Orientadores: Fernanda Paula Collares Queiroz, Sandra Cristina dos Santos Rocha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T14:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pilarski_Emmanuelle_D.pdf: 13352787 bytes, checksum: 0ecea335c03bb27966c47554b420caee (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de (i) micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio pelo processo de spray cooling e de (ii) aglomerados de bicarbonato de sódio, utilizando-se do processo de melt agglomeration em leito vibrofluidizado. Essas tecnologias foram aplicadas com o intuito de melhorar a estabilidade desse material, uma vez que o mesmo se decompõe na presença de umidade/ou temperaturas mais elevadas. Uma mistura lipídica composta por gordura de palma totalmente hidrogenada (GPTH) e óleo de palma refinado (OP) foi empregada como material de parede/ligante que atendeu ao requisito de ponto de fusão de 55 ºC, com a proporção de 57,5 e 42,5 %, respectivamente. No processo de spray cooling, foi realizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com 11 ensaios, para cada um dos três diâmetros de abertura de bico atomizador estudados (??igual a 1,0; 1,2 e 1,5 mm), totalizando 33 experimentos, a fim de se avaliar o efeito da temperatura de entrada da dispersão (Te) (65 a 85 ºC) e da pressão de atomização (Pat) (1,0 a 2,0 kgf/cm2) sobre as seguintes variáveis dependentes: (i) eficiência de microencapsulação (EM, % de CO2), (ii), quantidade de bicarbonato de sódio superficial (BSS, % de CO2) e (iii) rendimento (R, em %). As micropartículas apresentaram formato esférico e estrutura de superfície irregular para os ensaios realizados. A análise estatística dos resultados mostrou que para ??= 1,0 mm, um aumento nos níveis da Te e da Pat ocasionou um decréscimo da EM; para o ??= 1,2 mm, o aumento da Te ocasionou uma melhoria nessa resposta, entretanto, a Pat quando aumentada acarretou na sua diminuição. Para o ??= 1,5 mm, essas duas variáveis apresentaram menores efeitos, onde o aumento da Pat favoreceu a EM e o aumento da Te, a sua diminuição. A Te exerceu efeito positivo no R para o ??= 1,0 mm, sem influência nessa resposta para os diâmetros 1,2 e 1,5 mm, enquanto que a Pat teve efeito positivo para ??igual a 1,0 e 1,5 mm (termo linear) e negativo para o termo quadrático deste último. Pela combinação das respostas obtidas, verificou-se que o ensaio 4, diâmetro de bico atomizador (??= 1,5 mm), altas temperatura de entrada e de pressão de atomização (Te = 82 ºC e Pat = 1,85 kgf/cm2) apresentou o melhor desempenho (eficiência 3,18 %; quantidade de bicarbonato de sódio superficial 0,17 % e rendimento 80,0 %) quando comparado com os outros diâmetros de abertura. No processamento em leito vibrofluidizado, foi realizado um DCCR, totalizando 17 ensaios, com o objetivo de avaliar o efeito das variáveis: (i) pressão de atomização (5,0 a 15,0 Psig), (ii) frequência de vibração (186 a 354 rpm) e (iii) amplitude de vibração (0,40 a 2,00 cm), sobre as variáveis dependentes (i): rendimento R (%), (ii) eficiência da aglomeração Eagl (% CO2), para as frações granulométricas de 300, 600 e 840 µm, (iii) crescimento de partícula C3,3 (%) e (iv) índice de torrões Itor (%). O material aglomerado apresentou ampla distribuição de tamanho e a nucleação dos aglomerados ocorreu pelo mecanismo de imersão. Os aglomerados apresentaram Eagl diferentes para as frações avaliadas, sendo que a maior eficiência foi observada para a fração 840 µm, seguida das frações 600 e 300 µm. Contudo, através da comparação entre a Eagl e o C3,3, observou-se que a proteção não depende somente do tamanho da partícula, mas mais importante que isso é o mecanismo de formação do aglomerado, demonstrando a complexidade do processo. Com relação à proteção do material (avaliada pela Eagl), o efeito da pressão, da frequência e da amplitude foi positivo para as frações de 300 µm e 600 e 840 µm (termos quadráticos). Pela combinação das respostas, o ensaio que apresentou melhor desempenho no leito vibrofluidizado foi a de fração 840 µm, cujos parâmetros estavam fixados em baixos valores de pressão e frequência e alta amplitude. Os resultados demonstraram que ocorreu a proteção do bicarbonato de sódio contra a liberação de CO2 para ambos os processos estudados. As técnicas demonstraram grande potencial na produção desses materiais (bicarbonato de sódio microencapsulado e bicarbonato de sódio aglomerado), que se mostram viáveis para serem utilizados na formulação de um novo fermento químico, constituído pelo bicarbonato de sódio microencapsulado ou aglomerado e pelo componente ácido, sem a necessidade do agente inerte (amido) como separador físico / Abstract: This work had the objective of developing: (i) lipid microparticles containing sodium bicarbonate obtained by spray cooling process, and (ii) sodium bicarbonate agglomeration, obtained by melt agglomeration process in a vibrofluidized bed. These technologies were applied with the objective of improving the material stability, since it decomposes in the presence of humidity and/or higher temperatures. A lipid mixture composed of 57.5 % fully hydrogenated palm fat and 42.5 % refined palm oil, whose melting point is 55 ºC, was used. In the spray cooling process, a Central Composite Rotatable Design (CCRD) was applied, with 11 trials for each of the three nozzle atomizer diameters (?) studied (??= 1.0, 1.2 and 1.5 mm). Thirty three experiments were conducted with the objective of evaluating inlet temperature on the dispersion (65 to 85 ºC) and pressure atomization (1.0 to 2.0 kgf/cm2) on the following dependent variables: (i) microencapsulation efficiency (% CO2), (ii) amount of sodium bicarbonate on the surface (% CO2) and (iii) yield (%). The microparticles presented spherical shape and irregular surface. Statistical analysis showed that for ??= 1.0 mm and increases in levels of temperature on the dispersion and pressure atomization, the microencapsulation efficiency dropped. For ??= 1.2 mm, an increase in temperature on the dispersion led to an improvement in this response, however, when pressure atomization was increased, the microencapsulation efficiency fell. For ??= 1.5 mm, these two variables presented smaller effects, on the other hand, an increase in pressure atomization favored the microencapsulation efficiency. Increasing temperature on the dispersion, reduced the microencapsulation efficiency. Temperature on the dispersion presented a positive effect on yield for ??= 1.0 mm (this had no effect on the response for 1.2 and 1.5 mm diameters), while pressure atomization had a positive effect for d = 1.0 and 1.5 mm (linear term), its quadratic term had a negative effect on yield. By combining of dependent variables, it was found for ??