A utilização de subprodutos provenientes da indústria de alimentos tem como objetivo agregar valor aos mesmos propiciando o desenvolvimento de novas propostas para o uso de tecnologias ainda não consolidadas pela indústria. No caso do beneficiamento de arroz polido, além da extração das proteínas dos grãos quebrados, uma nova proposta seria a extração do amido presente nestes grãos. Neste contexto, os objetivos deste trabalho são testar um método alternativo para a separação do amido do restante dos componentes do grão de arroz, o método Al-Hakkak, utilizar a microfiltração para a etapa de concentração/purificação do amido obtido e, ainda, determinar e comparar a composição e as propriedades da farinha e do amido obtido em cada etapa do processo. Foi verificado que as características da solução de amido obtida pós extração têm influência na formação do fouling, reduzindo o fluxo de permeado e contribuindo para o aumento das resistências. O percentual médio de fouling observado foi de 38%; deve-se à resistência por polarização por concentração cerca de 75% da resistência total do sistema. Já o declínio do fluxo de permeado é controlado pelo mecanismo de formação de torta. O método Al-Hakkak de extração de amido foi capaz de reduzir os teores de proteínas, lipídeos e fibra alimentar em aproximadamente 52%, 94% e 82%, respectivamente. O teor de amido diminuiu com a extração, mas aumentou durante o processo de concentração pelo PSM, resultando em percentuais que variaram de 91,59 a 93,67%. Através das imagens obtidas por MEV foi possível visualizar que não houve alteração da estrutura dos grânulos de amido, além disto, se confirmou o formato poliédrico e o tamanho dos grânulos de 3 a 6 μm. O tamanho dos grânulos também foi confirmado pela análise granulométrica. O poder de inchamento (PI) e a solubilidade (IS) dos grânulos das amostras aumentaram com o acréscimo da temperatura. As temperaturas de gelatinização (Tg) apresentaram valores variando de 71,3 a 74,4°C. / The use of by-products from the food industry aims to add value to the same stimulating the development of new proposals for using technologies not yet consolidated the industry. For the improvement of polished rice, besides the extraction of proteins from broken grains a new proposal would be the extraction of the starch present in these grains. In this context, the objectives of this study are to test an alternative method for the separation of starch from the rest of the components of the rice grain, the Al-Hakkak method using microfiltration to stage concentration/purification of starch obtained, and also determine and compare the composition and properties of flour and starch obtained at each step of the process. It was found that the characteristics of the starch solution obtained after extraction influence the formation of fouling, reducing the permeate flux and contributing to the growing resistance. The average percentage of fouling observed was 38% and is due to the concentration polarization resistance by about 75 % of the total resistance of the system. Since the decline of permeate flux is controlled by mecanism of cake block. The Al-Hakkak method for starch extraction was able to reduce the levels of proteins, lipids and dietary fiber, in approximately 52%, 94% and 82%, respectively. The amount of starch decreased after the Al-Hakkak process but increased during the concentration process by PMS, resulting in a percentage ranging from 91.59 to 93.67%. Through the images obtained by SEM was possible to see that there was no change in the structure of starch granules, moreover, confirmed the polyhedral shape and size of granules 3-6 μm. The size of the granules was also confirmed by particle size analysis. The swelling power (PI) and solubility (S) of the granules of the samples increased with increasing temperature. The gelatinization temperatures (Tg) had values ranging from 71.3 to 74.4°C.

A utilização de subprodutos provenientes da indústria de alimentos tem como objetivo agregar valor aos mesmos propiciando o desenvolvimento de novas propostas para o uso de tecnologias ainda não consolidadas pela indústria. No caso do beneficiamento de arroz polido, além da extração das proteínas dos grãos quebrados, uma nova proposta seria a extração do amido presente nestes grãos. Neste contexto, os objetivos deste trabalho são testar um método alternativo para a separação do amido do restante dos componentes do grão de arroz, o método Al-Hakkak, utilizar a microfiltração para a etapa de concentração/purificação do amido obtido e, ainda, determinar e comparar a composição e as propriedades da farinha e do amido obtido em cada etapa do processo. Foi verificado que as características da solução de amido obtida pós extração têm influência na formação do fouling, reduzindo o fluxo de permeado e contribuindo para o aumento das resistências. O percentual médio de fouling observado foi de 38%; deve-se à resistência por polarização por concentração cerca de 75% da resistência total do sistema. Já o declínio do fluxo de permeado é controlado pelo mecanismo de formação de torta. O método Al-Hakkak de extração de amido foi capaz de reduzir os teores de proteínas, lipídeos e fibra alimentar em aproximadamente 52%, 94% e 82%, respectivamente. O teor de amido diminuiu com a extração, mas aumentou durante o processo de concentração pelo PSM, resultando em percentuais que variaram de 91,59 a 93,67%. Através das imagens obtidas por MEV foi possível visualizar que não houve alteração da estrutura dos grânulos de amido, além disto, se confirmou o formato poliédrico e o tamanho dos grânulos de 3 a 6 μm. O tamanho dos grânulos também foi confirmado pela análise granulométrica. O poder de inchamento (PI) e a solubilidade (IS) dos grânulos das amostras aumentaram com o acréscimo da temperatura. As temperaturas de gelatinização (Tg) apresentaram valores variando de 71,3 a 74,4°C. / The use of by-products from the food industry aims to add value to the same stimulating the development of new proposals for using technologies not yet consolidated the industry. For the improvement of polished rice, besides the extraction of proteins from broken grains a new proposal would be the extraction of the starch present in these grains. In this context, the objectives of this study are to test an alternative method for the separation of starch from the rest of the components of the rice grain, the Al-Hakkak method using microfiltration to stage concentration/purification of starch obtained, and also determine and compare the composition and properties of flour and starch obtained at each step of the process. It was found that the characteristics of the starch solution obtained after extraction influence the formation of fouling, reducing the permeate flux and contributing to the growing resistance. The average percentage of fouling observed was 38% and is due to the concentration polarization resistance by about 75 % of the total resistance of the system. Since the decline of permeate flux is controlled by mecanism of cake block. The Al-Hakkak method for starch extraction was able to reduce the levels of proteins, lipids and dietary fiber, in approximately 52%, 94% and 82%, respectively. The amount of starch decreased after the Al-Hakkak process but increased during the concentration process by PMS, resulting in a percentage ranging from 91.59 to 93.67%. Through the images obtained by SEM was possible to see that there was no change in the structure of starch granules, moreover, confirmed the polyhedral shape and size of granules 3-6 μm. The size of the granules was also confirmed by particle size analysis. The swelling power (PI) and solubility (S) of the granules of the samples increased with increasing temperature. The gelatinization temperatures (Tg) had values ranging from 71.3 to 74.4°C.

