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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Efeito da alta pressão isostática nas propriedades viscoelásticas da rede de glúten
Title Alternative: Effect of high isostatic pressure on gluten network viscoelastic properties
Author: Gioia Junior, Luis Carlos, 1972-
Advisor: Steel, Caroline Joy, 1964-
Abstract: Resumo: A busca por alternativas para se produzir pães de forma em escala industrial sem o uso de aditivos químicos é um dos principais desafios para a tecnologia de alimentos em panificação. A farinha de trigo é o ingrediente que causa o maior impacto em custos em uma formulação de pão de forma. Geralmente, ela é aditivada (com agentes oxidantes,emulsificantes e enzimas) para alcançar a qualidade desejada para a produção destes pães. O uso de aditivos químicos impacta negativamente os consumidores que cada vez mais buscam por produtos "clean label" (rótulos limpos). Outra alternativa é a adição de glúten vital, ingrediente que visa reforçar a estrutura formada pela rede de glúten intrínseca da farinha, diminuindo a necessidade de aditivos químicos, porém com um custo de matéria-prima mais elevado. Melhorar a funcionalidade do glúten vital para sua aplicação em pães de forma pode ajudar a eliminar os aditivos químicos das formulações. Desta maneira, este estudo visou aplicar a Alta Pressão Isostática (API) no glúten úmido extraído da farinha de trigo, a fim de obter uma nova estrutura proteica, com características viscoelásticas que possibilitem reduzir o uso de aditivos químicos nas formulações dos pães de forma industriais. O glúten, ou as proteínas insolúveis (gliadina e glutenina) da farinha de trigo, foram isoladas através do processo de lavagem da farinha de trigo e, este, ainda úmido, foi submetido ao processamento por alta pressão em um equipamento de alta pressão isostática piloto com uma câmara de pressurização de aço inoxidável. Os ensaios seguiram um delineamento composto central rotacional (DCCR) 22, com temperatura (T) e pressão (P) como variáveis independentes, variando de 20°C a 50°C e de 100 MPa a 600 MPa, respectivamente. O glúten vital tratado por API foi liofilizado e então caracterizado por análises físico-químicas (cor instrumental, índice de glúten, farinografia e extensografia), como também foi aplicado para fabricação de pães de forma, sendo avaliados o volume específico dos pães no 1o dia e a sua firmeza e resiliência durante a estocagem (1° e 14° dia). Os resultados foram analisados pela Metodologia de Superfície de Resposta para verificar os efeitos das condições de processamento por API sobre a qualidade do glúten vital. Os resultados mostraram que foi possível modificar as propriedades reológicas do glúten vital, principalmente como efeito da pressão aplicada. Valores mais altos de pressão fortalecem as proteínas do glúten tornando-as mais elásticas nas análises de farinografia e extensografia, respectivamente, resultados que também são obtidos ao adicionarmos aditivos químicos nas formulações de pães. Ao analisarmos os efeitos da alta pressão isostática nas proteínas formadoras da rede de glúten, vemos que foi possível melhorar suas propriedades viscoelásticas para aplicação na panificação, o que pode ser um caminho para a produção de produtos "clean label"

Abstract: The search for alternatives to produce pan bread on an industrial scale without the use of chemical additives is one of the main challenges for food technology in baking. Wheat flour is the ingredient that has the greatest impact on cost in a formulation of pan bread. Generally, it is supplemented with additives and processing aids (oxidants, emulsifiers and enzymes) to reach the quality required for these kinds of breads. The use of chemical additives negatively impacts consumers that are increasingly looking for "clean label"products. Another alternative is the use of vital gluten, an ingredient that strengthens the structure formed by the gluten network intrinsic to wheat flour, reducing the need of chemical additives, but with higher raw material costs. Improving vital gluten functionality for pan bread application may help eliminate chemical additives from the formulations. Thus, this study aimed at applying High Isostatic Pressure (HIP) to wet gluten extracted from wheat flour, to obtain a new protein structure with viscoelastic characteristics that might permit reducing the use of chemical additives in the formulations of industrial pan breads. Gluten, or the insoluble proteins from wheat flour (gliadins and glutenins), were isolated from wheat flour by washing and, still moist, were subjected to high pressure processing in a pilot scale high isostatic pressure equipment with a stainless steel pressurizing chamber. The assays followed a 22 central composite rotatable design (CCRD), with temperature (T) and pressure (P) as independent variables, ranging from 20°C to 50°C and from 100 MPa to 600 MPa, respectively. HIP-treated vital gluten was freeze-dried and then characterized for its physical-chemical parameters (instrumental color, gluten index, and farinograph and extensograph characteristics), and was applied in bread making, evaluating bread specific volume on day 1 and firmness and resilience during storage (days 1 and 14). The results were analyzed by the Response Surface Methodology, to verify the effects of HIP processing conditions on vital gluten quality. The results showed that it was possible to modify the rheological properties of vital wheat gluten, mainly as an effect of the pressure applied. Higher pressures strengthen the vital wheat gluten proteins becoming more elastic in the farinograph and extensograph analyses, respectively, results that are also obtained by adding chemical additives to bread formulations. When analyzing the effects of high isostatic pressure on gluten network forming proteins, we can see that it was possible to improve their viscoelastic properties for application in breadmaking, which can be an alternative to produce "clean label" products
Subject: Glúten vital
Alta pressão isostática
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: GIOIA JUNIOR, Luis Carlos. Efeito da alta pressão isostática nas propriedades viscoelásticas da rede de glúten. 2018. 1 recurso online (76 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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