O objetivo do presente trabalho foi melhorar as características sensoriais de uma emulsão alimentícia previamente desenvolvida pelo grupo de pesquisa, elaborada com a cepa probiótica B. animalis Bb-12, inulina e caseínomacropeptídeo (CMP), bem como caracterizar e avaliar a aceitabilidade do produto sob o ponto de vista sensorial, suas características físico-químicas e de textura instrumental durante seu armazenamento refrigerado e verificar a viabilidade da cepa probiótica incorporada à emulsão alimentícia e a sua sobrevivência in vitro a condições gastrointestinais simuladas. Foram preparadas 6 misturas binárias de gordura do leite (GL) (x1) e oleína de palma (OP) (x2) em diferentes proporções, sendo que duas delas correspondiam aos componentes isoladamente. Para as misturas GL:OP, foram determinados a composição em ácidos graxos, o índice de acidez (IA), os comportamentos de cristalização e fusão e a consistência. Adicionalmente, uma margarina comercial (MC) foi analisada como padrão de referência para as emulsões alimentícias potencialmente probióticas desenvolvidas e sua base gordurosa (BGMC) foi analisada como referência para a seleção das misturas GL:OP mais adequadas para a produção das emulsões. Após a seleção das misturas, foram produzidas duas emulsões alimentícias com adição de inulina, CMP e B. animalis Bb-12, que foram monitoradas durante o seu armazenamento a 5 °C no dia 0 (após o processamento) e após 1, 7, 14, 21 e 28 dias. Foram realizadas análises microbiológicas, de pH, teste de sobrevivência às condições gastrointestinais simuladas in vitro, análise de consistência e aceitação sensorial. Aos 35 dias de armazenamento, repetiu-se o ensaio in vitro para posterior extração de DNA do probiótico no produto a fim de comparar os métodos de semeadura em ágar seletivo e de qPCR com e sem tratamento com o agente intercalante de DNA Propidium Monoazide (PMA). Os ácidos palmítico e oleico foram os ácidos graxos mais abundantes nas misturas GL:OP, entre 30 e 34% e entre 10 e 50%, respectivamente. A adição de OP à GL resultou em um retardamento do início da cristalização das misturas binárias GL:OP, devido à interação física resultante da diluição dos triacilglicerois de alto ponto de fusão provenientes da GL. A consistência das misturas binárias GL:OP variou entre 385,9 e 12.172,3 gf/cm2 a 5 °C, sendo que as misturas GL:OP 40:60 e 20:80 apresentaram consistência mais semelhante à da BGMC a 10 °C. Dessa forma, as misturas GL:OP 40:60 e 20:80 foram selecionadas para a produção de emulsões alimentícias por apresentarem comportamento térmico e consistência mais adequados a este fim. Após a produção das formulações, as populações de Bb-12 permaneceram estáveis entre 8 e 9 log UFC/g durante os 28 dias de armazenamento a 5 °C (p>0,05) e sua viabilidade não foi influenciada pela diminuição de pH. Houve uma redução em até 2 ciclos logaritmos da população do probiótico das formulações após 6 horas de simulação gastrointestinal em todos os períodos estudados (7, 14, 21 e 28 dias) (p<0,05). No entanto, o período de armazenamento estudado não influenciou de maneira significativa a taxa de sobrevivência da Bb-12 (p>0.05) e, ao final dos 28 dias, a taxa de sobrevivência foi de 80% para EA 40:60 e 75% para a EA 20:80. Os métodos de semeadura convencional e de qPCR com PMA mostraram correlação positiva em quase todas as fases do ensaio in vitro. Contudo, a formulação EA 40:60 apresentou maiores contagens de células viáveis em qPCR com PMA, comparado ao método convencional em ágar. A aceitação sensorial das emulsões tiveram notas semelhantes, com notas entre 6,2 e 6,9, o que significa \"gostei ligeiramente\". As consistências das formulações variaram de 213,3 a 2466,6 gf/cm2 entre 5 e 15 °C. Os resultados obtidos sugerem que a formulação EA 40:60 pode ser considerada a melhor formulação, uma vez que revelou características tecnológicas mais vantajosas e boa viabilidade do probiótico e sobrevivência ao estresse gastrointestinal, além de ter apresentado melhor aceitabilidade sensorial. / The purpose of this study was to improve the sensory attributes of a tablespread previously developed by our research group, supplemented with the probiotic strain Bifidobacterium animalis Bb-12, besides inulin, and caseinomacropeptide, as well as to evaluate the product sensory acceptance, its physico-chemical and instrumental texture profile during refrigerated storage, and to verify the viability of the probiotic incorporated into the tablespread and its in vitro survival under conditions simulating the gastrointestinal tract during storage. Six binary blends of milk fat (MF) (x1) and palm olein (PO) (x2) were prepared in different proportions, whith two samples representing the pure components and four corresponding to binary blends, The fatty acid composition, free fatty acids, crystallization, and melting behaviors, and consistency analyses were performed for all MF:PO blends. Additionally, a commercial margarine (CM) was analyzed as a reference standard to the potentially probiotic tablespreads to be developed and its lipid base (CMLB) was analyzed as a reference for the selection of the MF:PO blends most suitable for the tablespreads preparation. Then, two MF:PO blends were selected to produce two tablespreads with Bb-12, inulin, and caseinomacropeptide, which were monitored during storage at 5 °C in time 0 (after processing), and after 1, 7, 14, 21, and 28 days. Microbiology assays, pH test, in vitro gastrointestinal survival, consistency, and sensory acceptance were performed. After 35 days of storage, the in vitro simulated gastrointestinal assay was repeated for subsequent probiotic DNA extraction in the food matrix in order to compare the different methods, including plate count and species-specific qPCR combined with the use of the Propidium Monoazide (PMA). All the MF:PO blends showed high concentration of palmitic and oleic acids, in the range between 30-34% and 10-50%, respectively. The addition of PO into MF resulted in an onset crystallization temperature delay for the MF:PO blends due to a physical interaction resulting from the MF high melting point triacylglycerol dilution. The consistency of the MF:PO blends varied between 385.9 and 12.172 gf/cm2 at 5 °C and 40:60 and 20:80 MF:PO blends presented consistency similar to (CMLB) at 10 °C. Thus, the 40:60 and 20:80 MF:PO blends were selected for the production of tablespreads, for presenting thermal behavior and consistency most suitable for this purpose. Following the tablespreads production, the Bb-12 populations remained stable ranging from 8 to 9 cfu/g throughout 28 days of storage at 5 °C (p>0.05) and their viability was not influenced by pH reduction. There was a decrease of up to 2 log cfu/g of the probiotic populations after 6 h of simulated gastrointestinal in vitro assay during all the studied periods (7, 14, 21, and 28 days) (p<0.05). On the other hand, the storage period did not significantly influence the survival rate of Bb-12 (p>0.05) and after 28 days the tablespreads TS 40:60 and 20:80 showed values of 80 and 75%, respectively. The different methods, count plate and qPCR with PMA, showed positive correlation in almost all steps of the in vitro assay. However, the tablespread TS 40:60 presented higher viable cell counts with the qPCR with PMA, when compared to the conventional plating method. The tablespreads sensory acceptability presented similar scores, ranging from 6.2 to 6.9, with consistency between 213.3 and 2,466.6 gf/cm2 between 5 and 15 °C. Therefore, the results obtained suggest that the TS40:60 tablespread may be considered the best formulation due the good technological parameters and good probiotic viability and survival under in vitro simulated gastrointestinal stress, besides presenting the highest sensory acceptance.

