado dos animais experimentais, em relação ao pão padrão. Estes resultados indicaram que, possivelmente, os flocos de quinoa poderão ser adicionados em alimentos para agregar valor ao produto. No entanto, novos estudos, envolvendo tipo de processamento e as perdas nutricionais decorrentes destes, devem ser feitos para melhor avaliação. / Quinoa is a grain from the Andes with a high potential as a world wide crop due to the quantity and variety of existing nutrients. This pseudocereal fits into the consumer market context that looks for differentiated products, especially having relevant nutritional aspects. The purpose of this work was to analyze the composition of quinoa flakes used, once genetic and climate factors, among others, interfere in the composition of the nutrients; as well as to develop and evaluate bread loaves with the addition of this pseudocereal. The humidity, ashes, lipid, composition of fat acids, proteins, amino acid composition, fibers and their fractions, tocopherols and minerals (sodium, calcium, iron, zinc and phosphorous) were determined. Due to the fact that the flakes present high protein level, amino acid profile that meets guidelines from FAO, high levels of fibers, phosphorous, iron, besides a higher quantity of lipids as unsaturated fat acids and valuable quantities of α, β, γ, and δ-tocopherols, white bread loaves were developed, substituting quinoa flakes for zero, 10, 15 and 20% of the flour, using the sponge method and maintaining the process parameters constant. Physicochemical analyses were performed both with the flour and quinoa flakes. The specific volume, color of the inner part and nutritional composition of the bread loaves were determined. It was noticed that the progressive addition of quinoa flakes made the inner part become darker, reduced the specific volume of the loaf, and gradually increased the protein level and the level of total and insoluble fibers and the tocopherols. Through sensorial analysis it was observed a good acceptance for the loaves of bread with the replacement of 15% and 20% of flour by quinoa and these were used to evaluate, through a biological experiment, the possible benefits for the health. The increase of tocopherols (α, γ, and δ- tocopherols) in the 20% bread loaf improved the lipid profile of the blood and of fat in the liver of the trial animals, when compared with standard bread. These results indicated that, very likely, the quinoa flakes can be added to food in order to add value to the product. However, further studies, involving the processing and the nutritional loss due to it, must be carried out to perform a better evaluation.

Orientadores: Juliana Azevedo Lima Pallone, Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T02:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_DanielaSouza_D.pdf: 2148960 bytes, checksum: 45b2c46dd9d82dfd00f454c5a430d494 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A avaliação da qualidade nutricional de alimentos é realizada principalmente por meio da determinação dos componentes majoritários, conhecida como composição centesimal (umidade, proteína, cinza, lipídio, carboidrato e fibra). No entanto, os métodos tradicionais de análise são demorados e utilizam materiais, equipamentos e diversos reagentes químicos, que além de oferecerem risco ao analista, geram resíduos tóxicos. Diante disto, uma alternativa para a análise química de grãos, rápida, de baixo custo e sem uso de reagentes químicos é a espectroscopia na região do infravermelho. Visando atender a demanda do Brasil por pesquisas empregando espectroscopia no infravermelho para análise de alimentos, o objetivo desse trabalho foi avaliar a possibilidade de utilização das técnicas espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), principalmente, e médio MIR, associadas à quimiometria, para previsão de parâmetros de qualidade da soja brasileira e quinoa da América do Sul. Para comparar a aplicação de NIR e MIR, amostras de soja provenientes do Paraná foram analisadas pelas duas técnicas para previsão da composição centesimal. Os erros relativos (E%) entre os valores de referência e os valores previstos pelos modelos de calibração PLS, foram pequenos tanto para o NIR como para o MIR, no entanto, os resultados sugerem o uso de NIR para previsão de lipídios (0,2 a 9,2%) e o uso de MIR para proteínas (0,2 a 5,6%), cinzas (0 a 5,0%) e umidade (0,1 a 2,0%). Posteriormente, foram construídos modelos de calibração PLS com NIR para previsão dos parâmetros de qualidade em soja moída e para a quinoa, grão inteiro e moído. Os melhores modelos de calibração para soja encontrados neste estudo foram para o conteúdo de proteína e umidade, com melhores coeficientes de determinação e raiz quadrada do erro médio quadrático de calibração (R2= 0,81, RMSEC = 0,58% e R2 = 0,80, RMSEC = 0,28%, respectivamente), contudo, a técnica mostrou capacidade adequada de predição para todos os parâmetros, incluindo lipídios, cinzas, carboidratos e fibras. Para amostras de quinoa, os espectros NIR foram inicialmente submetidos a uma análise de componentes principais (PCA) para tentar separá-las em grupos, de acordo com a origem geográfica destes grãos, os quais eram provenientes do Brasil, Bolívia e Peru. Duas componentes principais explicaram 98,2% do total da variância e três grupos foram observados na separação por PCA de acordo com o país de origem. A técnica de calibração por PLS produziu modelos adequados, que permitiu a quantificação da composição majoritária tanto para o grão inteiro como farinha de quinoa, mostrando boa correlação entre o valor previsto e o valor real, com R2 > 0,65 e RMSEC< 1,70%. Portanto, este estudo demonstra que a técnica de NIR é potencialmente útil como um método analítico não destrutivo para determinações rápidas e simples de constituintes alimentares, além de não necessitar nenhum tipo de preparo de amostra, já que os espectros dos grãos inteiros de quinoa forneceram bons resultados para previsão dos parâmetros estudados / Abstract: Evaluation of nutritional quality of food has been mainly performed by determination of major compounds, which is known as centesimal composition (moisture, protein, ash, lipid, carbohydrate and fiber). However, the traditional methods of analysis are time-consuming, use many materials and equipment, and also toxic reagents, that generate waste and are a risk for the analyst. Thus, infrared spectroscopy is an alternative to chemical analysis of grains, as it is a rapid, low cost technique and it does not use toxic reagents. In coming years, Brazilian researches using infrared for food analysis should increase, thus the objective of this work was to evaluate the possibility of application mainly of near-infrared (NIR) and mid-infrared (MIR) spectroscopy techniques coupled with chemometrics to predict quality parameters in Brazilian soybean and South America quinoa. In order to compare NIR and MIR techniques, the soybean group from Paraná (Brazil) was analyzed using both techniques to predict centesimal composition. The related errors (E%) between reference values and predicted values by partial least square (PLS) were low for both the NIR and the MIR. However, the results propose the use of NIR to predict lipid (E% of 0.2 to 9.2) content and the use of MIR to predict protein (E% of 0.2 to 5.6), ash (E% of 0 to 5.0), and moisture (E% of 0.1 to 2.0) contents. Subsequently, PLS regression models were constructed using NIR to predict quality parameters in ground soybean and quinoa, grain and ground. The best calibration models to soybean found in this study were the ones used to determine protein and moisture content (R2 = 0.81, RMSEP = 1.61% and R2 = 0.80, RMSEC = 1.55%, respectively). However, the technique shows high predictability for all parameters, including lipids, ash, carbohydrates and fibers, RMSECV of 0.40 to 2.30% and RMSEP 0.38 to 3.71%. For quinoa samples NIR spectra were obtained and principal component analysis (PCA) was applied to try to identify the geographic origin of quinoa samples, from Brazil, Peru and Bolivia. Two principal components explained 98.3% of the total variance and three groups were observed using PCA. The PLS models developed for the chemical composition showed that the proposed methodology produced adequate results, as whole grain as ground quinoa, with the graph of the real and predicted concentration having a coefficient of determination (R2) > 0.65 and RMSEC < 1.70%. The viability of the NIR technique with no waste generation, low cost, reduced time and no kind of sample preparation for replacing laborious methods of analysis was demonstrated because the results for grains were satisfactory / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Le genre Chenopodium comprend environ 150 espèces réparties sur l'ensemble du globe et établies dans une large gamme de milieux. En Amérique du Sud, différentes espèces, cultivées comme C. quinoa Willd. et C. pallidicaule Aellen, ou sauvages comme C. hircinum Schrader, sont distribuées sur des gradients pédoclimatiques allant du niveau de la mer au Chili, jusqu'à plus de 4000 m d'altitude sur l'altiplano boliviano-péruvien, sur des sols plus ou moins profonds et riches en nutriments, et sous des climats allant du tropical humide jusqu'au froid aride. Ces espèces sont phylogénétiquement apparentées, et on admet généralement que C. quinoa a été domestiqué à partir de C. hircinum et qu'une partie de son génome proviendrait de C. pallidicaule. Leur large distribution dans des écosystèmes naturels ou agricoles et