Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2000. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 151-159). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2000. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 151-159). Also available on the Internet.

O trabalho foi conduzido com o objetivo principal de desenvolver hambúrgueres de carne bovina com adição de farinha de okara e verificar a interação deste ingrediente com outros, como proteína texturizada de soja (PTS) e toucinho. A farinha de okara obtida apresentou a seguinte composição em base seca: 55,50% de proteínas, 21% de lipídios, 3,97% de cinzas e 19,01% de carboidratos. No desenvolvimento do trabalho foi utilizado o planejamento para misturas simplex centróide, no qual as concentrações de PTS, farinha de okara e toucinho, variaram entre 0 e 8% entre 7 formulações. As amostras de hambúrgueres desenvolvidas foram submetidas à analises funcionais tecnológicas (rendimento, encolhimento, retenção de umidade, retenção de gordura, índice de absorção de água e índice de absorção de óleo), de composição química (umidade, lipídios, proteínas e cinzas) e também ao teste de aceitação e intenção de compra por meio da análise sensorial. Para as propriedades funcionais tecnológicas, a proteína texturizada de soja, a farinha de okara e o toucinho influenciaram significativamente (p<0,05) o encolhimento, rendimento e o indice de absorção de água do produto estudado. Menores valores de encolhimento e maiores valores de rendimento foram obtidos com a utilização de proteína texturizada de soja. O índice de absorção de água teve a mesma influencia tanto da proteína texturizada de soja quanto do okara. Para a retenção de umidade e gordura, somente proteína texturizada de soja teve efeito significativo para melhora destas variáveis. Em relação à composição química, todas as variáveis dependentes (umidade, lipídios, proteínas e cinzas) foram influenciadas significativamente (p<0,05) pelos componentes PTS, okara e toucinho, com exceção do teor de proteínas que teve influencia significativa somente da PTS. A umidade e o teor de lipídios, foram mais influenciados pelo toucinho, porém para o teor de cinzas a maior influência na equação obtida neste estudo foi para o okara. Referente às características sensoriais das formulações desenvolvidas, todos os atributos estudados sofreram influência significativa dos componentes PTS, okara e toucinho. Porém neste caso, o okara foi o componente que teve maior influência em todos os parâmetros, exceto para intenção de compra, que teve maior influencia na equação pelo componente toucinho. / The study was conducted with the main objective to develop beef burgers with added okara flour and verify the interaction of this ingredient with others, such as textured soy protein (TSP) and fat. The okara flour showed the following composition on a dry basis: 55.50% protein, 21% fat, 3.97% ash and 19.01% carbohydrates. Work development planning was used for simplex centroid mixtures in which the concentrations of TSP, okara flour and fat, ranged between 0 and 8% from 7 formulations. The samples were subjected to burgers developed technological functional analysis (yield, shrinkage, moisture retention, fat retention, absorption water index and absorption oil index), chemical composition (moisture, fat, protein and ash) and also the test of acceptance and purchase intent by sensory analysis. For technological functional properties, the textured soy protein, okara flour and fat influenced significantly (p <0.05) shrinkage, yield and water absorption index. Lower shrinkage values and higher yield values were obtained with the use of soy protein. The absorption water index had the same influences for both protein, as the textured soy protein and okara flour. For moisture retention and fat, only textured soy protein had a significant effect on these variables improves. Regarding chemical composition, all dependent variables (moisture, fat, protein and ash) were influenced significantly (p <0.05) by TSP, okara and fat, with the exception of protein content that had significant influence only the TSP . The moisture and lipid content, were more influenced by the fat, but for the ash content the greatest influence in the equation obtained in this study was to okara. Referring to the sensory characteristics of the developed formulations, all attributes studied underwent significant influence of TSP components, okara and fat. But in this case, the okara was the component that had the greatest influence on all parameters, except for purchase intent, that had the greatest influence in the equation by the component fat.

