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Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Elke Jurandy Bran Nogueira Cardoso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: O desenvolvimento de polímeros biodegradáveis tem como objetivo contribuir com a redução do volume de lixo plástico descartado no meio ambiente. Em vista disso, a utilização de polímeros naturais na confecção de blendas tem proporcionado o aproveitamento de recursos de fontes renováveis como e o caso do amido e da soja. Nesse trabalho, dando continuidade as pesquisas realizadas anteriormente no grupo de materiais biodegradáveis da Profa. Lucia H. Innocentini-Mei (FEQ/UNICAMP),foram utilizadas blendas a base de poli (e-caprolactona), amido de milho modificado, proteína isolada de soja (PIS) e sorbitol. As blendas foram preparadas através de extrusão em extrusora mono-rosca e prensagem a quente e as amostras assim obtidas foram submetidas a caracterização e estudo da biodegradação em diferentes solos, com o apoio do Laboratório de Microbiologia do solo da ESALQ/USP, sob a supervisão da Profa. Elke J.B. Cardoso. A caracterização dos materiais obtidos deu enfoque as propriedades térmicas, mecânicas, morfológicas e capacidade de biodegradação em solos de diferentes texturas, e com ou sem a adição de N-fertilizante. Observou-se que a incorporação de amido modificado e proteína isolada de soja foram responsáveis pela redução das propriedades térmicas e mecânicas dos materiais, mas, para muitas aplicações estas propriedades não são requisitos indispensáveis. Com relação à proteína isolada de soja, esta proporcionou a redução da relação carbono/nitrogênio (C/N) da blenda como esperado, atributo que foi decisivo durante o processo de biodegradacao das formulacoes em diferentes solos. A mineralizacao das formulações foi maior em solo de textura arenosa, com maior conversão de carbono a dióxido de carbono (CO2); por outro lado, o solo de textura argilosa não apresentou taxas altas de conversão de carbono a dióxido de carbono para as blendas, mas foi mais eficiente na formação de biomassa microbiana, comparado ao solo arenoso. Abstract: The development of biodegradable polymers came to reduce the volume of plastic waste discarded in the environment. As a result, the use of natural polymers in the manufacture of blends has provided the use of renewable resources such as starch and soy. In this work, continuing the research done previously in the biodegradable materials group of School of Chemical Engineering School at State University of Campinas/ Brazil, supervised by Prof. Lucia H. Innocentini-Mei, blends of poly (e-caprolactone)/modified starch, soy protein isolate (SPI) and sorbitol were prepared by extrusion in single-screw extruder and hot pressing machine. The samples obtained were subjected to characterization and study of biodegradation in different soils, with the support of the Laboratory of Soil Microbiology (ESALQ/USP), under the supervision of Professor Elke J. B. N. Cardoso. The characterization of the material has focused on thermal, mechanical and morphological properties, and also on the biodegradation capacity in soils of different textures, and with or without the addition of N-fertilizer. It was observed that the incorporation of modified starch and soy protein isolate were responsible for the reduction of thermal and mechanical properties of materials but, for many applications, these properties are not necessaries. With respect to soy protein isolate (SPI), it reduced the carbon / nitrogen (C/N) of the blend as expected, an attribute which was decisive in the process of biodegradation of the studied formulations in different soils. Mineralization of the formulations was higher in sandy soil, with the higher conversion of carbon to carbon dioxide (CO2) compared to the clay soil, which did not show high rates of conversion but was more efficient in the formation of microbial biomass. Doutorado Ciência e Tecnologia de Materiais Doutor em Engenharia Química

O impacto ambiental causado pela alta demanda de embalagens provenientes de polímeros sintéticos não biodegradáveis é um grave problema que tem demandado atenção de toda a comunidade científica. Desta forma, polímeros derivados de recursos naturais biodegradáveis tem atraído grande atenção nos últimos anos, sendo considerados potenciais substitutos aos polímeros usados atualmente. A proteína isolada de soja (PIS), subproduto da indústria de óleos vegetais, tem sido considerada uma forte candidata para a produção de embalagens biodegradáveis devido as suas boas propriedades de formação de filme e de barreira a gases. No entanto, suas propriedades de solubilidade e barreira à água ainda são insuficientes para sua aplicação comercial. Em vista disto, o estudo de soluções que possibilitem a redução da hidrofilicidade dos filmes produzidos com esta é necessário. Neste trabalho objetivou-se o desenvolvimento de filmes a base de PIS além da avaliação de duas estratégias de modificação da hidrofilicidade destes. Este estudo foi dividido em duas etapas, sendo a primeira uma etapa preliminar voltada à definição das condições de processamento por casting e do teor ideal do plastificante glicerol para a produção dos filmes e a segunda foi focada na adição de aditivos para modificação da