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonomi_ElidaCastilho_D.pdf: 3419388 bytes, checksum: d756c295377670e6a5cc5a46741b3708 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Gordura de leite anidra é o sistema lipídico de composição mais complexa encontrada na natureza. Seu uso em escala industrial é restrito devido à sua inadequada plasticidade, baixa resistência térmica e pouca consistência. Ensaios de fracionamento térmico da gordura de leite foram realizados com base em um delineamento experimental fatorial 22 com três pontos centrais e axiais. As temperaturas de cristalização (21 a 27 ºC) e as taxas de resfriamento (5 a 20 ºC/h) foram às variáveis independentes. As variáveis-resposta foram à composição em ácidos graxos saturados, o teor de sólidos a 25 ºC, e a variação do teor de sólidos entre 25 ºC e 35 ºC das frações obtidas. Os resultados indicaram que a temperatura de cristalização exerceu maior influência sobre as respostas avaliadas. Os fracionamentos conduzidos em temperaturas mais altas foram mais efetivos, pois produziram estearina de maior conteúdo de gordura sólida, embora apresentassem baixo rendimento, em torno de 32%. A estearina com maior conteúdo de triacilgliceróis (TAGs) de alta massa molar foi utilizada na confecção de chocolate ao leite, em substituição total à gordura de leite anidra (3%). A utilização da fração estearina na formulação do chocolate retardou a formação do fat bloom e não influenciou no snap. Complementarmente, essa mesma fração estearina foi usada como modulador de cristalização em novos ensaios de fracionamento da gordura de leite. Ela foi inoculada (1, 5, 10%) de duas maneiras diferentes: como sementes de nucleação secundária, sendo adicionada na forma sólida à massa já resfriada na temperatura de cristalização de 27 ºC ou simplesmente incorporada como massa fundida à gordura de leite no início do processo de fracionamento. Em todos os ensaios de inoculação, o tempo de processo foi substancialmente reduzido em relação ao fracionamento térmico tradicional, principalmente quando a técnica da semeadura foi usada. A adição de 1% de estearina à gordura gerou uma nova fração estearina, com maior conteúdo de sólidos. Esta pesquisa produziu estearina da gordura de leite com características adequadas para ser utilizada na produção de um chocolate de alta qualidade, e estabeleceu condições de fracionamento otimizadas para a sua obtenção / Abstract: Anhydrous milk fat is the lipid system with the most complex composition found in nature. Its use on industrial scale has been limited due to its inadequate plasticity, low thermal resistance and consistency. Thermal fractionations of milk fat were performed based on a factorial 22 experimental delineation with three central and axial points. The crystallization temperatures (21 - 27 ºC) and the cooling rates (5 to 20 ºC/h) were the independent variables. The response variables were the saturated fatty acid composition, the solid fat content at 25 ºC, and the solid fat content differences between 25 and 35 ºC of the stearin fractions obtained. The results indicated that the crystallization temperature exerted the largest influence on the responses. The fractionation runs conducted at higher temperatures were more effective, producing stearin with higher solid fat content, but lower yield, around 32%. Stearin containing large amount of triacylglycerols of higher molar mass were used in formulations of milk chocolate totally replacing the anhydrous milk fat (3%). Compared to the chocolate produced with milk fat, the use of stearin fraction in chocolate delayed the formation of fat bloom but did not influence the snap values. Additionally, the same high solid fat stearin fraction was used as a modulator of the crystallization in further fractionation tests of milk fat. Milk fat was inoculated (1, 5, 10%) by two different ways: as seeds for secondary nucleation added to the mass already cooled down to 27 °C or incorporated as a melt into the milk fat, at the beginning of the fractionation process. In all inoculation tests, the process time was substantially reduced compared to the traditional thermal fractionation. The addition of 1% stearin to milk fat generated a new stearin fraction with higher solid fat content, mainly when the seeding technique was used. This study produced milk fat stearin with suitable characteristics for the production of a high quality chocolate, and established the optima fractionation conditions in order to obtain it / Doutorado / Engenharia Química / Doutora em Engenharia Quimica

A procura dos consumidores por produtos mais saudáveis, combinada às descobertas científicas sobre os efeitos na saúde humana de diversos alimentos, gerou a busca por processos adequados à produção de alimentos. Neste contexto, óleos e gorduras modificados têm ganhado atenção especial. Uma opção industrial para modificar as propriedades dos óleos e gordura é por meio de reações de interesterificação catalisadas por agentes químicos ou bioquímicos. O presente trabalho teve como objetivo, verificar a influência do tipo de catalisador (metóxido de sódio e lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em silica-PVA) nas propriedades sensoriais dos produtos obtidos por interesterificação da gordura do leite anidra e dois óleos vegetais (soja e canola). A avaliação sensorial feita através de um nariz eletrônico e um texturômetro, utilizando matérias-primas que estavam de acordo com as normas brasileiras e adequadas para as duas rotas de interesterificação. As reações de interesterificação química foram realizadas em rotaevaporador de baixa pressão contendo 320g da mistura (65% de gordura do leite e 35% de óleo vegetal) e 0,75% de metóxido de sódio a 60°C por 60min. As reações de interesterificação enzimática foram realizadas em reatores cilíndricos encamisados, carregados com 70g de meio (65% de gordura do leite e 35% de óleo vegetal) incubadas com derivado imobilizado na proporção fixa de 500 unidades de atividade por grama de meio (500U/g). As reações foram conduzidas por 6 horas, com agitação magnética, em atmosfera inerte (N2), ao abrigo da luz, a 45°C. Os resultados mostraram que os sensores do nariz eletrônico discriminaram as amostras satisfatoriamente e que o tipo de catalisador influenciou de forma marcante no aroma dos produtos interesterificados, independentemente do tipo de óleo usado. Este fato pode ser atribuído à especificidade do catalisador enzimático (enzima 1,3 específica) que atua nos carbonos 1,3 do glicerol enquanto na interesterificação química