This study investigated the use of extrusion technology and fat replacers to produce high protein, low fat Cheddar cheese. In chapter 3, four different fat replacers were tested at the highest concentration level of each, as recommended by the manufacturers for low fat cheese, to investigate the change in cheese texture and optimize extruder conditions. In addition, the press time/pressure combinations of the extruded cheeses were optimized. The fat replacers and extruder conditions that were effective in improving the texture of low fat cheese were then used in chapter 4. In chapter 4, three fat replacers were used at three different concentrations (lowest, middle and highest) as recommended by the manufacturers for replacing fat in cheese. The fat replacers were microcrystalline cellulose (MCC 1) (0.125%, 1.06% and 2%), whey protein concentrate (WPC 2) (0.50%, 0.75% and 1%) and whey protein concentrate (WPC 1) (0.40%, 2.20% and 4%). These fat replacers were effective in improving the texture of low fat cheese as determined from the results of chapter 3. The extruded cheese samples with and without fat replacers were analyzed for texture at three different time periods (1 day, 1 week, and 1 month). None of the fat replacers used were effective in improving the texture of low fat cheese significantly. Since none of the treatments statistically improved the texture of low fat cheese, in the next part of the study, extrusion alone and WPC 1 at the middle concentration were then used to produce low fat cheese with high protein content by blending low moisture aged Cheddar cheese and nonfat cheese. Extrusion of cheese blends with or without fat replacer yielded cheese with high protein level. It was concluded from the study that the fat replacers we used were not effective in improving the texture but extrusion of aged Cheddar cheese with nonfat cheese can yield high protein cheese.

A obesidade é um problema sério de saúde pública e o consumo de alimentos com teores reduzidos de açúcar e gordura, associado à mudanças de hábitos alimentares e exercícios físicos vem de encontro ao desejo das pessoas que precisam perder peso. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver diversas formulações de preparado lácteo funcional com diferentes teores de açúcar, gordura e inulina, além de quantidades préestabelecidas de linhaça e frutooligossacarídeo. Foram elaborados sorvetes de massa que além do preparado em pó, continham água e polpa de mangaba. Pode-se concluir que os preparados em pó e a fabricação dos sorvetes se apresentaram com forte potencial à comercialização, já que são ricos do ponto de vista nutricional e contemplam a demanda dos consumidores por produtos simultaneamente atrativos e saudáveis. / Obesity is a serious public health and the consumption of foods with reduced levels of sugar and fat, associated with changes in eating habits and exercise comes against the desire of people who need to lose weight. This study aimed to develop various functional dairy formulations prepared with different amounts of sugar, fat and inulin, and preestablished quantities of fructooligosaccharide and flaxseed. Were prepared ice cream mass than the powder form, containing water and mangaba. It can be concluded that the powder preparation and manufacture of ice cream that had a strong potential to marketing, since they are rich in nutritional point of view and contemplate the consumer demand for products simultaneously attractive and healthy.

A obesidade é um problema sério de saúde pública e o consumo de alimentos com teores reduzidos de açúcar e gordura, associado à mudanças de hábitos alimentares e exercícios físicos vem de encontro ao desejo das pessoas que precisam perder peso. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver diversas formulações de preparado lácteo funcional com diferentes teores de açúcar, gordura e inulina, além de quantidades préestabelecidas de linhaça e frutooligossacarídeo. Foram elaborados sorvetes de massa que além do preparado em pó, continham água e polpa de mangaba. Pode-se concluir que os preparados em pó e a fabricação dos sorvetes se apresentaram com forte potencial à comercialização, já que são ricos do ponto de vista nutricional e contemplam a demanda dos consumidores por produtos simultaneamente atrativos e saudáveis. / Obesity is a serious public health and the consumption of foods with reduced levels of sugar and fat, associated with changes in eating habits and exercise comes against the desire of people who need to lose weight. This study aimed to develop various functional dairy formulations prepared with different amounts of sugar, fat and inulin, and preestablished quantities of fructooligosaccharide and flaxseed. Were prepared ice cream mass than the powder form, containing water and mangaba. It can be concluded that the powder preparation and manufacture of ice cream that had a strong potential to marketing, since they are rich in nutritional point of view and contemplate the consumer demand for products simultaneously attractive and healthy.

