Many sources of protein have been investigated to reduce the use of fish meal (FM) in aquaculture feeds, including soybean meal (SBM). However, FM replacement in feeds for carnivorous species is limited by problems with feed intake, growth rate, and overall health associated with reduced digestibility and anti-nutritional factors found in SBM. However, soy processing strategies can reduce the effects of anti-nutritional factors and improve utilization. Therefore, we examined the possibility of further FM replacement in SBM maximized feeds for hybrid striped bass using refined soy products, soy protein concentrate (SPC) and soy protein isolate (SPI). Results indicate that further FM sparing is possible, beyond what can be achieved with SBM. For example, it is possible to reduce dietary FM content as low as 5% using SPC, and though this negatively affects growth rate, this effect may be reversed by the addition of a betaine-based attractant. Replacement with SPI resulted in such a degree of feeding reluctance that starvation and cannibalization became issues during the trial. Reducing FM content below 5-10% resulted in more variable production performance and, when using SPI, increased incidence of cannibalism. No differences in stress tolerance were observed during the trials; however, there was a trend of increasing handling mortality in fish fed the SPC diets. Refined soy proteins can be used in conjunction with SBM to spare FM, but the cost of these products, along with their acceptability to aquatic livestock, will determine the extent of their utilization in aquafeeds.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-17Bitstream added on 2014-06-13T18:50:25Z : No. of bitstreams: 1 fontanari_gg_me_arafcf.pdf: 614265 bytes, checksum: 47a3d861dccdf0882a4fc93e69438a03 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A partir da farinha da semente de goiaba (Psidium guajava), cuja composição centesimal é de aproximadamente 6,17 l 0,04% de umidade, 8,43 l 0,12% de proteína e alto teor de fibras, 60,88 l 0,9%, obteve-se isolado protéico (IP) através da precipitação isoelétrica (pI 4,5), cuja fração majoritária pertence à classe das glutelinas. As condições para o preparo do IP foram definidas a partir da curva de solubilidade em água x pH e temperatura de 25 l 3 ºC. Tais condições permitiram obter isolados protéicos com rendimento de extração de 45,2 l 0,5% (pH10,0) e 66,2 l 0,5% (pH11,5) e elevado conteúdo protéico 96,4 l 0,5% e 93,5 l 0,4% respectivamente. A capacidade de absorção de água e óleo foram baixas, apresentando 1,05 l 0,07 e 2,3 l 0,01 mL/g proteína respectivamente para IP 10,0 e 1,65 l 0,07 e 1,70 l 0,07 mL/g pr oteína respectivamente para IP 11,5. A maior capacidade de emulsificação, foi observado para o IP 11,5, 140 l 8 g óleo/g prot., comparado com o IP 10,0, 37 l 2 g óleo/g prot. A formação de gel foi observada em pH neutro e ausência de sal, apresentando as concentrações de 8% para IP 10,0 e 10% para IP 11,5. A cromatografia revelou a presença de dois picos para ambos isolados com sete frações de proteínas de diferentes pesos moleculares. As curvas TG-DTG / DSC revelaram maior quantidade de água para o IP 10,0 e elevada temperatura de estabilidade térmica 200 oC para ambos isolados. / From the guava seed flour (Psidium guajava), whose centesimal composition belongs to about 6,17 ??0,04% of moisture, 8,43 ??0,12% of protein and high content of fibers, 60,88 ??0,9%, the protein isolate (PI) was obtained through the isoelectric precipitation (Ip 4,5) whose majority belongs to glutelins class proteins. The conditions for the preparation of the PI was defined from the solubility curve in water x pH and temperature of 25 ??3ºC. Such conditions allowed to obtain protein isolated with extraction yield of 45,2 ??0,5% (pH10,0) and 66,2 ??0,5% (pH11,5) and high protein content of 96,4 ??0,5% and 93,5 ??0,4% respectively. The absorption capacity for water and oil were low, showing 1,05 l 0,07 and 2,3 l 0,01 mL/g protein, respectively, for PI 10,0 and 1,65 l 0,07 and 1,70 l 0,07 mL/g protein, respectively, for PI 11,5. The most emulsification capacity was observed for PI 11,5 (140 l 8 g oil/g prot.), compared to PI 10,0 (37 l 2 g oil/g prot.). The gel formation was observed in neutral pH and salt absence, showing the concentrations of 8% to PI 10,0 and 10% to PI 11,5. The chromatography shows the presence of two peaks for both protein isolated with seven fractions of proteins with different molecular weights. The curves of TG-DTG / DSC revealed high water quantity for PI 10,0 and high temperature for thermal stability 200 °C for both isolates.