a distribuição dos triacilgliceróis ocorre ao acaso, imprimindo no painel dos componentes principais do aroma posições opostas. Especificamente, verificou-se que os aromas dos produtos interesterificados pela rota enzimática ficaram localizados em posição mais próxima à dos óleos vegetais, enquanto pela rota química os produtos obtidos ficaram mais próximos aos componentes dos aromas da gordura de leite e das misturas gordura e óleos vegetais. Apesar desta metodologia não permitir identificar que tipo de aroma poderia ser mais agradável ao consumidor, é possível afirmar que o catalisador tem uma influência importante no aroma de produtos obtidos por interesterificação. Com relação à textura, ambas as rotas geraram produtos com consistências adequadas ao critério estabelecido por Haigton. / Consumers\' demand for healthier products, combined with scientific discoveries about the effects of different foods on human health, has generated the search for suitable processes for the production of food. In this context, oils and modified fats have gained special attention. Reactions catalysed by chemical or biochemical agents are an industrial option to modify the properties of the oils and fat by means of its interesterification. This study aimed to verify the influence of the type of catalyst (sodium methylate and Rhizopus oryzae imobilizada on silica PVA) on the sensory properties of the products obtained by interesterification anhydrous fat milk and two vegetable oils (soybean and canola). Sensory evaluation was made through an electronic nose and texturometer, using raw materials that were in accordance with Brazilian rules and appropriate standards for the two routes of interesterification. The chemical interesterification reactions were performed at low pressure rotaevaporator, the mixture containing 320g (65% milk fat and 35% vegetable oil) and 0.75% sodium methoxide at 60° C for 60min. The enzymatic interesterification reactions were carried out in cylindrical jacketed reactors loaded with 70g of médium (65% milk fat and 35% vegetable oil) incubated with immobilized derivative in a fixed proportion of 500 activity units per gram of reaction medium (500U / g). The reactions were conducted for 6 hours, with magnetic stirring under inert atmosphere (N2), protected from light, at 45 ° C. The results showed that the sensors of the electronic nose discriminated samples satisfactorily and that the type of catalyst influenced markedly in the aroma of interesterified products regardless of the type of oil used. This fact can be attributed to the specificity of the enzyme catalyst (1.3-specific enzyme) that acts on the 1,3 carbons of the glycerol as chemical interesterification of triacylglycerols distribution occurs randomly, printing on the panel of the components of the aroma opposite positions. Specifically, it was found that the scent of interesterified product by enzymatic route were located in the nearest position to the vegetable oil, while by the chemical route the products obtained were closest to the components of milk fat flavors and mixtures fat and vegetable oils . Although this methodology cannot identify what kind of aroma could be more pleasant to the consumer, it is clear that the catalyst has an important influence on product aroma obtained by interesterification. Regarding the texture, both routes generated products with suitable consistency to the criteria established by Haigton.

O consumidor está se tornando mais consciente da relação entre alimentação e doenças, o que tem impulsionado as pesquisas na área de alimentos funcionais e seus efeitos no organismo. As gorduras são um importante componente da dieta humana, porém a dieta ocidental apresenta um desequilíbrio quanto ao tipo de gordura consumida. As gorduras saturadas são consumidas em grande quantidade, o que pode provocar doenças cardiovasculares, que atualmente constituem a principal causa de morte no Brasil. O consumo de manteiga, cujo componente mais abundante é a gordura do leite, vem caindo muito pois a gordura do leite é altamente saturada, mas tem sabor muito agradável e é muito apreciada pelo consumidor. Além disso, a margarina surgiu como um substituto que apresenta melhor espalhabilidade à temperatura de refrigeração. Assim, os objetivos do trabalho são: desenvolver uma base gordurosa que utilize a gordura do leite, mantenha as qualidades inerentes da manteiga, mas que apresente maior espalhabilidade e contenha maiores teores de ácidos graxos w-6. Para isso, foi adicionado à gordura do leite o óleo de milho, que apresenta alto teor de ácidos graxos poliinsaturados, e as misturas foram submetidas à interesterificação química. Foram avaliadas as interações que ocorreram nestas misturas binárias antes e depois da reação. As misturas foram analisadas quanto a acidez, composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, índices de iodo e saponificação, ponto de amolecimento, consistência, conteúdo de gordura sólida, curvas de solidificação, cinética de cristalização, estrutura cristalina e dimensão fractal. Foi utilizado como catalisador da reação química o metóxido de sódio, em proporção de 0,5%. A reação foi realizada à temperatura de 65 a 70ºC por uma hora. Foram obtidos lipídeos estruturados contendo teores de até 22% de ácidos graxos poliinsaturados w-6 pela adição de até 40% óleo de milho à gordura do leite, que originalmente possuía apenas cerca de 2%. Os coeficientes obtidos para as propriedades de consistência e conteúdo de gordura sólida relativos às interações entre as gorduras foram sempre negativos, demonstrando efeito antagônico, característico de interações monotéticas entre as gorduras. A mistura contendo 70% de gordura do leite e 30% de óleo de milho apresentou plasticidade própria de um spread, propriedade que foi melhorada com a reação de interesterificação. A adição de óleo de milho não provocou mudanças substanciais na estrutura da rede cristalina da gordura do leite, apenas diminuiu a quantidade de gordura cristalizada. / Consumer is becoming increasingly aware of the dependence of human health on proper nutrition, what has impelled researches in the field of functional foods and its effects on human metabolism. Fats are an important component of the diet, but ocidental diet can not be considered balanced as for the type of fat consumed. Saturated fats are consumed in great amounts, what can lead to cardiovascular diseases, the main death cause in Brazil. The consumption of butter, which principal component is milkfat, has been declining due to milkfat’s high