Desenvolvimento de filmes e coberturas comestíveis à base de amido para aplicação em manga minimamente processada

Postprint (published version

MULTI CYCLIC EXTRACTION OF POLYPHENOLS FROM VEGETABLE RESIDUE-BASED FLOUR BY MEANS OF HYDROALCOHOLIC AND ULTRASOUND

There is an increasing interest for the extraction of bioactive compounds from vegetable residues by greener methods as ultrasound-assisted extraction. The aim of this study was to extract polyphenols applying a multi cyclic hydroalcoholic extraction (HAE) or ultrasound-assisted extraction (UAE) on the Fruit and Vegetables Flour (FVF), followed by spray drying. The UAE greatly modified the microstructure of the FVF, increasing the release of polyphenols in approximately 215-300% on first cycle of extraction. The total polyphenol content (TPC) varied from 76.28 ± 2.17 to 92.32 ± 5.79 mg GAE.g-1 FVF for HAE and 113.02 ± 2.71 to 134.48 ± 1.66 mg GAE.g-1 FVF. The capsules had TPC varied from 0.54 ± 0.04 to 1.92 ± 0.04 mg GAE.g-1 of powder, with spherical morphology. The multi cyclic UAE extracted approximately 330% more polyphenols from FVF previous reported data demonstrating that FVF have higher antioxidant potential to be explored.Há um interesse crescente pela extração de compostos bioativos de resíduos vegetais por métodos mais ecológicos como a extração assistida por ultrassom. O objetivo deste estudo foi extrair polifenóis aplicando uma extração hidroalcoólica com ciclos consecutivos (HAE) ou extração assistida por ultrassom (UAE) na Farinha de Frutas e Hortaliças (FVF), seguida de secagem por aspersão. A UAE modificou bastante a microestrutura do FVF, aumentando a liberação de polifenóis em aproximadamente 215 a 300% no primeiro ciclo de extração. O teor total de polifenóis (TPC) variou de 76,28 ± 2,17 a 92,32 ± 5,79 mg GAE.g-1 FVF para HAE e 113,02 ± 2,71 a 134,48 ± 1,66 mg GAE.g-1 FVF. As cápsulas tiveram TPC variado de 0,54 ± 0,04 a 1,92 ± 0,04 mg GAE.g-1 de pó, com morfologia esférica. O processo em ciclos por ultrassom extraiu aproximadamente 330% mais polifenóis do FVF do que dados relatados anteriormente demonstrando que o FVF tem maior potencial antioxidante a ser explorado. Palavras-chave: extração sólido-líquido; extração física; resíduos vegetais

Influence of the glass transition temperature on the maltodextrin agglomeration process

Orientadores: Fernanda Paula Collares, Theo Guenter KieckbuschTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Maltodextrinas são oligossacarídeos solúveis em água, provenientes da hidrólise de amidos. As condições da hidrólise permitem definir a distribuição de massa molecular das maltodextrinas e, conseqüentemente, suas características funcionais podem ser ajustadas para aplicações distintas e específicas. Estes ingredientes são empregados em formulações de pós alimentícios prontos para o consumo e, portanto, o conhecimento de atributos que afetam sua reconstituição em água é determinante para o desenvolvimento desses produtos. Maltodextrinas comerciais com diferentes graus de dextrose-equivalente (DE) e provenientes de três fábricas nacionais distintas foram avaliadas quanto à: morfologia das partículas, teor de umidade, massa molecular, diâmetro médio, densidade aparente e real, porosidade, tempo de molhamento, tempo de dissolução, grau de cristalinidade, isotermas de sorção de umidade e temperatura de transição vítrea (Tg). Os pós comerciais apresentaram características morfológicas distintas, o que influenciou o seu desempenho quanto às propriedades de reconstituição em água. Os produtos que apresentaram características intermediárias de reconstituição foram submetidos a um processo de aglomeração por jato a vapor em mini-instantaneizador para melhorar suas qualidades tecnológicas. As condições de operação foram otimizadas por metodologia de superfície de resposta. O produto aglomerado de maltodextrina com DE igual a 10 apresentou o melhor rendimento e excelentes propriedades instantâneas, enquanto que, a maltodextrina com maior grau de DE, isto é, com menor Tg apresentou o menor rendimento de processo e um produto com piores características de reconstituição. A tendência geral indica que a morfologia e características instantâneas dos aglomerados obtidos foram influenciadas pela temperatura de transição vítrea. Um estudo complementar realizado em leito fluidizado com paredes de acrílico, utilizando soluções de maltodextrina como ligante entre partículas sólidas inertes, avaliou as condições de solidificação das pontes vítreas. A relação umidade vs temperatura obtida confirmou que o processo de aglomeração é influenciado pela massa molecular das amostras e, conseqüentemente, por suas Tgs. Esses parâmetros devem ser considerados no dimensionamento e/ou condições de operação de aglomeradoresAbstract: Maltodextrins are water soluble oligossacharides produced by starch hydrolysis. Their functional characteristics depend on their molecular mass distributions which can be taylormade for specific applications through the control of the process conditions during hydrolysis. Maltodextrin are widely used as ingredient in instant food powder mixes and the knowledge of their reconstitution attributes would assist the development of new formulations. Commercial maltodextrins produced by three different Brazilian manufacturers with dextrose-equivalent (DE) degrees ranging from 5 to 20 were evaluated with respect to morphology, moisture content, molecular mass distribution, average particle diameter, bulk and true densities, void fraction, wetting and dissolution times, crystallinity degree, equilibrium isotherms and glass transition temperature (Tg). The maltodextrin powder showed distinct morphological features, which influenced their water reconstitution abilities. The products with moderate instant properties were submitted to a steam jet agglomeration process in a pilot plant instantiser in order to improve their technological qualities. The operational conditions were optimized by surface response methodology. The general trend indicated that the agglomerates morphology as well as their instant properties are influenced by the glass transition temperature. The DE10 maltodextrin agglomerates showed the best process yield and superior instant properties. The agglomerates of maltodextrin with the highest DE, which has the lowest Tg , showed the lowest yield and poor reconstitution properties. A complementary study, conducted in an Plexiglassÿ fluidized bed equipment using maltodextrin solutions as ligand, evaluated the formation of vitreous bridges between inert particles. The moisture content/temperature relations obtained supported the assumption that the agglomeration process is influenced by the molecular mass of the samples and, consequently, by their Tgs. These parameters should be considered in the design and /or operational conditions of agglomeratorsDoutoradoTecnologia de AlimentosDoutor em Tecnologia de Alimento