Resumo: A soja e outras leguminosas são consideradas alimentos funcionais por apresentarem propriedades hipocolesterolemizantes. Esta propriedade, porém, ainda não foi elucidada para o tremoço e seus isolados protéicos. Um possível componente deste grão responsável pelo efeito redutor de colesterol é sua proteína. Objetivo: Produzir isolado protéico de tremoço e verificar a influência do grão integral e de seus isolados protéicos no metabolismo do colesterol de hamsters hipercolesterolemizados pela dieta. Métodos: O isolado protéico (IP) de tremoço foi produzido por precipitação isoelétrica, utilizando-se pH 10,0 para solubilização da proteína e pH 5,0 para sua precipitação, obtendo-se um isolado protéico de 92,41% de proteína. O IP e a farinha de tremoço integral (FI) foram usados como fonte protéica em dietas experimentais para hamsters que tiveram hipercolesterolemia induzida por dieta contendo 13,5% de gordura saturada e 0,1% de colesterol, por 21 dias. Os animais foram divididos em 3 grupos, recebendo cada grupo dieta com 20% de caseína (controle), dieta com 20% de proteína respectiva do IP e dieta com 20% de proteína respectiva da farinha integral de tremoço (FI), por 28 dias. Resultados: Comparando-se a dieta controle (HC), as dietas IP e FI provocaram reduções significativas no colesterol total (15,3 e 16,88%, respectivamente) e colesterol não-HDL (28,6 e 43,41%, respectivamente). Análises histológicas do fígado foram realizadas e observou-se que o IP e o FI apresentaram efeito hepatoprotetor comparado à HC, que apresentou esteatose difusa e intensa (nível 4+), enquanto que os grupos tremoço integral e isolado protéico apresentaram esteatose focal (nível 1). Alguns possíveis mecanismos envolvidos para o efeito benéfico no metabolismo lipídico foram investigados. A excreção... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Soya and other legume seeds are considered functional food because of their hypocholesterolemic properties. However this property was still not elucidated for lupine and its protein isolates. A possible component of this grain responsible for the redactor effect of cholesterol is its protein. Objective: Produce lupine isolate and verify the influence of the whole grain and its protein isolate on cholesterol metabolism in diet hipercholesterolemized. Methods: The lupin protein isolate (PI) was produced by isoelectric precipitation, using pH 10.0 for solubilization of the protein and pH 5.0 to its precipitation, obtaining a protein isolate of 92.41% of protein. The PI and lupine flour whole (FW) were used as source of protein in experimental diets for hamsters that had hipercholesterolemia induced by a 21 days diet containing 13.5% of saturated fat and 0.1% of cholesterol. The animals were divided into 3 groups, receiving each group a 28 days diet with 20% of casein (Control), diet with 20% of protein of protein isolate of lupine (PI) and diet with 20% of protein from lupine whole flour (WF). Results: Comparing the control diet (HC), the diets PI and WF caused significant reductions in total cholesterol (15.3 and 16.88%, respectively) and cholesterol not-HDL (28.6 and 43.41%, respectively). Histological analysis of liver were accomplished and noticed that the PI and the WF presented hepatoprotector effect compared to HC, which presented diffuse and intense steatosis (level 4+), while the groups whole lupine and protein isolate, presented focal steatosis (level 1). Some possible mechanisms for the beneficial effects in lipid metabolism were investigated. The excretion of fecal cholesterol was inversely proportional to the plasmatic levels of the animals cholesterol submitted to the different diets. The animals with the WF diet... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: José Paschoal Batistuti / Coorientador: José Alfredo Gomes Arêas / Banca: Elizeu Antonio Rossi / Banca: Rubens Monti / Banca:Ana Carolina Conti e Silva / Banca: Deborah Helena Marcowicz Bastos / Doutor

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T21:07:59Z No. of bitstreams: 1 LucianoLeonardoLopesCosta_DISSERT.pdf: 2685807 bytes, checksum: cd44bd3b6242d63070197e5e8c9d88a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-12T23:35:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LucianoLeonardoLopesCosta_DISSERT.pdf: 2685807 bytes, checksum: cd44bd3b6242d63070197e5e8c9d88a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T23:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianoLeonardoLopesCosta_DISSERT.pdf: 2685807 bytes, checksum: cd44bd3b6242d63070197e5e8c9d88a2 (MD5) Previous issue date: 2015-08-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Tendo em vista a crescente busca por materiais que possam cada vez mais melhorar a efici?ncia de isolantes t?rmicos e que n?o causem agress?o ao meio ambiente, temos a utiliza??o da palha da carna?ba como uma alternativa de refor?o em comp?sitos de isola??o t?rmica. O comp?sito ? formado por fibras naturais da folha da carna?ba que possui propriedades f?sico-qu?micas desej?veis para ser utilizado como isolante t?rmico e o min?rio Caulim, que se caracteriza por ser quimicamente inerte e possuir baixa condutividade t?rmica. O comp?sito citado foi submetido a ensaios para determinar a sua condutividade t?rmica, densidade e resist?ncia ? temperatura. As propriedades f?sicas, estruturais e morfol?gicas das mat?rias-primas foram investigadas atrav?s de an?lises de termogravimetria, difra??o de raios X, fluoresc?ncia de raios X e microscopia eletr?nica de varredura. / Thinking about the growing search for materials than can improve the efficiency of thermal insulations, and that do not cause