= 1.5 mm, test 4, higher temperature on the dispersion and pressure atomization, presented the best performance (3.18 % higher efficiency, 0.17 % lower amount of surface sodium bicarbonate pressure and 80.0 % yield) when compared with the other diameters. In the vibrofluidized bed process, a CCRD was conducted, totaling 17 trials, to assess the effect of these independent variables: (i) atomization pressure (5.0 to 15.0 Psig), (ii) vibration frequency (186 to 354 rpm) and (iii) vibration amplitude (0.40 to 2.00 cm) on the dependent variables: (i) yield (%), (ii) agglomeration efficiency (% CO2), for the particle size fractions of 300, 600 and 840 µm (iii) particle growth (%) and (iv) lump. The agglomerated material presented ample size distribution and the nucleation mechanism occurred by immersion. The agglomeration efficiency presented different values for each fractions tested (300 µm <600 µm <840 µm). However, a comparison of agglomeration efficiency and particle growth, demonstrated that protection depends not only on particle size, but more on the formation mechanism of agglomeration particles, demonstrating its complexity. With regard to the protection of the material (assessed by agglomeration efficiency), the effect of pressure was positive for 300, 600 µm, and 840 µm fractions (quadratic terms), while the frequency had a positive effect for the three fractions. With respect to amplitude, the effect was positive on the larger particle size fractions. Considering all answers, the test that produced the best performance in the vibrofluidized bed was 840 µm fraction, whose parameters were set at low pressure and frequency values and high amplitude. The results showed that there was protection of sodium bicarbonate against the release of CO2 for both processes studied. The techniques demonstrated great potential in the production of these materials (microencapsulated sodium bicarbonate and agglomerated sodium bicarbonate particles), thus demonstrating its viability for use in the formulation of a new baking powder. A new baking soda, consisting of microencapsuled sodium bicarbonate or agglomerated and another acid compound, without the need for an inert agent (starch) as physical separator / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T20:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_FlaviaNoelide_M.pdf: 960857 bytes, checksum: 86bfea219b44c6fdc64e31d18b5491df (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi produzir micropartículas capazes de resistir ao ambiente gástrico e liberar o material encapsulado em ambiente intestinal. As partículas foram produzidas pela gelificação iônica da pectina de baixo teor de esterificação amidada com íons cálcio e posteriormente recobertas com proteínas utilizando soluções de diferentes concentrações de concentrado proteíco do soro do leite (WPC), submetidas ou não a tratamento térmico. A condição de adsorção das proteínas sobre a superfície das partículas de pectina foi definida a partir da análise da carga livre total das soluções de proteína e polissacarídeos e assim a definição de pH e a relação entre eles foi usada para produção das micropartículas. As micropartículas obtidas foram caracterizadas com relação a sua carga elétrica de forma a se obter as condições de pH e a relação de concentração de polissacarídeo : proteína em solução em que a interação eletrostática entre os biopolímeros fosse possível. Foram testados 5 níveis de proteína em soluções ( 2, 4, 6, 8 e 12%) associados a proteína sem tratamento térmico (STT) e tratada termicamente (TT), desnaturação a 80ºC por 15 minutos, sendo que as partículas obtidas foram caracterizadas com relação a morfologia, teor de proteína e conteúdo de umidade. A partir deste estudo preliminar foram selecionados dois tipos de partículas, uma partícula recoberta com proteína STT e outra partícula recoberta com proteína TT, utilizando como critério de seleção as soluções proteícas onde foram obtidas partículas com o maior teor de proteína adsorvida. As partículas selecionadas foram avaliadas com relação à resistência ao ambiente gástrico e capacidade de liberação do material encapsulado em ambiente intestinal, sendo que, para isso, as micropartículas foram submetidas a uma simulação das condições gastrointestinais in vitro, avaliando sua integridade nestas condições e quantificando-se o teor de proteína solubilizada em ambiente gástrico simulado. Também foi avaliada a estabilidade das partículas em diferentes pHs, tamanho médio, morfologia interna e externa e capacidade de reidratação pós liofilização. As concentrações de proteína em solução em que foram obtidos os mais altos valores de proteína adsorvida foram de 4 a 6%, com adsorção de 49,2 ± 1,0 % para partículas com WPC - STT e 27,6 ± 1,8% para solução de WPC - TT. Variações de tamanho das micropartículas após sua inserção em diferentes pHs assim como em suco gástrico artificial, foram de 224,8 µm a 342,9 µm. As partículas liofilizadas e reidratadas readquiriram forma e tamanho original após uma hora de inserção em água além de apresentarem estabilidade às variações de pH. As partículas permaneceram íntegras em ambiente gástrico e desintegraram-se em meio intestinal, entretanto durante a simulação das condições gástricas houve uma alta solubilização da proteína em suco gástrico quando o pH foi ajustado a 1,2 com a presença de pepsina, enquanto menor solubilização foi observada quando o pH do suco gástrico foi ajustado para 3, também em presença de pepsina / Abstract: The aim of this study was to produce microparticles able to resist the gastric environment and after releasing the encapsulated material in the gut environment. Particles were produced by ionic gellling using low methoxyl amidated pectin with calcium ions and coated with protein using solutions of different concentrations of whey protein concentrated (WPC), submitted or not submitted to thermal treatment. The condition of the protein adsorption on the surface of pectin particles was defined as the analysis of free charge total protein and polysaccharide solutions and thus defining the relationship between pH and ratio used for the production of particles. The particles obtained were characterized with to their electrical change so as to obtain conditions of pH and the concentration of polysaccharide to protein in solution in which the electrostatic interaction between the biopolymer possible. Five levels of protein in solution (2, 4, 6, 8 e 12%) associated with non-denatured (STT) and denatured (TT) protein in a water bath at 80°C for 15 minutes were tested, and the resulting particles were characterized with respect to their