hidrofilicidade dos filmes. Nos estudos preliminares foi demonstrado que a temperatura apresenta maior efeito sobre as propriedades dos filmes do que o tempo de mistura da solução, sendo que as condições ideais de produção dos filmes foram definidas como 75°C e 60 minutos de mistura em pH alcalino. Observou-se também nesta etapa que teor ideal de plastificante foi de 20% de glicerol no qual foi possível obter um bom efeito de plastificação sem elevar muito a hidrofilicidade do filme. Nesta etapa, pode-se verificar que ambos os óleos possibilitam a redução da absorção de umidade dos filmes e que estes apresentam fortes interações com a proteína, sendo estas mais pronunciadas para o OL, devido a forte presença de instaurações nas cadeias dos ácido graxos que o compõem. Definiu-se o teor de 3% como o teor ideal para adição de ambos os óleos. A segunda estratégia avaliou o uso de ácido tânico (AT) para reticular a cadeia da proteína e assim reduzir a interação desta com a água. Avaliaram-se os teores de 5, 10, 15 e 20% de AT. Foi observada a formação de pontos de reticulação com todos os teores de AT adicionados, sendo possível reduzir significativamente a solubilidade dos filmes e alterar suas propriedades mecânicas. O teor de 20% de AT foi definido como o ideal por reduzir a solubilidade dos filmes em cerca de 74%, mesmo que com este a flexibilidade dos filmes tenha sido reduzida. Por fim foi avaliada a interação dos óleos e o AT em seus teores ideais, sendo possível verificar um efeito sinérgico sobre as propriedades com a adição de AT e OL, onde se obteve uma redução significativa da solubilidade e da absorção de umidade dos filmes, além de uma elevação da resistência a tração sem prejudicar de forma significativa a elongação dos filmes. Por fim concluiu-se que a utilização em conjunto do OL e do AT possibilita a obtenção de filmes com propriedades interessantes para a aplicação em embalagens. The environmental impact caused by the high demand for packaging from synthetic non- biodegradable polymers is a serious problem that has demanded attention from the entire scientific community. Thus, polymers biodegradable derived from natural resources have drawn great attention in recent years, these have been considered potential substitutes for the currently used polymers. Soy protein isolated (SPI), co-product from the vegetable oil industry, has been considered a strong candidate for the production of biodegradable packaging due to its good film-forming and gas barrier properties. However, SPI's water solubility and water barrier properties are still insufficient for its commercial application. Because of this, the study of solutions to reduce the hydrophilicity of these films is necessary. This work aimed to develop films based on PIS in addition to the evaluation of two strategies for modifying their hydrophilicity. This was divided into two stages, the first being a preliminary stage to evaluate the conditions and the ideal content of the plasticizer glycerol for the production of the films, the second stage was focused on the addition of additives to modify the hydrophilicity of the films. In preliminary studies it was demonstrated that the temperature has a greater effect on the properties of the films than the mixing time of the solution, being that the ideal conditions of production of the films were defined as 75 ° C and 60 minutes of mixing in alkaline pH. It was also observed at this stage that the ideal plasticizer content was 20% of glycerol by weight of SPI because with this it was possible to have a good plasticization effect without increasing the hydrophilicity of the film. The first strategy studied in the second stage of this work was the evaluation of the use of vegetable oils, coconut oil (CO) and linseed oil (LO) as hydrophobic agents. The addition of 1, 3 and 6% of oils was evaluated. In this step, it can be verified that both oils allowed the reduction of moisture absorption of the films and that they present strong interactions with the protein chain, which were more pronounced for linseed oil, due to the strong presence of unsaturation in the fatty acid chains that compose it. The 3% content was defined as the ideal content for adding both oils. The second was to evaluate the use of tannic acid (TA), a natural phenolic compound, to cross-linked the protein chain and reduce the protein's interaction with water. The levels of 5, 10, 15 and 20% of TA were evaluated. The formation of crosslinking points was observed with all the contents of TA added, significantly reducing the solubility of the films and changing their mechanical properties. The 20% AT content was defined as ideal because it reduced the solubility of the films by 74%, although the flexibility of the films was reduced. Finally, the interaction of oils and TA in their ideal levels was evaluated. It was possible to verify a synergistic effect on the properties with the addition of TA and linseed oil, where a significant reduction in the solubility and moisture absorption of the films was obtained. An increase in tensile strength was also obtained without significantly reducing the elongation of the films. Finally, it was concluded that the use of LO and AT concomitantly makes it possible to obtain films with interesting properties for packaging applications.