aggressions to the environment, we decided to use the leaf of the carnauba as an alternative reinforcement in composites of thermal insulation. The composite is formed by natural fibers of leaves of the carnauba, that possesses good physicochemical properties to work as a thermal insulation and the minerium caulim, that is characterized for being chemical inert and possesses low thermal conductivity. The carna?ba straw acquired was-covered with impurities, it was subjected to various washing processes for these impurities do not interfere in the tests, the caulimwas used without any treatment for their processing. After cleaning, the straw was milled in a knife mill to be in the form of powder, this powder was mixed with kaolin to be more homogeneous, the mixture was properly hydrated and pressed to make specimenfor testing.The composite was divided into formulations of 10%, 30% and 50%, this value indicates the percentage of the fiber mass of the carnauba powderper total mass of the composite, after that, the specimens were manufactured by the pressing method. The specimens have been tested to determine conductivity, resistance, diffusivity. Analyses of thermogravimetry, x-ray diffraction, x-ray fluorescence were done, and a compression test to determine whether it could be used in wall cladding. The composite showed satisfactory results in their thermal characteristics, the composite showed satisfactory results in their thermal characteristics , with an operating range of up to 150 ? C and an average thermal conductivity of 0.199 W /m.K and quite feasible in the item cost-effective, but somewhat limited by their place of application.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Amburana cearensis (cumaru) Ã uma leguminosa subutilizada da Caatinga. O alto teor proteico das sementes faz delas uma possÃvel nova fonte de proteÃnas alimentares. Foram determinadas as melhores condiÃÃes de extraÃÃo proteica para posterior produÃÃo do isolado proteico de cumaru (IPAc). As anÃlises tambÃm foram conduzidas com a farinha delipidada (FDAc) e com um isolado proteico de soja comercial (IPS). IPAc apresentou teor proteico > 90% e composiÃÃo de aminoÃcidos comparÃvel a IPS, com notÃvel deficiÃncia em metionina. Foram determinadas algumas propriedades funcionais para predizer sua adequaÃÃo como ingrediente na indÃstria alimentÃcia. Os resultados para FDAc, IPAc e IPS foram, respectivamente: solubilidade 20-79; 9-99 e 3-76%; capacidade de retenÃÃo de Ãgua 1,7; 3,9 e 7,5 g/g; capacidade de retenÃÃo de Ãleo 1,5; 6,3 e 1,6 g/g; capacidade emulsificante / estabilidade 52 / 46%; 55 / 51% e 53 / 21%; capacidade espumante / estabilidade 47 / 32%; 65 / 53% e 33 / 8 e menor concentraÃÃo geleificante 18, 16 e 12%. Para investigar se IPAc e IPS apresentam indÃcios de toxicidade, cÃlulas de adenocarcinoma humano foram expostas por 24 h aos isolados. Para comparaÃÃo, tambÃm foi realizada exposiÃÃo com os isolados de soja (IPGm), feijÃo comum (IPPv), feijÃo de porco (IPCe) e mamona (IPRc), a fraÃÃo proteica de mamona (FPRc), as lectinas PHA-E e ConA e o controle quÃmico (Crtl_Quim). O RNA das cÃlulas foi hibridizado em microarranjos contendo o genoma humano completo. Os perfis de expressÃo gÃnica apÃs exposiÃÃo Ãs proteÃnas foram comparados aos de PBS e Crtl_Quim e agrupados hierarquicamente. Crtl_Quim, IPAc e IPGm se mostraram inadequados para a continuaÃÃo das anÃlises por provocar um efeito superestimado. A anÃlise de vias e processos biolÃgicos afetados apontou que genes envolvidos com a biossÃntese de colesterol, estresse do RE e resposta imune foram superexpressos e genes envolvidos com o ciclo celular e replicaÃÃo do DNA foram subexpressos apÃs exposiÃÃo a IPPv, IPCe, PHA-E e ConA. As amostras IPRc e FPRc regularam para cima genes envolvidos com a apoptose e resposta imune e para baixo genes envolvidos com o ciclo celular e sinalizaÃÃo do cAMP. AnÃlise do mapa conectivo mostrou alta correlaÃÃo de ConA, PHA-E e IPCe com drogas bloqueadoras de canais de Ca2+ e de K+; enquanto IPRc e FPRc apresentam funÃÃo biolÃgica semelhante a pelo menos seis drogas inibitÃrias da sÃntese proteica. Conclui-se que IPAc tem grande potencialidade como novo alimento proteico com grande aplicabilidade na indÃstria de alimentos, devendo, no entanto, sofrer modificaÃÃes no mÃtodo de obtenÃÃo visando a melhora na solubilidade e a eliminaÃÃo do sal residual. / Amburana cearensis (cumaru) is an underutilized legume from Caatinga. Because of their high protein content its seeds are a possible novel source of food protein. Were determined the best conditions for protein extraction and preparation of protein isolate (IPAc).Analysis were carried out also with the defatted flour (FDAc) and with a marketed soybean protein isolate (IPS). IPAc showed protein content of 90% and amino acid composition compatible with the IPSâs composition, with remarkable low methionine content. Some functional properties were measured in order to predict the adequacy of the isolates as an ingredient for food industry. The results for FDAc, IPAc and IPS were, respectively: solubility 20-79; 9-99 e 3-76%; water holding capacity 1.7; 3.9 e 7.5 g/g; oil holding capacity 1.5; 6.3 e 1.6 g/g; emulsion formation / stability 52 / 46%; 55 / 51% e 53 / 21%; foamability / stability 47 / 32%; 65 / 53% e 33 / 8; least gelling concentration (LGC) 18, 16 and 12%. In order to investigate whether IPAc e IPS exhibit signs of toxicity, two cell lines of human adenocarcinoma (MCF-7 e Caco-2) were exposed to these isolates as well as to others prepared from soyabean (IPGm), white bean (IPPv), Jack bean (IPCe) and castor bean (IPRc), to the protein fraction from