morphology, protein and moisture content. From this preliminary study were selected two types of particles, one particle with STT protein and another with TT protein, using as a standard the conditions of protein in solution which produced the highest level of protein adsorbed. The particles selected were evaluated with respect to resistance to the environment of the stomach and ability to release encapsulated material in intestinal environment, and for that, the microparticles were subjected to a simulated gastrointestinal conditions in vitro evaluating its integrity in these conditions and the protein solubilized in the simulated gastric environment quantified. The stability of the particles at different pHs, average size, internal and external morphology and capacity to rehydration after freeze drying were also evaluated. The concentration of protein in solution where the highest values of protein adsorbed was obtained was 4 ¿ 6%, with adsorption of 49.2 ± 1.0% for particles with WPC - STT and 27.6 ± 1.8 % for the solution contained WPC - TT. The size of the microparticles after their insertion at different pHs as well as in artificial gastric juice, ranging from 224,8 µm to 342,9. The microparticles freeze dried and rehydrated regained the shape and original size after one hour of insertion in water and were stable against changes in pH. The particles remained intact in the environment of the stomach and disintegrated at the intestinal environment, however during the simulation of gastric conditions the was a high concentration of protein in gastric juice while the pH was adjusted to 1.2 with the presence of pepsin while smaller solubilization was observed then the pH of gastric juice was adjusted to 3, also in the presence pepsin / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Mirna Lúcia Gigante / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:18:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tenorio_ClariceGebaraMuraroSerrateCordeiro_D.pdf: 1568124 bytes, checksum: 730814d7588b5151a773a42ba77434ab (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A adição de micro-organismos probióticos em queijos tem sido explorada devido ao potencial desses produtos na proteção aos micro-organismos durante a estocagem e o consumo do produto, o que garante os efeitos benéficos à saúde conferidos pelos probióticos. O processo de microencapsulação é uma alternativa que pode aumentar a proteção dos micro-organismos probióticos adicionados aos produtos. Este estudo teve como objetivo a microencapsulação de Lactobacillus acidophilus e sua aplicação em queijo Prato. Primeiramente, foram avaliadas diferentes metodologias para a contagem seletiva de L. acidophilus, com o objetivo de selecionar o método mais eficiente para a contagem do probiótico adicionado ao queijo Prato produzido com Lactococcus lactis subsp. lactis e Lactococcus lactis subsp. cremoris. As metodologias consideradas seletivas, avaliadas tanto em culturas puras como em queijo Prato foram: ágar MRS adicionado de sorbitol incubado a 45ºC/72 horas em anaerobiose para contagem de L. acidophilus e ágar M17 incubado a 30ºC/72 horas em aerobiose para a contagem de Lactococcus lactis. Foram produzidas microcápsulas de pectina por gelificação iônica e coacervação complexa, recobertas com proteína de soro tratada ou não termicamente com a finalidade de avaliar o efeito do recobrimento sobre a viabilidade do L. acidophilus durante a simulação da passagem pelo trato gastrointestinal. As microcápsulas apresentaram alto teor de umidade, morfologia semelhante e viabilidade do L. acidophilus próxima de 8 log UFC/g, indicando que não houve perda de viabilidade durante o processo de microencapsulação. A microencapsulação do L. acidophilus conferiu maior proteção ao micro-organismo após exposição a suco gástrico artificial em pH 3,0 quando comparado ao micro-organismo livre. As microcápsulas recobertas com proteína do soro, por sua vez, não conferiram proteção adicional ao micro-organismo quando exposto às mesmas condições. Para a fabricação de queijo Prato probiótico foram escolhidos três tratamentos: 1) adição de Lactobacillus acidophilus livre; 2) adição de L. acidophilus em microcápsulas de pectina; 3) adição de L. acidophilus em microcápsulas de pectina recobertas com proteína de soro tratada termicamente. Os queijos probióticos apresentaram composição típica de queijo Prato tradicional, não havendo diferença entre os tratamentos. Durante 60 dias de armazenamento refrigerado, os queijos apresentaram aumento da proteólise, redução da firmeza, e boa aceitação e intenção de compra na avaliação sensorial. A população de L. acidophilus nos queijos apresentou redução de 1 ciclo logarítmico durante o armazenamento, apresentando contagens com valor inferior ao estabelecido pela legislação brasileira para produtos probióticos. Não houve redução significativa do micro-organismo probiótico durante a exposição dos queijos à simulação da passagem pelo trato gastrointestinal. Os resultados indicam que o queijo Prato é um veículo adequado para a adição de micro-organismos probióticos, porém nas condições avaliadas a microencapsulação do probiótico comercial Lactobacillus acidophilus La5 não conferiu proteção adicional ao micro-organismo no queijo / Abstract: The addition of probiotic microorganisms in cheese has been explored due to the potential of these products in protecting the microorganisms during storage and consumption, which ensures the health benefits of probiotics. The microencapsulation process is an alternative to increase protection of probiotics microorganisms added to the products. The aim of this study was the microencapsulation of Lactobacillus acidophilus and its application in Prato cheese. First, we evaluated different methodologies for the selective count of L. acidophilus in order to select the most efficient method for the enumeration of probiotic in Prato cheese produced with Lactococcus lactis subsp. lactis and Lactococcus lactis subsp. cremoris. The methodologies considered selective both in pure cultures and in Prato cheese were: MRSsorbitol agar under anaerobic conditions at 45 °C/72 h for enumeration of L. acidophilus and M17 agar under aerobic conditions at 30 °C/72 h for enumeration of Lactococcus lactis. Microcapsules were obtained by ionotropic gelation and complex coacervation and covered with whey protein (with or without heat treatment) for the purpose of evaluating the effect of coating on the viability of L. acidophilus during the simulation of the passage through the gastrointestinal tract. The microcapsules presented high moisture content, similar morphology and 8 log CFU / g viability of L. acidophilus, indicating