Extraction and properties of Nile Tilapia myofibrillar proteins for edible films

A elaboração de filmes comestíveis à base de biopolímeros implica conhecimento das propriedades físico-químicas da macromolécula. Os objetivos deste trabalho foram a descrição de um método de preparo de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), o estudo das propriedades relacionadas com a formação de filmes, e a caracterização dos biofilmes elaborados com a proteína. Músculo moído de tilápia-do-nilo, recém-abatida, foi lavado e processado até formação de uma pasta homogênea. A evolução das frações protéicas, durante o processamento, foi acompanhada por calorimetria diferencial de varredura. Estudou-se a solubilidade das proteínas miofibrilares liofilizadas (PML) em função do pH (2-7). A identificação das frações protéicas e dos aminoácidos foi realizada por SDS-PAGE e cromatografia de troca iônica, respectivamente. Os biofilmes formados foram submetidos a testes de perfuração, de solubilidade e microscopia eletrônica. A amostra de PML, constituída apenas de proteínas miofibrilares, apresentou uma região de máxima solubilidade (96,9%) em torno do pH 3,0 e elevado potencial de interações iônicas (74,4 kJ/100 kJ). Os biofilmes à base das PML de tilápia-do-nilo são pouco solúveis (abaixo de 20 g/100 g matéria seca). O glicerol influencia fortemente as propriedades mecânicas e a solubilidade dos biofilmes.The elaboration of edible films based on biopolymers, implies the knowledge of physicochemical properties of macromolecules. The objectives of this work were to describe a methodology of preparing Nile Tilapia myofibrillar proteins and study the properties related to formation and characterization of edible film elaborated with these proteins. Freshly slaughtered ground Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) muscle was washed and processed until the formation of a homogeneous paste. Evolution of protein fractions during processing was followed by scanning differential calorimetry. Solubility of freeze-dried myofibrillar proteins was studied as a function of pH (2-7). Identification of protein fractions and that of the composition of amino acids were accomplished by SDS-PAGE and ion-exchange chromatography, respectively. Biofilms, thus formed, were submitted to puncture, solubility and scanning electron microscopy tests. The sample of freeze-fried proteins, constituted only of myofibrillar proteins, presented maximum solubility (96.9%), at pH around 3 and a high ionic interaction potential (74.4 kJ/100 kJ). Nile Tilapia myofibrillar protein based biofilms were not very soluble (lower than 20 g/100 g dry matter). Glycerol strongly influenced mechanical as well as solubility properties of biofilms

Desenvolvimento de queijo minas frescal de leite de búfala com adição de L. acidophilus

Effective incorporation of a probiotic into foods requires the culture to remain viable all along processing and storage, without adverse alterations to sensory characteristics. The objective of this work was developing Minas-type fresh cheese with probiotic properties from buffalo milk. Four batches of Minas-type fresh cheese were prepared using buffalo milk: batch T1 in which neither culture nor lactic acid added; batch T3 in which only lactic acid added; batches T2 and T4 , both added of Lactobacillus acidophilus LAC 4, but T4 was also acidified. Resulting cheeses were evaluated for probiotic culture stability, texture profile, sensory acceptance, and changes in pH. The T4 probiotic cheese presented hardness, gumminess, and chewiness significantly lower than the other treatments. However, values for springiness and cohesiveness did not differ between all cheeses, and no sensory differences (p >; 0.05) were found between treatments for texture, taste, and overall acceptance. The addition of probiotic to the acidified cheese (T4) yielded best aroma. The populations of L. acidophilus were greater than 10(6) CFU g-1 after 28 days of storage all products. Minas-type fresh cheese from buffalo milk is a suitable food for the delivery of L. acidophilus, since the culture remained viable during the shelf life of the products and did not negative affect analysed parameters.Para incorporação efetiva de probióticos em alimentos é imprescindível que a cultura mantenha-se viável durante todo o processamento e a estocagem e que não ocorram alterações adversas nas características sensoriais do produto. O objetivo deste trabalho foi desenvolver queijo Minas frescal com propriedades probióticas a partir do leite de búfala. Foram avaliados quatro tratamentos (T1 a T4), sendo T1 e T3 controles, sem e com acidificação, respectivamente em T2 e T4 foram adicionados da cultura probiótica Lactobacillus acidophilus (LAC 4), porém T4 foi também acidificado. Todos os queijos foram avaliados quanto ao perfil de textura, aceitação sensorial e evolução do pH. Nos queijos dos tratamentos T2 e T4 foi determinada a viabilidade da cultura probiótica, durante 28 dias de estocagem refrigerada. O tratamento T4 apresentou valores para dureza, gomosidade e mastigabilidade menores que aqueles obtidos para os demais tratamentos. Não houve diferenças entre os tratamentos (p >; 0.05) em relação à elasticidade, coesividade, assim como para os atributos textura, sabor e aceitação global. O tratamento adicionado de probiótico e ácido foi o melhor aceito em função do aroma. A população de L. acidophilus permaneceu maior que 10(6) UFC g-1 depois de 28 dias de estocagem mesmo no produto acidificado. Queijo Minas frescal de leite de búfala é um alimento adequado para incorporação de L. acidophilus, uma vez que esta cultura permaneceu viável no mesmo durante seu "shelf-life" e não interferiu negativamente nos parâmetros analisados