This study investigated the use of extrusion technology and fat replacers to produce high protein, low fat Cheddar cheese. In chapter 3, four different fat replacers were tested at the highest concentration level of each, as recommended by the manufacturers for low fat cheese, to investigate the change in cheese texture and optimize extruder conditions. In addition, the press time/pressure combinations of the extruded cheeses were optimized. The fat replacers and extruder conditions that were effective in improving the texture of low fat cheese were then used in chapter 4. In chapter 4, three fat replacers were used at three different concentrations (lowest, middle and highest) as recommended by the manufacturers for replacing fat in cheese. The fat replacers were microcrystalline cellulose (MCC 1) (0.125%, 1.06% and 2%), whey protein concentrate (WPC 2) (0.50%, 0.75% and 1%) and whey protein concentrate (WPC 1) (0.40%, 2.20% and 4%). These fat replacers were effective in improving the texture of low fat cheese as determined from the results of chapter 3. The extruded cheese samples with and without fat replacers were analyzed for texture at three different time periods (1 day, 1 week, and 1 month). None of the fat replacers used were effective in improving the texture of low fat cheese significantly. Since none of the treatments statistically improved the texture of low fat cheese, in the next part of the study, extrusion alone and WPC 1 at the middle concentration were then used to produce low fat cheese with high protein content by blending low moisture aged Cheddar cheese and nonfat cheese. Extrusion of cheese blends with or without fat replacer yielded cheese with high protein level. It was concluded from the study that the fat replacers we used were not effective in improving the texture but extrusion of aged Cheddar cheese with nonfat cheese can yield high protein cheese.

O Brasil é o maior produtor mundial de suco de laranja e os resíduos gerados deste processamento representam sérios problemas ao meio ambiente. No entanto, estes resíduos podem ser considerados como subprodutos da indústria por possuírem elevado teor de fibras, possibilitando sua utilização como ingrediente em alimentos. As fibras podem ser adicionadas como substituto de gordura, resultando em produtos mais saudáveis. Neste sentido, este trabalho visa estudar a possibilidade e viabilidade do aproveitamento dos subprodutos da indústria de sucos de laranja para aplicação em alimentos. As fibras obtidas a partir dos subprodutos de laranja foram adicionadas como substituto de gordura em sorvetes e bolos. Foi realizada a caracterização físico-química e funcional das fibras, sendo também avaliados os compostos fenólicos e carotenoides presentes. As fibras foram submetidas a tratamentos como a hidrodestilação com o objetivo de reduzir o sabor amargo. Análises físico-químicas e sensoriais foram realizadas nos sorvetes e nos bolos. Duas amostras diferentes de fibra de laranja: F1 (casca, bagaço e sementes) e F2 (casca) foram analisadas sendo que ambas apresentaram alto teor de fibra dietética total e uma relação ideal entre fibra solúvel e insolúvel. A F2 apresentou os maiores teores de compostos fenólicos (125 mg/g) e carotenoides (1,21 mg/100 g) quando comparada a fibra F1. Essas fibras quando adicionadas ao sorvete de chocolate reduziram em média 70 % o teor de gordura, sem modificar propriedades sensoriais de cor, odor e textura, porém provocou efeitos negativos sobre o sabor e o sabor residual dos sorvetes. A adição de 1,0 % de fibra da casca de laranja, submetida à hidrodestilação, em sorvete de limão reduziu aproximadamente 50 % o teor de lipídeos das amostras e não modificou o conteúdo de proteína, as propriedades de cor, os valores de pH, os parâmetros de textura e não provocaram mudanças na aceitação dos atributos sensoriais do produto original. A fibra bruta da casca de laranja também pode ser considerada uma boa alternativa como substituto de gordura em bolos. Já que foram obtidas reduções de até 90 % no teor de lipídeos e até 27 % no valor calórico do produto. A adição de 3 % de fibra de laranja, não alterou a formulação do bolo de forma a modificar sua preferência perante os julgadores, mostrando resultados semelhantes em todos os parâmetros sensoriais comparativos ao bolo padrão. / Brazil is the world's largest orange juice producer and the wastes generated by this process represent serious environmental