degree of saturation, although it has a very pleasant flavor and is very appreciated by consumer. Besides, margarine appeared as a substitute that presents more spreadability at refrigeration temperature. The objective of this study was to develop a blend based on milkfat, that keeps the inherent qualities of butter but presents better spreadability and higher contents of w-6 fatty acids. Milkfat was blended with corn oil, a vegetable oil that contains high levels of polyunsaturated fatty acids, and the blends were submitted to chemical interesterification. The interactions between the two fats before and after interesterification were evaluated. The blends were analyzed as for free fatty acids, fatty acid and triacylglycerol composition, iodine and saponification values, softening point, consistency, solid fat content, crystallization kinetics, crystalline structure, and fractal dimension. Sodium methoxide (0,5% w/w) was used as catalyst for chemical interesterification. The reaction was undertaken at 65-70ºC for one hour. Structured lipids containing up to 22% of polyunsaturated fatty acids were obtained with the addition of up to 40% of corn oil to milkfat, which originally had only about 2%. The coefficients related to the interactions between the two fats were always negative for consistency and solid fat content, revealing an antagonistic effect, characteristic of monotectic interactions between fats. The blend containing 70% of milkfat and 30% of corn oil presented good plasticity for a spread. This property was improved by interesterification. The addition of corn oil did not cause substantial changes on the crystalline structure of milkfat, but only decreased the content of crystallized fat.

O consumidor está se tornando mais consciente da relação entre alimentação e doenças, o que tem impulsionado as pesquisas na área de alimentos funcionais e seus efeitos no organismo. As gorduras são um importante componente da dieta humana, porém a dieta ocidental apresenta um desequilíbrio quanto ao tipo de gordura consumida. As gorduras saturadas são consumidas em grande quantidade, o que pode provocar doenças cardiovasculares, que atualmente constituem a principal causa de morte no Brasil. O consumo de manteiga, cujo componente mais abundante é a gordura do leite, vem caindo muito pois a gordura do leite é altamente saturada, mas tem sabor muito agradável e é muito apreciada pelo consumidor. Além disso, a margarina surgiu como um substituto que apresenta melhor espalhabilidade à temperatura de refrigeração. Assim, os objetivos do trabalho são: desenvolver uma base gordurosa que utilize a gordura do leite, mantenha as qualidades inerentes da manteiga, mas que apresente maior espalhabilidade e contenha maiores teores de ácidos graxos w-6. Para isso, foi adicionado à gordura do leite o óleo de milho, que apresenta alto teor de ácidos graxos poliinsaturados, e as misturas foram submetidas à interesterificação química. Foram avaliadas as interações que ocorreram nestas misturas binárias antes e depois da reação. As misturas foram analisadas quanto a acidez, composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, índices de iodo e saponificação, ponto de amolecimento, consistência, conteúdo de gordura sólida, curvas de solidificação, cinética de cristalização, estrutura cristalina e dimensão fractal. Foi utilizado como catalisador da reação química o metóxido de sódio, em proporção de 0,5%. A reação foi realizada à temperatura de 65 a 70ºC por uma hora. Foram obtidos lipídeos estruturados contendo teores de até 22% de ácidos graxos poliinsaturados w-6 pela adição de até 40% óleo de milho à gordura do leite, que originalmente possuía apenas cerca de 2%. Os coeficientes obtidos para as propriedades de consistência e conteúdo de gordura sólida relativos às interações entre as gorduras foram sempre negativos, demonstrando efeito antagônico, característico de interações monotéticas entre as gorduras. A mistura contendo 70% de gordura do leite e 30% de óleo de milho apresentou plasticidade própria de um spread, propriedade que foi melhorada com a reação de interesterificação. A adição de óleo de milho não provocou mudanças substanciais na estrutura da rede cristalina da gordura do leite, apenas diminuiu a quantidade de gordura cristalizada. / Consumer is becoming increasingly aware of the dependence of human health on proper nutrition, what has impelled researches in the field of functional foods and its effects on human metabolism. Fats are an important component of the diet, but ocidental diet can not be considered balanced as for the type of fat consumed. Saturated fats are consumed in great amounts, what can lead to cardiovascular diseases, the main death cause in Brazil. The consumption of butter, which principal component is milkfat, has been declining due to milkfat’s high degree of saturation, although it has a very pleasant flavor and is very appreciated by consumer. Besides, margarine appeared as a substitute that presents more spreadability at refrigeration temperature. The objective of this study was to develop a blend based on milkfat, that keeps the inherent qualities of butter but presents better spreadability and higher contents of w-6 fatty acids. Milkfat was blended with corn oil, a vegetable oil that contains high levels of polyunsaturated fatty acids, and the blends were submitted to chemical interesterification. The interactions between the two fats before and after interesterification were evaluated. The blends were analyzed as for free fatty acids, fatty acid and triacylglycerol composition, iodine and saponification values, softening point, consistency, solid fat content, crystallization kinetics, crystalline structure, and fractal dimension. Sodium methoxide (0,5% w/w) was used as catalyst for chemical interesterification. The reaction was undertaken at 65-70ºC for one hour. Structured lipids containing up to 22% of polyunsaturated fatty acids were obtained with the addition of up to 40% of corn oil to milkfat, which originally had only about 2%. The coefficients related to the interactions between the two fats were always negative for consistency and solid fat content, revealing an antagonistic effect, characteristic of monotectic interactions between fats. The blend containing 70% of milkfat and 30% of corn oil presented good plasticity for a spread. This property was improved by interesterification. The addition of corn oil did not cause substantial changes on the crystalline structure of milkfat, but only decreased the content of crystallized fat.