A utilização de subprodutos provenientes da indústria de alimentos tem como objetivo agregar valor aos mesmos propiciando o desenvolvimento de novas propostas para o uso de tecnologias ainda não consolidadas pela indústria. No caso do beneficiamento de arroz polido, além da extração das proteínas dos grãos quebrados, uma nova proposta seria a extração do amido presente nestes grãos. Neste contexto, os objetivos deste trabalho são testar um método alternativo para a separação do amido do restante dos componentes do grão de arroz, o método Al-Hakkak, utilizar a microfiltração para a etapa de concentração/purificação do amido obtido e, ainda, determinar e comparar a composição e as propriedades da farinha e do amido obtido em cada etapa do processo. Foi verificado que as características da solução de amido obtida pós extração têm influência na formação do fouling, reduzindo o fluxo de permeado e contribuindo para o aumento das resistências. O percentual médio de fouling observado foi de 38%; deve-se à resistência por polarização por concentração cerca de 75% da resistência total do sistema. Já o declínio do fluxo de permeado é controlado pelo mecanismo de formação de torta. O método Al-Hakkak de extração de amido foi capaz de reduzir os teores de proteínas, lipídeos e fibra alimentar em aproximadamente 52%, 94% e 82%, respectivamente. O teor de amido diminuiu com a extração, mas aumentou durante o processo de concentração pelo PSM, resultando em percentuais que variaram de 91,59 a 93,67%. Através das imagens obtidas por MEV foi possível visualizar que não houve alteração da estrutura dos grânulos de amido, além disto, se confirmou o formato poliédrico e o tamanho dos grânulos de 3 a 6 μm. O tamanho dos grânulos também foi confirmado pela análise granulométrica. O poder de inchamento (PI) e a solubilidade (IS) dos grânulos das amostras aumentaram com o acréscimo da temperatura. As temperaturas de gelatinização (Tg) apresentaram valores variando de 71,3 a 74,4°C. / The use of by-products from the food industry aims to add value to the same stimulating the development of new proposals for using technologies not yet consolidated the industry. For the improvement of polished rice, besides the extraction of proteins from broken grains a new proposal would be the extraction of the starch present in these grains. In this context, the objectives of this study are to test an alternative method for the separation of starch from the rest of the components of the rice grain, the Al-Hakkak method using microfiltration to stage concentration/purification of starch obtained, and also determine and compare the composition and properties of flour and starch obtained at each step of the process. It was found that the characteristics of the starch solution obtained after extraction influence the formation of fouling, reducing the permeate flux and contributing to the growing resistance. The average percentage of fouling observed was 38% and is due to the concentration polarization resistance by about 75 % of the total resistance of the system. Since the decline of permeate flux is controlled by mecanism of cake block. The Al-Hakkak method for starch extraction was able to reduce the levels of proteins, lipids and dietary fiber, in approximately 52%, 94% and 82%, respectively. The amount of starch decreased after the Al-Hakkak process but increased during the concentration process by PMS, resulting in a percentage ranging from 91.59 to 93.67%. Through the images obtained by SEM was possible to see that there was no change in the structure of starch granules, moreover, confirmed the polyhedral shape and size of granules 3-6 μm. The size of the granules was also confirmed by particle size analysis. The swelling power (PI) and solubility (S) of the granules of the samples increased with increasing temperature. The gelatinization temperatures (Tg) had values ranging from 71.3 to 74.4°C.