Nanocomposite-forming solutions based on cassava starch and laponite: viscoelastic and rheological characterization

Nanocomposites-forming solutions (NFS) based on cassava starch and laponite were prepared and next characterized by means of dynamic oscillatory and steady shear rheological tests to evaluate their ability to be processed by knife coating. The effects of speed (rpm) and homogenization time on the laponite dispersion characteristics were first analyzed. Laponite dispersions were affected by both process parameters. High speed (rpm), i.e. 20,000 or 23,000 rpm for 30 min or prolonged homogenization time (10,000 rpm 6 speed agitation 6 23,000 rpm, for 60 min) led to high f-potential values, with laponite particles size <80 nm. With addition of laponite nanoparticles to cassava starch dispersion, an evident transition in NFS from liquid-like viscous to solid-like elastic behavior was observed. Rheological results indicated that laponite nanoparticles induced new interactions with starch chains allowing to obtain a network structure typical of a semi-rigid gel which shows some spread ability.São Paulo Research Foundation (FAPESP), the grant (2013/07914-8)

Meat quality in three pork commercial lines of different slaughter weights

O objetivo deste trabalho foi determinar as características de qualidade da carne de suínos de diferentes linhagens genéticas, em diferentes pesos de abate. Neste estudo foram utilizados 88 suínos por linhagem, fêmeas e machos castrados, com idade e peso médio iniciais de 74 dias e 30kg, respectivamente, pertencentes a três linhagens genéticas distintas, designadas de AgroceresPic, Dalland e Seghers. A etapa experimental foi dividida em quatro fases (Crescimento I, Crescimento II, Terminação I e Terminação II). Ao final de cada etapa, foram abatidos 60 animais (10 por linhagem/sexo), para as análises de qualidade da carne. O pH e a temperatura foram determinados a 1 e 24 horas post mortem. Foram retiradas amostras para as determinações de cor, perda de água por exsudação (PAE), perda de água por cocção (PAC) e força de Cisalhamento. As amostras provenientes das carcaças dos animais da linhagem AgroceresPic e Dalland apresentaram valores médios de PAE superiores aos da linhagem Seghers. Os valores médios de PAC foram diferentes entre as diferentes fases. Na fase Crescimento II, as carnes provenientes das carcaças das fêmeas Dalland foram mais duras, ou seja, com maiores valores de força de cisalhamento, que as carnes dos machos. Entretanto, na linhagem Seghers, as carnes dos machos foram mais duras. Observou-se diferença de L* entre os sexos da linhagem AgroceresPic nas fases Terminação I e II e, na linhagem Dalland, na Terminação II. As linhagens Dalland e Seghers apresentaram carnes com resultados superiores de a*, parâmetro característico da cor vermelha (a*>0). Pode-se concluir, portanto, que as características de qualidade da carne de suínos (pH, perda de água por exsudação, cor e maciez) podem variar entre grupos genéticos, entre sexos e entre diferentes pesos ao abate.The aim of this study was to determine the meat quality characteristics of swine sire lines from different slaughter weights. In this study were used 88 castrated piglets (castrated males and females) per sire line (AgroceresPic, Dalland and Seghers), with initial age of 74 days and live weight of 30kg. The experiment was divided in four phases (Growing I, Growing II, Finishing I and Finishing II). At the end of each experimental phase, 60 animals were slaughtered (10 by lineage/sex) for meat quality determinations. The pH and the temperature were determined 1 and 24 hours post mortem. Meat samples were collected for color, water loss by exudation (WLE), water loss by cooking (WLC) and shear force determinations. Samples of AgroceresPic and Dalland carcasses presented average WLE values superior than those of Seghers. The average values of WLC were different between the phases. In Growth II phase, the meat from Dalland female carcasses were harder, this is, with higher shear force values than the meats from the males. However, for Seghers, the meat from males was harder. Difference in the parameter L* was observed between sex for AgroceresPic animals in Termination I and II phases and, in Dalland animals in Termination II. The Dalland and Seghers animals presented meats with higher a* values, parameter which is characteristic of redness (a*>0). Therefore, it can be concluded that pig meat quality characteristics (pH, loss of water, color and texture) can vary between genetic groups, between sex and between different slaughter weights