no loss of viability during the microencapsulation process. Microencapsulation of L. acidophilus conferred greater microorganism protection after exposure to artificial gastric juice at pH 3.0 when compared to the free microorganism. The whey protein coated microcapsules, in turn, did not provide additional protection for the microorganism when exposed to the same conditions. For the manufacture of the probiotic Prato cheeses the following treatments were studied: 1) addition of free L. acidophilus, 2) addition of L. acidophilus in pectin microcapsules, 3) addition of L. acidophilus in pectin microcapsules coated with heattreated whey protein. The probiotic cheeses presented typical composition of Prato cheese, with no difference between treatments. During 60 days of refrigerated storage, the cheeses had increased proteolysis, decreased firmness and showed good sensorial acceptance and purchase intention. Population of L. acidophilus in the cheeses decreased 1 log cycle during storage, with counts below the limit established by Brazilian legislation for probiotic products. There was no significant reduction of the probiotic microorganism during the simulation of the passage through the gastrointestinal tract. Although the results indicate the cheese is a suitable vehicle for the addition of probiotic microorganisms, the microencapsulation of probiotic Lactobacillus acidophilus LA5 did not confer additional protection for the microorganism in cheese under the conditions studied / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the current work it was developed a technology for the production of probiotic microparticles where three formulations containing Lactobacillus acidophilus La-14 were prepared by external ionic gelation, using sodium alginate as the primary coating material, also adding to the capsule resistant starch (Hi-maize), and chitosan. The aim of this study was to evaluate the microcapsules in wet and dry form, analyzing the resistance of microorganisms to the drying process by freeze-drying, storage at room temperature (25° C), cooling (7° C), and freezing (-18° C) for 135 days for the wet microcapsules and 60 days for lyophilized microcapsules, and "in vitro" tolerance when inoculated in solutions of pHs simulating the human gastrointestinal tract, besides the morphology of the microcapsules by optical and electronical microscopy of scanning, as well as the average diameter. After the drying by freeze-drying there was significant logarithmic reduction for all treatments, indicating that for a better viability it is necessary the addition of a cryoprotectant agent. Regarding the viability assessed by the storage time for the wet microcapsules, the room temperature kept for 135 days the viability of the microcapsules, and the addition of prebiotic and chitosan in the capsule and improved significantly the viability. For freezing temperatures and cooling also showed better results for the treatments that contained the composition the addition of prebiotic and chitosan. Analyzing the lyophilized microcapsules, the temperature was more harmful to the viability of the microorganisms, and the temperature of refrigeration and freezing was viable for 60 days for the treatments with addition of prebiotic and chitosan. Regarding to the tests in vitro simulating the gastrointestinal conditions, both wet and lyophilized microcapsules were resistant to acid pH increasing their viability as increasing pH, whereas to the wet microcapsules the number of viable cells for all treatments was 106 log UFC/g, being within the required standards so that benefits occur exercised by the probiotics. In relation to the diameter, the wet microparticles had diameters less than 70.37 μm for both treatments, while lyophilized exhibited larger diameters in function of hydration and swelling. The microparticles developed in this study may be a viable alternative for obtaining a probiotic food product be incorporated into half, to allow a higher survival of the bacteria. / No presente trabalho foi desenvolvida uma tecnologia para a produção de micropartículas probióticas onde três formulações contendo Lactobacillus acidophilus La-14 foram elaboradas por gelificação iônica externa, utilizando alginato de sódio como principal material de revestimento, adicionando-se também à cápsula amido resistente (Hi-maize) e quitosana. O objetivo deste estudo foi avaliar as microcápsulas na forma úmida e liofilizada, analisando a resistência dos microrganismos ao processo de secagem por liofilização, de estocagem a temperatura ambiente (25° C), de refrigeração (7° C), e de congelamento (-18° C) por 135 dias para as microcápsulas úmidas e 60 dias para as microcápsulas liofilizadas, e a tolerância in vitro quando inoculados em soluções de pHs simulando o trato gastrointestinal humano, além da morfologia das microcápsulas por microscopia ótica e eletrônica de varredura, bem como o diâmetro médio. Após a secagem por liofilização houve redução logarítmica significativa para todos os tratamentos, indicando que para uma melhor viabilidade é necessário à adição de um agente crioprotetor na formulação das microcápsulas. Em relação à viabilidade avaliada pelo tempo de estocagem para as microcápsulas úmidas, a temperatura ambiente manteve durante 135 dias a viabilidade das microcápsulas, sendo que a adição de prebiótico e quitosana na cápsula melhorou positivamente a viabilidade. Para as temperaturas de congelamento e refrigeração também houve melhores resultados para os tratamentos que continham na composição a adição de prebiótico e quitosana. Analisando as microcápsulas liofilizadas, a temperatura ambiente foi a mais nociva para a viabilidade dos microrganismos, e as temperaturas de refrigeração e congelamento foram viáveis por 60 dias para os tratamentos com adição de prebiótico e quitosana. Em relação aos testes in vitro simulando as condições gastrointestinais, tanto as microcápsulas úmidas como as liofilizadas foram resistentes ao pH ácido aumentando sua viabilidade conforme aumento do pH, sendo que para as microcápsulas úmidas o número de células viáveis para todos os tratamentos foi 106 log UFC/g, estando dentro dos padrões exigidos para que ocorram os benefícios exercidos pelos probióticos. Em relação ao diâmetro, as micropartículas úmidas apresentaram diâmetros inferiores a 70,37 μm para ambos os tratamentos, enquanto as liofilizadas apresentaram diâmetros maiores em função da hidratação e intumescimento. As micropartículas desenvolvidas neste estudo podem ser um meio alternativo e viável para a obtenção de um produto probiótico a ser incorporado em alimentos, de modo a permitir uma maior sobrevivência das bactérias.