castor bean (FPRc), to the lectins PHA-E and ConA (50 Âg/mL) and to the chemical control (Crtl_Quim). Subcitotoxic doses were determined by viability test to later exposure assay for 24 h. The MCF-7 cellâs RNA were extracted and hybridized to a microarray containing the complete human genome. The expression profiles after the exposition to the proteins were compared to that ones generated after PBS and Crtl_Quim and hierarchicaly clustered. Crtl_Quim, IPAc and IPGm were unsuitable for further analysis by their overestimated effect. Analysis of biological pathways and process showed that genes involved with the cholesterol biosynthesis, ER stress and immune response were upregulated and genes involved with cell cycle and DNA replication were downregulated after exposure of cells to IPPv, IPCe, PHA-E and ConA. The samples IPRc and FPRc upregulated genes involved with apoptosis and immune response and downregulated genes involved with cell cycle and cAMP signaling. Connectivity Map analysis showed high correlation of ConA, PHA-E and IPCe with drugs that are Ca2+ and K+ channel blockers, while IPRc and FPRc showed biological function similar to at least six drugs inhibitors of protein synthesis. Itâs possible to conclude that the IPAc has a high potentiality as a novel protein food with wide applicability in the food industry and should, however, be modified in the method of obtaining aiming the improvement in its solubility and eliminating the residual salt.

Orientador: Fernanda Paula Collares Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_AngelaMoraes_D.pdf: 4341295 bytes, checksum: a6815c55cbc9aed051c39caf022ef41c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos de amido de milho, gelatina, isolado protéico de soja, quitosana e argila montmorilonita para aplicação em embalagens alimentícias. Para avaliar o efeito da concentração de argila montmorilonita sódica (MMT) e isolado protéico de soja (IPS) nas propriedades mecânicas e de barreira de nanocompósitos de amido de milho e gelatina foi adotado um delineamento composto central rotacional 22, incluindo os quatro pontos axiais e quatro pontos centrais, resultando em 12 experimentos, aplicável à metodologia de superfície de resposta. O único parâmetro que exerceu influência aumentando a resistência à tração dos nanocompósitos, foi a concentração de MMT (L), cuja resistência média à tração foi de 70,63 MPa. O alongamento dos filmes, por sua vez, foi influenciado pela concentração de IPS, atingindo valo médio de 6,64%. A permeabilidade ao vapor de água, encontrada para os nanocompósitos, foi de 9,92 gmm/m2dkPa, enquanto que o parâmetro que exerceu maior influência na solubilidade (18,61%) dos mesmos foi à concentração de MMT. Com relação à opacidade os filmes apresentaram valores entre 4,81 e 28,98%. Pelas técnicas de difração de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão, foi verificada a formação de estrutura intercalada e esfoliada dos nanocompósitos. Ensaios preliminares mostraram que pelo método utilizado na elaboração dos filmes, não foi possível obter nanocompósitos de amido de milho, gelatina, IPS, quitosana e MMT. Desta forma, foram elaborados nanocompósitos de amido de milho, gelatina, quitosana e argila montmorilonita sódica, avaliando-se diferentes concentrações dos dois últimos componentes pelo uso de um delineamento composto central rotacional 22, incluindo os quatro pontos axiais e quatro pontos centrais, resultando em 12 experimentos. Verificou-se que com o aumento da concentração de MMT houve uma diminuição na resistência mecânica e alongamento dos filmes. A formulação que apresentou maior resistência à tração (78,27 MPa) e alongamento (5,83%) continha 1,09% de quitosana e 1,5% de MMT, em relação à massa total de gelatina e amido. O valor médio da permeabilidade ao vapor de água dos nanocompósitos investigados foi de 10,85 gmm/m2dkPa. Com o aumento da concentração de quitosana e MMT houve uma diminuição na solubilidade dos filmes, sendo o valor médio encontrado de 15,04%. Pela técnica de difração de raios-X, observou-se que, com o aumento da concentração de argila, a estrutura dos filmes tornou-se amorfa. As micrografias obtidas pela microscopia eletrônica de transmissão confirmaram a formação de estrutura intercalada/esfoliada da argila. Este estudo mostrou que as propriedades funcionais dos nanocompósitos de amido de milho e gelatina podem ser modificadas pela variação na concentração de MMT, IPS e quitosana, tornando promissora a utilização destes materiais para embalagem / Abstract: Nanocomposites of maize starch, gelatin, soy protein isolate, chitosan and montmorillonite clay were developed for application in food packaging. To evaluate the effect of the sodium montmorillonite clay (MMT) and soy protein isolate (IPS) concentration in the mechanical properties and in the barrier of nanocomposites of maize starch and gelatin, it was adopted a rotational central composed delineation 22, including the four axial points and four central points, resulting in 12 experiments, applicable to the response surface methodology. The only parameter that exerted influence increasing the tensile strength of the nanocomposites, was the MMT (L) concentration, which average resistance to the traction was 70,63 MPa. The films elongation was influenced by the IPS concentration, having reached average value of 6,64%. The water vapor permeability, found for the nanocomposites, was 9,92 gmm/m2dkPa, while the parameter that exerted greater influence in the solubility (18.61%) of the same ones was the MMT concentration. Regarding to the haze, the films presented values between 4,81 and 28,98%. By