Transições de fase em filmes biodegradáveis à base de misturas de gelatina e poli (vinil álcool)

The aim of this work was to study the effect of the hydrolysis degree (HD) and the concentration (C PVA) of two types of poly (vinyl alcohol) (PVA) and the effect of the type and the concentration of plasticizers on the phase properties of biodegradable films based on blends of gelatin and PVA, using a response-surface methodology. The films were made by casting and the studied properties were their glass (Tg) and melting (Tm) transition temperatures, which were determined by diferential scanning calorimetry (DSC). For the data obtained on the first scan, the fitting of the linear model was statistically significant and predictive only for the second melting temperature. In this case, the most important effect on the second Tm of the first scan was due to the HD of the PVA. In relation to the second scan, the linear model could be fit to Tg data with only two statistically significant parameters. Both the PVA and plasticizer concentrations had an important effect on Tg. Concerning the second Tm of the second scan, the linear model was fit to data with two statistically significant parameters, namely the HD and the plasticizer concentration. But, the most important effect was provoked by the HD of the PVA.O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do grau da hidrólise (HD) e da concentração (C PVA) de dois tipos de poli (vinil álcool) (PVA) e do tipo e da concentração de plastificantes nas propriedades de fases de filmes biodegradáveis à base de misturas de gelatina e PVA, usando-se metodologia de superfície de resposta. Os filmes foram feitos por casting e as propriedades estudadas foram a temperatura de transição vítrea (Tg) e a fusão (Tm), determinadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC). Para os dados obtidos na primeira varredura, o ajuste do modelo linear foi estatisticamente significativo e preditivo somente para a segunda temperatura de fusão. Neste caso, o efeito mais importante foi devido ao HD do PVA. Com relação à segunda varredura, o modelo linear pôde ser ajustado aos dados de Tg com somente dois parâmetros significativos. As concentrações de PVA e de plastificante tiveram um efeito importante em Tg. Em relação à segunda temperatura de fusão da segunda varredura, o modelo linear foi ajustado aos dados, com dois parâmetros significativos, o HD e a concentração de plastificante. Mas, o efeito mais importante foi provocado pelo HD do PVA.FAPESPCNPqPJAS - PQ

Influence of the degree of hydrolysis of poly(vinyl alcohol) on the physical properties of films based on blends of gelatin and poly(vinyl alcohol) plasticized with glycerol