The objective of this study was to evaluate the effect of different protein sources incorporated into milk to produce low-fat yogurt (LF-yogurt). Five treatments were used: YC – yogurt control (without protein supplementation), YM – yogurt with milk powder, YWP – yogurt with whey protein, YSP – yogurt with soy protein, and YSF – yogurt with soy flour. Microbiological counts of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus, pH, lactic acid and changes in rheological and structural properties (firmness, color, microstructure and syneresis) were followed throughout 28 days of storage. Antioxidant capacity (DPPH and ABTS assay) and total phenolic compounds were also analyzed. Addition of different ingredients influenced S. thermophilus and L. bulgaricus CFU counts. LF-yogurts supplemented with milk powder, soy flour and soy protein were firmest, and yogurts supplemented with milk powder and soy flour had the least syneresis. LF-yogurts with soy flour were darker, redder and yellower, contained more polyphenols and exhibited higher antioxidant activity. Thus, supplementation of LF-yogurt with soy is interesting since it confers functional activity to the yogurt and also modify its technological properties. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de diferentes fuentes de proteínas incorporadas a la leche para producir yogur bajo en grasa. Se utilizaron cinco tratamientos: YC - yogur control (sin suplementación proteica), YM - yogur con leche en polvo, YWP - yogur con proteína de suero, YSP - yogur con proteína de soja y YSF - yogur con harina de soja. Los recuentos microbiológicos de Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus, pH, acidez y cambios en las propiedades reológicas y estructurales (firmeza, color, microestructura y sinéresis) fueron monitoreados durante 28 días de almacenamiento. También se analizó la capacidad antioxidante (ensayo DPPH y ABTS) y compuestos fenólicos totales. La adición de diferentes ingredientes influyó en el recuento de FQ de S. thermophilus y L. bulgaricus. Los yogures suplementados con leche en polvo, harina de soja y proteína de soja fueron los más firmes, y los yogures suplementados con leche en polvo y harina de soja tuvieron menos sinéresis. Los yogures con harina de soja se volvieron más oscuros, más rojos y más amarillos, contenían más polifenoles y exhibieron una mayor actividad antioxidante. Así, resulta interesante la suplementación del yogur con soja, ya que confiere actividad funcional al yogur y también modifica sus propiedades tecnológicas. O objetivo desde estudo foi avaliar o efeito de diferentes fontes de proteína incorporadas ao leite para produzir iogurte desnatado. Foram utilizados cinco tratamentos: YC - iogurte controle (sem suplementação proteica), YM - iogurte com leite em pó, YWP - iogurte com proteína de soro de leite, YSP - iogurte com proteína de soja e YSF - iogurte com farinha de soja. Contagens microbiológicas de Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus, pH, acidez e mudanças nas propriedades reológicas e estruturais (firmeza, cor, microestrutura e sinérese) foram acompanhadas ao longo de 28 dias de armazenamento. A capacidade antioxidante (ensaio DPPH e ABTS) e os compostos fenólicos totais também foram analisados. A adição de diferentes ingredientes influenciou a contagem de UFC de S. thermophilus e L. bulgaricus. Os iogurtes suplementados com leite em pó, farinha de soja e proteína de soja foram os mais firmes, e os iogurtes suplementados com leite em pó e farinha de soja tiveram menos sinérese. Os iogurtes com farinha de soja ficaram mais escuros, mais vermelhos e mais amarelos, continham mais polifenóis e exibiam maior atividade antioxidante. Assim, a suplementação do iogurte com soja é interessante, pois confere atividade funcional ao iogurte e também modifica suas propriedades tecnológicas.

A indústria de alimentos está em constante evolução em resposta às necessidades do mercado consumidor. A produção de alimentos seguros e de melhor qualidade torna necessária a busca por tecnologias que preservem as qualidades sensoriais e nutricionais dos alimentos processados sem prejudicar suas propriedades organolépticas. A tecnologia do ultrassom possui uma abordagem segura e sua aplicação pode alterar a estrutura das proteínas modificando suas propriedades tecnológicas, este processo pode resultar em maior rendimento e redução de custos para a indústria. A proteína isolada de soja (PIS) é amplamente utilizada como ingrediente alimentar devido ao seu potencial para substituir proteínas de custo mais elevado e manter as características do produto. Conhecer suas propriedades tecnológicas é importante para analisar sua possível utilização pela indústria. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades tecnológicas da PIS, comercializada como aditivo alimentar para a indústria de produtos cárneos, quando submetida ao tratamento de ultrassônico de 35 kHz em diferentes amplitudes, tempos de exposição, temperaturas e concentrações. Para avaliar a influência do ultrassom montou-se um planejamento experimental utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Avaliou-se a umidade, o pH, o potencial de oxidação-redução, a capacidade de retenção e água (CRA), a capacidade de retenção de gordura (CRG), a atividade emulsificante (AE), a estabilidade da emulsão (EE), a capacidade espumante (CE) e a atividade antioxidante (AA) da proteína. As análises de umidade, pH e AE apresentaram interações significativas entre as variáveis independentes de concentração, temperatura e amplitude. Os resultados de CRA e CRG foram inferiores aos resultados da amostra controle, porém nas análises de AE e EE foram obtidos resultados superiores aos da amostra controle que sugerem efeitos positivos da aplicação do US de alta intensidade. A indústria de alimentos está em constante evolução em resposta às necessidades do mercado consumidor. A produção de alimentos seguros e de melhor qualidade torna necessária a busca por tecnologias que preservem as qualidades sensoriais e nutricionais dos alimentos processados sem prejudicar suas propriedades organolépticas. A tecnologia do ultrassom possui uma abordagem segura e sua aplicação pode alterar a estrutura das proteínas modificando suas propriedades tecnológicas, este processo pode resultar em maior rendimento e redução de custos para a indústria. A proteína isolada de soja (PIS) é amplamente utilizada como ingrediente alimentar devido ao seu potencial para substituir proteínas de custo mais elevado e manter as características do produto. Conhecer suas propriedades tecnológicas é importante para analisar sua possível utilização pela indústria. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades tecnológicas da PIS, comercializada como aditivo alimentar para a indústria de produtos cárneos, quando submetida ao tratamento de ultrassônico de 35 kHz em diferentes amplitudes, tempos de exposição, temperaturas e concentrações. Para avaliar a influência do ultrassom montou-se um planejamento experimental utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Avaliou-se a umidade, o pH, o potencial de oxidação-redução, a capacidade de retenção e água (CRA), a capacidade de retenção de gordura (CRG), a atividade emulsificante (AE), a estabilidade da emulsão (EE), a capacidade espumante (CE) e a atividade antioxidante (AA) da proteína. As análises de umidade, pH e AE apresentaram interações significativas entre as variáveis independentes de concentração, temperatura e amplitude. Os resultados de CRA e CRG foram inferiores aos resultados da amostra controle, porém nas análises de AE e EE foram obtidos resultados superiores aos da amostra controle que sugerem efeitos positivos da aplicação do US de alta intensidade.

This study was carried out to evaluate the effect of supplements with isolated soy protein, brewer's yeast, a mixture of isolated soy protein with brewer's yeast, linseed oil, palm oil and mixture of linseed oil with palm oil in the production of royal jelly by Africanized honeybee colonies. Total royal jelly production was higher (p < 0.05) in colonies fed with isolated soy protein and brewer's yeast (11.68 g colony-1), followed by linseed oil and palm oil (11.30 g colony-1) and palm oil (9.61 g colony-1), being higher than control I (6.35 g colony-1), and II (6.95 g colony-1). The results demonstrated that the supplementation with a mixture of linseed oil plus palm oil, and isolated soy protein plus brewer's yeast is recommended to increase the royal jelly production on a commercial scale. Besides becoming an important tool for beekeepers by increasing the production, it also contributes to improve the acceptance rate of grafted larvae. Este estudo foi realizado para avaliar o efeito de suplementos elaborados com proteína isolada de soja, levedo de cerveja, mistura de proteína isolada de soja com levedo de cerveja, óleo de linhaça, óleo de palma e mistura de óleo de linhaça com óleo de palma na produção de geleia real por colônias de abelhas africanizadas. O total de geleia real produzida foi superior (p < 0,05) nos tratamentos com proteína isolada de soja e levedo de cerveja (11,68 g colônia-1), seguido do suplemento óleo de linhaça e palma (11,30 g colônia-1) e suplemento palma (9,61 g colônia-1), sendo estes superiores aos tratamentos-controle I (6,35 g colônia-1) e II (6,95 g colônia-1). Essas observações demonstraram que a suplementação feita com uma mistura de óleo de linhaça e de palma, e proteína isolada de soja e levedo de cerveja poderiam ser recomendadas para aumentar a produção de geleia real em escala comercial, além de se tornar uma importante ferramenta para os apicultores, por aumentar a produção, contribuir para aumentar a taxa de aceitação das larvas transferidas.