the X-ray diffraction techniques and electronic microscopy of transmission, it was verified the formation of intercalated and exfoliated structure of the nanocomposites. Preliminary analyzes had shown that by the method used in the elaboration of the films, it was not possible to get nanocomposites of maize starch, gelatin, IPS, chitosan and MMT. Therefore, nanocomposites of starch of maize, gelatin, chitosan and montmorillonite sodium clay had been elaborated, evaluating different concentrations of the last two components through the use of a rotational central composite design 22, including the four axial points and four central points, resulting in 12 experiments. It was verified that with the increase of the MMT concentration there was a reduction in the mechanical resistance and elongation of the films. The formularization that presented a greater tensile strength (78,27 MPa) and elongation (5.83%) contained 1.09% of chitosan and 1.5% of MMT, in relation to the total mass of gelatin and starch. The average value of the water vapor permeability of the investigated nanocomposites was 10,85 gmm/m2dkPa. With the increase of the chitosan and MMT concentration there was a reduction in the solubility of the films, resulting in a average value of 15,04%. By the X-ray diffraction techniques, it was observed that, with the increase of the clay concentration, the structure of the films became amorphous. The micrographs obtained by the electronic microscopy of transmission confirmed the formation of intercalated/exfoliated structure of the clay. This study showed that the functional properties of the nanocomposites of maize starch and gelatin can be modified by the variation in the concentration of MMT, IPS and chitosan, becoming promising the use of these materials for packing / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Florencia Cecilia Menegalli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dacanal_GustavoCesar_D.pdf: 5335260 bytes, checksum: a233ac2a96d8752da46e8dfb7a4554c0 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: processo de aglomeração de alimentos é muito utilizado quando se deseja aumentar as propriedades de instantaneização de pós obtidos pela secagem em spray dryer. Os produtos obtidos pela secagem em spray são normalmente caracterizados como sendo finos, coesivos e por apresentar difícil fluidização. Deste modo, torna-se conveniente utilizar leitos fluidizados, vibrados ou pulsados, que resultem em um aumento da movimentação das partículas e homogeneidade do leito durante a fluidização, permitindo aglomerar produtos em pó oriundos da secagem em spray dryer. O objetivo deste trabalho foi estudar as mudanças nas propriedades físicas de polpa de acerola e de proteína isolada de soja em pó após o processo de aglomeração em leito fluidizado cônico, e verificar os efeitos do uso de diferentes frequências de pulsação do ar fluidizante durante o processo de aglomeração. A pulsação do ar foi realizada por meio da rotação de uma válvula esfera, instalada abaixo da placa distribuidora de ar. As condições ótimas de processo e os perfis de aumento de tamanho de partículas foram obtidos por meio de planejamentos experimentais e de ensaios de cinéticas de aglomeração. As variáveis de processo estudadas foram o tempo de processo, velocidade e temperatura do ar fluidizante, vazão de líquido ligante, pressão de atomização, altura do bico aspersor e massa de amostra. O produto aglomerado foi caracterizado pelos testes de diâmetro médio e distribuição de tamanho de partículas, tempo de instantaneização, solubilidade, morfologia e conteúdo de umidade. Durante a aglomeração, as partículas da matéria prima coalescem, formando grânulos grossos. A morfologia das partículas também é alterada com o aumento de tamanho. A forma das partículas finas são circulares e compactas, enquanto os aglomerados tendem a ser mais alongados e apresentam superfície irregular. Os produtos aglomerados apresentaram melhores propriedades de instantaneização, ou maior dispersabilidade em água, em relação à matéria-prima, proveniente da secagem em spray dryer / Abstract: Fluid bed agglomeration is commonly used to improve the instant properties of spray-dried food powders. However, the fluidization of spray-dried particles is characterized by cracks and channels. Vibration or pulsation systems are frequently attached in the fluid bed equipments in order to improve the bed homogeneity and to allow the particles fluidization using lower fluidizing air flow. The aim of this work was to study the physical property modifications of soy protein isolate powder and acerola powder produced by a wetagglomeration process in a conical fluid bed, using fluidizing air pulsation for some runs. The equipment used was a batch-fluidized bed equipped with a rotating spherical valve installed below the air distribution plate that promotes the fluidizing air pulsation. Experimental designs and agglomeration kinetics were achieved in order to evaluate the optimal operational conditions and to study the particles growing behavior. The process variables studied were process time, fluidizing air temperature and velocity, atomized binder flow, atomization pressure, nozzle height and mass of sample. The product transformations were determined by an analysis of the particle diameter, size distribution, morphology and moisture content. During agglomeration, the raw particles coalesce, resulting in the formation of granules with increasing size, but morphological changes were also verified. The shape of the raw powder particles were circular and compact, while the agglomerated particles were elongated, wrinkled