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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Cincia de Alimentos

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Ttulo [PT]: Propriedades de mistura de mucilagens obtidas da casca do psyllium (Plantago psyllium L) e da semente chia (Salvia hispanica L)
Ttulo [EN]: Properties of mucilage blends using psyllium husk (Plantago psyllium L) and chia seed (Salvia hispanica L
Autor(es): Mariana Menconi Chinellato
Palavras-chave [PT]:

Cincias de alimentos. Interaes de microestruturas. Vegetais. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Hydrocolloid. TGA. DSC. Viscosity. ATR. Brazil.
Titulao: Mestre em Cincias de Alimentos
Banca:
Antonio Roberto Giriboni Monteiro [Orientador] - UEM
Grasiele Scaramal Madrona - UEM
Tatiana Colombo Pimentel - IFPR
Resumo:
Resumo: Os hidrocoloides so amplamente utilizados na indstria alimentcia uma vez que estes possuem a capacidade de reter gua, so notveis espessantes e geleificantes, tm a capacidade de controlar sinrese e tambm controlam e estabilizam emulses. A casca de psyllium e as sementes de chia so fontes desses hidrocoloides e as propriedades fsico-qumicas de suas mucilagens transformaram estes em emergentes ingredientes para a substituio de gordura na fabricao de pes, bolos e sobremesas. Alguns tipos de gel de polissacardeo podem ter interaes fracas que, em alguns casos, so reforadas pela utilizao de misturas de polissacardeos chamados gis mistos. Um exemplo o caso de solues diludas de goma de alfarroba e xantana, que no apresentam a tenso de cisalhamento significativa, mas em conjunto o fazem. Este trabalho prope uma investigao das propriedades das mucilagens de chia e de psyllium quando misturadas em diferentes propores e tambm verifica se h alterao dessas caractersticas quando essas mucilagens so extradas em conjunto. Psyllium husk (P) and chia seed (C) das respectivas espcies Plantago psyllium L e Salvia hispanica L, foram obtidos em um mercado local e enviados ao Laboratrio de Tecnologia de Cereais para serem armazenados em condies normais ambientes. A extrao das mucilagens consistiu em um mtodo aquoso. Temperatura, tempo e proporo de gua/sementes foram fixadas com base em trabalhos anteriores da literatura. Foram utilizados dois mtodos diferentes para combinar as mucilagens: mistura e extrao combinada onde as matrias primas foram adicionadas em um mesmo sistema de extrao. Fatores como o contedo total de carboidratos, oBrix, pH, capacidade de reteno de leo e perda por solubilidade foram usados para investigar as interaes das mucilagens. Foi tambm levantado o perfil dessas misturas de mucilagens quanto as caractersticas trmicas (TGA e DSC), a viscosidade e o espectro de reflexo total atenuada (ATR). A fim de comparar amostras, anlise de varincia (ANOVA) seguida pelo teste de Tukey, foi utilizada permitindo distinguir os tratamentos a um nvel de significncia de 5%. O rendimento de extrao aquosa das mucilagens de chia, psyllium mucilagem combinada foram, respectivamente, 9,03% da massa seca semente de chia, 47,4% da massa seca de casca de psyllium e 21,98% da massa seca das sementes de chia seca mais psyllium. Parmetros da mucilagem reconstituda com pH, oBrix e capacidade de reteno de leo, no apresentaram diferena significativa entre as amostras. No que diz respeito ao teor de carboidratos, T5 apresentou valores significativamente elevados (13,14 g/L) se comparado aos demais (8,25). A mucilagem de psyllium resultou em uma solubilidade de 6,98% (T1), enquanto a chia foi de 51,26% (T5). Sendo assim, ao que parece o psyllium utiliza a maior parte da sua mucilagem para formar a cadeia gel enquanto a mucilagem de chia pode perder a maior parte desta aps a centrifugao. Teste de solubilidade permitiu inferir que a fraco combinada consistente com uma mistura de mucilagens na proporo de 32% psyllium e 67% chia. O TGA das amostras mostrou efeitos trmicos que se assemelham ao de hidrogis naturais. Uma perda endotrmica precoce atribui-se perda de humidade absorvida. Foram observados dois estgios de decomposio para todas as amostras. O primeiro e principal responsvel pela quebra da cadeia de olmero. A segunda etapa de decomposio caracterizada por uma curva decrescente at a temperatura final de 600oC. A mdia geral das amostras quanto ao teor de cinzas foi 38,68%. Quanto a viscosidade, todas as amostras apresentaram um comportamento de reduo da viscosidade a medida que se aplicou a taxa de cisalhamento. Trs pontos da taxa de cisalhamento (2.72 s-1, 7.82 s-1 e 14.96 s-1 13 foram comparados. Uma vez que a concentrao de mucilagens chia levantada, a viscosidade tem uma tendncia de queda de T1 para T5. T6 apresentou um comportamento inesperado apresentando valor mais elevado do que as outras misturas. A extrao aquosa quando combinada age de forma diferente que o processo de mistura individual. Espectros similares aos da literatura foram obtidos com a tcnica de ATR para as mucilagens de psyllium e chia. Em geral, as bandas em certas regies emergem ou tornar-se mais visveis uma vez que se adiciona a mucilagem diferente. A amostra T6 no seguiu a tendncia das misturas e apresentou em grande parte das regies, espectros semelhantes ao da mucilagem do psyllium. Partindo do princpio que as estruturas moleculares, entre outros fatores, influenciam as propriedades de um gel polimrico, o ATR pode explicar o comportamento acima do esperado da viscosidade de T6 uma vez que este bem semelhante conformao de T1 (amostra de maior viscosidade). As propriedades das misturas das mucilagens de chia e psyllium se comportam de forma diferente ependendo da forma como so misturadas. Na extrao combinada a viscosidade resultou em um valor maior do que o esperado se destacando das demais misturas. medida que a indstria procura potencializar fatores, tais como o espessamento, sem fazer adio de ingredientes artificiais, o processo de extrao combinada pode revelar-se interessante neste caso. A anlise dos espectros do ATR foi uma ferramenta importante para investigar as causas da viscosidade elevada da amostra combinada, exibindo, em nvel molecular, as semelhanas estruturais com a molcula de psyllium.