Um experimento foi conduzido utilizando-se a técnica semiautomática de produção cumulativa de gás in vitro com o objetivo de avaliar a combinação da suplementação energética com a proteica em dietas à base de um volumoso de baixa qualidade, feno de capim-tifton (Cynodon dactylon L.), com 7,69% de proteína bruta, 70,34% de fibra em detergente neutro e 57,98% de digestibilidade in vitro da matéria orgânica. Foram avaliadas duas fontes de proteína degradável no rúmen (ureia ou proteína isolada de soja); quatro níveis de grão de milho moído (0, 20, 40 e 60%) e quatro níveis suplementares de proteína degradável no rúmen (0; 2,8; 5,6 e 8,4%) em delineamento completamente casualizado em um fatorial 2 × 4 × 4. A digestibilidade in vitro da matéria orgânica aumentou linearmente em resposta à inclusão de milho com inclinação maior utilizando proteína isolada de soja. O fator de partição foi superior com proteína isolada de soja e foi detectado aumento linear em resposta ao aumento da proteína degradável com 20% de milho. A produção máxima de gás da fração de rápida (A) e de lenta (D) degradação aumentou linearmente em resposta à inclusão de milho, com proteína isolada de soja, e quadraticamente com ureia. A taxa de degradação de A aumentou com a inclusão de até 20% de milho e a taxa de degradação de D foi maior com ureia. O lag-time de A aumentou linearmente em resposta a inclusão de milho e no lag-time de D foi observada diminuição com até 20% de milho sem alterações em níveis superiores. A suplementação com até 60% de milho moído foi benéfica para a digestibilidade de dietas com volumoso de baixa qualidade. A associação entre energia e proteína foi benéfica em alguns parâmetros estudados. A ureia gerou melhores respostas em níveis moderados de grão de milho moído. It was conducted an experiment using the semi-automatic in vitro cumulative gas production with the objective of evaluating the combination of energy and protein supplementations in diets based on low quality roughage, Tifton hay (Cynodon dactylon L.), with 7.69% of crude protein; 70.34% of neutral detergent fiber and 57.98% of organic matter in vitro digestibility. It was evaluated two sources of rumen degradable protein (urea or isolated soybean protein); four levels of ground corn grain (0, 20, 40 and 60%) and four supplementary levels of rumen degradable protein (0; 2.8; 5.6 and 8.4%) in complete random design in a 2 × 4 × 4 factorial arrangement. The organic matter in vitro digestibility increased linearly in response to grain corn inclusion with a greater slope by using isolated soybean protein. The partitioning factor was higher with isolated soybean protein and it was detected a linear increase in response to increasing rumen degradable protein with 20% of grain corn. The maximum gas production of the fraction of fast (A) and slow (D) degradation increased linearly in response to the grain corn inclusion, with isolated soybean protein, and it quadratically increased with urea. The A degradation rate was increased with inclusion of up to 20% of grain corn and the degradation rate of D was higher with urea. The A lag-time increased linearly with the inclusion of grain corn and in the D lag-time it was observed a decrease with up to 20% of grain corn unchanged at high levels. The supplementation with up to 60% of grain corn was beneficial to digestibility of diets with low quality roughage. The association between energy and protein supplementation was positive in some studied parameters. Urea gave better responses at moderate levels of ground grain corn.

Um experimento foi conduzido utilizando-se a técnica semiautomática de produção cumulativa de gás in vitro com o objetivo de avaliar a combinação da suplementação energética com a proteica em dietas à base de um volumoso de baixa qualidade, feno de capim-tifton (Cynodon dactylon L.), com 7,69% de proteína bruta, 70,34% de fibra em detergente neutro e 57,98% de digestibilidade in vitro da matéria orgânica. Foram avaliadas duas fontes de proteína degradável no rúmen (ureia ou proteína isolada de soja); quatro níveis de grão de milho moído (0, 20, 40 e 60%) e quatro níveis suplementares de proteína degradável no rúmen (0; 2,8; 5,6 e 8,4%) em delineamento completamente casualizado em um fatorial 2 × 4 × 4. A digestibilidade in vitro da matéria orgânica aumentou linearmente em resposta à inclusão de milho com inclinação maior utilizando proteína isolada de soja. O fator de partição foi superior com proteína isolada de soja e foi detectado aumento linear em resposta ao aumento da proteína degradável com 20% de milho. A produção máxima de gás da fração de rápida (A) e de lenta (D) degradação aumentou linearmente em resposta à inclusão de milho, com proteína isolada de soja, e quadraticamente com ureia. A taxa de degradação de A aumentou com a inclusão de até 20% de milho e a taxa de degradação de D foi maior com ureia. O lag-time de A aumentou linearmente em resposta a inclusão de milho e no lag-time de D foi observada diminuição com até 20% de milho sem alterações em níveis superiores. A suplementação com até 60% de milho moído foi benéfica para a digestibilidade de dietas com volumoso de baixa qualidade. A associação entre energia e proteína foi benéfica em alguns parâmetros estudados. A ureia gerou melhores respostas em níveis moderados de grão de milho moído.