and showed tight solid bridges. The fluidization of spray-dried particles was enhanced with the pulsation system, resulting in higher fluid bed homogeneity and agglomerated products with narrows particle size distribution. The consolidation of small granules results in an improvement in the instant properties, increasing product wetting and dispersability in water / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Introdução: Doenças cardiovasculares constituem importante causa de morte em todo mundo e a hipercolesterolemia está diretamente relacionada a elas. A dieta desempenha papel importante neste processo e alguns alimentos como o feijão caupi (Vigna unguiculata L. Walp), especialmente sua proteína, tem sido apontado com potencial capacidade de redução do colesterol plasmático. Os efeitos hipocolesterolêmicos já observados indicaram o uso da proteína do feijão caupi, ou dos seus peptídeos, como ingrediente funcional de alimentos para a promoção da saúde e a redução do risco de doenças. Entretanto, as consequências da digestão gastrointestinal na absorção destes peptídeos são claramente complexas tornando essenciais estudos in vitro e in vivo para avaliar a sua bioacessibilidade e sua resistência à degradação gastrointestinal, além da disponibilidade e real eficácia destes peptídeos. Objetivo: Analisar a biodisponibilidade de peptídeos e avaliar parâmetros ligados ao metabolismo do colesterol em modelos animais após ingestão de isolado proteico de feijão caupi. Métodos: A farinha de feijão caupi foi desengordurada e sua proteína isolada. O isolado proteico foi submetido a métodos de hidrólise in vitro, para verificação das frações peptídicas formadas e inferência sobre a capacidade de ligação à albumina. Dois experimentos in vivo foram conduzidos. No primeiro, o isolado proteico do feijão caupi foi administrado a ratos e a concentração dos peptídeos monitorada no sangue, por 2 horas. O experimento in vivo 2 consistiu na alimentação de hamsters com dietas normo (N) - e hipercolesterolêmicas por 21 dias, contendo a proteína do feijão caupi como única proteína da ração (I), comparada ao controle de caseína (H). Neste experimento foram analisados no plasma: colesterol total (CT) e frações (LDLc, VLDLc e HDLc), triglicerídeos (TG) e peptídeos; nas fezes: colesterol total (CF) e ácidos biliares (AB); no fígado: colesterol (CH) e lipídeos totais (LH), HMGCR (atividade enzimática e expressão) e expressão de SREBP2, LDLR, ABCA1, ABCG1, ABCG5, ABCG8, LXRa e AMPK. Resultados: Os peptídeos identificados a partir da hidrólise proteica do feijão caupi, ou a partir do plasma dos animais estudados não evidenciaram similaridades entre os experimentos ou corresponderam a sequências previamente identificadas para o feijão caupi a partir de banco de dados. CT, VLDLc, HDLc, TG, CH dos hamsters foram maiores nos grupos H e I quando comparado ao N; LDLc foi maior para I comparado aos demais; LH foi maior em H comparado a N, sendo que I não diferiu dos demais; CF foi maior para I comparado a N, sendo que H não diferiu dos demais. A expressão de ABCA1 foi maior para I em relação aos demais; LXRa foi maior para I em relação a H, mas N não diferiu dos demais; SREBP2 foi menor em H em comparação aos demais; HMGCR foi mais expressa em N em comparação aos demais, ao passo que a atividade desta enzima foi maior em I quando comparado a N, sendo que H não diferiu dos demais. Não houve diferença entre os grupos quanto a AB ou expressão de ABCG8 ou AMPK. Não foram obtidos resultados de expressão para LDLR, ABCG1 e ABCG5. Conclusão: Apesar de pesquisas anteriores a este trabalho terem evidenciado a capacidade do isolado proteico do feijão caupi em inibir a atividade da HMGCR, inibir a solubilização micelar ou melhorar o perfil de lipídeos plasmáticos, no trabalho atual esta matéria prima não mostrou atuação positiva quanto ao metabolismo do colesterol de hamsters nas condições experimentais utilizadas. Os fragmentos indicados como peptídeos obtidos a partir da hidrólise proteica do feijão caupi, ou do plasma dos animais estudados não corresponderam a peptídeos com comprovada, ou até mesmo, com indicação de bioatividade / Introduction: Cardiovascular diseases are important cause of death worldwide and hypercholesterolemia is directly related to them. Diet plays an important role in this process and some foods such as cowpea (Vigna unguiculata L. Walp), especially its protein, have been shown to have a potential for reducing plasma cholesterol. The hypocholesterolemic effects already observed indicated the use of cowpea protein, or its peptides, as a functional food ingredient for health promotion and reduction of disease risk. However, the consequences of gastrointestinal digestion on the absorption of these peptides are clearly complex, making in vitro and in vivo studies essential to assess their bioaccessibility and resistance to gastrointestinal degradation, as well as the availability and actual efficacy of these peptides. Objectives: To analyze the bioavailability of peptides and evaluate parameters related to cholesterol metabolism in animal models after ingestion of protein isolate of cowpea. Methods: Cowpea flour was defatted and its protein isolated. The protein isolate was subjected to in vitro hydrolysis methods to verify the formed peptide fractions and inference about albumin binding ability. Two in vivo experiments were conducted. In the first, the cowpea protein isolate was administered to rats and the concentration of the peptides monitored in the blood for 2 hours. The in vivo experiment 2 consisted of feeding hamsters with normal (N) - and hypercholesterolemic diets for 21 