problem, however these residues may be regarded as byproducts of industry because their high fiber content allowing its use as ingredient in foods. Fibers can be added as fat replacer, resulting in healthier products. Thus, this work aimed to study the possibility and viability of orange juice industry byproducts utilization for application in foods. The fibers obtained from the orange juice byproducts were added as fat replacer in ice creams and cakes. The physicochemical and functional characterization of the fibers were performed, and carotenoids and phenolic compounds content were evaluated. The fibers were submitted to treatments such as hydro-distillation aiming to reduce the bitter taste. Chemical, physical and sensory analyses were performed in ice creams and cakes. Two different samples of orange fiber were analyzed: F1 (peel, pulp and seeds) and F2 (peel). Both samples showed high levels of total dietary fiber and an ideal ratio between soluble and insoluble fiber. The F2 showed higher levels of phenolic compounds (125 mg/g) and carotenoids (1.21 mg/100 g) when compared to fiber F1. The use of orange fiber as a fat replacer in ice cream led to a 70 % reduction of fat without causing significant changes on product attributes such as color, odor and texture, however caused negative effects on the taste and aftertaste of ice cream. The addition of 1 % of peel orange fiber, submitted to treatment by hydro-distillation, in lemon ice cream resulted in a mean reduction of approximately 50 % of the samples fat content and did not significantly modified properties as protein content, color properties, pH values, melt rate and texture parameters, and caused no changes in the acceptance attributes of original product. The crude peel orange fiber can be considered a good choice as a fat replacement in cakes, since the results showed 90 % reduction in lipid levels and 27 % in the caloric value of the product. The addition of 3 % orange fiber did not change the cake formulation in order to modify their preference before the judges, showing similar results in all sensory parameters comparable to standard cake.

O Brasil é o maior produtor mundial de suco de laranja e os resíduos gerados deste processamento representam sérios problemas ao meio ambiente. No entanto, estes resíduos podem ser considerados como subprodutos da indústria por possuírem elevado teor de fibras, possibilitando sua utilização como ingrediente em alimentos. As fibras podem ser adicionadas como substituto de gordura, resultando em produtos mais saudáveis. Neste sentido, este trabalho visa estudar a possibilidade e viabilidade do aproveitamento dos subprodutos da indústria de sucos de laranja para aplicação em alimentos. As fibras obtidas a partir dos subprodutos de laranja foram adicionadas como substituto de gordura em sorvetes e bolos. Foi realizada a caracterização físico-química e funcional das fibras, sendo também avaliados os compostos fenólicos e carotenoides presentes. As fibras foram submetidas a tratamentos como a hidrodestilação com o objetivo de reduzir o sabor amargo. Análises físico-químicas e sensoriais foram realizadas nos sorvetes e nos bolos. Duas amostras diferentes de fibra de laranja: F1 (casca, bagaço e sementes) e F2 (casca) foram analisadas sendo que ambas apresentaram alto teor de fibra dietética total e uma relação ideal entre fibra solúvel e insolúvel. A F2 apresentou os maiores teores de compostos fenólicos (125 mg/g) e carotenoides (1,21 mg/100 g) quando comparada a fibra F1. Essas fibras quando adicionadas ao sorvete de chocolate reduziram em média 70 % o teor de gordura, sem modificar propriedades sensoriais de cor, odor e textura, porém provocou efeitos negativos sobre o sabor e o sabor residual dos sorvetes. A adição de 1,0 % de fibra da casca de laranja, submetida à hidrodestilação, em sorvete de limão reduziu aproximadamente 50 % o teor de lipídeos das amostras e não modificou o conteúdo de proteína, as propriedades de cor, os valores de pH, os parâmetros de textura e não provocaram mudanças na aceitação dos atributos sensoriais do produto original. A fibra bruta da casca de laranja também pode ser considerada uma boa alternativa como substituto de gordura em bolos. Já que foram obtidas reduções de até 90 % no teor de lipídeos e até 27 % no valor calórico do produto. A adição de 3 % de fibra de laranja, não alterou a formulação do bolo de forma a modificar sua preferência perante os julgadores, mostrando