O objetivo deste trabalho foi o estudo do efeito do Grau de Hidrólise (GH) do poli(vinil álcool) (PVA) nas propriedades dos filmes à base de blendas de gelatina suína e PVA com dois GH. Os filmes foram produzidos com soluções com 2 g de macromoléculas/100 g de solução, contendo 23,1 g de PVA.100 g-1 de macromoléculas e 25 g de glicerol/100 g de macromoléculas. As propriedades mecânicas e térmicas, cor, opacidade, umidade e solubilidade, além de espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) dos filmes, foram estudadas. As soluções foram analisadas por reometria dinâmica. Os filmes produzidos com o PVA de menor GH foram mais higroscópicos e mais solúveis. Mas o tipo de PVA não afetou a cor, afetando a opacidade e o brilho dos filmes. O PVA com maior GH proporcionou filmes mais resistentes, e o PVA de menor GH produziu filmes mais resistentes à tração, embora menos deformáveis na perfuração. O GH do PVA não afetou a temperatura de transição vítrea dos filmes, determinada na primeira varredura, mas a afetou na segunda varredura. Os resultados das análises de FTIR corroborraram com esses resultados. As propriedades viscoelásticas das soluções não foram afetadas pelo GH do PVA, muito possivelmente por se tratar de soluções diluídas.The aim of this work was to study the effect of the Degree of Hydrolysis (DH) of poly(vinyl alcohol) (PVA) on the properties of films based on blends of pigskin gelatin and PVA with two DH. The films were made with solutions with 2 g macromolecules/100 g solution, containing 23.1 g PVA.100 g-1 macromolecules and 25 g glycerol/100 g macromolecules. The mechanical and thermal properties, color, opacity, moisture and solubility of the films were studied, as well as Fourier Transform Infrared (FTIR) spectra. The solutions were analyzed by dynamic rheometry. The films containing PVA with lower DH were more hygroscopic and more soluble. However, the type of PVA did not affect color, but affected the opacity and the gloss of the films. The PVA of higher DH produced films which were more resistant to puncture and stress, and the PVA of lower DH produced films which were more deformable upon stress, although less deformable upon puncture. The DH of PVA did not affect the first scan glass transition temperature of the films, but did affect this property in the second scan. The results from the FTIR analysis were in conformity with the results of the thermal analysis. The viscoelastic properties of the solutions determined by rheometry were not affected by the DH of PVA, possibly because the solutions studied were diluted.FAPESPCNP

Propriedades de filmes comestíveis produzidos com diferentes concentrações de plastificantes e de proteínas do músculo de tilápia-do-nilo

The use of sarcoplasmic proteins with myofibrilar proteins might be an interesting alternative in edible films technology, because it would eliminate the muscle washing step during protein extraction. The aim of this work was to study physical properties of films based on muscle proteins, constituted by myofibrilar and sarcoplasmic proteins, from Nile Tilapia (Oreochromis niloticus), as influenced by the protein concentration and the plasticizer content of the filmogenic solution. The films were made from filmogenic solutions with 1 or 2 g of proteins/100 g of solution and 15 to 65 g of glycerin/100 g of proteins, with the pH maintained at 2.7 (acetic acid), thermal treated at 90ºC for 30 min, and dehydrated at 30ºC for about 24 hours. Films made from solutions with higher protein concentration were more colored, more resistant to puncture and strain, with higher elongation capacity under strain and visibly more opaque, although significant difference was not found for this last property. The viscoelastic properties and the puncture deformation were not influenced by protein concentration. All properties were affected by the plasticizer content.A utilização de proteínas sarcoplasmáticas junto de proteínas miofibrilares pode ser interessante na tecnologia de filmes comestíveis, pois eliminaria o processo de lavagem do músculo no preparo das proteínas. O objetivo deste trabalho foi estudar propriedades físicas de filmes constituídos de proteínas miofibrilares e sarcoplasmáticas do musculo de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), em razão da concentração de proteínas e do plastificante na solução filmogênica. Os filmes foram elaborados a partir de soluções filmogênicas contendo 1 e 2 g de proteínas do músculo/100 g de solução filmogênica e 15 a 65 g de glicerina/100 g de proteínas, com pH igual a 2,7 (ácido acético glacial), tratadas à temperatura de 90ºC por 30 minutos e desidratadas a 30ºC por cerca de 24 horas. Os filmes produzidos com soluções de maior concentração de proteínas apresentaram-se mais coloridos, mais resistentes à perfuração e à tração, com maior capacidade de elongamento quando submetido à tração, e visivelmente mais opacos, embora nesse último caso, sem efeito significativo. As propriedades viscoelásticas e a deformação na perfuração não foram influenciadas pela concentração de proteínas. Todas as propriedades foram influenciadas pela concentração do plastificante