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_RodneyAlexandreFerreira_D.pdf: 5653563 bytes, checksum: 3722a3f854c6082410b047a12b90764c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A microencapsulação em spray dryer tem sido amplamente empregada na indústria alimentícia, visando a proteção do recheio. Atualmente, a goma arábica e a maltodextrina são utilizadas como material de parede e a goma do cajueiro ainda não foi estudada para esta finalidade. Com isso, o objetivo deste trabalho, foi avaliar a retenção de voláteis, após a microencapsulação de extrato de café pela técnica de spray drying, utilizando-se maltodextrina, goma arábica e goma do cajueiro como agentes microencapsulantes. As microcápsulas obtidas foram caracterizadas por Karl Fischer, proteína, atividade de água e distribuição do tamanho de partículas. Além disso, foi avaliada a estabilidade física e química por microscopia eletrônica de varredura e Cromatografia Gasosa-Espectrometria de Massas (CG-EM). A extração assistida por microondas foi empregada para a extração do recheio, devido a sua simplicidade operacional, rapidez e por permitir a extração de várias amostras ao mesmo tempo. A identidade dos compostos contidos no recheio, foi sugerida por comparação dos espectros de massas com os da biblioteca NIST. O perfil cromatográfico obtido por CG-EM para as diferentes amostras de microcápsulas demonstrou uma similaridade na avaliação qualitativa. A análise sensorial foi realizada com 39 provadores, utilizando-se as microcápsulas em estudo, comparadas a um padrão de café instantâneo em pó, obtido em spray dryer. Foi observado que não houve diferença significativa entre as microcápsulas testadas e o padrão / Abstract: Microencapsulation using spray dryer has been widely used in food industry, seeking core protection. Nowadays, the gum arabic and maltodextrin have been used as wall material, but cashew gum was still not studied as a microcapsule for this purpose. This way, the objective of this work was studied the volatile retention of coffee extract during microencapsulation by a spray drying technique using maltodextrin, gum arabic and cashew gum as microencapsulating agents. The microcapsules obtained were characterizated by Karl Fischer, protein, water activity, particle size distribution. Besides, the physical and chemical stability were studied by scanning electron microscopy and Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS). Microwave assisted extraction was used for core extrraction, who allows operacional simplicity, rapid extraction and multiple extraction at same time. The identities of the compounds in the core were suggested by comparison of their mass spectra with those of the NIST¿s library spectra. The chromatographic profile of microcapsules samples obtained by GC-MS was similar in the qualitative evaluation. A sensory analysis was carried out with 39 consumers, comparing the studied microcapsules with instantaneous coffee powder standard obtained by spray drying. It was observed that there was not a significant difference between the microcapsules and the standard / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Renata Valeriano Tonon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_HelenaCristinaFerrer_M.pdf: 21138565 bytes, checksum: e9e86ca2fb3c8dd5e10ab4589e33c15e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O óleo de linhaça é um óleo rico em ácidos graxos poliinsaturados bastante susceptível à oxidação lipídica, que pode ocorrer durante o processamento, manipulação e estocagem, provocando o aparecimento de aromas desagradáveis e a redução de sua vida de prateleira. Nesse contexto, a microencapsulação por spray drying representa uma alternativa no sentido de proteger o óleo contra a oxidação, diminuir as reações do mesmo com o ambiente externo e facilitar seu manuseio. A maltodextrina é um amido hidrolisado muito utilizado como material de parede e possui vantagens como baixo custo, boa disponibilidade e eficiência na proteção contra oxidação; porém é deficiente em relação à capacidade emulsificante. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da combinação de maltodextrina com diferentes materiais de parede (goma arábica, concentrado protéico de soro e dois tipos de amidos modificados), em diferentes concentrações, na microencapsulação do óleo de linhaça por spray drying, visando-se maximizar a eficiência de encapsulação e minimizar a oxidação lipídica. As propriedades da emulsão a partir da qual as partículas foram produzidas influenciaram o processo de microencapsulação por spray drying. O aumento da concentração de maltodextrina levou a uma diminuição da viscosidade das emulsões. Em relação às propriedades das partículas, todos os pós apresentaram baixo conteúdo de umidade e atividade de água e uma distribuição de tamanho com comportamento bimodal. As combinações de HiCap/maltodextrina e goma arábica/maltodextrina apresentaram maiores eficiências de encapsulação na proporção de 75/25, sendo que a primeira apresentou a maior eficiência entre todas as combinações estudadas. Dessa forma, a proporção 75/25 (material de parede/maltodextrina) foi selecionada e as partículas produzidas nessas condições, assim como o óleo não encapsulado foram submetidos a um estudo de estabilidade sendo que a combinação de concentrado protéico de soro/maltodextrina foi considerada a melhor na proteção do óleo de linhaça contra oxidação / Abstract: Flaxseed oil is rich in polyunsaturated fatty acids highly susceptible to lipid oxidation, which can occur during processing, handling and storage, causing the appearance of unpleasant aromas and reducing its shelf life. In this context, the microencapsulation by spray drying is an alternative way to protect the oil against oxidation, reducing the reactions of this product with the external environment and to facilitate its handling. Maltodextrin is a hydrolyzed starch that has been used as wall material. It has advantages such as low cost, good availability and good efficiency in protection against oxidation, but it lacks in relation to emulsifying capacity. This study aimed to evaluate the effect of combinations of maltodextrin with different wall materials (gum arabic, whey protein concentrate and two types of modified starch) at different concentrations, in the microencapsulation of flaxseed oil by spray drying, in order to