A procura dos consumidores por produtos mais saudáveis, combinada às descobertas científicas sobre os efeitos na saúde humana de diversos alimentos, gerou a busca por processos adequados à produção de alimentos. Neste contexto, óleos e gorduras modificados têm ganhado atenção especial. Uma opção industrial para modificar as propriedades dos óleos e gordura é por meio de reações de interesterificação catalisadas por agentes químicos ou bioquímicos. O presente trabalho teve como objetivo, verificar a influência do tipo de catalisador (metóxido de sódio e lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em silica-PVA) nas propriedades sensoriais dos produtos obtidos por interesterificação da gordura do leite anidra e dois óleos vegetais (soja e canola). A avaliação sensorial feita através de um nariz eletrônico e um texturômetro, utilizando matérias-primas que estavam de acordo com as normas brasileiras e adequadas para as duas rotas de interesterificação. As reações de interesterificação química foram realizadas em rotaevaporador de baixa pressão contendo 320g da mistura (65% de gordura do leite e 35% de óleo vegetal) e 0,75% de metóxido de sódio a 60°C por 60min. As reações de interesterificação enzimática foram realizadas em reatores cilíndricos encamisados, carregados com 70g de meio (65% de gordura do leite e 35% de óleo vegetal) incubadas com derivado imobilizado na proporção fixa de 500 unidades de atividade por grama de meio (500U/g). As reações foram conduzidas por 6 horas, com agitação magnética, em atmosfera inerte (N2), ao abrigo da luz, a 45°C. Os resultados mostraram que os sensores do nariz eletrônico discriminaram as amostras satisfatoriamente e que o tipo de catalisador influenciou de forma marcante no aroma dos produtos interesterificados, independentemente do tipo de óleo usado. Este fato pode ser atribuído à especificidade do catalisador enzimático (enzima 1,3 específica) que atua nos carbonos 1,3 do glicerol enquanto na interesterificação química a distribuição dos triacilgliceróis ocorre ao acaso, imprimindo no painel dos componentes principais do aroma posições opostas. Especificamente, verificou-se que os aromas dos produtos interesterificados pela rota enzimática ficaram localizados em posição mais próxima à dos óleos vegetais, enquanto pela rota química os produtos obtidos ficaram mais próximos aos componentes dos aromas da gordura de leite e das misturas gordura e óleos vegetais. Apesar desta metodologia não permitir identificar que tipo de aroma poderia ser mais agradável ao consumidor, é possível afirmar que o catalisador tem uma influência importante no aroma de produtos obtidos por interesterificação. Com relação à textura, ambas as rotas geraram produtos com consistências adequadas ao critério estabelecido por Haigton. / Consumers\' demand for healthier products, combined with scientific discoveries about the effects of different foods on human health, has generated the search for suitable processes for the production of food. In this context, oils and modified fats have gained special attention. Reactions catalysed by chemical or biochemical agents are an industrial option to modify the properties of the oils and fat by means of its interesterification. This study aimed to verify the influence of the type of catalyst (sodium methylate and Rhizopus oryzae imobilizada on silica PVA) on the sensory properties of the products obtained by interesterification anhydrous fat milk and two vegetable oils (soybean and canola). Sensory evaluation was made through an electronic nose and texturometer, using raw materials that were in accordance with Brazilian rules and appropriate standards for the two routes of interesterification. The chemical interesterification reactions were performed at low pressure rotaevaporator, the mixture containing 320g (65% milk fat and 35% vegetable oil) and 0.75% sodium methoxide at 60° C for 60min. The enzymatic interesterification reactions were carried out in cylindrical jacketed reactors loaded with 70g of médium (65% milk fat and 35% vegetable oil) incubated with immobilized derivative in a fixed proportion of 500 activity units per gram of reaction medium (500U / g). The reactions were conducted for 6 hours, with magnetic stirring under inert atmosphere (N2), protected from light, at 45 ° C. The results showed that the sensors of the electronic nose discriminated samples satisfactorily and that the type of catalyst influenced markedly in the aroma of interesterified products regardless of the type of oil used. This fact can be attributed to the specificity of the enzyme catalyst (1.3-specific enzyme) that acts on the 1,3 carbons of the glycerol as chemical interesterification of triacylglycerols distribution occurs randomly, printing on the panel of the components of the aroma opposite positions. Specifically, it was found that the scent of interesterified product by enzymatic route were located in the nearest position to the vegetable oil, while by the chemical route the products obtained were closest to the components of milk fat flavors and mixtures fat and vegetable oils . Although this methodology cannot identify what kind of aroma could be more pleasant to the consumer, it is clear that the catalyst has an important influence on product aroma obtained by interesterification. Regarding the texture, both routes generated products with suitable consistency to the criteria established by Haigton.