Filés de peito de frango foram adicionados de salmouras contendo proteína isolada de soja (PIS), tripolifosfato de sódio (TPS) e sal (NaCl), com o objetivo de avaliar as características físico-químicas das carnes. Em cada um dos oito tratamentos realizados, trinta fi lés passaram por injeção em máquina múltiplo-injetora e posterior tambleamento, onde quantidades diferentes de PIS e de um preparado contendo 65% de TPS e 35% de sal foram adicionados. A PIS foi adicionada em proporções de 4% ou 8% e a mistura de TPS+sal foi adicionada em proporções de 5% ou 10%. Foram realizadas avaliações gravimétricas para obtenção do percentual de absorção de salmoura pelos cortes e, após o congelamento e armazenamento dos cortes, realizou-se análises físico-químicas de pH, umidade, proteína, extrato etéreo, resíduo mineral fi xo, sódio e fosfato. Para a avaliação estatística dos resultados, foi realizada a análise de variância (ANOVA) complementada pelo Teste de Comparações Múltiplas de Tukey. Os dados de absorção média nos oito tratamentos variaram de 6,70% a 9,24%. Quanto às análises físico-químicas, as amostras apresentaram resultados de pH que variaram de 5,96 a 6,28; umidade de 75,64g/100g a 77,34g/100g, proteína de 20,55g/100g a 21,68g/100g e relação umidade/proteína (RUP) de 3,49 a 3,75; extrato etéreo de 0,69g/100g a 1,47g/100g; resíduo mineral fi xo de 0,99g/100g a 1,67g/100g; sódio de 62,40mg/100g a 395,08mg/100g; e fosfato de 494,64mg/100g e 730,31mg/100g. Os dados de absorção não apresentaram diferença signifi cativa entre os tratamentos. As análises de umidade, proteína, RUP e gordura, apesar de fornecerem resultados diferentes significativamente (p

A incorporação e encapsulamento de fertilizantes em blendas poliméricas são métodos que podem ser usados para reduzir perdas e minimizar a poluição ambiental. Neste trabalho, blendas de Proteína Isolada de Soja (SPI) e Poli(ácido lático) (PLA) foram usadas para incorporar o fertilizante NPK (nitrogênio, fósforo e potássio) granular. A influência de concentração dos biopolímeros na mistura foi examinada por Calorimetria exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). A incorporação efetiva dos nutrientes no solo é dependente do controle da liberação dos mesmos. Porém as aplicações destes nutrientes estão relacionadas aos métodos e às condições do solo. Um método para reduzir perdas de nutrientes é a liberação controlada dos mesmos. Sendo assim, a preparação de blendas baseadas em biopolímeros constituídos de SPI e PLA, para a liberação controlada, se torna viável. SPI e PLA ou SPI, PLA e NPK foram misturados previamente com plastificante e processados através de mistura mecânica, em um misturador de alto torque do tipo Haake , a temperatura de processo foi mantida a 165 ºC durante 5 minutos à velocidade de 90 rpm. Estes parâmetros foram aplicados para todas as blendas. As blendas foram preparadas seguindo a razão SPI/PLA de 1,5, 2,3 e 4,0, usando diferentes porcentagens de plastificante (5 a 16%). Para a mistura que contém NPK o mesmo método foi utilizado. A adição do fertilizante ocorreu após da fusão do PLA. A taxa de liberação dos nutrientes foi calculada pela condutividade do sistema, decorrente da ionização dos sais dos fertilizantes. A concentração dos íons monitorados aumentou com o tempo, evidenciando a liberação dos fertilizantes. Os testes dinâmicos foram realizados sob agitação contínua com 100 mL de água, 1,6 ±0,2g de amostra e 180 horas. A taxa de liberação é uma função da morfologia das blendas e pode ser controlada pela porosidade das mesmas. O uso de blendas como veículo para o fertilizante diminui a liberação deste de forma apreciável (aproximadamente oito vezes) quando comparado ao componente puro. A redução acontece quando a fase amorfa aumenta, esta fase está relacionada à SPI. The incorporation and encapsulation of fertilizers in polymers blends are methods that can be used to reduce losses and to minimize environmental pollution. In this work, blends of Soy Protein Isolate (SPI) and Polylactide Acid (PLA) were used to incorporate the granular fertilizer NPK (nitrogen, phosphorus and potassium). The blends were obtained from mechanical mixture in a Haake´s high shear mixer. The influence of concentration of the biopolymers in the blends, was examined by differential scanning calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The morphology of the blends can control the diffusion of the fertilizers, also modulating the release. The effective incorporation of the nutrients to the soil is related to the control release control. However, the applications of these nutrients are linked to the methods and the soil conditions. One method for to reduce losses of nutrients is the slow-release. In this way, the preparation of biopolymers blends based in Soy Protein Isolate (SPI) and Polylactide Acid (PLA) for the controlled-release becomes viable. SPI and PLA or SPI, PLA and NPK were previously mixed whit plasticizers and submited to mechanical mixture, in a Haake high shear mixer. The process was performed at 165 ºC for 5 minutes at speed of 90 rpm. These parameters were applied for all blends containing SPI/PLA rate of 1.5, 2.3 and 4.0. For some blends 5 to 15% of plasticizer was added to study its effects. For the blend containing NPK the same method was utilized with addiction of the fertilizer, after the fusion of the PLA. The release rate of nutrients was estimated by the conductivity promoted by the ionization of thefertilizer salts. The ions concentration increase with time due to the release of the fertilizers. The dynamic tests were conducted in a beaker under continuously agitation with 100 mL of water, 1.6 ±0.2g. of sample and 180 hours. The release rate is a function of the blends morphology, and it can be controlled by the porosity. The use of blends as vehicle decreases the release of the fertilizer when compared to the pure component, for about eight times. The relationship increase with the amorphous phase which is related to the SPI.