days, containing the cowpea protein as the sole dietary protein (I), compared to casein control (H). In this experiment were analyzed in the plasma: total cholesterol (TC) and fractions (LDLc, VLDLc and HDLc), triglycerides (TG) and peptides; In feces: total cholesterol (CF) and bile acids (AB); In the liver: cholesterol (CH) and total lipids (LH), HMGCR (enzymatic activity and expression) and expression of SREBP2, LDLR, ABCA1, ABCG1, ABCG5, ABCG8, LXRa and AMPK. XX. Results: The peptides identified from the protein hydrolysis of cowpea or from the plasma of the animals studied did not show similarities among the experiments or correspond to sequences previously identified for the cowpea from the database. CT, VLDLc, HDLc, TG, CH of hamsters were higher in groups H and I when compared to N; LDLc was higher for I compared to the others; LH was higher in H compared to N, and I did not differ from the others; CF was higher for I compared to N, and H did not differ from the others. The expression of ABCA1 was higher for I than the others; LXRa was higher for I than H, but N did not differ from the others; SREBP2 was lower in H compared to the others; HMGCR was more expressed in N compared to the others, whereas the activity of this enzyme was higher in I when compared to N, and H did not differ from the others. There was no difference between groups regarding AB or expression of ABCG8 or AMPK. No expression results were obtained for LDLR, ABCG1 and ABCG5. Conclusion: Although previous research to this work evidenced the ability of the cowpea protein isolate to inhibit HMGCR activity, inhibit micellar solubilization or improve the plasma lipid profile, in the current work this raw material did not show a positive cholesterol metabolism of hamsters under the experimental conditions used. The fragments indicated as peptides obtained from the protein hydrolysis of cowpea beans, or from the plasma of the animals studied did not correspond to peptides with proven, or even, with indication of bioactivity

Introdução: Doenças cardiovasculares constituem importante causa de morte em todo mundo e a hipercolesterolemia está diretamente relacionada a este problema de saúde pública. A dieta desempenha papel importante neste processo e alguns alimentos, como o amaranto (Amaranthus cruentus L. BRSAlegria), têm mostrado capacidade de redução do colesterol plasmático. Estudos sugerem que este efeito está relacionado a peptídeos liberados durante a digestão das proteínas, os quais atuam na modulação do metabolismo lipídico. Considerando-se que os efeitos da digestão gastrointestinal e da absorção destes peptídeos são claramente complexos torna-se importante a realização de estudos visando avaliar bioacessibilidade e mecanismos de ação destes peptídeos nos locais alvo do organismo. Objetivo: Analisar a biodisponibilidade de peptídeos em modelos animais após ingestão de isolado proteico de amaranto e relacioná-la com parâmetros ligados ao metabolismo do colesterol. Métodos: O amaranto teve sua proteína isolada. Os peptídeos da proteína do amaranto foram analisados após digestão in vitro. Dois experimentos in vivo foram conduzidos: um de fase aguda e outro de média duração. No primeiro, o isolado proteico de amaranto foi administrado a ratos e os peptídeos no sangue foram monitorados por 2 horas para verificação de fragmentos que resistissem à digestão gastrointestinal. O experimento in vivo 2 consistiu na alimentação de 3 grupos de hamster, um com dieta recomendada pela AIN93 (grupo N) e dois com dietas hipercolesterolêmicas por 21 dias, contendo a proteína de amaranto como única proteína da ração (grupo I), comparada ao controle de caseína (grupo H). Neste experimento foram analisados no plasma: peptídeos, colesterol total e frações; nas fezes: colesterol total e ácidos biliares; no fígado: colesterol, lipídeos totais, ácidos graxos, atividade enzimática da Hmgcr, expressão de Hmgcr, Srebf2, Lxr, Abca1, Abcg8 e Ampk. Resultados e discussão: Foram identificados fragmentos peptídicos provenientes da digestão in vitro do isolado proteico de amaranto, e outras dezenas de sequencias peptídicas em ratos após administração aguda de amaranto foram analisadas. Destaca-se a identificação do peptídeo ALGV, presente em proteína do amaranto de acordo com banco de dados, e similar a fragmentos com ação hipocolesterolemizante. No sangue de hamsters foram encontrados seis peptídeos com 100 por cento de cobertura e similaridade a base de dados de proteínas de amaranto, merecendo investigação sobre seus efeitos. Verificou-se que o isolado proteico de amaranto foi capaz de suprimir a hipercolesterolemia quando a dieta hipercolesterolemizante foi introduzida em paralelo a este ingrediente, com valores inferiores em 72 por cento (triglicerídeos), 64 por cento (colesterol total), 80 por cento (LDL-c) do grupo I em relação ao grupo H. Foi observada ainda menor concentração de colesterol e lipídeos totais no fígado dos animais do grupo I em relação ao grupo H (177 x 464 mg de colesterol/100 g de tecido; 2,06 x 2,86 g de lipídeos/100 g de tecido, respectivamente). Parâmetros lipídicos do sangue, das fezes e do fígado foram similares aos do grupo N, cuja dieta seguiu a preconização para roedores. Foi observada maior excreção de colesterol total no grupo I em relação ao grupo H, mas não houve maior excreção de ácidos biliares nas fezes. Não houve mudança na expressão dos genes analisados neste estudo, mas o amaranto reduziu a atividade da enzima Hmgcr. Postulase que parâmetros como expressão de Ldlr e atividade da Acat sejam alterados pela ingestão de amaranto. O perfil de ácidos graxos também foi modificado de forma