As características nutricionais de produtos alimentícios têm sido cada vez mais valorizadas pelo mercado consumidor em função da constante preocupação com os efeitos dos alimentos na saúde. O sucesso de um produto alimentício no mercado, entretanto, depende também de suas características físicas, tais como espalhabilidade, aparência e impressões sensoriais dos alimentos na boca. Estas características desempenham papel fundamental no processamento industrial e na aceitabilidade do produto pelo consumidor. Neste contexto, o presente projeto teve como objetivo avaliar o efeito da transesterificação enzimática da gordura de leite com óleo de soja na composição e na textura do produto alimentício obtido, empregando como catalisador lipase de Aspergillus niger previamente imobilizada em suporte híbrido polissiloxano-álcool polivinílico. Em uma primeira etapa, as matérias-primas foram caracterizadas quanto à umidade, índices de acidez, saponificação, peróxido e iodo, propriedades reológicas e térmicas. Em seguida, os materiais de partida foram misturados em diferentes proporções seguindo um planejamento experimental estatístico de misturas, e empregados nas reações de transesterificação. As variáveis resposta foram os índices de acidez, saponificação, iodo e peróxido, as propriedades de textura consistência e dureza, e o grau de transesterificação. Os resultados obtidos mostraram que os índices de acidez, saponificação, peróxido e iodo apresentaram uma dependência linear em função da fração mássica de gordura de leite tanto para a mistura das matérias-primas como para os produtos transesterificados. Com relação às propriedades de textura, modelos estatísticos foram compostos e permitiram verificar que a transesterificação promoveu uma diminuição tanto da consistência quanto da dureza nas misturas contendo proporções superiores a 50% de gordura de leite. As misturas preparadas com frações de gordura inferiores a este valor praticamente não sofreram alterações de textura após a reação. A avaliação da composição dos produtos obtidos demonstrou que as amostras correspondentes à gordura de leite pura e às misturas contendo 67 e 75% desta, apresentaram modificações no perfil de triacilgliceróis (TAGs), mostrando de forma geral diminuição na concentração dos TAGs C34-C38 e C54 e aumento dos TAGs C24-C30 e C44-C50. A reação empregando gordura de leite pura resultou em um grau de transesterificação (5,20%) mais elevado em relação ao óleo puro (3,33%), o que pode estar diretamente relacionado à especificidade da enzima pelos ácidos graxos presentes nesta gordura. O grau de transesterificação mais elevado (10,75%) foi obtido para a mistura contendo 67% de gordura de leite. Os resultados indicaram que a transesterificação de misturas contendo 50-67% de gordura de leite resultou em produtos com melhores propriedades de textura (espalhabilidade) sob temperatura de refrigeração em comparação à manteiga, à gordura de leite ou à simples mistura física com igual composição, sendo os valores de consistência e dureza pelo menos 32% menores em comparação à manteiga. Portanto, o desenvolvimento experimental deste trabalho permitiu demonstrar a viabilidade da transesterificação enzimática de uma mistura contendo elevados teores de gordura de leite, o que resultou na preservação de parte de suas características organolépticas, obtendo-se como resultado um produto com melhores características de textura (maior espalhabilidade) e nutricionais (maior teor de ácidos graxos insaturados). / The nutritional food characteristics have been highly considered by consumers due to the constant worries with their effects on health. However, the success of a new food product in the market depends also on its physical characteristics, such as spreadability, appearance and mouthfeel. These properties are very important for industrial processing and acceptability of the product by the consumer. In this context, the objective of present project was to assess the effect of the enzymatic transesterification of milkfat with soybean oil on the composition and texture of the obtained product. For this reaction Aspergillus niger lipase previously immobilized in polysiloxane-polyvinyl alcohol hybrid matrix was chosen as catalyst. The work was carried in three steps. Firstly, raw materials were characterized regarding their humidity, acid, saponification, peroxide and iodine indexes, rheological and thermal properties. Following these, raw materials were mixed at different proportions according to a statistical mixture factorial design and used as substrate in the transesterification reactions. The response variables were acid, saponification, iodine and peroxide indexes, texture properties (consistency and hardness) and transesterification yields. Acid, saponification, peroxide and iodine indexes showed a linear dependence on the milkfat mass fraction for both physical raw materials blends and transesterified products. Regarding the texture properties, statistical models were composed and allowed verifying that the transesterification reaction decreased both consistency and hardness for substrates containing more than 50% of milkfat. No alteration in these properties was noted for substrates containing lower milkfat fraction. The evaluation of the product compositions showed that samples containing pure milkfat and mixtures containing 67 to 75% of milkfat yielded modifications in the triacylglycerols profile (TAGs) such as decreased on the C34-C38 and C54 TAGs concentrations and increased on the C24-C30 and C44-C50 TAGs concentrations. Reactions carried with pure milkfat resulted in higher transesterification yield (5.20%) as compared with pure soybean oil (3.33%), and this was related to the specificity of the enzyme for fatty acids presented in the milkfat. The highest transesterification yield (10.75%) was obtained for mixtures containing 67% of milkfat. Theses results indicated that the transesterification reactions of substrates containing 50-67% of milkfat gave products having better properties regarding the texture (more spreadability) under cooling temperature than butter, milkfat or simple physical blend at the same composition. Consistency and hardness values were at least 32% lower than data for butterfat. Therefore, the proposed experimental work allowed demonstrating that the enzymatic transesterification of a mixture containing high milkfat levels besides partially preserving the milkfat organoleptic characteristics also rendering a product with better texture (higher spreadability) and nutritional properties (higher amount of unsaturated fatty acids).