leur plus ou moins grande tolérance aux contraintes du milieu, font de ce groupe d'espèces un modèle intéressant pour examiner la diversité des réponses des plantes, notamment face à la faible disponibilité en eau dans le sol. La totalité de l'eau nécessaire à la vie de ces plantes passant par le système racinaire, nous nous sommes intéressés aux variations intra- et interspécifiques de l'architecture et de la croissance des racines et à leurs réponses au déficit hydrique, en faisant l'hypothèse que les plantes provenant d'un milieu aride ou d'un système de culture à faible usage d'intrants, ont développé des traits racinaires qui leurs permettent d'accroître l'acquisition des ressources du sol. Pour tester cette hypothèse nous avons comparé la croissance et le développement racinaire de plantes de deux écotypes de C. quinoa de régions plus ou moins arides, et de populations de C. pallidicaule et de C. hircinum, placées dans des conditions de culture contrôlées non limitantes ou déficitaires en eau, en pots et en rhizotrons. Les principaux résultats de ce travail de thèse montrent que, malgré de grandes différences dans la production de biomasse et la morphologie aérienne, les populations étudiées présentent toutes la même typologie racinaire. Elles diffèrent entre elles par plusieurs traits d'architecture et de morphologie racinaire qui déterminent la capacité d'exploration et d'exploitation des ressources du sol. Certains de ces traits, comme la vitesse d'élongation de la racine principale, présentent une grande plasticité de réponse au déficit hydrique. D'autres traits, comme la longueur spécifique des racines, sont moins plastiques mais présentent des différences interspécifiques importantes. Ces variations de l'architecture des plantes forment des syndromes adaptatifs favorisant la survie des plantes dans les milieux les plus contraignants. Mots clés : Chenopodium quinoa, Chenopodium hircinum, Chenopodium pallidicaule, système racinaire, architecture racinaire, topologie racinaire, ontogénie, rhizotron, élongation racinaire, analyses de croissance, espèces cultivées, espèces sauvages, croissance racinaire, morphologie racinaire. / The genus Chenopodium comprises about 150 species distributed all around the world and over a wide range of environments. In South America, differents species, either cultivated as C. quinoa Willd. and C. pallidicaule Aellen, or wild as C. hircinum Schrader, are distributed over pedoclimatic gradients from the sea level in Chile, up to an altitude of 4000 m in the altiplano of Bolivia and Peru, on soils more or less thick and rich in nutrients, and under climates from tropical humid to arid and cold. These species are phylogenetically related, and it is generally admitted that C. quinoa was domesticated from C. hircinum and that part of its genome comes from C. pallidicaule. Their wide distribution in natural and crop ecosystems and their more or less strong tolerance to environmental constraints, make this group of species an interesting model for examining the diversity of responses of the plants, in particular facing a low disponibility of resources in the soil. As all the water necessary for the life of the pass through the root system, we focused our interest in the intra- and interspecific variations in the root growth and architecture, and their responses to the water deficit, with the hypothesis that plants from arid habitats or from low-input agrosystems, developed root traits that allowed them to increase the acquisition of resources in the soil. To test this hypothesis we compared the root growth and development in plants of two ecotypes of C. quinoa from more or less arid regions, and of populations of C. pallidicaule and C. hircinum, placed under non-limiting or water deficit growth conditions, in pots and in rhizotrons. The main results of this research show that, despite large differences in biomass production and morphology of the aerial plant part, the studied populations showed the same root typology. They differed by several traits of root architecture and morphology which control the capacity of the plant to explore and exploit the soil resources. Some of these traits, such as the taproot elongation rate, showed a high plasticity in response to the water deficit. Other traits, like the specific root length, were less plastic but showed large interspecific differences. These variations in plant root architecture conforms adaptive syndromes that favor the plant survival in the most limiting environments. Key words : Chenopodium quinoa, Chenopodium hircinum, Chenopodium pallidicaule, root system, root architecture, topological index, ontogeny, rhizotron, root elongation, plant growth analysis, cultivated species, wild species, root growth, root morphology.