In the last decade, great modification have occurred in social and economic aspects of the population. It causes the nutritional transition, that is leading people to a wrong alimentary customs. It has negatively influenced on the nutritional profile and the human health. The body has reacted to this agression developing nutritional lack, appearing undernourished and overfeed problems. Therefore, this research aims at developing an amplyfied nutritionaly macaroni formulation, using soybean bran and broken rice, evaluating its chemical, technological, and sensory characteristics. It also verified the nutricional capacity of this product in the biological response of rats. This work elaborated two macaroni formulations, a traditional (with wheat flour) and other from the 25% of wheat flour´s substitution by soybean bran and by 75% of broken rice. These formulations were analysed in relation to its organic matter, dry matter, ash, crude protein, dietary fiber, lipids, amino acid profile and viscousness. Futhermore, we also realized some sensory analyses with children (from 4 to 6 years old) and adults, using the hedonic scale. To evaluate the biological effects, we selected 21 days-old Wistar Rats fed with experimental rations AIN93, standard (macaroni of wheat) or enriched (formulation developed with soybean bran and broken rice). The animals were submitted to an adaptation period of 3 days. During an experimental period (16 days), we collected samples to determine the consume, the body´s weight, dry feces and fecal water content, feces pH and humidity. We also analysed plasma triglyceride, cholesterol, hemoglobin and total proteiny content. Taking into consideration the nutritional, technological, and sensory characteristics of the developed formulation, we observed that the enriched macaroni in proteins fits the essential adequate amino acid profile, along with the technological characteristics and approved sensory average of 95% among children and adults. In relation to the biological and metabolic responses, we observed that the animals submitted to the ration with enriched macarroni (test) answered physiologically with increased weight, but it did not accumulate the epidimical fatness, raising the excretion levels of fecal water and increasing the hemoglobin´s levels and the total proteins in blood, plus decreasing the triglyceride and the cholesterol levels. / Nas ultimas décadas, grandes modificações ocorreram no aspecto social e econômico da população, ocasionando a chamada transição nutricional, que levou a hábitos alimentares errôneos que têm se refletido negativamente sobre o perfil nutricional e saúde humana.O organismo respondeu esta agressão com o desenvolvimento de carência nutricional, emergindo problemas como a sub e/ou hipernutrição. Assim, a presente pesquisa foi conduzida com os objetivos de desenvolver uma formulação de macarrão nutricionalmente melhorada, usando o farelo de soja e a quirera de arroz, avaliando quanto às características químicas, tecnológicas e sensoriais, alem de verificar a eficiência nutricional deste produto na resposta biológica de ratos. Foram elaboradas duas formulações de macarrão, uma convencional (farinha trigo) e outra a partir da substituição de farinha de trigo por 25% de farelo de soja e 75% de quirera de arroz, as quais foram analisadas quanto a matéria orgânica, matéria seca, cinzas, proteína bruta, fibra alimentar, lipídios, perfil de aminoácidos e viscosidade. Além dessas, também foram realizadas análises sensoriais com crianças (quatro a seis anos) e adultos, utilizando escala hedônica. Para a avaliação dos efeitos biológicos foram utilizados ratos machos Wistar de 21 dias de idade, alimentados com rações experimentais AIN93G, padrão (macarrão de trigo) e enriquecida (formulação desenvolvida com farelo de soja e quirera de arroz). Os animais foram submetidos a um período de adaptação de três dias e, durante o período experimental (16 dias), foram obtidos dados e amostras para a determinação do consumo, ganho de peso, produção de fezes úmidas e secas, umidade e pH das fezes, e análise sanguínea de triglicérides, colesterol, hemoglobina e proteínas totais. Considerando as características nutricionais, tecnológicas e sensoriais da formulação desenvolvida, foi observado que o macarrão melhorado em proteína dispôs de adequado perfil de aminoácidos, principalmente essenciais, aliado a adequadas características tecnológicas e aprovação sensorial média de 95% entre crianças e adultos. Quanto à resposta biológica e metabólica, foi possível observar que os animais submetidos à ração elaborada com macarrão enriquecido (teste), responderam fisiologicamente com aumento de peso, não acompanhado de deposição de gordura epididimal, níveis aumentados na excreta de fezes úmidas, níveis aumentados de hemoglobina e proteínas totais no sangue, além de diminuição de triglicerídios e de colesterol.

O Brasil é um grande produtor de commodities alimentícias, e hoje o desenvolvimento da indústria de ingredientes para a geração de insumos de maior valor agregado a partir destas matérias-primas é uma área pouco explorada pelas indústrias brasileiras. O arroz se destaca no agronegócio brasileiro, já que o país figura como o nono maior produtor mundial. O arroz quebrado é um coproduto do beneficiamento do arroz branco polido. Este estudo teve como objetivo propor e avaliar um processo de obtenção de concentrados e hidrolisados proteicos de arroz, contribuindo na oferta de estratégias para o desenvolvimento tecnológico do setor no Brasil. Adicionalmente, deseja-se auxiliar na valoração do coproduto arroz quebrado, alimento de baixo valor comercial, base para a geração de matérias-primas já encontradas internacionalmente, e que apresentam grande potencial de desenvolvimento no mercado brasileiro. Dentro deste contexto, buscou-se estudar a aplicação da tecnologia de membranas neste processo, por ser uma tecnologia limpa, de baixo consumo energético, já bem estabelecida e com aplicações crescentes na indústria de alimentos. O estudo iniciou com a avaliação da eficácia de um método rápido de extração alcalina de amido e proteína de arroz, no qual foi utilizada farinha de arroz derivada de arroz quebrado como matéria-prima, ao invés dos grãos quebrados, como no método tradicional. Nesse estudo, a partir do uso de uma razão substrato:solvente de 1:15, a etapa de extração foi realizada em estágio único a 30 oC em apenas 30 minutos – um curto tempo de extração se comparado ao método alcalino tradicional (24-48h). O rendimento da extração proteica com estas condições foi bastante elevado, atingiu 81,4 %. Observou-se ser possível realizar uma extração