As características nutricionais de produtos alimentícios têm sido cada vez mais valorizadas pelo mercado consumidor em função da constante preocupação com os efeitos dos alimentos na saúde. O sucesso de um produto alimentício no mercado, entretanto, depende também de suas características físicas, tais como espalhabilidade, aparência e impressões sensoriais dos alimentos na boca. Estas características desempenham papel fundamental no processamento industrial e na aceitabilidade do produto pelo consumidor. Neste contexto, o presente projeto teve como objetivo avaliar o efeito da transesterificação enzimática da gordura de leite com óleo de soja na composição e na textura do produto alimentício obtido, empregando como catalisador lipase de Aspergillus niger previamente imobilizada em suporte híbrido polissiloxano-álcool polivinílico. Em uma primeira etapa, as matérias-primas foram caracterizadas quanto à umidade, índices de acidez, saponificação, peróxido e iodo, propriedades reológicas e térmicas. Em seguida, os materiais de partida foram misturados em diferentes proporções seguindo um planejamento experimental estatístico de misturas, e empregados nas reações de transesterificação. As variáveis resposta foram os índices de acidez, saponificação, iodo e peróxido, as propriedades de textura consistência e dureza, e o grau de transesterificação. Os resultados obtidos mostraram que os índices de acidez, saponificação, peróxido e iodo apresentaram uma dependência linear em função da fração mássica de gordura de leite tanto para a mistura das matérias-primas como para os produtos transesterificados. Com relação às propriedades de textura, modelos estatísticos foram compostos e permitiram verificar que a transesterificação promoveu uma diminuição tanto da consistência quanto da dureza nas misturas contendo proporções superiores a 50% de gordura de leite. As misturas preparadas com frações de gordura inferiores a este valor praticamente não sofreram alterações de textura após a reação. A avaliação da composição dos produtos obtidos demonstrou que as amostras correspondentes à gordura de leite pura e às misturas contendo 67 e 75% desta, apresentaram modificações no perfil de triacilgliceróis (TAGs), mostrando de forma geral diminuição na concentração dos TAGs C34-C38 e C54 e aumento dos TAGs C24-C30 e C44-C50. A reação empregando gordura de leite pura resultou em um grau de transesterificação (5,20%) mais elevado em relação ao óleo puro (3,33%), o que pode estar diretamente relacionado à especificidade da enzima pelos ácidos graxos presentes nesta gordura. O grau de transesterificação mais elevado (10,75%) foi obtido para a mistura contendo 67% de gordura de leite. Os resultados indicaram que a transesterificação de misturas contendo 50-67% de gordura de leite resultou em produtos com melhores propriedades de textura (espalhabilidade) sob temperatura de refrigeração em comparação à manteiga, à gordura de leite ou à simples mistura física com igual composição, sendo os valores de consistência e dureza pelo menos 32% menores em comparação à manteiga. Portanto, o desenvolvimento experimental deste trabalho permitiu demonstrar a viabilidade da transesterificação enzimática de uma mistura contendo elevados teores de gordura de leite, o que resultou na preservação de parte de suas características organolépticas, obtendo-se como resultado um produto com melhores características de textura (maior espalhabilidade) e nutricionais (maior teor de ácidos graxos insaturados). / The nutritional food characteristics have been highly considered by consumers due to the constant worries with their effects on health. However, the success of a new food product in the market depends also on its physical characteristics, such as spreadability, appearance and mouthfeel. These properties are very important for industrial processing and acceptability of the product by the consumer. In this context, the objective of present project was to assess the effect of the enzymatic transesterification of milkfat with soybean oil on the composition and texture of the obtained product. For this reaction Aspergillus niger lipase previously immobilized in polysiloxane-polyvinyl alcohol hybrid matrix was chosen as catalyst. The work was carried in three steps. Firstly, raw materials were characterized regarding their humidity, acid, saponification, peroxide and iodine indexes, rheological and thermal properties. Following these, raw materials were mixed at different proportions according to a statistical mixture factorial design and used as substrate in the transesterification reactions. The response variables were acid, saponification, iodine and peroxide indexes, texture properties (consistency and hardness) and transesterification yields. Acid, saponification, peroxide and iodine indexes showed a linear dependence on the milkfat mass fraction for both physical raw materials blends and transesterified products. Regarding the texture properties, statistical models were composed and allowed verifying that the transesterification reaction decreased both consistency and hardness for substrates containing more than 50% of milkfat. No alteration in these properties was noted for substrates containing lower milkfat fraction. The evaluation of the product compositions showed that samples containing pure milkfat and mixtures containing 67 to 75% of milkfat yielded modifications in the triacylglycerols profile (TAGs) such as decreased on the C34-C38 and C54 TAGs concentrations and increased on the C24-C30 and C44-C50 TAGs concentrations. Reactions carried with pure milkfat resulted in higher transesterification yield (5.20%) as compared with pure soybean oil (3.33%), and this was related to the specificity of the enzyme for fatty acids presented in the milkfat. The highest transesterification yield (10.75%) was obtained for mixtures containing 67% of milkfat. Theses results indicated that the transesterification reactions of substrates containing 50-67% of milkfat gave products having better properties regarding the texture (more spreadability) under cooling temperature than butter, milkfat or simple physical blend at the same composition. Consistency and hardness values were at least 32% lower than data for butterfat. Therefore, the proposed experimental work allowed demonstrating that the enzymatic transesterification of a mixture containing high milkfat levels besides partially preserving the milkfat organoleptic characteristics also rendering a product with better texture (higher spreadability) and nutritional properties (higher amount of unsaturated fatty acids).

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-12-08T16:21:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 830285 bytes, checksum: de44c53e0279d7598c799f67d9169a9a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-08T16:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 830285 bytes, checksum: de44c53e0279d7598c799f67d9169a9a (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente estudo objetivou propor modelos de regressão aleatória multicaracterísticos (MRAM) combinando diferentes funções para descrever a produção de leite e a porcentagem de gordura e proteína do leite, em uma avaliação genética de cabras leiteiras via inferência bayesiana. Foram analisados 3.856 registros de produção de leite (MY), porcentagem de gordura (FP) e proteína (PP) no dia do controle da primeira lactação de 535 cabras Alpina e Saanen (incluindo mestiças). As análises iniciais foram realizadas utilizando MRA unicaracterísticos (MRAU), nos quais para todos os efeitos (curva média, genética aditiva e de ambiente permanente), os seguintes modelos foram considerados: terceira e quinta ordem dos polinômios ortogonais de Legendre; B-splines lineares com três (na 1°, 20° e 40° semana) e cinco (na 1°, 8°, 15°, 20° e 40° semana) nós, função de Ali e Schaeffer (Ali e Schaeffer, 1897) e função de Wilmink (Wilmink, 1987). As variâncias residuais foram consideradas heterogêneas com três classes: 1 a 3, 4 a 8 e 9 a 40 semanas de lactação. Depois da definição dos melhores MRAU