CAPES / As lipases microbianas têm destaque comercial por apresentarem elevada especificidade e estabilidade em suas reações, permitindo assim, que a indústria de lipases seja composta por diversos segmentos, englobando a indústria alimentícia, farmacêutica, têxtil, tratamento de efluentes e reutilização de resíduos agrícolas. No presente estudo os subprodutos farelo de soja e okara foram avaliados quanto aos aspectos físico-químicos e morfológicos e tais características sugerem seu uso potencial como substrato em fermentações sólidas para a produção de lipase extracelular. Buscando a produção de enzimas lipolíticas a partir destes substratos, foram avaliadas quatro cepas selvagens de fungos filamentosos através de fermentações no estado sólido. O farelo de soja foi a biomassa que demonstrou maior potencial como substrato para a produção de lipase sem suplementação nutricional do meio. O isolado fúngico S4 (Penicillium sp) apresentou o maior potencial lipolítico entre os fungos avaliados. Um delineamento composto central rotacional 23 demonstrou que os parâmetros de cultivo concentração de conídios e umidade são variáveis que influenciam a produção da enzima pelo fungo. O tempo de cultivo não demonstrou ter efeito significativo sobre a produção da lipase e maior produção de lipase (73,85 U.L-1) foi obtida quando usando inóculo na concentração de 105 esporos / mL e meio de cultivo com umidade de 54%. A lipase bruta demonstrou condições ótimas de atividade a 35 ºC em pH 8,0 e foi ativa na faixa de pH entre 6 e 11. Apresentou atividade relativa superior a 50% entre as temperaturas 20 ºC e 40 ºC (30 minutos de aquecimento) e manteve 50 % de sua atividade quando aquecida a 40 ºC por 60 minutos. Os íons Ca2+, K+, Cu2+ (2 mM) e I- apresentaram efeito ativador sobre a atividade lipolítica da enzima, diferentemente do íon Fe2+, que apresentou forte inibição. A enzima bruta foi sensível à presença dos solventes orgânicos acetona, DMSO, metanol e propanol e foi ativada pelo solvente hexano. / Microbial lipases gain great commercial prominence because they have high specificity and stability in their reactions, allowing the lipase industry to be composed of several segments, such as food, pharmaceutical, textile, wastewater treatment and reuse of agricultural waste. Seeking for the production of lipolytic enzymes from these substrates, four wild strains of filamentous fungi was assessed by solid state fermentations. The soybean meal biomass showed higher potential as substrate for lipase production without nutritional supplementation of medium. The fungal isolated S4 (Penicillium sp) had the highest lipolytic potential among the evaluated fungi. A rotational central composite design 23 demonstrated that culture parameters spore concentration and moisture are variables that affect enzyme production by the fungus. The cultivation time demonstrated no significant effect on lipase production and increased production of lipase (73,85 UL-1) was obtained when using inoculum at a concentration of 105 spores / mL and culture medium with 54% moisture. Crude lipase showed optimum conditions of activity at 35 ° C at pH 8.0 and it was active in the pH range between 6 and 11. Enzymatic extract showed relative activity of 50% among the temperature of 20 ° C and 40 ° C (30 minutes of heating) and kept 50% of its activity when heated at 40 ° C for 60 minutes. The ions Ca2+, K+, Cu2+ (2 mM) and I- showed activating effect on the lipolytic activity of the enzyme, unlike ion Fe2+, which showed strong inhibition. The crude enzyme was sensitive to the presence of organic solvents as acetone, DMSO, methanol, propanol and the enzyme was activated by the hexane solvent.

Orientador: Yoon Kil Chang / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schmiele_Marcio_D.pdf: 9722936 bytes, checksum: 95d9146270f349c5f3e7ad761ac0d266 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os análogos de carne obtidos por extrusão termoplástica de proteínas vegetais são caracterizados pelo seu elevado teor proteico e estrutura semelhante às fibras da carne, envolvendo diversos tipos de ligações e/ou interações químicas entre as proteínas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características tecnológicas e físico-químicas de análogos de carne, à base de isolado proteico de soja, obtidos por processo de extrusão termoplástica a alta umidade (AU) e baixa umidade (BU). Para cada condição de umidade foi utilizado um Delineamento Composto Central Rotacional de três variáveis independentes (glúten vital, umidade de condicionamento e temperatura de extrusão). As variáveis dependentes avaliadas foram a textura instrumental, cor instrumental, capacidade de absorção de água, índice de solubilidade em água, capacidade de absorção de óleo, índice de dispersibilidade de proteína, energia mecânica específica e o tipo de interações proteicas. Estas interações foram avaliadas através de sete tipos de solventes específicos: (i) tampão fosfato para as proteínas no estado nativo; (ii) dodecil sulfato de sódio para as interações hidrofóbicas e iônicas; (iii) Triton 100X para as interações hidrofóbicas; (iv) ureia para as interações hidrofóbicas e pontes de hidrogênio; (v) ß-mercaptoetanol para as ligações dissulfeto; e (vi) ß-mercaptoetanol e ureia e (vii) dodecil sulfato de sódio e ureia, para avaliar o