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http://hdl.handle.net/10773/4859
Title: | Gelificação de misturas proteínas do soro do leite - galactomananas : efeito do grau de ramificação do polissacarídeo |
Author: | Tavares, Cláudia Maria Machado |
Advisor: | Silva, José António Teixeira Lopes da |
Keywords: | Leite Proteínas Polissacarídeos Interacções proteína-plissacarídeos Gelificação |
Defense Date: | 2006 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | O objectivo do presente trabalho foi o estudo da influência da adição de
polissacarídeos neutros na gelificação das proteínas do soro do leite.
Os polissacarídeos estudados foram galactomananas com origem em farinhas
de alfarroba, guar e tara. A amostra de proteína estudada foi um isolado de
proteínas do soro do leite.
Para o estudo do efeito do grau de ramificação das galactomananas utilizaramse
as amostras obtidas de diferentes origens e também amostras com
diferentes graus de ramificação, mas com massa molecular semelhante,
obtidas por hidrólise enzimática das amostras originais com α-galactosidase. A
gama de razões manose/galactose estudada foi de 1,5 a 5,3.
O comportamento reológico das galactomananas em solução aquosa foi
estudado em regime de escoamento estacionário e em regime dinâmico.
Comparando as amostras de galactomananas com massa molecular
semelhante, verificou-se que a diminuição do grau de ramificação provocou um
aumento da viscosidade intrínseca e, igualmente, o aumento da viscosidade
aparente em regime concentrado.
Realizaram-se ensaios reológicos dinâmicos para avaliar o efeito da adição
das galactomananas na gelificação do isolado de proteínas do soro do leite em
solução aquosa, em condições de baixa força iónica e a dois valores diferentes
de pH: 5 e 7. Por observação visual constatou-se que os géis do isolado de
proteínas do soro do leite a pH7 apresentaram-se translúcidos e homogéneos,
tendo a opacidade aumentado com o aumento da quantidade de
polissacarídeo adicionado. A pH 5 os géis apresentaram-se completamente
opacos.
Em condições de pH neutro verificou-se que a adição destes polissacarídeos
aumentou os valores dos módulos de conservação e de perda do gel
produzido, dentro da gama de concentrações testada. Para além disso a
concentração crítica de proteína para a gelificação diminuiu, assim como a
temperatura de gelificação. Pelo contrário, a pH próximo do ponto isoeléctrico
das proteínas do soro do leite, o efeito da adição de galactomananas
dependeu da concentração de proteína. Para uma concentração mais alta de
proteína a adição de galactomananas teve um efeito semelhante ao verificado
a pH 7, enquanto que para concentrações mais baixas de proteína, dentro da
gama estudada, verificou-se o efeito contrário. Estes efeitos foram mais
pronunciados com o aumento da concentração dos polissacarídeos.
O efeito da razão manose/galactose foi quantitativamente e qualitativamente
insignificante para as amostras de galactomananas estudadas excepto para a
amostra de guar não modificada que apresentou, em termos quantitativos uma
influência menor que as restantes, na gelificação das proteínas do soro do leite
a pH 7.
vi
A microestrutura dos géis foi observada por técnicas microscópicas,
nomeadamente por microscopia confocal de varrimento de laser para os géis a pH
7 e microscopia electrónica de varrimento para os géis a pH 5. Estas técnicas
vieram confirmar algumas das conclusões que a reologia evidenciou.
A análise microscópica revelou sistemas com separação de fases. A pH 7 para as
concentrações mais baixas de galactomananas verificou-se a presença de uma
fase dispersa correspondente essencialmente a gotículas esféricas compostas
maioritariamente por polissacarídeo, e de uma fase contínua constituída
maioritariamente por proteína. À medida que a concentração de galactomanana
aumentou verificou-se o aumento das gotículas da fase dispersa, a sua
coalescência e tendência para a formação de uma fase contínua composta
maioritariamente por polissacarídeo, contribuindo para uma maior descontinuidade
da fase proteica gelificada Este efeito não se verificou para a amostra com a
menor razão manose/galactose.
A amostra de guar não modificada, aquela com menor razão manose/galactose,
exibiu uma menor influência, quando comparada com as outras galactomananas
estudadas, quer no comportamento viscoelástico dos géis de isolado de proteína
do soro do leite quer na sua organização microestrutural. The aim of the present work was to study the influence of the addition of neutral polysaccharides on the gelation of whey proteins. The studied polysaccharides were galactomannans from locust bean gum, guar gum and tara gum. The studied protein sample was a whey protein isolate. For the study of the effect of the galactomannan’s degree of branching we used galactomannans from different origins and also samples with different degrees of branching, but with similar molecular weight, obtained by contolled enzymatic hydrolysis of the original samples, with α-galactosidase. The range of manose-to-galactose ratio studied was from 1.5 to 5.3. The rheological behaviour of the galactomannans in aqueous solutions was studied in steady-shear flow and in dynamic shear. Comparing the samples with similar molecular weight, we verified that lowering the degree of branching, the intrinsic viscisity increased and also increased the apparent viscosity for the concentrated regime. Dynamic rheological tests were performed to evaluate the effect of the addition of galactomannans on the gelation of a whey protein isolate in aqueous solutions at low ionic strenght and at two different values of pH: 5 and 7. We observed by visual inspection that the whey protein gels, at pH7, were translucid and homogeneous and that the addition of the polysaccharides caused an increase in the gel turbidity. For pH 5 opaque coarse gels were obtained. In conditions of neutral pH we observed that higher elastic and viscous moduli were obtained with the addition of these polysaccharides, within the range of concentrations tested. Add to that, the critical gelation concentration of protein diminished, as well as the gelation temperature. However, when the pH was close to the isoelectric point of the whey proteins the effect of the polysaccharides was negative or positive depending on the protein concentration. For higher protein concentrations the effect of the addition of the galactomannans was similar to that at pH 7. However, for lower protein concentrations we verified the opposite effect. These efects were more pronounced for higher polysaccharide concentrations. Essentially, no observed quantitative and qualitative effects of the manose-togalactose ratio was for all galactomannan samples except for the unmodified guar sample, for wich the quantitative effect, on whey protein gelation at pH 7, was less pronounced. viii The gels’ microstructures were observed by microscopic techniques namelly by confocal laser scanning microscopy for the gels at pH 7, and scanning electron microscopy, for the gels at pH 5. These techniques confirmed some of the conclusions taken from rheology. Microscopic analysis revealed phase-separated systems. For pH 7 and at lower galactomannan concentrations the dispersed phase consisted basically in spherical droplets devoid of protein. As the concentration of galactomannans increased, a new continuous phase of polysaccharide was originated. This effect was not observed for the galactomannan sample with the smallest manose-togalactose ratio. |
Description: | Mestrado em Química de Produtos Naturais e Alimentos |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/4859 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DQ - Dissertações de mestrado |
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