eficiente, com a minimização das reações indesejadas causadas pelo meio alcalino. Na segunda etapa foram avaliadas as propriedades funcionais do concentrado proteico obtido a partir do método rápido de extração alcalina. Além disso, suas propriedades foram comparadas com as de dois concentrados proteicos comerciais produzidos por extração enzimática. Foi observado que todos os concentrados proteicos avaliados apresentaram pobres propriedades funcionais, devido sobretudo a suas baixas solubilidades em condições de pH próximas à neutralidade e levemente ácidas, concluindo-se ser necessário estudos que visem a melhoria da solubilidade destas proteínas quando se busca uma aplicação mais abrangente das mesmas como ingredientes. Os resultados obtidos na primeira etapa deste estudo motivaram inicialmente o emprego da microfiltração na separação das correntes de amido e proteína do extrato alcalino, analisando a possibilidade de se obter um amido com elevada pureza e uma corrente de permeado contendo a proteína extraída. A análise global dos resultados obtidos nesse trabalho permite que seja destacado que a escolha da microfiltração para o processo de separação do amido e da proteína de arroz deve ser avaliada com cautela. Na quarta etapa deste estudo avaliou-se a aplicação da hidrólise enzimática parcial do concentrado proteico na solubilização da proteína de endosperma de arroz. A hidrólise parcial, realizada com Alcalase®, permitiu a solubilização de 40 % da proteína originalmente presente na suspensão de proteína extraída pelo método alcalino. Os peptídeos solúveis gerados apresentaram massa molar média de 1,18 ± 0,33 kDa, solubilidade proteica superior a 88,5 % na faixa de pH de 3 a 7 e boa capacidade de formação de espuma, apesar de formarem uma espuma de baixa estabilidade. Neste estudo o hidrolisado proteico foi concentrado e purificado por ultrafiltração, o que permitiu a redução de 68 % do conteúdo de sódio do produto. Concluiu-se que neste estudo foi possível propor um processo produtivo que permitiu a obtenção de ingredientes com adequadas propriedades nutricionais e funcionais a partir do coproduto arroz quebrado. / The Brazil is a large producer of food commodities, and today the development of the industry of ingredients to add value to these raw materials is an area little explored by the Brazilian industries. Rice stands out in the Brazilian agribusiness, as the country is the ninth largest producer. The broken rice is a byproduct derived from the processing of polished rice. This study aimed to propose and evaluate a process of obtaining rice protein concentrates and hydrolysates contributing to offer strategies for the technological development of the sector in Brazil. Additionally, it aims to assist in the valuation of the byproduct broken rice, a low commercial value food which is the basis for the generation of raw materials already found internationally, and which have great potential in the Brazilian market. Within this context, it sought to study the application of membrane technology in this process, because it is a clean, low-energy, well-established technology, with growing applications in the food industry. The study began with the evaluation of the effectiveness of a fast alkaline extraction method for obtaining rice starch and protein, using rice flour derived from broken rice as raw material, instead of broken grains, as in the traditional method. In this study, with the use of a substrate:solvent ratio of 1:15, the extraction step was performed in a single stage at 30 °C in 30 minutes - a short extraction time compared to traditional alkaline method (24-48h). The yield of protein extraction with these conditions was very high, reached 81.4%. It was possible to perform an efficient extraction, with the minimization of undesired reactions caused by the alkaline medium. In the second stage of this study were evaluated the functional properties of the protein concentrate obtained by the fast alkaline extraction method. In addition, their properties were compared with two commercial concentrated protein produced by enzymatic extraction. It was observed that all the evaluated protein concentrates showed poor functional properties, mainly due to their low solubility at pH conditions close to neutrality and slightly acidic, concluding that it is necessary studies aimed to improve the solubility of these proteins in order to seek more applications of this ingredient. The results obtained in the first step of this study initially motivated the use of microfiltration to separate the starch and protein chains of the alkali extract, analyzing the possibility of obtaining a starch with high purity and a permeate stream containing the extracted protein. The global analysis of the results obtained in this work allows it to be noted that the choice of microfiltration for the separation process of starch and rice protein should be evaluated with caution. In the fourth stage of this study was evaluated the application of the partial enzymatic hydrolysis in solubilization of rice endosperm protein. The partial hydrolysis performed with Alcalase allowed solubilization of 40% of the protein originally present in the protein suspension extracted by the alkaline method. The generated soluble peptides had molecular weight average of 1.18 ± 0.33 kDa, protein solubility higher than 88.5 % in the pH range 3 to 7, and good foaming ability, while forming a low stable foam. In this study, the protein hydrolyzate was concentrated and purified by ultrafiltration, allowing 68 % reduction in the sodium content of the product. It is concluded that in this study was proposed a production process allowing obtaining ingredients with suitable nutritional and functional properties from the byproduct broken rice.

