Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/29435
Title: Efecto de la alta presión hidrostática y el ultrasonido de potencia en la funcionalidad tecnológica de las proteínas lácteas
Other Titles: Efeito da alta pressão hidrostática e de ultrassons de potência na funcionalidade tecnológica das proteínas lácteas
Author: Rodríguez Piedrahita, Ligia Inés
Advisor: Delgadillo Giraldo, Ivonne
Saraiva, Jorge
Keywords: Altas presiones hidrostáticas
Ultrasonido de potencia
Queso fresco
Modificación de proteínas
Petit Suisse
Gel proteico
Defense Date: May-2019
Abstract: Tecnologías como la alta presión hidrostática (HHP) y ultrasonido (UP) han emergido como alternativas a los procesos térmicos tradicionales, pues además de posibilitar la prolongación de la vida de estante en alimentos procesados, pueden hacerlo con menores cambios en los aspectos organoléptico y nutricional. Aunque la aplicación de tecnologías no térmicas en el campo de la industria alimentaria se ha enfocado en la conservación de alimentos, con el desarrollo de las tecnologías e investigación en torno a nuevas aplicaciones surgen otras aplicaciones para la industria. En este contexto, el objetivo de esta tesis doctoral fue la aplicación de alta presión hidrostática (HHP) en un rango entre 200 y 600 MPa con tiempos entre 5 y 20 min y ultrasonidos (UP) en un rango entre 128 y 218 W por tiempos entre 1 y 10 min para el desarrollo de productos lácteos, a través de la modificación funcional de las proteínas lácteas. La investigación se centró en la comprensión de los cambios en la estructura y las interacciones entre las proteínas y el agua, la capacidad de retención de agua y el efecto sobre la textura, el rendimiento de cuajado y la hidrofobicidad superficial. Para comprender los cambios en el nivel molecular, en las proteínas insolubles (caseínas) y en las proteínas solubles (proteínas de suero de leche), se utilizó espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier, FTMIR, se evaluaron alteraciones en la hidrofobicidad superficial usando un fluoróforo externo por acoplamiento químico, cambios en el tamaño de la micela por la medición del tamaño y potencial zeta, así como el estudio de la microestructura por microscopía SEM. Se encontró un efecto sobre el tamaño de partícula y la hidrofobicidad superficial de las caseínas y sobre la estructura secundaria de las proteínas del suero. Con base en estos resultados, se propuso el desarrollo de un queso tipo Petit Suisse aromatizado con frutas naturales bajo un diseño experimental de mezclas y con proteínas modificadas por la aplicación de altas presiones hidrostáticas, encontrando efectos sobre la cinética de fermentación y el comportamiento reológico que fueron ajustados a los modelos de Weibull y Weltmann respectivamente. Se propuso también el desarrollo de un gel de proteína para atletas de alto rendimiento, promoviendo el proceso de gelificación por interacciones entre proteínas y kappa carragenina por la aplicación de ultrasonidos y altas presiones hidrostáticas. Este estudio muestra que los cambios en las propiedades funcionales de las proteínas, por la aplicación de tecnologías de HHP y UP, se pueden utilizar en la fabricación de productos comerciales con propiedades físicas y nutricionales mejoradas.
Tecnologias como alta pressão hidrostática (HHP) e ultrassom (UP) têm surgido como alternativas aos processos térmicos tradicionais pois, além de aumentar a vida útil em alimentos processados, podem fazê-lo com pequenas alterações nos aspectos organolépticos e nutricionais. Embora a aplicação de tecnologias não térmicas no campo da indústria alimentar se tenha concentrado na preservação de alimentos, com o desenvolvimento de tecnologias e pesquisas em torno de novas aplicações, surgem outras oportunidades para a indústria. Nesse contexto, o objetivo desta tese de doutoramento foi o desenvolvimento de produtos lácteos, através da modificação funcional das proteínas do leite por aplicação de alta pressão hidrostática (PHH) em um intervalo entre 200 e 600 MPa, com tempos entre 5 e 20 min e ultrassons de potência (UP), numa faixa entre 128 e 218 W para tempos entre 1 e 10 min. A pesquisa concentrou-se em compreender as mudanças na estrutura e interações entre as proteínas e a água, a capacidade de retenção de água e o efeito na textura, o desempenho de coagulação e a hidrofobicidade superfícial. Para compreender as mudanças ao nível molecular, nas proteínas insolúveis (caseínas) e nas proteínas solúveis (proteínas do soro do leite), foi utilizada espectroscopia de infravermelho medio com transformada de Fourier (FTMIR), foram avaliadas as alterações na hidrofobicidade superficial por acoplamento químico com um fluoróforo externo, foram estudadas as mudanças na micela medindo o tamanho e o potencial zeta, bem como foi observada a microestrutura por microscopia SEM. Foram encontrados efeitos na estrutura secundária das proteínas do soro e no tamanho das partículas e na hidrofobicidade superficial das caseínas. Com base nestes resultados, propôs-se o desenvolvimento de um queijo Petit Suisse aromatizado com frutas naturais sob um delineamento experimental de misturas e usando proteínas modificadas pela aplicação de altas pressões hidrostáticas. Os efeitos encontrados efeitos no a cinética de fermentação e comportamento reológico ajustaram-se aos modelos de Weibull e Weltmann, respectivamente. O desenvolvimento de um gel de proteína para atletas de alto rendimento foi também proposto, promovendo o processo de gelificação por interações entre proteínas e kappa carragenina pela aplicação de ultrassom e altas pressões hidrostáticas. Este estudo mostra que mudanças nas propriedades funcionais das proteínas, pela aplicação das tecnologias HHP e UP, podem ser utilizadas na fabricação de produtos comerciais com propriedades físicas e nutricionais aperfeiçoadas.
URI: http://hdl.handle.net/10773/29435
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DQ - Teses de doutoramento

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