Orientador: Florencia Cecilia Menegalli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: processo de aglomeração de alimentos é muito utilizado quando se deseja aumentar as propriedades de instantaneização de pós obtidos pela secagem em spray dryer. Os produtos obtidos pela secagem em spray são normalmente caracterizados como sendo finos, coesivos e por apresentar difícil fluidização. Deste modo, torna-se conveniente utilizar leitos fluidizados, vibrados ou pulsados, que resultem em um aumento da movimentação das partículas e homogeneidade do leito durante a fluidização, permitindo aglomerar produtos em pó oriundos da secagem em spray dryer. O objetivo deste trabalho foi estudar as mudanças nas propriedades físicas de polpa de acerola e de proteína isolada de soja em pó após o processo de aglomeração em leito fluidizado cônico, e verificar os efeitos do uso de diferentes frequências de pulsação do ar fluidizante durante o processo de aglomeração. A pulsação do ar foi realizada por meio da rotação de uma válvula esfera, instalada abaixo da placa distribuidora de ar. As condições ótimas de processo e os perfis de aumento de tamanho de partículas foram obtidos por meio de planejamentos experimentais e de ensaios de cinéticas de aglomeração. As variáveis de processo estudadas foram o tempo de processo, velocidade e temperatura do ar fluidizante, vazão de líquido ligante, pressão de atomização, altura do bico aspersor e massa de amostra. O produto aglomerado foi caracterizado pelos testes de diâmetro médio e distribuição de tamanho de partículas, tempo de instantaneização, solubilidade, morfologia e conteúdo de umidade. Durante a aglomeração, as partículas da matéria prima coalescem, formando grânulos grossos. A morfologia das partículas também é alterada com o aumento de tamanho. A forma das partículas finas são circulares e compactas, enquanto os aglomerados tendem a ser mais alongados e apresentam superfície irregular. Os produtos aglomerados apresentaram melhores propriedades de instantaneização, ou maior dispersabilidade em água, em relação à matéria-prima, proveniente da secagem em spray dryer Abstract: Fluid bed agglomeration is commonly used to improve the instant properties of spray-dried food powders. However, the fluidization of spray-dried particles is characterized by cracks and channels. Vibration or pulsation systems are frequently attached in the fluid bed equipments in order to improve the bed homogeneity and to allow the particles fluidization using lower fluidizing air flow. The aim of this work was to study the physical property modifications of soy protein isolate powder and acerola powder produced by a wetagglomeration process in a conical fluid bed, using fluidizing air pulsation for some runs. The equipment used was a batch-fluidized bed equipped with a rotating spherical valve installed below the air distribution plate that promotes the fluidizing air pulsation. Experimental designs and agglomeration kinetics were achieved in order to evaluate the optimal operational conditions and to study the particles growing behavior. The process variables studied were process time, fluidizing air temperature and velocity, atomized binder flow, atomization pressure, nozzle height and mass of sample. The product transformations were determined by an analysis of the particle diameter, size distribution, morphology and moisture content. During agglomeration, the raw particles coalesce, resulting in the formation of granules with increasing size, but morphological changes were also verified. The shape of the raw powder particles were circular and compact, while the agglomerated particles were elongated, wrinkled and showed tight solid bridges. The fluidization of spray-dried particles was enhanced with the pulsation system, resulting in higher fluid bed homogeneity and agglomerated products with narrows particle size distribution. The consolidation of small granules results in an improvement in the instant properties, increasing product wetting and dispersability in water Doutorado Doutor em Engenharia de Alimentos

Foram realizados dois experimentos para avaliar a formulação de rações para frangos de corte com redução do nível de proteína bruta (PB) e suplementadas com aminoácidos sintéticos, formuladas com base nos aminoácidos totais - AAT (experimento 1) ou digestíveis - AAD (experimento 2). Os experimentos foram conduzidos no período de 3 a 6 semanas de idade das aves. Em ambos os experimentos, os quatros níveis de PB foram: 20,8; 19,7; 18,6 e 17,5% PB. No experimento 2, também foram testados outros dois tratamentos com rações contendo 20,8 e 17,5% de PB e alta digestibilidade (ADig), à base de milho, farelo de soja, amido de milho e proteína isolada de soja. Nos dois experimentos, o consumo de ração não foi afetado pela redução de PB. No experimento 1, o ganho de peso (GP), a conversão alimentar (CA) e os rendimentos de peito e de coxa foram afetados negativamente pela redução dos níveis de PB, enquanto, no experimento 2 estas variáveis não foram influenciadas. No entanto, em ambos os experimentos, na semana de 21 a 28 dias, o GP e a CA foram influenciados negativamente pela redução dos níveis de PB na ração. Com o decréscimo no nível de PB, a digestibilidade da matéria