Estudos dos processos de hidrolise enzimatica e secagem por atomização para obtenção de hidrolisado proteico de frango em pó
Louise Emy Kurozawa
TESE
Português
T/UNICAMP K966e
[Study of the processes of enzymatic hydrolysis and spray drying to obtain a protein hydrolysate of chicken breast meat powder]
Campinas, SP : [s.n.], 2009.
148 p. : il.
Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Kil Jin Park
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo dos processos de hidrólise enzimática e secagem por spray dryer para obtenção de hidrolisado proteico de peito de frango em pó. Este foi realizado em três etapas. Na primeira fase, fez-se um estudo da cinética e a seleção da melhor condição de...
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Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo dos processos de hidrólise enzimática e secagem por spray dryer para obtenção de hidrolisado proteico de peito de frango em pó. Este foi realizado em três etapas. Na primeira fase, fez-se um estudo da cinética e a seleção da melhor condição de hidrólise enzimática de peito de frango, utilizando a enzima comercial AlcalaseÒ 2.4L. Um delineamento composto central rotacional (DCCR), totalizando 17 ensaios, foi realizado com o intuito de avaliar o efeito das variáveis: temperatura (43 a 77°C), razão enzima:substrato (0,8 a 4,2% p/p) e pH (7,16 a 8,84) na cinética de hidrólise enzimática de peito de frango e nas respostas: grau de hidrólise (GH) e recuperação de proteína (RP). A hidrólise enzimática foi otimizada de modo a obter maiores valores de GH e RP, sendo que a condição escolhida foi: 52,5°C, 4,2% p/p e pH de 8,0, na qual o hidrolisado apresentou um GH de 31% e uma RP de 91%. Na condição otimizada do processo, foi realizada a caracterização do hidrolisado proteico em termos de composição química, perfil eletroforético e composição total de aminoácidos. Na segunda etapa do projeto, foi avaliado o efeito da concentração (0 a 30%, p/p) e do tipo de agente carreador (maltodextrina 10DE e goma arábica) nas características físico-químicas, de sorção de água e na temperatura de transição vítrea Tg do hidrolisado proteico de frango em pó. Os experimentos para obtenção do produto em pó foram conduzidos em um atomizador de bancada que operou com um fluxo de ar comprimido de 0,6 m3/h, vazão volumétrica do ar de secagem de 19 m3/h, temperatura do ar de 180°C e vazão mássica na alimentação de 0,2 kg/h. A adição de diferentes agentes carreadores e em diferentes concentrações resultou em produtos com características distintas quanto à umidade, densidade, tamanho de partícula e morfologia. A Tg do hidrolisado proteico em pó aumentou com a concentração de agente carreador, melhorando a estabilidade do produto. Na etapa final, a influência das condições operacionais do spray dryer sobre o desempenho do equipamento e sobre as propriedades físico-químicas e a atividade antioxidante do produto em pó foi avaliada através de um delineamento composto central rotacional. As variáveis independentes foram temperatura do ar de entrada (120 a 200°C) e vazão mássica da alimentação (0,1 a 0,38 kg/h). O desempenho operacional do spray dryer foi avaliado através do rendimento, temperatura do ar de saída, eficiência térmica do processo e produtividade, obtidos através de um balanço de massa e de energia no secador. As propriedades físico-químicas do produto em pó foram caracterizadas quanto à umidade, teor de proteína, diâmetro médio das partículas, densidade volumétrica e morfologia
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Abstract: The present work had as aim to study the processes of enzymatic hydrolysis and spray drying to obtain a protein hydrolysate of chicken breast meat powder. This work was divided into three sections. In the first part, enzymatic kinetics and selection of the best condition of enzymatic...
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Abstract: The present work had as aim to study the processes of enzymatic hydrolysis and spray drying to obtain a protein hydrolysate of chicken breast meat powder. This work was divided into three sections. In the first part, enzymatic kinetics and selection of the best condition of enzymatic hydrolysis, using the commercial enzyme AlcalaseÒ 2.4L, were evaluated. A central composite rotatable design (CCRD) with three variables was used to estimate the influence of the independent variables: temperature (43 to 77°C), enzyme: substrate ratio (0.8 to 4.2% w/w) and pH (7.16 to 8.84) on the kinetics reaction and on the responses: degree of hydrolysis (DH) and protein recovery (PR). Using response surface methodology, the enzymatic hydrolysis was optimized to obtain the maximum DH and PR. The optimum conditions determined were the following: 52.5°C, 4.2% (w/w) enzyme:substrate ratio and a pH value of 8.0. Under these conditions a degree of hydrolysis of 31% and protein recovery of 91% were obtained. A characterization of the protein hydrolysate obtained using the optimized process conditions was carried out, evaluating the chemical composition, electrophoretic profile and amino acid composition. In the second part of this work, the effect of concentration (0 to 30% w/w) and type of carrier agent (maltodextrin 10DE and gum Arabic) on the physico-chemical properties, water sorption and glass transition temperature of spray dried chicken breast protein hydrolysate. The spray drying process was performed using a laboratory spray dryer. The equipment was operated with air compressed volumetric flow rate of 0.6 m3/h, air volumetric flow rate of 19 m3/h, inlet air temperature of 180°C and feed flow rate of 0.2 kg/h. The following properties: moisture content, bulk density, particle distribution and mean diameter; and the morphology, were affected by the addition of maltodextrin or gum Arabic. With respect to powder stability, the glass transition temperature increased with increasing carrier agent concentration. And the last part of the work, the influence of operational conditions of spray dryer on the equipment performance, physico-chemical properties and antioxidant activity of spray dried protein hydrolysate was evaluated by a central composite rotatable design. The independent variables were inlet air temperature (120 to 200°C) and feed flow rate (0.1 to 0.38 Tkg/h). The spray dryer performance was analyzed by process yield, outlet air temperature, thermal efficiency and dryer productivity, obtained by mass and heat transfer. The physicochemical properties of powders were characterized in respect to moisture and protein content, particle distribution and mean diameter, bulk density and morphology
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Hubinger, Miriam Dupas, 1957-
Orientador
Park, Kil Jin, 1950-2020
Coorientador
Trindade, Carmen Silvia Favaro
Avaliador
Netto, Flavia Maria, 1957-
Avaliador
Cunha, Rosiane Lopes da, 1967-
Avaliador
Oliveira, Wanderley Pereira de
Avaliador
Estudos dos processos de hidrolise enzimatica e secagem por atomização para obtenção de hidrolisado proteico de frango em pó
Louise Emy Kurozawa
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Louise Emy Kurozawa
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