Influencia do tratamento termico nas propriedades funcionais de isolados proteicos de soja e de seus hidrolisados enzimaticos

Orientador: Flavia Maria NettoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a influência do tratamento ténnico sofiido pelos isolados protéicos de soja nas suas propriedades funcionais de seus hidrolisados. O isolado protéico de soja (IPS) foi produzido a partir da farinha desengordurada de soja (FDS) e posteriormente submetido à diferentes tratamentos ténnicos (70, 80 e 90°C/30'), apresentando diferentes graus de desnaturação, determinado por calorimetria diferencial de varredura (CDV). O comportamento eletroforético das proteínas dos IPSs foi analisado por eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) e não apresentou diferenças quanto à composição relativa das frações 7S e 11S. O perfil de hidrofilicidade/hidrofobicidade dos IPSs foi analisado por cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa (CLAE-FR) e demonstrou caráter hidrofóbico. Os teores de fitato dos isolados tratados termicamente não diminuíram devido aos tratamentos técnicos empregados, mas a atividade dos inibidores de tripsina reduziu significativamente (p< 0,05). Os isolados nativo (IPSn) e tratados tennicamente (IPS70, IPS80 E IPS90) foram submetidos à hidrólise enzimática com 'alfa'-quimotripisina monitorada pelo método pH-stat e interrompida após atingir o grau de hidrólise (GH) desejado (2 e 4%). Os hidrolisados obtidos (HIPSs] a partir de IPSs com diferentes graus de desnaturação, embora com igual GH, apresentaram distribuição de peso molecular (SDS-PAGE) e características de hidrofobicidade (CLAE-FR) diferenciados, que resultaram em produtos com propriedades funcionais distintas. Embora os HIPSs apresentassem caráter hidrofilico, determinado por CLAE-FR, a hidrólise resultou em aumento significativo da solubilidade apenas em pH5 (PI), de até 20 vezes ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital.Abstract: The objective of this work was to study the influence of the heat treatment on the functional properties of soy protein isolates (SPIs) and their a-chymotrypsin hydrolysates. The soy protein isolates (SPI) was produced ftom defatted soy fiour (DSF) and submitted to the different heat treatments (70, 80 and 90°C/30 minutes) in order to obtain isolates with different degrees of denaturation determined by Differential Scanning Calorimetric (DSC). The electrophoretic profile (SDS-PAGE) showed no differences in relative composition of 7S and 11S ftactions of the SPIs. The hydrophilic/lipophilic characteristics, determined by Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC), showed hydrophobic characteristics. The heat treatment had no effect on the phytate content, but the trypsin inhibitor activity significantly decreased (p< 0.05). The native soy isolated protein (SPIn) and the treated SPIs (SPI70, SPI80 and SPI90) were submitted to enzymatic hydrolysis with a-chimotrypsin, monitored by pH-stat and the hydrolysis reaction was intenupted when the appropriate degree of hydrolysis (DH) was reached (2 and 4%). Hydrolysates (HSPIs) obtained ftom SPIs with different degrees of denaturation, although with the same DH, presented different molecular weight distribution and hydrophobic characteristics, resulting in products with different functional properties. Although the hydrolysates presented hydrophilic characteristics, the hydrolysis resulted in significant increase of solubility only at pH5, up to 20 times ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations.MestradoMestre em Alimentos e Nutriçã