maximize the encapsulation efficiency and minimize lipid oxidation. Emulsion properties from which the particles were produced influenced the microencapsulation process by spray drying. The increase in maltodextrin concentration led to a decrease in emulsion viscosity. About particles properties, all powders showed low moisture content and low water activity. Particles size distribution had a bimodal behavior. The HiCap/maltodextrin and gum arabic/maltodextrin combinations had higher encapsulation efficiencies in the 75/25 proportion and the first one was the most efficient of all. Thus, this proportion was selected and the particles produced under these conditions, as well as the oil not encapsulated, were subjected to a stability study where the whey protein concentrate/maltodextrin combination was considered the best in protection of the active material against oxidation / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Nesta tese, foi apresentado um estudo sistemático para o desenvolvimento de uma nova formulação do veneno de abelha (BV) encapsulado em microesferas (MS) de PLGA para VIT. Estudou-se a estabilidade das proteínas do BV durante o processo de microencapsulação. Houve uma correlação entre as diferentes soluções salinas e as alterações na solubilidade e nas conformações estruturais do BV. Foram preparadas formulações BV-MS-PLGA estáveis com atividade biológica preservada. As MS tiveram eficiência de encapsulação entre 49-75% e perfis trifásicos de liberação do BV. Houve mudanças estruturais no BV liberado, mas seu reconhecimento imunológico foi mantido. Ensaios ex vivo e in vivo mostraram que as formulações evitaram as reações inflamatórias causadas pelo contato direto do BV com o organismo, aumentando a fagocitose das partículas com BV, o entregando diretamente ao meio intracelular. As formulações BV-MS-PLGAs estimularam a produção de anticorpos anti-BV equivalentes à VIT tradicional com a redução do número de injeções necessárias para se produzir o mesmo efeito imunológico. Portanto, as MS-PLGA contendo BV são seguras e eficazmente superiores à VIT tradicional. / In this thesis, it was presented a systematic study to develop a new formulation of bee venom (BV) encapsulated within PLGA-MS for VIT. It was studied the stability of BV proteins during the microencapsulation process. There was a correlation between the different salt solutions and changes in the solubility and structural conformations of BV. It was prepared stable BV-PLGA-MS formulations with preserved biological activity. The MS showed encapsulation efficiencies between 49-75%, and a triphasic release profiles of BV. Although structural changes were observed in the released BV, its immunological recognition was maintained. Ex vivo and in vivo assays showed that formulations avoided the inflammatory reactions caused by direct contact of BV and organism leading to increases in phagocytosis rate of particles containing BV, providing its delivery directly to the intracellular environment. These formulations could stimulate the production of anti-BV antibodies comparable to traditional VIT with reduced number of injections needed to produce the same immunological effect. Therefore, PLGA-MS containing BV are safe and effectively superior to the VIT traditional.

Os inibidores da enzima acetilcolinesterase constituem o principal tratamento da doença de Alzheimer e fontes de substâncias naturais com potencial anticolinesterásico vêm sendo amplamente estudadas. Dentre os frutos com benefícios para a saúde, a romã é evidenciada como excelente fonte de compostos antioxidantes, sendo que maior parte dos compostos se concentram em sua casca. Com base nisso, o objetivo desta pesquisa foi buscar novas substâncias naturais com potencial anticolinesterásico, através da avaliação de extratos de casca de romã. Quatro extratos com diferentes concentrações de etanol foram analisados quanto à atividade antioxidante, quantidade de compostos fenólicos, taninos e atividade anticolinesterásica. Do presente estudo foi constatado que a casca da romã apresentou elevada capacidade antioxidante, independente da concentração do solvente de extração empregado. O extrato formulado com 80% de etanol se destacou perante os demais pelo seu poder de inibição da acetilcolinesterase. Houve correlação negativa entre a atividade anticolinesterásica e a atividade antioxidante dos extratos. A atomização do extrato não acarretou mudanças em sua atividade anticolinesterásica e nem na sua capacidade antioxidante. Da mesma forma, a adição das micropartículas a um suco elaborado a partir de um preparado em pó não modificou suas características sensoriais. Diante do exposto, a elaboração de micropartículas de extrato de casca de romã constitui alternativa viável para a incorporação em diversos produtos, com a finalidade de prevenir ou reduzir risco da doença de Alzheimer. / The acetylcholinesterase inhibitors are the primary treatment of Alzheimer\'s disease and sources of natural substances with potential anticholinesterase have been widely studied. Among the fruits with health benefits, the pomegranate is evidenced as an excellent source of antioxidant compounds, and most compounds are concentrated in its peel. Based on this, the objective of this research was to find new substances with potential anticholinesterase, through the evaluation of pomegranate peel extracts. Four extracts with different concentrations of ethanol were analyzed for their antioxidant activity, amount of phenolic compounds, tannins and anticholinesterase activity. From this study it was found that pomegranate peel showed high antioxidant capacity, independent of the concentration of the solvent extraction employed. The extract formulated with 80% ethanol in relation to other stood out by his power of acetylcholinesterase inhibition. There was a negative correlation between acetylcholinesterase activity and antioxidant activity of the extracts. Microencapsulation of extract did not cause changes in their anticholinesterase activity and antioxidant capacity. The same way, the addition of microcapsules to a powder preparation for refreshment not changed their sensory characteristics. Given the above, the preparation of microcapsules of pomegranate peel extract is a viable alternative for incorporation into various products, in order to prevent or reduce risk of Alzheimer\'s disease.

Os alimentos probióticos são promotores de saúde que apresentam grande interesse comercial e quotas de mercado em crescimento. Devido às suas características, os lactobacilos e bifidobactérias são considerados os melhores microrganismos para uso como probióticos em produtos cárneos, sendo mais promissor nos produtos crus fermentados, haja vista serem consumidos sem prévio aquecimento. Várias técnicas de microencapsulação têm sido empregadas com o propósito de manter a viabilidade dos probióticos durante o tempo de armazenamento. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da incorporação dos microrganismos Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis livre e microencapsulado sobre as características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais do salame tipo Italiano, assim como a sensibilidade destas culturas frente a diferentes tempos de armazenamento. Para isso, foi realizado um ensaio (ensaio 1) com microrganismos na forma livre incorporados aos salames e comparados com uma amostra padrão, isenta de probióticos. A utilização dos probióticos interferiu positivamente nas avaliações físico-químicas e sensoriais, uma vez que os salames apresentaram um desempenho similar ao controle e uma alta aceitação entre os consumidores. Após a constatação que a incorporação de probióticos era positiva, um segundo ensaio foi realizado (ensaio 2), onde os salames foram divididos em cinco tratamentos: T1 (sem adição de probióticos), T2 (Lactobacillus acidophilus livre), T3 (Lactobacillus acidophilus encapsulado), T4 (Bifidobacterium lactis livre) e T5 (Bifidobacterium lactis encapsulado). Nestes ensaios foram verificados o pH, acidez, atividade de água, cor instrumental, oxidação lipídica, contagem dos probióticos, além da realização de análises microbiológicas e sensoriais nos salames com até 90 dias de armazenamento. Durante o processamento, procedeu-se a análise de perda de peso dos salames para garantir a padronização do processo. Os resultados obtidos no ensaio 2 permitem concluir que os menores valores de pH, atividade de água e perda de peso observados foram dos Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis ambos na forma livre, além de apresentarem os maiores valores para a determinação de acidez. No entanto, nas contagens dos probióticos, a microencapsulação para as culturas de Bifidobacterium lactis foi vantajosa e assegurou que 106 UFC/g fossem mantidos no produto final. Por sua vez, nos resultados da análise sensorial concluiu-se que os salames com probióticos foram considerados agradáveis pelos provadores, pois obtiveram pontuações acima de 6,0. A maior média na intenção de compra foi do Lactobacillus acidophilus encapsulado com 64,7%, seguido do Bifidobacterium lactis livre com 62,5%. Portanto, com estes resultados há evidências de que os salames desenvolvidos neste trabalho independente da cultura probiótica utilizada e da forma apresentada, teriam um grande potencial de venda no mercado consumidor. / The probiotic foods are health promoters with great commercial interest and growing market shares. Due to its characteristics, the lactobacillus and bifidobacterium are considered the best microorganisms for use as probiotics in meat products, being the most promising raw fermented products, due to be consumed without prior heating. Various microencapsulation techniques have been employed for the purpose of maintaining the viability of probiotics during storage time. The objective of this study was to evaluate the effects of incorporation of microorganisms Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis on free and microencapsulated physical-chemical, microbiological and sensory type of Italian salami, as well as the sensitivity of these cultures against different storage times. For this, we performed a test (test 1) in free form by microorganisms embedded in salami and compared with a standard sample, free of probiotics. The use of probiotics had a positive influence on physical-chemical evaluations and sensory, as salami showed a similar performance to the control and a high acceptance among consumers. After finding that the incorporation of probiotics was positive, a second test was performed (test 2), where the salamis were divided into five treatments: T1 (without added probiotics), T2 (Lactobacillus acidophilus free), T3 (Lactobacillus acidophilus encapsulated), T4 (Bifidobacterium lactis free) and T5 (Bifidobacterium lactis encapsulated). In these trials were checked the pH, acidity, water activity, instrumental color, lipid oxidation, count of probiotics, in addition to conducting the microbiological and sensory salami with up to 90 days of storage. During processing, we proceeded to the analysis of weight loss of salamis to ensure standardization of the process. The test results allow the conclusion that the two lower values of pH, water activity and weight loss were observed for Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis both on their own, in addition to presenting the highest values for the determination of acidity. However, the counts of probiotic cultures for the microencapsulation of Bifidobacterium lactis was advantageous and ensured that 106 UFC/g were kept in the final product. In turn, the results of sensory analysis concluded that the salami with probiotics were considered by the judges, as had scores above 6.0. The highest mean purchase intent was encapsulated with Lactobacillus acidophilus 64.7%, followed by Bifidobacterium lactis free with 62.5%. So, with these results there is evidence that salami developed in this work regardless of the probiotic culture used and as the presented form, have a great potential for sales in the consumer market.

The objective of this work was to adapt a synbiotic aerated diet dessert, produced with the addition of a probiotic culture of Lactobacillus acidophilus La-5 and prebiotic ingredients (fructooligosaccharides and inulin), from the previously developed sucrose-containing formulation, and to evaluate the effects of its ingestion on adult volunteers with metabolic syndrome (MetS) during a period of 8 weeks of intervention. In addition, to improve the resistance of the probiotic to simulated gastrointestinal conditions, a microencapsulation process was optimized. For the development of the product, the formulations were produced in triplicates, in which probiotic culture survival, instrumental texture and sensory acceptability were evaluated up to 112 days of storage under freezing (-18 °C). Subsequently, a randomized, double-blind, placebo-controlled trial was carried out in which the product developed was administered to forty-five volunteers with MetS assigned into two groups, each receiving 40 g/day of: synbiotic diet mousse (SDM) (n=23) and placebo diet mousse (PDM) without pro- and prebiotics (n=22). Fasting blood samples were collected at the beginning and after 8 weeks of daily consumption of both mousses to determine the anthropometric, biochemical, haematological, inflammatory, and immunological parameters. Afterward, with the goal of improving the survival of L. acidophilus La-5 to in vitro simulated gastrointestinal conditions, the microencapsulation process conditions of the probiotic strain via spray drying were optimized using inulin as the encapsulating agent. The viability of L. acidophilus La-5 incorporated into SDM was above 7.8 log CFU/g and remained stable throughout storage. PDM showed lower acceptability (5.77-6.50) after storage than SDM (6.67-7.03). The texture was the most appreciated attribute and hardness of the SDM increased during storage, but remained stable for PDM. The clinical trial revealed significant reductions of total cholesterol and HDL-cholesterol, as well as of immunoglobulins (A and M), and interleukin-1&#946; in both groups during the intervention period. However, regarding intergroup changes, there were not any significant differences for all parameters evaluated (p>0.05). After the optimization of the microencapsulation process of the probiotic culture (80 mL/min, 82% and 10%, respectively for feed flow, aspiration rate, and inulin concentration), the microencapsulated probiotic strain incorporated in the SDM mousse showed the highest in vitro gastrointestinal survival (p<0.05) in the different stages of the assay, as follows: after the gastric phase: 5.68 log CFU/g (83.3%), the enteral phase I: 5.61 log CFU/g (82.3%), the enteral phase II: 5.56 log CFU/g (81.4%). Therefore, these results suggest that the presence of probiotic and prebiotics in SDM did not provide an additional effect on the health of volunteers with MetS. Additionally, the results confirm the appropriateness of the spray drying process to microencapsulate L. acidophilus La-5 using inulin as coating agent, providing increased resistance to the microencapsulated probiotic strain under in vitro gastrointestinal stress. / O objetivo deste trabalho foi adaptar uma sobremesa aerada simbiótica diet do tipo musse, processada com a adição de uma cultura probiótica de Lactobacillus acidophilus La-5 e de ingredientes prebióticos (fruto-oligossacarídeos e inulina), a partir da formulação contendo sacarose desenvolvida anteriormente, e avaliar os efeitos de sua ingestão em voluntários adultos com síndrome metabólica (MetS) durante um período de 8 semanas de intervenção. Adicionalmente, para melhorar a resistência do probiótico frente às condições gastrintestinais simuladas, otimizou-se um processo de microencapsulação da cepa probiótica. Para o desenvolvimento do produto, as formulações foram produzidas em triplicata, em que se avaliou a sobrevivência da cultura probiótica, a textura instrumental e a aceitabilidade sensorial até 112 dias de armazenamento sob congelamento (-18 oC). Em seguida, foi realizado um estudo randomizado, duplo-cego e controlado por placebo, no qual o produto desenvolvido foi administrado a quarenta e cinco indivíduos com MetS divididos em dois grupos, cada um recebendo 40 g/dia de: mousse simbiótica diet (SDM) (n=23) e musse placebo diet (PDM) sem componentes pro- e prebióticos (n=22). As amostras sanguíneas foram coletadas em jejum no início e após 8 semanas de consumo diário de ambas as musses para a determinação dos parâmetros antropométricos, bioquímicos, hematológicos, inflamatórios e imunológicos. Posteriormente, com o intuito de melhorar a sobrevivência do L. acidophilus La-5 em condições gastrointestinais simuladas in vitro, as condições de processo de microencapsulação da cepa probiótica via spray drying foram otimizadas, utilizando inulina como agente encapsulante. A viabilidade de L. acidophilus La-5 incorporados na SDM foi superior a 7,8 log UFC/g e se manteve estável ao longo do armazenamento. A PDM mostrou menor aceitabilidade (5.77-6.50) após o armazenamento do que a SDM (6.67-7.03). A textura foi o atributo mais apreciado, sendo que a dureza da SDM apresentou elevação, enquanto a da PDM manteve-se estável. O ensaio clínico revelou reduções significativas de colesterol total, colesterol-HDL, imunoglobulinas (A e M) e interleucina1&#946; em ambos os grupos durante o período de intervenção. Entretanto, no que se refere às mudanças intergrupos, não se observou diferenças significativas para todos os parâmetros avaliados (p>0,05). Após a otimização do processo de microencapsulação da cultura probiótica (80 mL/min, 82% e 10%, respectivamente para o fluxo de alimentação, taxa de aspiração e concentração de inulina), a cepa probiótica microencapsulada incorporada a amostra SDM apresentou a maior sobrevivência gastrointestinal in vitro (p<0,05) nas diferentes etapas do ensaio, a saber: após a fase gástrica: 5,68 log UFC/g (83,3%); fase entérica I: 5,61 log UFC/g (82,3%); fase entérica II: 5,56 log UFC/g (81,4%). Portanto, esses resultados sugerem que a presença de probiótico e prebiótico na SDM não apresentou efeitos adicionais na saúde dos voluntários com MetS. Adicionalmente, os resultados confirmaram a adequação do processo de spray drying para a microencapsulação de L. acidophilus La-5 utilizando inulina como agente de revestimento, proporcionando uma maior resistência da cepa probiótica microencapsulada às condições gastrintestinais simuladas in vitro.