Carcass characteristics from three swine stocks in different slaughters ages

O objetivo deste trabalho foi estudar as características da carcaça de suínos de diferentes linhagens genéticas, em diferentes idades ao abate. Foram utilizados 88 suínos por linhagem, fêmeas e machos castrados, com idade e peso médio iniciais de 74 dias e 30kg, respectivamente, pertencentes a três linhagens genéticas distintas, designadas de AgroceresPic, Dalland e Seghers. A etapa experimental foi dividida em quatro fases (Crescimento I, Crescimento II, Terminação I e Terminação II). Ao final de cada etapa, foram abatidos 60 animais (10 por linhagem/sexo), para as caracterizações: Peso (PCQ) e Rendimento de Carcaça Quente (RCQ), Área de Olho de Lombo (AOL) e Espessura de Toucinho (ET). Na análise dos resultados foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado com desdobramento dos graus de liberdade em esquema fatorial 4 x 3 x 2, sendo quatro idades ao abate (90, 119, 150 e 186 dias), três linhagens (AgroceresPic, Dalland e Seghers) e dois sexos (fêmea e macho castrado), com 10 repetições por tratamento, sendo utilizado o pacote PROC MIXED do Softwear SAS. Os valores médios de peso vivo apresentaram diferença entre as linhagens e interação entre fase e linhagem (P<0,05). Os valores médios das demais variáveis estudadas apresentaram diferença e a interação (P<0,05) entre fase, linhagem e sexo, sendo que de maneira geral as principais diferenças ocorreram a partir da fase de Terminação I, em que as fêmeas das linhagens AgroceresPic e Dalland apresentaram melhores resultados (P<0,05) de RCQ (80,4 e 80,7%, respectivamente) em comparação com os machos (78,8 e 78,7%, respectivamente) e além disso as fêmeas Dalland apresentaram valores superiores (P<0,01) de AOL e ET (45,7cm² e 11,4mm x 38,3cm² e 18,3mm). Conclui-se que as linhagens genéticas avaliadas apresentaram características de carcaça muito interessantes para o mercado atual e que as fêmeas suínas podem ser utilizadas em programas que visem o abate de animais mais pesados.The aim of this research was to study the carcasses characteristics of swine sire lines from different slaughter weights. In this study were used 88 castrated piglets (castrated males and females) per sire line (AgroceresPic, Dalland and Seghers), with initial age of 74 days and live weight of 30kg. The experiment was divided in four phases (Growing I, Growing II, Finishing I and Finishing II). Sixty animals were slaughtered (10 by stock/sex) at the end of each experimental phase to determine the post mortem measurements: Carcass Weight (CW), Hot Carcass Yield (HCW), Loin Eye Muscle Area (LMA) and Back Fat Thickness (BT). This study was conducted using a completely randomized design, with treatments in complete factorial 4 x 3 x 2, being 4 slaughters ages (90, 119, 150 and 186 days), 3 sire lines (AgroceresPic, Dalland and Seghers) and 2 sexes (female and male castrated) with 10 repetitions by treatment. The PROC MIXED from the Software SAS was applied for statistical analysis. The mean values for Live Weight present difference (P<0.05) sire line and interaction between phase and stock. The mean values for the other studied variables presented significant differences and interaction between phase, sire line and gender, remarking that in general the major differences occurred after the phase Finishing I, where the females of AgroceresPic and Dalland tended to present better results (P<0.05) of HCW (80.4 and 80.7%, respectively) than the castrated males (78.8 and 78.7%, respectively) and the females Dalland were better than the castrated males (P<0.01) on LMA and BT values (45.7cm² and 11,4mm x 38.3cm² and 18.3mm). It can be concluded that the all sire lines studied presented interesting carcass characteristics for the actual market, and that the females can be used in programs aimed at animals with more slaughter weights