Rheological behavior of blueberry Comportamento reológico de mirtilo

The physical and physicochemical characteristics of blueberry (Vaccinium myrtillus) fruits produced in Brazil were analyzed. Rheological properties were measured at 5, 25, 45 and 65 °C, on a stress controlled rheometer equipped with grooved a stainless-steel parallel-plate in a shear rate range of 0-300 s-1, with the objective of determining the influence of temperature on the rheological properties. The pseudoplastic behavior with yield stress was well described by the Ostwald-de-Waele (Power Law), Herschel-Bulkley (HB) and Mizhari Berk models. The yield stress and behavior index decreased with the increase in the temperatures for 5, 25, and 45 °C whereas for the temperature of 65 °C the effects were the opposite exhibiting elevated values. The viscosity decreased with an increase in temperature, and the Arrhenius equation described adequately the effect of temperature on the apparent viscosity of the puree, in which the activation energy (Ea) determined at a shear rate of 100 s-1 was 9.36 kJ.mol-1.<br>As características físicas e físico-químicas do mirtilo (Vaccinium myrtillus) produzido no Brasil foram analisadas. As propriedades reológicas foram medidas em 5, 25, 45 e 65 °C, em um reômetro de tensão controlada equipado com geometria rugosa de placas paralelas com taxa de deformação variando de 0-300 s-1 com o objetivo de verificação da influência da temperatura no comportamento do fluido. O comportamento pseudoplástico com tensão residual foi bem descrito pelos modelos de Ostwald-de-Waele (Lei da Potência), Herschel-Bulkley (HB) e Mizhari Berk. A tensão residual diminuiu com o aumento da temperatura para 5, 25 e 45 °C, enquanto que para 65 °C os efeitos foram contrários, exibindo elevados valores. A viscosidade diminuiu com o aumento da temperatura e a equação de Arrhenius apresentou uma boa descrição do efeito da temperatura na viscosidade aparente do mirtilo, e a energia de ativação (Ea) determinada para uma taxa de deformação de 100 s-1 foi 9,36 kJ.mol-1

PHYSICOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF TUBERS FROM ORGANIC SWEET POTATO ROOTS

This work aimed to determine instead at determining chemical composition, nutritional aspects and morphological characteristic of tubers from sweet potato roots (Ipomoea batatas L.) of cultivars Rosinha de Verdan, Capivara and orange-fleshed produced under the organic system. The chemical composition of flours from sweet potato (SP) roots was different among cultivars. The starch content for SP cultivar ranged from 26-33 % (d. b.), and the orange-fleshed roots presented 3182 μg of β-carotene/100 g. The flour yield ob-tained for SPF processing was higher in Rosinha de Verdan (25.40%), and the starch content of roots ranged from 12.48-27.63 % (d.b.). The processing condition modified the starch granular characteristics of the flours and reduced 31% the carotene content and vitamin A value of the orange-fleshed flour. The orange-fleshed flour presented higher levels of carbohydrate, starch and total energy value (TEV) than others white fleshed flour. The consumption of serving size of orange-fleshed roots and flour provided higher provitamin A require-ments for children

Extrusion of λ‐carrageenan gum : physical properties and in vitro bifidogenic effect

Extrusion was used as a tool for modifying carrageenan gum. Increased extrusion temperature and shear led to a considerable decrease in dissolution time (DT) (7,200 to 30 s) and faster solubilization (30 to 7 s) when coarse particle sizes (> 212 mu m) and hot water were used (p 38%), suggesting in vitro bifidogenic effect. In terms of industrial applications, extruded carrageenan is promising as a food supplement fiber product438COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPESFUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO - FAPERJnão temE-26/112.069/201

Effect of extrusion and turmeric addition on phenolic compounds and kafirin properties in tannin and tannin-free sorghum

International audienceSorghum is a potential substitute for corn/wheat in cereal-based extruded products. Despite agronomic advantages and its rich diversity of phenolic compounds, sorghum kafirins group together and form complex with tannins, leading to a low digestibility. Phenolic content/profile by UPLC-ESI-QTOF-MSE and kafirins polymerization by SE-HPLC were evaluated in wholemeal sorghum extrudates; tannin-rich (#SC319) and tannin-free (#BRS330) genotypes with/without turmeric powder. Total phenolic, proantocyanidin and flavonoid contents were strongly correlated with antioxidant capacity (r > 0.9, p < 0.05). Extrusion increased free (+60%) and decreased bound phenolics (−40%) in #SC319, but reduced both (−40%; −90%, respectively) in #BRS330, which presented lower abundance after extrusion. Turmeric addition did not significantly impact antioxidant activity, phenolic content and profile and kafirins profile. Tannins presence/absence impacted phenolic profiles and polymerization of kafirins which appears related to the thermoplastic process. The extrusion improved proteins solubility and can positively enhance their digestibility (phenolic compounds-proteins interactions), making more accessible to proteolysis in sorghum extrudates

Phenolic composition and kafirin digestibility of Sorghum bicolor is impacted by food processing and by germination

International audienc