a se assimilar ao grupo N, porém deve-se verificar parâmetros inflamatórios devido à maior proporção de ácido araquidônico em relação aos demais grupos estudados. Conclusão: Verifica-se biodisponibilidade dos peptídeos do amaranto e ação hipocolesterolemizante e hipolipemiante em diversas vias metabólicas, promovendo proteção cardiovascular. / Introduction: Cardiovascular diseases are important causes of death worldwide, and hypercholesterolemia is directly related to this public health problem. Diet plays an important role in this process and some foods such as amaranth (Amaranthus cruentus L. BRS-Alegria) have been shown to reduce plasma cholesterol. Studies suggest that this effect is related to peptides released during the digestion of proteins, which would play an important role in the modulation of lipid metabolism. Considering that the effects of gastrointestinal digestion and the absorption of these peptides are clearly complex, it is important to carry out studies aiming to evaluate their bioaccessibility and evaluation of the mechanisms of action of these peptides in the target sites of the organism. Objective: To analyze the bioavailability of peptides in animal models after ingestion of amaranth protein isolate and to relate it to parameters associated to cholesterol metabolism. Methods: The amaranth was crushed, the flour was defatted and its protein isolated. Amaranth peptides were analysed after in vitro digestion. Two in vivo experiments were conducted: one of acute phase and one of medium duration. In the first, the amaranth protein isolate was administered to rats and the peptides in the blood were monitored for 2 hours to check for fragments that resisted gastrointestinal digestion. The in vivo experiment 2 consisted of feeding three groups of hamsters, one with a diet recommended by AIN93 (group N) and two with hypercholesterolemic diets for 21 days, containing amaranth protein as the only dietary protein (group I), compared to casein control (group H). In this experiment were analyzed in the plasma: peptides, total cholesterol and fractions; In feces: total cholesterol and bile acids; In the liver: cholesterol, total lipids, fatty acids, Hmgcr enzymatic activity, Hmgcr expression, Srebf-2, Lxr, Abca1, Abcg8 and Ampk. Results and discussion: Peptide fragments from the in vitro digestion of amaranth protein isolate were identified and other dozens of peptide sequences were found in rats after acute amaranth administration. A higher number of peptides were found in the serum in relation to the plasma of the animals. Remarkably, ALGV peptide was found in serum of rats. This peptide is present in amaranth protein, according to databases, and is similar to fragments that present hypocholesterolemic action. In the blood of hamsters it could be found six peptides with 100 per cent coverage and similarity to the database of amaranth proteins, deserving investigation about their effects. Amaranth protein was able to suppress hypercholesterolemia when the hypercholesterolemic diet was introduced in parallel with this ingredient, with values lower for group I in 72 per cent (triglycerides), 64 per cent (total cholesterol), 80 per cent (LDL-c) in relation to the H group. A lower concentration of cholesterol and total lipids were observed in the liver of the group I compared to the H group (177 x 464 mg cholesterol / 100 g of tissue, 2.06 x 2,86 g lipids / 100 g of tissue, respectively). Lipid parameters of blood, faeces and liver were similar to those of group N, whose diet followed the recommendation for rodents. There was greater excretion of total cholesterol in group I in relation to group H, but there was no greater excretion of bile acids in feces, indicating that the effect of amaranth protein may be due to increased transintestinal cholesterol excretion, decreased micellar solubilization of cholesterol and / or modification in the expression of cholesterol transport related proteins in the intestine. There was no change in the expression of the genes analyzed in this study, but amaranth reduced the activity of the Hmgcr enzyme. It is postulated that parameters such as Ldlr expression and Acat activity are altered by amaranth intake. The fatty acid profile was also modified in order to assimilate to the N group, but inflammatory parameters related to amaranth intake should be verified due to the higher proportion of arachidonic acid in relation to the higher proportion of arachidonic acid in relation to the other groups studied. Conclusion: The bioavailability of amaranth peptides and hypocholesterolemic and hypolipidemic activity in several metabolic pathways is verified, therefore promoting cardiovascular protection.

The diploma thesis deals with usage of wheat bran as a source of high-quality proteins. Every year mill industry produces large amounts of by-products. These by-products are constituted by wheat bran. There is a big effort to use these type of materials within a circular economy. Wheat bran contains about 14–18 % proteins which appears to be a good component for valorisation. It is possible to extract proteins from bran according to their behaviour in the range of pH. Proteins are soluble in alkaline pH and can be precipitated around their isoelectric point. The final treatment of precipitated proteins is lyophilisation. The next step is characterisation of the product. There are a few parameters to analyse: purity of the isolate, amino acid profile, composition of minerals, water contain etc. Interest in nutrition is on the rise not only by professional sportsman. This isolated product could serve as a potential protein supplement.