para descrever cada característica (MY, FP e PP), baseado no Critério de Informação da Deviance (DIC), as funções foram combinadas para compor o MRAM (MRAM combinado). O modelo baseado na função de Ali e Schaeffer apresentou melhor ajuste para as características MY e PP, enquanto o modelo baseado nos polinômios ortogonais de Legendre de quinta ordem (Leg5) foi o melhor para descrever FP. Todos os MRA testados considerando a combinação de funções apresentaram menores valores de DIC, demonstrando a superioridade destes modelos quando comparados a outros MRAM baseados somente em uma função. Entre os MRAM combinados, aquele que considerou a função de Ali e Schaeffer para descrever MY e PP e o Leg5 para descrever FP apresentou o melhor ajuste. As estimativas de herdabilidade para MY e FP foram próximas até 20 semanas, e variaram de 0,25 até 0,54. As estimativas de herdabilidade para PP foram, em geral, maiores que as estimativas para MY e FP, variando de 0,35 até 0,51. A correlação genética entre MY e FP e entre MY e PP ao decorrer do período de lactação foram negativas, exceto para o período imediatamente após o pico de lactação. A correlação genética entre FP e PP foi positiva e aproximadamente constante durante a lactação (aproximadamente 0,54). Conclui-se que a combinação de diferentes funções em um único MRAM pode ser uma alternativa plausível para a avaliação genética conjunta de diferentes características longitudinais. / The present study aimed to propose multiple-trait random regression models (multiple-trait RRM) combining different functions to describe milk yield, fat and protein percent in a dairy goats genetic evaluation by using MCMC (Markov Chain Monte Carlo) Bayesian inference. Were analyzed 3,856 milk yield (MY), fat (FP) and protein (PP) percent test-day records from 535 first lactation of Saanen and Alpine goats (including crosses). The initial analyses were performed using single- trait RRM, in which for all effects (average curve, additive genetic and permanent environmental) the following models were considered: third and fifth order Legendre polynomials, linear B-splines with three (at 1, 20 and 40 weeks) and five (at 1, 8, 15, 20 and 40 weeks) knots, Ali and Schaeffer function (Ali and Schaeffer, 1987) and Wilmink function (Wilmink, 1987). Residual variances were modeled by a step function with three classes: 1 to 3, 4 to 8, and 9 to 40 weeks of lactation. After definition of the best single-trait RRM to describe each trait (MY, FP, PP) based on the Deviance Information Criterion (DIC), the functions were combined to compose the multiple-trait RRM. The model based on Ali and Schaffer function fitted better for MY and PP, while the model based on fifth order Legendre polynomials (Leg5) was the best one for FP. All tested RRM considering the combinations of functions presented lower DIC values, showing the superiority of these models when compared to other multiple-trait RRM based only on one function. Among the combined RRM, those considering Ali and Schaeffer function to describe the MY and PP, and Leg5 to describe the FP, presented the best fit. Estimates of heritability for MY and FP were close until 20 weeks, ranging from 0.25 at 0.54. The estimates of heritability for PP were, in general, higher than the estimates for MY and FP, ranging from 0.35 until 0.51. The genetic correlation between MY and FP and between MY and PP throughout the lactation period were negative, except for the period immediately after lactation peak. The genetic correlation between FP and PP was positive and approximately constant throughout the lactation (about 0.54). We concluded that combining different functions in a unique multiple-trait RRM can be an plausible alternative for joint genetic evaluation of different longitudinal traits.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA15MA156.pdf: 357982 bytes, checksum: aec52a8ee239d86a011dbcaa1ec47830 (MD5) Previous issue date: 2015-02-03 / The trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid is known to inhibit fat synthesis in the mammary gland of many animal species. The objective of this study was to analyze the effect of PPAR&#947; on mammary lipogenesis and gene expression, through a specific chemical agonist and its response to trans-10, cis-12 CLA. Twenty four 70 ± 3 days in milk (DIM) and body weight (BW) 60 ± 0.45 kg lactating ewes were randomly assigned to one of the four treatments for 7 days: 1) Control (100 mL/day of sterile saline solution, intravenous); 2) Thiazolidinedione (TZD) (4mg/kg of BW/day in 100 mL of sterile saline solution, intravenously); 3) CLA (27g/d orally-dosed rumen-unprotected 29.9% trans-10, cis-12 CLA); 4) TZD+CLA. Compared to Control, milk fat was 22.3% lower in CLA (P=0.05), tended to be 20.7% lower in TZD+CLA (P=0.06) and did not change in the TZD treatment (P=0.39). The lactose content and milk yield and production of components were not affected by treatments. The protein content was lower in the CLA compared to TZD (P=0.01) and tended to be higher with the TZD compared to Control (P=0.08). In the mammary gland, CLA reduced expression of PPAR&#947;, SREBP1 and SCD1, but TZD did not stimulate the expression of these genes. In adipose tissue, PPAR&#947; expression was not affected by treatments, whereas the SREBP1 had more expression in TZD treatment, CLA and TZD + CLA and the SCD1 had more expression with TZD+CLA, compared to the other treatments. In conclusion, the CLA negatively affected the expression of genes involved in lipid synthesis and the TZD was unable to stimulate gene expression and lipogenesis in mammary gland / O ácido linoleico conjugado trans-10, cis-12 é conhecido por inibir a síntese de gordura na glândula mamária de diversas espécies animais. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito do PPAR&#947; sobre a lipogênese mamária e expressão gênica, através de um agonista químico específico e sua resposta ao CLA trans-10, cis-12. Vinte e quatro ovelhas em lactação, com 70 ± 3 dias em lactação (DEL) e peso corporal (PC) de 60 ± 0,45 kg, foram distribuídas aleatoriamente em um dos quatro tratamentos, por 7 dias: 1) Controle (100 mL/dia de solução salina estéril, intravenosa); 2) Tiazolidinediona (TZD) (4mg/kg de PC/dia em 100 mL de solução salina estéril, intravenosa); 3) CLA (27g/dia de CLA desprotegido da bio-hidrogenação ruminal, com 29,9% de trans-10, cis-12, dosado oralmente); 4) TZD+CLA. Comparado ao Controle, a gordura do leite foi 22,3% menor no tratamento CLA (P=0,05), tendeu a ser 20,7% menor no tratamento TZD+CLA (P=0,06) e o TZD não afetou o teor de gordura (P=0,39). O teor de lactose e as produções de leite e dos componentes não foram afetados pelos tratamentos. O teor de proteína foi menor no CLA comparado ao TZD (P=0,01) e tendeu a ser maior com o TZD comparado ao Controle (P=0,08). Na glândula mamária, o CLA reduziu a expressão do PPAR&#947;, SREBP1 e SCD1, porém o TZD não estimulou a expressão destes. No tecido adiposo, a expressão do PPAR&#947; não foi afetada pelos tratamentos, enquanto que o SREBP1 teve maior expressão nos tratamentos TZD, CLA E TZD+CLA e a SCD1 teve maior expressão com TZD+CLA, comparada aos demais tratamentos. Concluindo, o CLA afetou negativamente a expressão dos genes envolvidos na síntese de lipídeos e o TZD não estimulou a expressão gênica e lipogênese na glândula mamária