efeito sinérgico entre os sistemas. O ponto otimizado (caracterizado principalmente por promover maiores valores de L* e de capacidade de absorção de água, menores valores de índice de solubilidade em água, de capacidade de absorção de óleo, de desnaturação proteica e valores intermediários de textura instrumental e de energia mecânica específica) foi processado juntamente com uma amostra controle para ambos os processos com o intuito de validar os modelos matemáticos e avaliar as possíveis alterações na morfologia dos análogos de carne, na massa molecular das proteínas, na composição de aminoácidos totais e na desnaturação proteica. As melhores condições de processamento foram obtidos para os análogos de carne contendo de 12 e 5 % de glúten vital, 58 e 18 % de umidade de condicionamento e 135 e 100 °C para a temperatura de extrusão, para o processo AU e BU, respectivamente. As principais interações proteína-proteína encontradas nos análogos de carne foram as ligações dissulfeto e ligações de hidrogênio para o processo AU e as ligações dissulfeto e interações iônicas para o processo BU. A adição de glúten vital promoveu uma aparência mais lisa e melhor orientação na estrutura das fibras. Verificou-se que ocorreu aumento nas proteínas de baixa massa molecular e diminuição nas proteínas de alta massa molecular. No perfil de aminoácidos totais houve maior variação negativa para os aminoácidos essenciais (triptofano e treonina), semi essenciais (cisteína) e não essenciais (serina), indicando que houve redução no valor nutricional. As estruturas secundárias (a-hélice, ß-folha, ß-volta e a estrutura desordenada) mostraram alteração na sua conformação devido à desnaturação proteica e formação de novos agregados / Abstract: Meat analogue obtained by termoplastic extrusion of vegetable proteins are characterized by its high protein levels and structure similar to meat fibers, which comprises many types of chemical bonds and/or interactions between proteins. The aim of this work was to evaluate the technological and physico-chemical characteristics of meat analogue based on isolated soy protein obtained by thermoplastic extrusion process at high moisture (HM) and low moisture (LM) content. For each moisture condition was used a Central Rotational Composite Design with three independent variables (vital gluten, moisture content and extrusion temperature). The dependent variables evaluated were instrumental texture, instrumental color, water absorption capacity, water solubility index, oil absorption capacity, protein dispersibility index, specific mechanical energy, and the type of protein interactions. These interactions were evaluated using seven specific solvents types: (i) phosphate buffer for proteins in native state; (ii) sodium dodecil sulphate for hydrophobic and ionic interactions; (iii) Triton 100X for hydrophobic interactions; (iv) urea for hydrophobic interactions and hydrogen bonds; (v) ß-mercaptoethanol for dissulfide bonds; and (vi) ß-mercaptoethanol and urea and (vii) sodium dodecil sulphate and urea, for the synergistic effect between the systems. The optimized point (characterized mainly by promoting higher values for L* and water absorption capacity, lower values for water solubility index, oil absoption capacity and protein denaturation and intermediate values for instrumental texture and specific mechanical energy) was processed, together with a control sample for each processes, in order to validate the mathematical models and to evaluate possibles changes in the meat analogues morphology, in the protein molecular weight, in the total amino acid composition, and in the protein denaturation. The best processing conditions were obtained for the meat analogue containing 12 and 5 % of vital gluten, 58 and 18 % of moisture content and 135 and 100 °C of extrusion temperature, for the HM and LM processes, respectively. The main protein-protein interactions found in meat analogues were the dissulfide bonds and hydrogen bonds for the LM process and the dissulfide bonds and ionic interactions for the HM process. The addition of vital gluten promoted a smoother appearance and better orientation in the fiber structure. It was found that occured an increase in the protein with low molecular weight and a reduction in the protein with high molecular weight. There were a greater negative variation for the essential (tryptophan and threonine), semi-essential (cysteine) and nonessential (serine) amino acids in the total amino acid profile, indicating a reduction of the nutritional value. The secondary structure (a-helix, ß-sheet, ß-turn and disordered structure) showed alteration in its conformation due to the protein denaturation and formation of new aggregates / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Roberto Herminio Moretti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_DanielaDeGrandiCastro_D.pdf: 989026 bytes, checksum: c9f4c5d7a467d08716626299b2917043 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nutrientes são necessários para o desenvolvimento e crescimento dos indivíduos. No entanto, uma nutrição preventiva pode proteger, minimizar ou mesmo protelar riscos a saúde que podem ser causados por pré-disposições genéticas, maus hábitos alimentares e até agressões do meio ambiente. As evidências epidemiológicas estão continuamente providenciando recomendações para que as pessoas consumam mais frutas e vegetais como medida preventiva para reduzir o risco de diversas doenças degenerativas. É notável o aumento do consumo de alimentos saudáveis devido à crescente preocupação com a melhoria da qualidade de vida, porém, o ritmo da vida moderna exige alimentos práticos. Dentro deste contexto, do crescimento visível do desenvolvimento de alimentos para fins especiais, da necessidade de combinar saúde e praticidade, e de reunir alguns ingredientes que vem recebendo grande atenção para a aplicação nestes alimentos funcionais, é que se elaborou o estudo de desenvolvimento e estabilidade de barra de cereais a base de proteína de soja, gérmen de trigo e aveia, incluindo como ingrediente a lecitina de soja, e suplementada com vitaminas C e E. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento da formulação da barra de cereais e a avaliação das características físico-químicas, vitamínicas, enzimáticas, sensoriais e de textura durante o seu armazenamento. Um estudo preliminar de inativação enzimática no gérmen de trigo foi realizado devido à susceptibilidade a rancidez, fator adverso de qualidade de cereais desidratados. Amostras de aveia laminada integral e gérmen (produto natural inalterado da moagem do trigo) foram caracterizadas e a atividade de lipase e peroxidase medidas. Foi utilizado um delineamento fatorial completo para estudar os efeitos dos fatores ¿temperatura¿ e ¿tempo¿ na inativação das enzimas e para a determinação das condições ótimas de redução de atividade no gérmen de trigo. Foram determinadas como condições ótimas tratamentos térmicos à temperatura na faixa de 180 a 190°C, com duração de 4,8 a 8,0 minutos e obtidas reduções significativas (p£0,5) na atividade residual da lipase e peroxidase. O gérmen de trigo teve seu teor de umidade ajustado para 28% e a torração foi realizada em estufa a 180°C por 8,0 minutos, para que pudesse ser utilizado como ingrediente da barra de cereais. Desenvolveu-se então uma formulação de barra de cereais funcional sabor banana com alto teor protéico, à base de proteína de soja, gérmen de trigo e aveia, e enriquecida de vitaminas C (ácido ascórbico) e E (acetato de a-tocoferol 50%). A barra de cereais e seus principais ingredientes foram submetidos a análises físico-químicas para caracterização e três formulações variando o teor de ácido ascórbico foram avaliadas quanto à aceitação sensorial e intensidade ideal de doçura e acidez. A proteína de soja texturizada utilizada apresentou elevados teores dos oligossacarídeos rafinose e estaquiose (1,92 g/100g e 4,66 g/100g) e de isoflavonas totais (283,49 mg/100g) se comparados ao grão, farinha integral e isolado protéico. A formulação final da barra de cereais apresentou 15,31% de proteína e elevado teor de vitamina E (118,0 mg/100g) e minerais como fósforo (P), cálcio (Ca), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn) e zinco (Zn). A formulação adicionada de 1,1g/100g de ácido ascórbico obteve maior aceitação sensorial diferindo significativamente (p£0,5) das demais amostras. Esta formulação, preferida pela equipe sensorial, foi então submetida ao estudo de estabilidade durante o seu armazenamento. Foram utilizados como embalagens três filmes (A: PET/PEBD; B: PETmet/PEBD; C: PET/PEBD/AL/PEBD) com diferentes propriedades de barreira. As barras de cereais foram armazenadas em condições de temperatura e umidade relativa ambiente por um período de 180 dias. Durante o armazenamento, estudou-se a estabilidade das vitaminas C, vitamina E, e a atividade de lipase e peroxidase. No período de 180 dias, as barras de cereais acondicionadas nos três materiais testados apresentaram uma retenção de vitamina C menor que 50%. No entanto, a embalagem com folha de alumínio proporcionou menor velocidade de reação e maior tempo de meia vida de 146 dias. Os teores de vitamina E (acetato de a-tocoferol) nas barras de cereais apresentaram pequenas variações durante o armazenamento. Houve um aumento significativo (p£0,5) da atividade de peroxidase durante o período de 90 dias de estocagem nas embalagens testadas, provavelmente devido à regeneração dessa enzima, enquanto que a atividade de lipase não demonstrou aumento significativo durante os 180 dias de estocagem. Foram acompanhados também a umidade, atividade de água, pH, acidez total e medidas físicas associadas à textura como resistência ao corte, dureza e coesividade. A avaliação sensorial foi realizada através de teste de aceitação e intenção de compra durante o armazenamento. As barras de cereais formuladas com os ingredientes alternativos apresentaram variações na atividade de água (Aa), umidade e acidez total durante o armazenamento. A umidade das barras de cereais tendeu a um aumento, o que acarretou influência significativa (p£0,5) nas características de textura de resistência ao corte e dureza. As barras de cereais formuladas com proteína texturizada de soja, gérmen de trigo e aveia obtiveram boa aceitação sensorial perante consumidores nos atributos de sabor e aspectos visuais, porém, a aceitação tendeu a um declínio ao longo do tempo, associado à diminuição da intenção de compra do produto. O efeito das diferentes propriedades de barreira dos filmes de embalagens testados foi significativo (p£0,5) na estabilidade das barras de cereais ao longo do período de