Abstract: Hydrocolloids are widely used in food industry as they have ability to retain water, are notable thickeners and gelling, have capacity of synerese controlling and stabilize emulsions. Psyllium husk and chia seed are sources of those hydrocolloids and the physicochemical properties of their mucilage them an emerging ingredients in the manufacture of bread, cakes and desserts as substitute of fat ingredients. Some polysaccharide gels may have weak interactions that, in some cases, are strengthened by the use of mixtures of polysaccharides called mixed gels. An example is the case of dilute solutions of xanthan gum and locust beans, which do not exhibit significant shear stress, but together they do. AIMS. This thesis aimed to investigate the chia and psyllium mucilage properties when mixed in different proportions and also to check for changes in these features when these mucilage are extracted together. Psyllium husk (P) and chia seed (C) from the respectively species Plantago psyllium L and Salvia hispanica L, were obtained in a local market and sent to Cereals Technology laboratory to be storage under room temperature. The mucilage extraction consisted in an aqueous method. Temperature, time and seed/water ratio were settle based in the literature previous studies. Two different methods were used to join the mucilage: blending and combining water extraction in which the raw materials were added and extracted together. Six treatments using mucilage powders of psyllium husk (P) and chia seed (C) were prepared. The blending range was: (T1) 100% P; (T2) 75% P, 25% C; (T3) 50% P, 50% C; (T4) 25% P, 75% C and (T5) 100% C. The combined mucilage was denominated T6. For a complete homogenization, each treatment was dissolved in distilled water, scattered using a mixer, and freeze-dried for 48 hours (-50oC). Factors such as total carbohydrate content, oBrix, pH, oil holding capacity, loss of solubility were used to investigate the mucilage interactions. The mucilage blends profile were also raised as the thermal characteristics, viscosity and the attenuated total reflection (ATR) spectra. In order to compare samples, analysis of variance (ANOVA) followed by the Tukey test allowed the distinction of the treatments to 5% significance level. The aqueous extraction yield for chia, psyllium and combined mucilage were respectively 9.03% of dry chia seed mass, 47.4% of dry psyllium husk mass and 21.98% of dry chia seed and dry psyllium husk mass. The pH, oBrix and oil-holding capacity showed no significant difference between the reconstituided samples. Regarding to carbohydrates content, T5 results were significantly higher than the others. The psyllium mucilage resulted in a solubility of 6.98% (T1) while the chia mucilage was 51.26% (T5). By this fact, psyllium uses most of its mucilage to form the gel chain while chia mucilage may loss the major part of it after centrifugation. Tests conducted to conclude that the combined fraction is consistent with the individual mixed one in a proportion of 32% P and 67% C. The TGA plot of the samples showed thermal effects resembling to that of a natural hydrogel. An early endothermic loss assigned has been reported by the loss of absorbed moisture. Two stages of decomposition were observed for all samples. The first is responsible for the major breakdown of the polymer chain. The second decomposition stage is characterized by a decreasing curve up to the final temperature of 600oC. The char yield average was 38.68%. The mucilage of all treatments were found to have shear thinning properties. Three shear rate points (2.72s-1, 7.82s-1 and 14.96s-1) of the viscosity curve were compared. Once the chia mucilage concentration is raised, the viscosity has a downward trend from T1 to T5. SampleT6 presented unexpected behaviour presenting the highest viscosity value of the blends indicating that 11 aquous combined extration acts differently than blending process. Similar ATR spectra were obtained for psyllium and chia mucilage on previous studies. In general, the bands in certain regions emerge or become more visible as it adds the different mucilage. Sample T6 did not follow the trend of the mixtures and presented in most regions similar spectra to the psyllium mucilage. Assuming that the molecular structure, among other factors, influences the properties of a polymeric gel, the ATR spectra may explain the T6 viscosity behavior above expectation since it conformation is similar to T1. Blending chia and psyllium mucilage behaves differently than the combined extraction as the viscosity resulted of combined mucilage was higher than expected being the highlight of this work. As the industry seeks to leverage factors, such as thickening, without adding artificial ingredients, combined extraction process may prove to be interesting in this case. The ATR spectra was an important tool to investigate the causes of the increased viscosity by displaying, on the molecular level, the similarities with the highest viscosity samples structures.
Data da defesa: 2016
Cdigo: vtls000222629
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2016
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Antonio Roberto Giriboni Monteiro
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Cincias Agrrias
Nvel: Dissertao (mestrado em Cincias de Alimentos)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Cincias de Alimentos

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Artigo Mestrado Mariana.pdf
Tamanho: 2928 Kb (2998061 bytes)
Criado: 06-07-2016 08:25
Atualizado: 06-07-2016 08:53
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