resultados semelhantes em todos os parâmetros sensoriais comparativos ao bolo padrão. / Brazil is the world's largest orange juice producer and the wastes generated by this process represent serious environmental problem, however these residues may be regarded as byproducts of industry because their high fiber content allowing its use as ingredient in foods. Fibers can be added as fat replacer, resulting in healthier products. Thus, this work aimed to study the possibility and viability of orange juice industry byproducts utilization for application in foods. The fibers obtained from the orange juice byproducts were added as fat replacer in ice creams and cakes. The physicochemical and functional characterization of the fibers were performed, and carotenoids and phenolic compounds content were evaluated. The fibers were submitted to treatments such as hydro-distillation aiming to reduce the bitter taste. Chemical, physical and sensory analyses were performed in ice creams and cakes. Two different samples of orange fiber were analyzed: F1 (peel, pulp and seeds) and F2 (peel). Both samples showed high levels of total dietary fiber and an ideal ratio between soluble and insoluble fiber. The F2 showed higher levels of phenolic compounds (125 mg/g) and carotenoids (1.21 mg/100 g) when compared to fiber F1. The use of orange fiber as a fat replacer in ice cream led to a 70 % reduction of fat without causing significant changes on product attributes such as color, odor and texture, however caused negative effects on the taste and aftertaste of ice cream. The addition of 1 % of peel orange fiber, submitted to treatment by hydro-distillation, in lemon ice cream resulted in a mean reduction of approximately 50 % of the samples fat content and did not significantly modified properties as protein content, color properties, pH values, melt rate and texture parameters, and caused no changes in the acceptance attributes of original product. The crude peel orange fiber can be considered a good choice as a fat replacement in cakes, since the results showed 90 % reduction in lipid levels and 27 % in the caloric value of the product. The addition of 3 % orange fiber did not change the cake formulation in order to modify their preference before the judges, showing similar results in all sensory parameters comparable to standard cake.

O Brasil é o maior produtor mundial de suco de laranja e os resíduos gerados deste processamento representam sérios problemas ao meio ambiente. No entanto, estes resíduos podem ser considerados como subprodutos da indústria por possuírem elevado teor de fibras, possibilitando sua utilização como ingrediente em alimentos. As fibras podem ser adicionadas como substituto de gordura, resultando em produtos mais saudáveis. Neste sentido, este trabalho visa estudar a possibilidade e viabilidade do aproveitamento dos subprodutos da indústria de sucos de laranja para aplicação em alimentos. As fibras obtidas a partir dos subprodutos de laranja foram adicionadas como substituto de gordura em sorvetes e bolos. Foi realizada a caracterização físico-química e funcional das fibras, sendo também avaliados os compostos fenólicos e carotenoides presentes. As fibras foram submetidas a tratamentos como a hidrodestilação com o objetivo de reduzir o sabor amargo. Análises físico-químicas e sensoriais foram realizadas nos sorvetes e nos bolos. Duas amostras diferentes de fibra de laranja: F1 (casca, bagaço e sementes) e F2 (casca) foram analisadas sendo que ambas apresentaram alto teor de fibra dietética total e uma relação ideal entre fibra solúvel e insolúvel. A F2 apresentou os maiores teores de compostos fenólicos (125 mg/g) e carotenoides (1,21 mg/100 g) quando comparada a fibra F1. Essas fibras quando adicionadas ao sorvete de chocolate reduziram em média 70 % o teor de gordura, sem modificar propriedades sensoriais de cor, odor e textura, porém provocou efeitos negativos sobre o sabor e o sabor residual dos sorvetes. A adição de 1,0 % de fibra da casca de laranja, submetida à hidrodestilação, em sorvete de limão reduziu aproximadamente 50 % o teor de lipídeos das amostras e não modificou o conteúdo de proteína, as propriedades de cor, os valores de pH, os parâmetros de textura e não provocaram mudanças na aceitação dos atributos sensoriais do produto original. A fibra bruta da casca de laranja também pode ser considerada uma boa alternativa como substituto de gordura em bolos. Já que foram obtidas reduções de até 90 % no teor de lipídeos e até 27 % no valor calórico do produto. A adição de 3 % de fibra de laranja, não alterou a formulação do bolo de forma a modificar sua preferência perante os julgadores, mostrando resultados semelhantes em todos os parâmetros sensoriais comparativos ao bolo padrão. / Brazil is the world's largest orange juice producer and the wastes generated by this process represent serious environmental problem, however these residues may be regarded as byproducts of industry because their high fiber content allowing its use as ingredient in foods. Fibers can be added as fat replacer, resulting in healthier products. Thus, this work aimed to study the possibility and viability of orange juice industry byproducts utilization for application in foods. The fibers obtained from the orange juice byproducts were added as fat replacer in ice creams and cakes. The physicochemical and functional characterization of the fibers were performed, and carotenoids and phenolic compounds content were evaluated. The fibers were submitted to treatments such as hydro-distillation aiming to reduce the bitter taste. Chemical, physical and sensory analyses were performed in ice creams and cakes. Two different samples of orange fiber were analyzed: F1 (peel, pulp and seeds) and F2 (peel). Both samples showed high levels of total dietary fiber and an ideal ratio between soluble and insoluble fiber. The F2 showed higher levels of phenolic compounds (125 mg/g) and carotenoids (1.21 mg/100 g) when compared to fiber F1. The use of orange fiber as a fat replacer in ice cream led to a 70 % reduction of fat without causing significant changes on product attributes such as color, odor and texture, however caused negative effects on the taste and aftertaste of ice cream. The addition of 1 % of peel orange fiber, submitted to treatment by hydro-distillation, in lemon ice cream resulted in a mean reduction of approximately 50 % of the samples fat content and did not significantly modified properties as protein content, color properties, pH values, melt rate and texture parameters, and caused no changes in the acceptance attributes of original product. The crude peel orange fiber can be considered a good choice as a fat replacement in cakes, since the results showed 90 % reduction in lipid levels and 27 % in the caloric value of the product. The addition of 3 % orange fiber did not change the cake formulation in order to modify their preference before the judges, showing similar results in all sensory parameters comparable to standard cake.

This study aimed to characterize pineapple, passion fruit and mango byproducts and select the material with the greatest potential as food ingredient to be applied in two food products: beef burger and corn extruded product. Fiber was the major component present in pineapple and passion fruit byproducts (>50%), and, due to this, they showed considerable water holding capacity. The fruit byproducts had considerable phenolic content and antioxidant activity, especially the mango byproduct. The results of the microbial counts and the content of pesticides residues of the byproducts were within the limits established by the Brazilian law and were safe for food application. Due to the high fiber amount and the functional properties presented, the byproducts were explored considering this potential. Thus, the sample with the best results was selected and evaluated as partial fat replacer in beef burger and as source of fiber in a corn extruded product. The first step of the beef burger application evaluated each byproduct in four concentrations (1.0, 1.5, 2.0, and 2.5%), along with canola oil, as partial fat replacers. All byproducts improved the cooking properties of the burgers, especially the pineapple. Sensory analysis showed that color, odor and overall acceptance were not affected by the treatments. Based on the results, pineapple byproduct, at the concentration of 1.5%, was selected for further studies. Pineapple byproduct (1.5%) and canola oil (5%) were evaluated as partial animal fat replacers in low-fat beef burger. Five treatments were performed: conventional (20% fat) and four formulations with 10% of fat: control, with pineapple byproduct, with canola oil, and with pineapple byproduct and canola oil. Pineapple byproduct incorporation improved the cooking properties and the texture (shear force) and canola oil addition improved the lipid profile, without reducing the shelf life of the burgers. The quantitative descriptive analysis indicated that the use of the two fat replacers together can be an alternative choice to minimize the sensory alterations of the fat reduction. As the final step of this study, the potential application of pineapple byproduct in a corn extruded product for fiber enhancement was evaluated. During extrusion, byproduct (0, 10.5, and 21%), moisture (14, 15, and 16%) and temperature (140 and 160 °C) were evaluated. Pineapple byproduct addition decreased expansion and luminosity, while increasing redness of the extrudates compared to the control (0% byproduct/14% moisture/140 °C). When hardness, yellowness, water absorption, and bulk density were compared to the control, there was no effect of 10.5% addition on the extrudates, indicating that, at this level, pineapple byproduct could be added without promoting significant alterations in the properties of the final extruded product. The results of this study highlight the potential of pineapple byproduct in the development of new products, bringing the opportunity to convert them into value-added food ingredients. / Este estudo objetivou caracterizar subprodutos de abacaxi, maracujá e manga e selecionar aquele com maior potencial como ingrediente alimentício para ser aplicado em dois produtos: hambúrguer bovino e extrusado de milho. A fibra foi o maior componente presente nos subprodutos de abacaxi e maracujá (>50%) e, devido a isto, eles mostraram considerável capacidade de retenção de água. Os subprodutos de frutas apresentaram teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante considerável, especialmente o de manga. Os resultados das contagens microbianas e dos teores de resíduos de agrotóxicos dos subprodutos apresentaram-se dentro dos limites estabelecidos pela legislação brasileira, estando seguros para aplicação em alimentos. Devido ao alto teor de fibra e às propriedades funcionais apresentadas, os subprodutos foram explorados considerando-se este potencial. Dessa forma, a amostra com melhores resultados foi selecionada e avaliada como substituto parcial de gordura em hambúrguer bovino e como fonte de fibras em extrusado de milho. A primeira etapa da aplicação em hambúrguer bovino avaliou cada subproduto em quatro concentrações (1,0, 1,5, 2,0 e 2,5%), juntamente com o óleo de canola, como substitutos parciais de gordura. Todos os subprodutos melhoraram as propriedades de cozimento dos hambúrgueres, especialmente o de abacaxi. A análise sensorial mostrou que cor, odor e aceitação global não foram afetados pelos tratamentos. Através dos resultados, o subproduto de abacaxi, na concentração de 1,5%, foi selecionado para estudos complementares. Subproduto de abacaxi (1,5%) e óleo de canola (5%) foram avaliados como substitutos parciais de gordura animal em hambúrguer bovino com teor reduzido de gordura. Cinco tratamentos foram realizados: convencional (20% gordura) e quatro formulações com 10% de gordura: controle, com subproduto de abacaxi, com óleo de canola, e com subproduto de abacaxi e óleo de canola. A incorporação do subproduto de abacaxi melhorou as propriedades de cozimento e a textura (força de cisalhamento) e a adição do óleo de canola melhorou o perfil lipídico, sem reduzir a vida útil dos hambúrgueres. A análise descritiva quantitativa indicou que o uso dos dois substitutos de gordura em conjunto pode ser uma alternativa adequada para minimizar alterações sensoriais da redução da gordura. Como fase final deste estudo, o potencial da aplicação de subproduto de abacaxi em extrusado de milho visando o aumento do teor de fibras foi avaliado. Durante a extrusão, subproduto (0, 10,5, 21%), umidade (14, 15, e 16%) e temperatura (140 e 160 °C) foram avaliados. A adição do subproduto de abacaxi diminuiu a expansão e a luminosidade, enquanto que aumentou a intensidade de cor vermelha dos extrusados comparados com o controle (0% subproduto/14% umidade/140 °C). Quando a dureza, intensidade de cor amarela, absorção de água e densidade foram comparadas com o controle, não houve efeito da adição de 10,5% sobre os extrusados, indicando que, neste nível, o subproduto de abacaxi pode ser adicionado, sem promover alterações significativas sobre as propriedades do produto final. Os resultados deste estudo destacam o potencial do subproduto de abacaxi no desenvolvimento de novos produtos, trazendo a oportunidade de convertê-los em ingredientes alimentícios com valor agregado.

Nach den Ergebnissen der zweiten Nationalen Verzehrsstudie sind in Deutschland bereits 66 % der Männer und 51 % der Frauen übergewichtig (BMI > 25) oder adipös (BMI > 30) [BMELV, 2008]. Bisher auf dem Markt befindliche „Light-Lebensmittel“ mit Fettaustausch- bzw. Fettersatzstoffen weisen jedoch häufig sensorische Mängel auf. Im Kooperationsprojekt „Pflanzliche Fettaustauschstoffe aus sphärischen Proteinmizellen“ (Universität Leipzig: Institut für Lebensmittelhygiene; Freising: Fraunhofer IVV) wurde ein Lupinenproteinisolat entwickelt, welches micellare Strukturen mit hydrophober Oberfläche ausbilden kann und sich aufgrund seiner fettähnlichen Eigenschaften als neuer proteinbasierter Fettaustauschstoff in Lebensmitteln eignet. Aufgrund der geringen mikrobiologischen Stabilität und einer hohen Belastung mit sporenbildenden Bakterien, z. T. Bacillus cereus, waren jedoch Maßnahmen zur Entkeimung der Rohstoffe sowie des Proteinisolats notwendig. Die Arbeit stellt diese Maßnahmen und deren Einfluss auf die mikrobiologische Beschaffenheit sowie sensorische, technofunktionelle und ausgewählte ernährungsphysiologische Eigenschaften dar. In der vorliegenden Arbeit wurde eine physikalische Methode der Saatgutentkeimung etabliert (130 °C/60 min), welche die mikrobielle Stabilisierung des lupinenproteinbasierten Fettaustauschstoffes sicherstellte, wobei die sensorische Qualität (Geschmack, Cremigkeit, Farbe) nur minimal, die ernährungsphysiologische (in-vitro-Verdaubarkeit, Maillard-Produkte, Polyphenolgehalt) jedoch nicht beeinflusst wurde. Starke Veränderungen der technofunktionellen Eigenschaften (z. B. Gelbildung, Wasserbindung, Emulgierbarkeit, Schaumbildung etc.) konnten sowohl im positiven als auch im negativen Sinne nicht beschrieben werden. Lichtmikroskopische Aufnahmen und Untersuchungen der Proteine mittels SDS-PAGE und DSC bestätigten eine nur geringfügige Beeinflussung der micellaren Struktur und Proteinzusammensetzung. Die Anwendung als Fettaustauschstoff in Lebensmitteln würde somit nicht beeinträchtigt. Der Einfluss der Saatgutbehandlung auf das Protein war wesentlich geringer als eine direkte thermische Behandlung des Proteinisolats. Im Hinblick auf den Gesamtprozess sollte eine Pasteurisierung der feuchten Proteinisolate im nichtproteinschädigenden Temperaturbereich (75 °C/5 min) dennoch durchgeführt werden, um während des Prozesses eingetragene Mikroorganismen zu inaktivieren.

This study aimed to characterize pineapple, passion fruit and mango byproducts and select the material with the greatest potential as food ingredient to be applied in two food products: beef burger and corn extruded product. Fiber was the major component present in pineapple and passion fruit byproducts (>50%), and, due to this, they showed considerable water holding capacity. The fruit byproducts had considerable phenolic content and antioxidant activity, especially the mango byproduct. The results of the microbial counts and the content of pesticides residues of the byproducts were within the limits established by the Brazilian law and were safe for food application. Due to the high fiber amount and the functional properties presented, the byproducts were explored considering this potential. Thus, the sample with the best results was selected and evaluated as partial fat replacer in beef burger and as source of fiber in a corn extruded product. The first step of the beef burger application evaluated each byproduct in four concentrations (1.0, 1.5, 2.0, and 2.5%), along with canola oil, as partial fat replacers. All byproducts improved the cooking properties of the burgers, especially the pineapple. Sensory analysis showed that color, odor and overall acceptance were not affected by the treatments. Based on the results, pineapple byproduct, at the concentration of 1.5%, was selected for further studies. Pineapple byproduct (1.5%) and canola oil (5%) were evaluated as partial animal fat replacers in low-fat beef burger. Five treatments were performed: conventional (20% fat) and four formulations with 10% of fat: control, with pineapple byproduct, with canola oil, and with pineapple byproduct and canola oil. Pineapple byproduct incorporation improved the cooking properties and the texture (shear force) and canola oil addition improved the lipid profile, without reducing the shelf life of the burgers. The quantitative descriptive analysis indicated that the use of the two fat replacers together can be an alternative choice to minimize the sensory alterations of the fat reduction. As the final step of this study, the potential application of pineapple byproduct in a corn extruded product for fiber enhancement was evaluated. During extrusion, byproduct (0, 10.5, and 21%), moisture (14, 15, and 16%) and temperature (140 and 160 °C) were evaluated. Pineapple byproduct addition decreased expansion and luminosity, while increasing redness of the extrudates compared to the control (0% byproduct/14% moisture/140 °C). When hardness, yellowness, water absorption, and bulk density were compared to the control, there was no effect of 10.5% addition on the extrudates, indicating that, at this level, pineapple byproduct could be added without promoting significant alterations in the properties of the final extruded product. The results of this study highlight the potential of pineapple byproduct in the development of new products, bringing the opportunity to convert them into value-added food ingredients. / Este estudo objetivou caracterizar subprodutos de abacaxi, maracujá e manga e selecionar aquele com maior potencial como ingrediente alimentício para ser aplicado em dois produtos: hambúrguer bovino e extrusado de milho. A fibra foi o maior componente presente nos subprodutos de abacaxi e maracujá (>50%) e, devido a isto, eles mostraram considerável capacidade de retenção de água. Os subprodutos de frutas apresentaram teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante considerável, especialmente o de manga. Os resultados das contagens microbianas e dos teores de resíduos de agrotóxicos dos subprodutos apresentaram-se dentro dos limites estabelecidos pela legislação brasileira, estando seguros para aplicação em alimentos. Devido ao alto teor de fibra e às propriedades funcionais apresentadas, os subprodutos foram explorados considerando-se este potencial. Dessa forma, a amostra com melhores resultados foi selecionada e avaliada como substituto parcial de gordura em hambúrguer bovino e como fonte de fibras em extrusado de milho. A primeira etapa da aplicação em hambúrguer bovino avaliou cada subproduto em quatro concentrações (1,0, 1,5, 2,0 e 2,5%), juntamente com o óleo de canola, como substitutos parciais de gordura. Todos os subprodutos melhoraram as propriedades de cozimento dos hambúrgueres, especialmente o de abacaxi. A análise sensorial mostrou que cor, odor e aceitação global não foram afetados pelos tratamentos. Através dos resultados, o subproduto de abacaxi, na concentração de 1,5%, foi selecionado para estudos complementares. Subproduto de abacaxi (1,5%) e óleo de canola (5%) foram avaliados como substitutos parciais de gordura animal em hambúrguer bovino com teor reduzido de gordura. Cinco tratamentos foram realizados: convencional (20% gordura) e quatro formulações com 10% de gordura: controle, com subproduto de abacaxi, com óleo de canola, e com subproduto de abacaxi e óleo de canola. A incorporação do subproduto de abacaxi melhorou as propriedades de cozimento e a textura (força de cisalhamento) e a adição do óleo de canola melhorou o perfil lipídico, sem reduzir a vida útil dos hambúrgueres. A análise descritiva quantitativa indicou que o uso dos dois substitutos de gordura em conjunto pode ser uma alternativa adequada para minimizar alterações sensoriais da redução da gordura. Como fase final deste estudo, o potencial da aplicação de subproduto de abacaxi em extrusado de milho visando o aumento do teor de fibras foi avaliado. Durante a extrusão, subproduto (0, 10,5, 21%), umidade (14, 15, e 16%) e temperatura (140 e 160 °C) foram avaliados. A adição do subproduto de abacaxi diminuiu a expansão e a luminosidade, enquanto que aumentou a intensidade de cor vermelha dos extrusados comparados com o controle (0% subproduto/14% umidade/140 °C). Quando a dureza, intensidade de cor amarela, absorção de água e densidade foram comparadas com o controle, não houve efeito da adição de 10,5% sobre os extrusados, indicando que, neste nível, o subproduto de abacaxi pode ser adicionado, sem promover alterações significativas sobre as propriedades do produto final. Os resultados deste estudo destacam o potencial do subproduto de abacaxi no desenvolvimento de novos produtos, trazendo a oportunidade de convertê-los em ingredientes alimentícios com valor agregado.