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Paulo Jose do Amaral Sobral / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:02:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AraujoFarro_PatriciaCecilia_D.pdf: 11234576 bytes, checksum: 783552b6dbe46ec622ef24d255cee671 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O grão de quinoa (Chenopodium quinoa, Willdenow) é um pseudocereal originário da América do Sul Andina, que tem gerado interesse industrial crescente e cultivo diversificado em diversos países de América do Norte e da Europa. Recentemente nos países da América Latina tem-se despertado um interesse comum na busca de tecnologias de desenvolvimento de biomateriais, como uma forma de diminuir a poluição gerada pelos resíduos sintéticos, utilizando os recursos naturais próprios da região. O Brasil destaca-se pela sua preocupação pelo meio ambiente e manutenção das fontes destes recursos, através de programas experimentais de adaptação de culturas, como a quinoa, nos cerrados brasileiros, com resultados satisfatórios. O uso potencial da quinoa na indústria alimentícia tem sido alvo de estudos diversos. No entanto, é pouco explorada a aplicabilidade de produtos derivados deste grão, como farinhas e amido, na área de biomateriais. Dentro desse contexto, os principais objetivos deste trabalho foram: (1) desenvolver tecnologias pouco agressivas de extração de matérias-primas a partir do grão de quinoa: farinha integral (FI); farinha por extração úmida (FU) e amido (AQ); (2) caracterização das propriedades físico-químicas e estruturais destes produtos; (3) análises reológicas de soluções formadoras de filmes a partir do amido; (4) avaliação de diferentes formulações utilizadas na elaboração de filmes utilizando um planejamento fatorial completo analisando os efeitos de concentração de glicerol, do pH da solução filmogênica, e das condições de secagem (T(ºC) / t (horas)) em função da solubilidade e das propriedades mecânicas dos filmes; (5) otimização do processo de elaboração de filmes e caracterização dos filmes ótimos quanto às propriedades termomecânicas, óticas e estruturais, e cristalinidade (FTIR e Raios X). Os filmes elaborados a partir das diferentes matérias-primas obtidas do grão de quinoa foram elaborados utilizando 4% de matéria prima/ 100 g de solução filmogênica. Esta porcentagem da matéria prima foi determinada através das análises reológicas. Foi utilizado um planejamento fatorial completo 23, onde as três variáveis independentes foram: concentração de glicerol (16,6; 20; 25; 30 e 33,4 g/100 g matéria-prima), nível de pH de soluções filmogênica (9,7; 10; 10,5; 11 e 11,3) e condições de secagem (30°C/20h; 34°C/17h; 40°C/10h; 46°C/9h e 50°C/5h). As variáveis respostas foram: teste mecânico de tração (força na tração e elongação no ponto de ruptura); teste mecânico de perfuração (força na perfuração e deformação na perfuração) e solubilidade em água a 25ºC. Uma vez determinadas as equações dos modelos matemáticos, foi aplicada a função desejabilidade para estabelecer as condições ótimas de elaboração de filmes. Para o filme de amido de quinoa, a condição ótima foi obtida com concentração de glicerol de 21,2%, pH de 10,7 e condição de secagem de 36ºC/14h. Para o filme de FU: Concentração de glicerol de 21%, nível de pH de 10,48 e condição de secagem de 42ºC/8h. E para o filme de FI foi de concentração de glicerol de 20%, nível de pH de 10,6 e condição de secagem de 38ºC/12h. Os filmes de amido de quinoa mostraram-se incolores e pouco opacos, apresentando reduzida solubilidade em água e boa resistência à tração e flexibilidade. Os filmes de farinha por extração úmida apresentaram leve cor amarela, moderada opacidade e flexibilidade. Já os filmes de farinha integral apresentaram cor amarela intensa, moderada opacidade, alta flexibilidade mas baixa resistência no teste de tração / Abstract: Quinoa (Chenopodium quinoa, Willdenow) is a native and oldest pseudocereal grain from the Andean region in South America. Nowadays, due to an increasing industrial interest, quinoa seeds are grown in different countries as in North America and Europe. Recently, Latin American countries have shared a common interest regarding the use of natural resources in technologies capable of minimizing pollution. In that sense, special attention has been given towards the development of new biomaterials that could diminish synthetic residues. In the last years, Brazil participated in experimental programs of culture adaptation, with satisfactory results for quinoa crops. In spite of the great amount of studies concerning the potential use of quinoa in the food industry, the use of the quinoa seeds as source of starch and flour and their applicability in the biomaterials development field has not yet been fully explored. The aims of this work were: (1) to develop a non aggressive raw material (starch and flours) extraction technique, (2) determine the structural and physical-chemical properties of the quinoa products (3) characterization of the film-forming solutions through rheological analyses (4) to evaluate the effects of the glycerol content, pH and drying conditions of film-forming solutions on some functional properties of its edible films using an experimental