estocagem / Abstract: Nutrients are required for development and growth of individuals. However a preventative nutrition could be protected, minimized or delayed by way from health risks arising from genetic aggressions, the environment and also eating habits. Epidemiological evidence is constantly providing recommendations that people should consume more fruits and vegetables as a preventative measure to reduce the risk of various degenerative diseases. The increase in consumption of health foods is notable, due to the increasing concern with the improvement of life quality, although the pace of modern life demands practical foods. Within this context of a visible growth in the development of foods for special ends, of the need to combine health and practicality and aiming to bring together some ingredients which have received special attention for application in such functional foods, a study of the development and stabilization of a cereal bar based on soy protein, wheat germ and oat was elaborated, with the addition of soy lecithin and supplemented with vitamins C and E. Thus the objective of this study was the development and formulation of a cereal bar and an evaluation of its physicochemical, vitamin, enzymatic, sensory and texture characteristics during storage. A preliminary study of the enzymatic inactivation of wheat germ was carried out due to its susceptibility to rancidity, a process reducing the quality of dehydrated cereals. Samples of whole rolled oats and wheat germ (natural, unaltered product from wheat milling) were characterized and their lipase and peroxidase activities determined. A complete factorial design was used to study the effects of time and temperature in the inactivation of the enzymes and to determine the optimal conditions to reduce their activity in wheat germ. The optimal conditions were shown to be a temperature in the range from 180 to 190°C for between 4.8 and 8.0 minutes, obtaining significant (p£0,5) reductions in the residual activities of lipase and peroxidase. The moisture content of the wheat germ was adjusted to 28%, which was then roasted at 180°C for 8.0 minutes such that it could be used as an ingredient in cereal bars. A functional, banana flavored cereal bar was formulated with high protein content, based on soy protein, wheat germ and oat, and enriched with vitamins C (ascorbic acid) and E (50% a-tocopherol). The cereal bar and its main ingredients were characterized by way of physicochemical analyses, and three formulations, varying in their ascorbic acid contents, prepared and submitted to a sensory acceptance test and ideal test for the intensity of sweetness and acidity. The textured soy protein used showed high contents of the oligosaccharides raffinose and stachyose (1.92 g/100g and 4.66 g/100g) and of total isoflavones (283.49 mg/100g) as compared to the bean, whole flour and protein isolate. The final formulation of the cereal bar showed 15.31% protein and high contents of vitamin E (118.0 mg/100g) and minerals such as phosphorus (P), calcium (Ca), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn) and zinc (Zn). The formulation with 1.1 g/100g of ascorbic acid was the most accepted sample, differing significantly (p£0,5) from the other samples. This most accepted formulation was submitted to an evaluation during storage. Three films were used for packaging: (A: PET/PEBD; B: PETmet/PEBD; C: PET/PEBD/AL/PEBD), each with distinctive barrier properties. The cereal bars were studied under environmental conditions of temperature and relative humidity for 180 days. Vitamins C and E stabilities and the activities of lipase and peroxidase were determined during storage. The cereal bars packaged in the three materials tested showed vitamin C retention below 50% after 180 days storage. However the packaging including aluminum foil provided a lower reaction velocity and longer half life of 146 days. The vitamin E (a-tocopherol acetate) contents of the cereal bars presented slight variations during storage. There was a significant increase in peroxidase activity during the first 90 days of storage in all the types of packaging tested, probably due to regeneration, whilst lipase activity showed no significant increase during the 180 days of storage. The moisture content, water activity, pH and total acidity were also determined during storage as well as the textural measurements of cutting resistance, hardness and cohesiveness. The acceptance and intention to buy tests were used for the sensory evaluation during storage. The cereal bars formulated with alternative ingredients showed variations in water activity (Aw), moisture content and total acidity during storage. The moisture contents of the cereal bars tended to increase during storage, with a significant (p£0,5) influence on the textural characteristics of cutting resistance and hardness The cereal bars formulated with textured soy protein, wheat germ and oats were well accepted by the consumers in the sensory evaluation (flavor and visual aspect), although the acceptance tended to decline during storage, associated with a decrease in intent to buy. The effect of the different barrier properties of the packaging films tested was significant (p£0,5) in the stability of the cereal bars during storage / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos