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Previous issue date: 2016-08-25 / A indústria de alimentos tem como desafio e oportunidade desenvolver novos produtos com reduzido ou baixo teor de lactose, a fim de atender uma crescente populaçào de portadores de má digestão da lactose. O leite em pó enfrenta grande desafio tecnológico devido ao fato da secagem dos produtos com lactose hidrolisada ser extremamente desafiadora por apresentar maior número de moléculas (glicose e galactose) no estado amorfo tornando o produto altamente higroscópico, influenciando na produtividade, no entupimento das câmaras e na conservação dos pós. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes níveis de hidrólise enzimática da lactose, 0%, 25%, 50%, 75% e >99%, na produção e estocagem de leite em pó integral utilizando como ferramentas de caracterização dos produtos fabricados em planta piloto, análise de composição, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise de tamanho do diâmetro hidrodinâmico das partículas por difração laser (LS) após reidratação em água, além da espectroscopia Raman dos pós em ambiente com 75,5% de umidade relativa do ar, visando monitorar a transição vítrea da lactose residual. Foi possível verificar influência direta do aumento da hidrólise nos valores de umidade dos pós obtidos, assim como o impacto na aderência dos mesmos na câmara de secagem, devido à aglomeração primária das partículas caracterizada pela MEV. As análises de LS demonstraram também o efeito do aumento da hidrólise na diminuição da população das partículas entre 40 e 500 μm, que denota forte influência na capacidade de reidratação dos produtos. Com o uso da espectroscopia Raman foi possível caracterizar o estado físico dos carboidratos nas partículas dos pós, utilizando a análise de componentes principais para a região espectral de 1200 a 400 cm-1, a qual identificou que os produtos com 25%, 50%, 75% e > 99% de hidrólise não apresentaram efeito de cristalização no ambiente com umidade controlada por 6 semanas. A hidrólise da lactose em glicose e galactose impacta a secagem de produtos lácteos por promover maior adesão nos equipamentos, maior tendência ao escurecimento, diminuição da solubilidade e modificação da microestrutura dos pós. Em produtos lácteos contendo lactose observa-se a formação de cristais de lactose quando estes são submetidos a condições favoráveis a transição vítrea. A técnica de espectroscopia Raman combinada com quimiometria possibilita afirmar que produtos lácteos hidrolisados quando submetidos a condições favoráveis a transição vítrea não apresentam a formação de cristais de açúcares. / The food industry has the challenge and the opportunity to develop new products with reduced or low lactose content in order to meet the needs of a growing mass of people with lactose maldigestion. Milk powder is also inserted into these new trend but this product still faces major technological challenge due to the fact that drying of products with hydrolyzed lactose is extremely challenging mostly because of a higher number of molecules (glucose and galactose) in the amorphous state which makes it quite a highly hygroscopic product thus influencing productivity, post-conservation not to mention the undesirable and also inevitable technological problem of the constant clogging of drying chambers. The aim of this study was to evaluate the effect of different levels of enzymatic hydrolysis of lactose, 0%, 25%, 50%, 75% and > 99% in production and storage of whole milk powder using as analitical parameters in the pilot plant the following: composition analysis, scanning electron microscopy (SEM), analysis of hydrodynamic diameter of particles by laser diffraction (LS) after rehydration in water plus Raman spectroscopy of powders in 75.5% air moisture environment seeking to monitor the glass transition of the residual lactose. It was possible to verify direct influence of increased hydrolysis to moisture values of the powders as well as the impact on the adhesion thereof into the drying chamber due to primary agglomeration of particles characterized by SEM. LS analysis also has shown the effect of increasing hydrolysis in the reduction of the population of particles between 40 and 500 nanometers demonstrating a strong influence on the rehydration capacity of the products. By means of Raman spectroscopy it has been possible to characterize the physical state of the carbohydrates in the powder particles, using principal component analysis for the 1200-400 cm-1 spectral range, which identified that products with 25%, 50%, 75% and > 99% hydrolysis have shown no crystallization effect in the controlled humidity environment for 6 weeks. The hydrolysis of lactose into glucose and galactose impacts drying milk products to promote greater adhesion to equipment more prone to darkening, decreased solubility of the microstructure after modification. In dairy products containing lactose can observe the formation of lactose crystals when they are subjected to favorable glass transition. The Raman spectroscopy technique combined with chemometrics enables us to state that hydrolyzed milk products when subjected to favorable conditions the glass transition do not have the formation of sugar crystals.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/4017 |
| Date | 25 August 2016 |
| Creators | Torres, Jansen Kelis Ferreira |
| Contributors | Costa, Renata Golin Bueno, Perrone, Ítalo Tuler, Stephani, Rodrigo, Costa Júnior, Luiz Carlos Gonçalves |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia do Leite e Derivados, UFJF, Brasil, Faculdade de Farmácia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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