O Brasil é um grande produtor de commodities alimentícias, e hoje o desenvolvimento da indústria de ingredientes para a geração de insumos de maior valor agregado a partir destas matérias-primas é uma área pouco explorada pelas indústrias brasileiras. O arroz se destaca no agronegócio brasileiro, já que o país figura como o nono maior produtor mundial. O arroz quebrado é um coproduto do beneficiamento do arroz branco polido. Este estudo teve como objetivo propor e avaliar um processo de obtenção de concentrados e hidrolisados proteicos de arroz, contribuindo na oferta de estratégias para o desenvolvimento tecnológico do setor no Brasil. Adicionalmente, deseja-se auxiliar na valoração do coproduto arroz quebrado, alimento de baixo valor comercial, base para a geração de matérias-primas já encontradas internacionalmente, e que apresentam grande potencial de desenvolvimento no mercado brasileiro. Dentro deste contexto, buscou-se estudar a aplicação da tecnologia de membranas neste processo, por ser uma tecnologia limpa, de baixo consumo energético, já bem estabelecida e com aplicações crescentes na indústria de alimentos. O estudo iniciou com a avaliação da eficácia de um método rápido de extração alcalina de amido e proteína de arroz, no qual foi utilizada farinha de arroz derivada de arroz quebrado como matéria-prima, ao invés dos grãos quebrados, como no método tradicional. Nesse estudo, a partir do uso de uma razão substrato:solvente de 1:15, a etapa de extração foi realizada em estágio único a 30 oC em apenas 30 minutos – um curto tempo de extração se comparado ao método alcalino tradicional (24-48h). O rendimento da extração proteica com estas condições foi bastante elevado, atingiu 81,4 %. Observou-se ser possível realizar uma extração eficiente, com a minimização das reações indesejadas causadas pelo meio alcalino. Na segunda etapa foram avaliadas as propriedades funcionais do concentrado proteico obtido a partir do método rápido de extração alcalina. Além disso, suas propriedades foram comparadas com as de dois concentrados proteicos comerciais produzidos por extração enzimática. Foi observado que todos os concentrados proteicos avaliados apresentaram pobres propriedades funcionais, devido sobretudo a suas baixas solubilidades em condições de pH próximas à neutralidade e levemente ácidas, concluindo-se ser necessário estudos que visem a melhoria da solubilidade destas proteínas quando se busca uma aplicação mais abrangente das mesmas como ingredientes. Os resultados obtidos na primeira etapa deste estudo motivaram inicialmente o emprego da microfiltração na separação das correntes de amido e proteína do extrato alcalino, analisando a possibilidade de se obter um amido com elevada pureza e uma corrente de permeado contendo a proteína extraída. A análise global dos resultados obtidos nesse trabalho permite que seja destacado que a escolha da microfiltração para o processo de separação do amido e da proteína de arroz deve ser avaliada com cautela. Na quarta etapa deste estudo avaliou-se a aplicação da hidrólise enzimática parcial do concentrado proteico na solubilização da proteína de endosperma de arroz. A hidrólise parcial, realizada com Alcalase®, permitiu a solubilização de 40 % da proteína originalmente presente na suspensão de proteína extraída pelo método alcalino. Os peptídeos solúveis gerados apresentaram massa molar média de 1,18 ± 0,33 kDa, solubilidade proteica superior a 88,5 % na faixa de pH de 3 a 7 e boa capacidade de formação de espuma, apesar de formarem uma espuma de baixa estabilidade. Neste estudo o hidrolisado proteico foi concentrado e purificado por ultrafiltração, o que permitiu a redução de 68 % do conteúdo de sódio do produto. Concluiu-se que neste estudo foi possível propor um processo produtivo que permitiu a obtenção de ingredientes com adequadas propriedades nutricionais e funcionais a partir do coproduto arroz quebrado. / The Brazil is a large producer of food commodities, and today the development of the industry of ingredients to add value to these raw materials is an area little explored by the Brazilian industries. Rice stands out in the Brazilian agribusiness, as the country is the ninth largest producer. The broken rice is a byproduct derived from the processing of polished rice. This study aimed to propose and evaluate a process of obtaining rice protein concentrates and hydrolysates contributing to offer strategies for the technological development of the sector in Brazil. Additionally, it aims to assist in the valuation of the byproduct broken rice, a low commercial value food which is the basis for the generation of raw materials already found internationally, and which have great potential in the Brazilian market. Within this context, it sought to study the application of membrane technology in this process, because it is a clean, low-energy, well-established technology, with growing applications in the food industry. The study began with the evaluation of the effectiveness of a fast alkaline extraction method for obtaining rice starch and protein, using rice flour derived from broken rice as raw material, instead of broken grains, as in the traditional method. In this study, with the use of a substrate:solvent ratio of 1:15, the extraction step was performed in a single stage at 30 °C in 30 minutes - a short extraction time compared to traditional alkaline method (24-48h). The yield of protein extraction with these conditions was very high, reached 81.4%. It was possible to perform an efficient extraction, with the minimization of undesired reactions caused by the alkaline medium. In the second stage of this study were evaluated the functional properties of the protein concentrate obtained by the fast alkaline extraction method. In addition, their properties were compared with two commercial concentrated protein produced by enzymatic extraction. It was observed that all the evaluated protein concentrates showed poor functional properties, mainly due to their low solubility at pH conditions close to neutrality and slightly acidic, concluding that it is necessary studies aimed to improve the solubility of these proteins in order to seek more applications of this ingredient. The results obtained in the first step of this study initially motivated the use of microfiltration to separate the starch and protein chains of the alkali extract, analyzing the possibility of obtaining a starch with high purity and a permeate stream containing the extracted protein. The global analysis of the results obtained in this work allows it to be noted that the choice of microfiltration for the separation process of starch and rice protein should be evaluated with caution. In the fourth stage of this study was evaluated the application of the partial enzymatic hydrolysis in solubilization of rice endosperm protein. The partial hydrolysis performed with Alcalase allowed solubilization of 40% of the protein originally present in the protein suspension extracted by the alkaline method. The generated soluble peptides had molecular weight average of 1.18 ± 0.33 kDa, protein solubility higher than 88.5 % in the pH range 3 to 7, and good foaming ability, while forming a low stable foam. In this study, the protein hydrolyzate was concentrated and purified by ultrafiltration, allowing 68 % reduction in the sodium content of the product. It is concluded that in this study was proposed a production process allowing obtaining ingredients with suitable nutritional and functional properties from the byproduct broken rice.