design (response surface methodology). The responses were mechanical properties as puncture strength, puncture deformation, tensile strength, elongation and Young modulus and solubility, (5) optimization of the films elaborative process and characterization (thermomechanical, optical and structural properties, and crystallinity - FTIR and X-ray) of the optimal quinoa films. According to an experimental design 23, films were produced from film forming solutions (FFS) containing 4g of Quinoa products (QP) /100g of FFS (this percentage of QP was determined by rheological tests), glycerol (16.6, 20.0, 25.0, 30.0 and 33.4 g/100 g starch) used as a plasticizer, and a constant pH of FFS (9.7, 10.0, 10.5, 11.0 and 11.3). Drying conditions varied from temperature and time (30°C/20h; 34°C/17h; 40°C/10h; 46°C/9h and 50°C/5h) in an oven with circulation and renewal of air. The five levels of each variable were coded as -1.68, - 1, 0, +1, +1.68. All tests were run at room conditions (22-25ºC and 55-65% relative humidity) using samples previously conditioned at 58% of relative humidity at 22-25ºC for 7 days. The optimal films elaboration conditions were determined by the desirability function. For each quinoa product, conditions were different. For films based on starch (S), the optimal condition was obtained when using 21,2% glycerol content, pH= 10,7 and drying condition of 36ºC/14h, for films of flour extracted by wet milling (FWM), 21% glycerol content, pH= 10,48 and drying condition of 42ºC/8h, and, finally, for films of whole flour (WF), 20% glycerol content, pH= 10,6 and drying condition of 38ºC/12h The S films were colorless and scarcely opaque, showed reduced water solubility, and presented good qualities of tensile strength. FWM films presented a yellowish color, moderate opacity, tensile strength and flexibility. WF films presented an intense yellowish color, moderate opacity and high flexibility but low tensile strength / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

En réponse à une nouvelle demande du marché alimentaire, l’Altiplano Sud de Bolivie est devenu la première régionexportatrice au monde de quinoa, aliment traditionnel des populations andines, désormais consommé dans de nombreuxpays du Nord. La thèse interroge les changements induits par le passage d’une agriculture d’autosubsistance à uneagriculture familiale d’exportation, avec une attention particulière portée à la mobilité spatiale des populations et à la manière dont elle s’articule aux profondes mutations que vit cette région. La reconstitution par récit de vie des biographiesde 170 individus originaires de cinq communautés rurales a permis de resituer le boom de la quinoa dans les trajectoiresrésidentielle, professionnelle et circulatoire des populations. À travers l’étude des liens qui se nouent entre mobilité,dynamique agricole et gestion des ressources, cette étude montre une grande réactivité des familles et des communautésface aux exigences des nouveaux systèmes de production, l’émergence de multiples formes d’arrangements sociaux, ainsiqu’une plasticité des territoires de vie que révèlent des pratiques plurielles de mobilité et de pluriactivité fondées sur uneorganisation socio‐spatiale réticulaire articulant ville et campagne. Mais dans cette région au milieu fragile et aux conditions climatiques extrêmes, le regain d’intérêt pour l’activité agricole, ayant induit le retour de nombreux migrants et l’émergence de multiples acteurs, s’accompagne de fortes pressions sur les ressources foncières, de tensions sociales et d’un risque de fragilisation du milieu posant la question cruciale de la gestion durable du territoire. / Responding to a new food market demand, the Southern Altiplano region of Bolivia has become the world’s largest exporterof quinoa, a traditional food of Andean populations, now consumed in many countries in the North. This thesis investigatesthe changes induced by the transition from subsistence agriculture to family‐based export agriculture, with a particular focus on the spatial mobility of the populations and its relation to the profound changes experienced by this region.Reconstruction through life narratives of the biographies of 170 people originating from 5 rural communities facilitated areframing of the quinoa boom in the context of the residential, professional and circulatory histories of the populations.Through study of the links between mobility, agricultural dynamics, and local resource management, this study demonstrates i) the great reactivity of the families and communities facing the demands of new production systems, ii) theemergence of multiple forms of social agreements, iii) the plasticity of the livelihood territories revealed by various practicesof mobility and pluriactivity based on a reticular socio‐spatial organization connecting the city and the countryside.However, in this region of fragile environment and harsh climate conditions, the resurgence of interest in agriculturalactivities, precipitating the return of many migrants and the emergence of multiple actors, is accompanied by hugepressures on land resources, social tensions and a risk of environmental degradation, calling into question the crucial issue of the sustainable management of the region.