O Brasil é um grande produtor de commodities alimentícias, e hoje o desenvolvimento da indústria de ingredientes para a geração de insumos de maior valor agregado a partir destas matérias-primas é uma área pouco explorada pelas indústrias brasileiras. O arroz se destaca no agronegócio brasileiro, já que o país figura como o nono maior produtor mundial. O arroz quebrado é um coproduto do beneficiamento do arroz branco polido. Este estudo teve como objetivo propor e avaliar um processo de obtenção de concentrados e hidrolisados proteicos de arroz, contribuindo na oferta de estratégias para o desenvolvimento tecnológico do setor no Brasil. Adicionalmente, deseja-se auxiliar na valoração do coproduto arroz quebrado, alimento de baixo valor comercial, base para a geração de matérias-primas já encontradas internacionalmente, e que apresentam grande potencial de desenvolvimento no mercado brasileiro. Dentro deste contexto, buscou-se estudar a aplicação da tecnologia de membranas neste processo, por ser uma tecnologia limpa, de baixo consumo energético, já bem estabelecida e com aplicações crescentes na indústria de alimentos. O estudo iniciou com a avaliação da eficácia de um método rápido de extração alcalina de amido e proteína de arroz, no qual foi utilizada farinha de arroz derivada de arroz quebrado como matéria-prima, ao invés dos grãos quebrados, como no método tradicional. Nesse estudo, a partir do uso de uma razão substrato:solvente de 1:15, a etapa de extração foi realizada em estágio único a 30 oC em apenas 30 minutos – um curto tempo de extração se comparado ao método alcalino tradicional (24-48h). O rendimento da extração proteica com estas condições foi bastante elevado, atingiu 81,4 %. Observou-se ser possível realizar uma extração eficiente, com a minimização das reações indesejadas causadas pelo meio alcalino. Na segunda etapa foram avaliadas as propriedades funcionais do concentrado proteico obtido a partir do método rápido de extração alcalina. Além disso, suas propriedades foram comparadas com as de dois concentrados proteicos comerciais produzidos por extração enzimática. Foi observado que todos os concentrados proteicos avaliados apresentaram pobres propriedades funcionais, devido sobretudo a suas baixas solubilidades em condições de pH próximas à neutralidade e levemente ácidas, concluindo-se ser necessário estudos que visem a melhoria da solubilidade destas proteínas quando se busca uma aplicação mais abrangente das mesmas como ingredientes. Os resultados obtidos na primeira etapa deste estudo motivaram inicialmente o emprego da microfiltração na separação das correntes de amido e proteína do extrato alcalino, analisando a possibilidade de se obter um amido com elevada pureza e uma corrente de permeado contendo a proteína extraída. A análise global dos resultados obtidos nesse trabalho permite que seja destacado que a escolha da microfiltração para o processo de separação do amido e da proteína de arroz deve ser avaliada com cautela. Na quarta etapa deste estudo avaliou-se a aplicação da hidrólise enzimática parcial do concentrado proteico na solubilização da proteína de endosperma de arroz. A hidrólise parcial, realizada com Alcalase®, permitiu a solubilização de 40 % da proteína originalmente presente na suspensão de proteína extraída pelo método alcalino. Os peptídeos solúveis gerados apresentaram massa molar média de 1,18 ± 0,33 kDa, solubilidade proteica superior a 88,5 % na faixa de pH de 3 a 7 e boa capacidade de formação de espuma, apesar de formarem uma espuma de baixa estabilidade. Neste estudo o hidrolisado proteico foi concentrado e purificado por ultrafiltração, o que permitiu a redução de 68 % do conteúdo de sódio do produto. Concluiu-se que neste estudo foi possível propor um processo produtivo que permitiu a obtenção de ingredientes com adequadas propriedades nutricionais e funcionais a partir do coproduto arroz quebrado. / The Brazil is a large producer of food commodities, and today the development of the industry of ingredients to add value to these raw materials is an area little explored by the Brazilian industries. Rice stands out in the Brazilian agribusiness, as the country is the ninth largest producer. The broken rice is a byproduct derived from the processing of polished rice. This study aimed to propose and evaluate a process of obtaining rice protein concentrates and hydrolysates contributing to offer strategies for the technological development of the sector in Brazil. Additionally, it aims to assist in the valuation of the byproduct broken rice, a low commercial value food which is the basis for the generation of raw materials already found internationally, and which have great potential in the Brazilian market. Within this context, it sought to study the application of membrane technology in this process, because it is a clean, low-energy, well-established technology, with growing applications in the food industry. The study began with the evaluation of the effectiveness of a fast alkaline extraction method for obtaining rice starch and protein, using rice flour derived from broken rice as raw material, instead of broken grains, as in the traditional method. In this study, with the use of a substrate:solvent ratio of 1:15, the extraction step was performed in a single stage at 30 °C in 30 minutes - a short extraction time compared to traditional alkaline method (24-48h). The yield of protein extraction with these conditions was very high, reached 81.4%. It was possible to perform an efficient extraction, with the minimization of undesired reactions caused by the alkaline medium. In the second stage of this study were evaluated the functional properties of the protein concentrate obtained by the fast alkaline extraction method. In addition, their properties were compared with two commercial concentrated protein produced by enzymatic extraction. It was observed that all the evaluated protein concentrates showed poor functional properties, mainly due to their low solubility at pH conditions close to neutrality and slightly acidic, concluding that it is necessary studies aimed to improve the solubility of these proteins in order to seek more applications of this ingredient. The results obtained in the first step of this study initially motivated the use of microfiltration to separate the starch and protein chains of the alkali extract, analyzing the possibility of obtaining a starch with high purity and a permeate stream containing the extracted protein. The global analysis of the results obtained in this work allows it to be noted that the choice of microfiltration for the separation process of starch and rice protein should be evaluated with caution. In the fourth stage of this study was evaluated the application of the partial enzymatic hydrolysis in solubilization of rice endosperm protein. The partial hydrolysis performed with Alcalase allowed solubilization of 40% of the protein originally present in the protein suspension extracted by the alkaline method. The generated soluble peptides had molecular weight average of 1.18 ± 0.33 kDa, protein solubility higher than 88.5 % in the pH range 3 to 7, and good foaming ability, while forming a low stable foam. In this study, the protein hydrolyzate was concentrated and purified by ultrafiltration, allowing 68 % reduction in the sodium content of the product. It is concluded that in this study was proposed a production process allowing obtaining ingredients with suitable nutritional and functional properties from the byproduct broken rice.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marise Baiocchi pdf.pdf: 2686545 bytes, checksum: fa6d2bd3bf12cca6123d5cec87748310 (MD5) Previous issue date: 2011-08-31 / Brazil is one of the largest rice producers in the world. The aim of this study was evaluate the best conditions of fermentation and development of modified rice flour with oven expansion property, as well as to describe its physical, chemical and microbiological characteristics. In the first part of this study, 12 samples, of broken rice granules, were fermented with different concentrations of sour cassava starch inoculum in different periods of time. The analysis evaluated the pH, acidity, expansion and paste properties. The results showed that pH was influenced by the period of fermentation, but not by the concentration of inoculum in all samples at the same period of time. The acidity was influenced by both variables. The expansion was not influenced by the period of fermentation related with concentration, in almost all samples. Only the sample with 2g 100g-1 of inoculum and 48 hours period of fermentation revealed a significant tendency model, R2 83,3%. There were also relevant differences in the paste properties profile in relation to the control flour (CF) (with no fermentation), in some samples. At the second part of the research, the MF with the best oven expansion capability was compared physically and chemically with the CF. There has been significant rise in acidity, pH and expansion in the MF in relation to CF. The humidity was kept in the limits established by the Brazilian legislation. The swelling power did not vary significantly among the samples, increase of 155% in WSI was observed on MF in relation to CF. The MF had significant loss of protein and ashes and alterations in the mineral profile. Fermentation caused a rise of amylose content. The electronic microscope scan revealed alterations in the structure and surface of the starch granules of MF. In microbiological terms, MF can be considered safe for human consume, with minimum shelf life of 90 days. According with the limits established by Brazilian legislation, it is safe for human consume. As a conclusion, MF can be a new alternative for the bakery industry products with expansion properties differentiated physical and chemical characteristics. / O Brasil é um dos maiores produtores mundial de arroz. No processo de beneficiamento são gerados grãos quebrados aproveitados na alimentação humana e quirera que é destinada a outros fins e poderia ser melhor utilizada na forma de farinha modificada (FM), por sua composição centesimal, semelhante a do arroz polido. O objetivo deste trabalho foi avaliar as melhores condições de fermentação e desenvolver uma farinha modificada com capacidade de expansão, assim como caracterizar física, química e microbiologicamente a farinha obtida. Na primeira parte do experimento foram realizados 12 ensaios, com diferentes concentrações de inóculo de polvilho azedo e em diferentes tempos de fermentação. Foram realizadas análise de pH, acidez, expansão e perfil viscoamilográfico. Os resultados indicam que o pH, foi influenciado pelo tempo de fermentação, mas não pela concentração de inóculo em todos os ensaios. A acidez foi influenciada pelas duas variáveis. A expansão ao forno não foi influenciada pelo efeito do tempo de fermentação em relação à concentração em quase todos os ensaios, somente o tratamento com 2g 100g-1 de inóculo e tempo de fermentação de 48 horas apresentou modelo de tendência significativo, R2 de 83,3%. Foram encontradas, diferenças significativas do perfil viscoamilográfico em relação à farinha controle FC (farinha controle sem fermentação), e entre alguns tratamentos. Na segunda parte, a FM com a melhor condição de expansão foi comparada física e quimicamente com a FC. Observou-se aumento significativo da acidez, pH e expansão na FM em relação a controle. As umidades ficaram dentro dos limites estabelecidos pela legislação Brasileira. O índice de absorção de água (IAA) não diferiu significativamente entre as farinhas, ocorrendo aumento de 155% no índice de solubilidade em água (ISA) da FM em relação à FC. A FM teve perda significativa de proteínas e cinzas e alteração no perfil mineral. A fermentação ocasionou aumento do teor de amilose. Na microscopia eletrônica de varredura, observou-se alterações na estrutura e superfície dos grânulos de amido da FM. Sob o ponto de vista microbiológico, a FM pode ser considerada segura para alimentação humana, com vida mínima de prateleira de 90 dias. Ficando dentro dos limites de segurança estabelecidos pela legislação. Conclui-se dessa forma que a FM pode ser uma nova alternativa para produção de produtos de panificação com características de expansão diferenciada.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Lewandowski.pdf: 762023 bytes, checksum: 7429ef66529d330e89eb20c8a3620f23 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of the study was to evaluate the digestibility of oat, rice grits, and wheat middling nutrients by silver catfish (Rhamdia voulezi), with and without phytase supplementation. We used 288 fish distributed in 24 tanks of 500 L with tapered conical bottom. The experimental design was completely randomized represented by eight treatments and three replications. The treatments consisted of two reference diets (reference with and without phytase) and six test diets (oats with and without phytase, rice grits with and without phytase and wheat middling with and without phytase), factorial design, obtaining four diets without enzyme supplementation and four diets with supplementation. In the supplemented diets we added 1500 FTU kg-1 of phytase. We performed chemical, physical and mineral (phosphorus, calcium, magnesium, iron and cupper) analysis of the ingredients, diets and feces, as well as chromium oxide measurement of the diets and feces. The digestibility coefficients observed were submitted to factorial variance analysis (P>0,05). When a significant effect was observed, the Tukey s test was performed for mean comparisons. Oat presented the lowest digestibility coefficients for dry matter and energy compared to the other feeds supplemented or not with phytase. Phytase supplementation increased the digestibility coefficient of dry matter for rice grits, and of energy both for this feed and for wheat middling. As for the use of minerals we verified that wheat middling presented the highest digestibility coefficients related to feed without phytase as much as for feed supplemented with the enzyme. The supplementation of phytase in quantity of 1500 FTU kg-1 in the diet improves the nutrients digestibility coefficients mainly for oat and rice grits. Taking into account the feeds with or without supplementation of 1500 FTU kg-1 in the diet, rice grits and wheat middling presented the highest values of its nutrients use and can be used more efficiently for silver catfish (R. voulezi) feeding. / O objetivo do estudo foi avaliar a digestibilidade de nutrientes da aveia, quirera de arroz e do triguilho pelo jundiá (Rhamdia voulezi), com e sem suplementação de fitase. Foram utilizados 288 peixes distribuídos em 24 tanques de 500 L com fundo cônico afunilado. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, representado por oito tratamento e três repetições. Os tratamentos consistiram na elaboração de duas dietas referências (referência com e sem fitase), e seis dietas testes (aveia com e sem fitase, quirera de arroz com e sem fitase e triguilho com e sem fitase), em esquema fatorial, obtendo-se quatro dietas sem suplementação da enzima e quatro dietas com suplementação. Nas dietas suplementadas, foi utilizado 1500 FTU Kg-1 de fitase. Foram realizadas análises físico-químicas e de minerais (fósforo, cálcio, magnésio, ferro e cobre) dos ingredientes, dietas e fezes e realizou-se leitura de óxido de crômio das dietas e das fezes. Os coeficientes de digestibilidade observados foram submetidos à análise de variância fatorial (P>0,05). Ao constar efeito significativo foi realizado o teste de Tukey para comparação de médias. A aveia apresentou os menores coeficientes de digestibilidade para a matéria seca e energia em relação aos demais alimentos suplementados ou não com fitase. A suplementação de fitase aumentou o coeficiente de digestibilidade da matéria seca para a quirera de arroz e da energia tanto para esse alimento como para o triguilho. A suplementação enzimática apresentou maior influência na disponibilidade dos minerais para a aveia, entretanto, o triguilho apresentou os maiores coeficientes de digestibilidade dos mesmos, tanto em relação aos alimentos sem fitase como aos alimentos suplementados com a enzima. A quantidade de 1500 FTU Kg-1 na dieta melhora os coeficientes de digestibilidade dos nutrientes principalmente para a aveia e quirera de arroz. Levando em consideração os alimentos suplementados ou não com 1500 FTU Kg-1 na dieta, a quirera de arroz e o triguilho apresentam valores maiores de aproveitamento de seus nutrientes podendo ser utilizados de forma mais eficiente na alimentação do jundiá (R. voulezi).

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao july ana s tavares.pdf: 2960047 bytes, checksum: db90116ac492ad8556d54577789f08f3 (MD5) Previous issue date: 2010-10-01 / Rice is a cereal consumed primarily as whole grain, and its composition and fractions are subject to varietal differences, environmental variations, handling, processing and storage. Broken grains of rice are fractions generated during processing and may represent between 14% and 60% of total grains. The processing of broken grains in the form of flour is an alternative to the use of this byproduct in the food industry. The thermal changes, such as toasting, could modify the sensory characteristics of rice flour due to the occurrence of reactions such as Maillard, and changes in the technological characteristics such as absorption capacity and water solubility, viscosity and amylose content. This research studied the influence of moisture content and toasting time in microwave on physical characteristics (size, modulus of fineness, color, viscosity, water absorption index and water solubility index) chemical (moisture, ash, crude protein, fat, carbohydrates and amylose content) and sensorial of raw rice flour and toasted of cultivars BRS Primavera, BRS Sertaneja and IRGA 417. We also determined the income benefit, whole grain and the degree of polishing of rice grains of these cultivars and scanning electron microscopy of some raw flour and toast. He was employed a Central Composite Rotational Design (CCRD), which includes a factor of 22 over 3 replications at the central point and axial 4, totaling 11 treatments for each cultivar. The cv. BRS Sertaneja presents higher income benefit, while cv. IRGA 417 has a higher yield of integers and degree of polish. The cv. BRS Primavera has a higher percentage of broken grains may be suitable for production of flour. The flour of raw rice and toast were placed between thin and medium. The color of the raw flours from three cultivars are significantly different. The toasting process causes the darkening, reddening and yellowing of the meal toast. The humidification followed by toasting in microwave rice flours from three cultivars did decrease the formation of paste, moisture, protein, lipid and amylose, increasing the absorption index and water solubility and ash content, and carbohydrates . The Free Profile enabled to differentiate the samples on the cultivar and time of toasting. The longer, the flour toasts were characterized with more intense flavor and aroma of toasted and / or burned, and granularity in appearance and texture. / O arroz é um cereal consumido principalmente como grão inteiro, sendo que sua composição e de suas frações estão sujeitas às diferenças varietais, variações ambientais, de manejo, de processamento e de armazenamento. Grãos quebrados são frações de arroz gerados durante o beneficiamento e podem representar entre 14% e 60% do total dos grãos beneficiados. O processamento de grãos quebrados sob a forma de farinha é alternativa para uso deste subproduto na indústria de alimentos. As modificações térmicas, como a torração, poderiam modificar as características sensoriais da farinha de arroz devido à ocorrência de reações como a de Maillard, além de modificações nas características tecnológicas como capacidade de absorção e solubilidade em água, viscosidade de pasta e teor de amilose. Este trabalho objetivou verificar a influência das variáveis umidade e tempo de torra em micro-ondas sobre as características físicas (granulometria; módulo de finura; cor; viscosidade; índice de absorção de água e índice de solubilidade em água), químicas (umidade, cinzas, proteína bruta, lipídios, carboidratos e o teor de amilose) e sensorial das farinhas de arroz cruas e torradas das cultivares BRS Primavera, BRS Sertaneja e IRGA 417. Foram também determinados a renda do benefício, rendimento de inteiros e grau de polimento dos grãos de arroz destas cultivares, além de microscopia eletrônica de varredura de algumas farinhas cruas e torradas. Foi empregado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), que inclui um fatorial de 22 mais 3 repetições no ponto central e 4 axiais, totalizando 11 tratamentos para cada cultivar. A cv. BRS Sertaneja apresenta maior renda do benefício, enquanto a cv. IRGA 417 possui maior rendimento de inteiros e grau de polimento. A cv. BRS Primavera possui maior porcentagem de grãos quebrados podendo ser indicada para produção de farinha. As farinhas de arroz cruas e torradas foram classificadas entre muito fina e média. A cor das farinhas cruas das três cultivares são significativamente diferentes. O processo de torra provoca o escurecimento, avermelhamento e amarelamento das farinhas torradas. A umidificação seguida de torra em micro-ondas nas farinhas de arroz das três cultivares fez diminuir a formação de pasta, a umidade, o teor protéico, lipídico e de amilose, aumentando o índice de absorção e solubilidade em água e o conteúdo de cinzas e carboidratos. O Perfil Livre permitiu diferenciar as amostras quanto a cultivar e o tempo de torra. Quanto maior o tempo, as farinhas torradas caracterizaram-se com aroma e sabor mais intenso de torrado e/ou queimado, além de granulosidade na aparência e textura.