seca (MS) e da matéria orgânica (MO) aumentou no experimento 2, em virtude da menor inclusão de farelo de soja. Em ambos os experimentos, a retenção relativa de proteína foi superior para rações com baixos níveis de PB. No experimento 2, apesar de os níveis de PB não terem influenciado o desempenho, a ração de ADig proporcionou maior digestibilidade da MO e tendência à maior digestibilidade da MS. As rações com 17,5% PB e ADig promoveram balanço mais positivo e maior retenção relativa de proteína em comparação às de digestibilidade padrão. Considerando todos os resultados, a formulação de rações com AAD mostrou vantagens em relação aos AAT. Two experiments (Exp) were carried out to evaluate diets for broilers formulated with reducing crude protein (CP) level, supplemented with synthetic amino acids, formulated based on total amino acids (TAA) (Exp 1) or digestible AA (DAA) (Exp 2). The experiments conducted in the period from 3 to 6 weeks of age of the birds. In both experiments, the four levels of CP were: 20.8, 19.7, 18.6 and 17.5% CP. In the Experiment 2, two other treatments were added: diets containing 20.8 and 17.5% CP and high digestibility (HD), based on corn, soybean meal, corn starch and soy protein isolate. In both experiments, the feed intake was not affected by CP decreasing. In Exp1, weight gain (WG), feed conversion (FC), breast and drumstick yield were negatively affected by CP reduction, meanwhile in Exp 2 those variables were not affected. However, in both experiments, in the week from 21 to 28 days of age, WG and FC were negatively influenced by CP decrease. As the CP levels decrease, the dry matter (DM) and organic matter (OM) digestibility increased in the Exp 2, due to the smaller inclusion of soybean meal. In both experiments, the relative protein retention was greater for rations with low CP levels. In Exp 2, although of the different CP levels did not affect the performance, the Hdig diets promoted higher OM digestibility and tended to have higher DM digestibility. The rations with 17.5%CP level and HDig promoted a more positive protein balance and higher relative protein retention as compared to the standard digestibility. Considering all the results, formulation with DAA showed advantages related to TAA.

Recentes estudos têm vinculado a ingestão de dietas à base de proteína de soja com a redução de fatores de risco para doenças cardiovasculares. Esse efeito vem sendo diretamente relacionado às isoflavonas da soja, encontradas principalmente sob as formas genisteína, daidzeína e gliciteína. Um dos objetivos deste estudo foi analisar o conteúdo de isoflavonas em dois produtos derivados da soja e sua ef icácia como antioxidantes in vitro e investigamos, também, o efeito in vivo do tratamento com dieta à base de proteína de soja, durante 9 semanas, em ratos submetidos ao modelo animal de infarto do miocárdio. O conteúdo de isoflavonas foi analisado no gérmen de soja (GS) e na proteína isolada de soja (PIS) através de HPLC. A qualidade e a quantidade de antioxidantes presentes nas amostras foram quantif icadas pelos métodos de reatividade antioxidante total (TAR) e de capacidade antioxidante total (TRAP). Foi analisado o poder antioxidante do GS e da PIS medindo-se o percentual de inibição da lipoperoxidação (LPO) pelo método de TBA-RS em homogeneizado de fígado de ratos submetidos a um sistema gerador de radicais livres in vitro. Identif icamos que o GS apresentou 9 vezes mais quantidade de daidzina do que a PIS que, por sua vez, apresentou 4,5 vezes mais quantidade de genisteína do que o GS. O GS mostrou reatividade antioxidante total três vezes maior do que a PIS, mas ambos os produtos apresentaram os mesmos níveis de antioxidantes. Os dois produtos inibiram a LPO na mesma proporção (81% e 79%, para GS e PIS, respectivamente). Na investigação in vivo, foram utilizados ratos Wistar machos que receberam água e dieta contendo PIS ou caseína (17% de proteína) ad libitum , a partir da 3ª semana até a 12ª semana de vida, subdivididos em 6 grupos: Caseína Controle: submetidos à cirurgia f ictícia de infarto do miocárdio, alimentados com dieta à base de caseína. Caseína Infarto25%: submetidos ao modelo animal de infarto do miocárdio, com área de infarto superior a 25%, alimentados com dieta à base de caseína. Soja Controle: submetidos à cirurgia f ictícia de infarto do miocárdio, alimentados com dieta à base de PIS. Soja Infarto25%: submetidos ao modelo animal de infarto do miocárdio, com área de infarto superior a 25%, alimentados com dieta à base de PIS. A cirurgia de infarto foi realizada na quinta semana de tratamento e, quatro semanas após a cirurgia, os animais foram submetidos ao cateterismo cardíaco para avaliação hemodinâmica da pressão sistólica do ventrículo esquerdo (PSVE), pressão diastólica f inal do ventrículo esquerdo (PDFVE), índices de contratilidade e relaxamento (+dP/dt) e a pressão aórtica média (PAM). Imediatamente após a avaliação hemodinâmica, os animais foram sacrif icados por decapitação, o coração foi extraído e determinada a área de infarto. O fígado, os pulmões e o tecido adiposo abdominal (gordura perirrenal, epididimal e mesentérica) e tecido adiposo marrom (da região interescapular) foram dissecados e pesados e o nível de congestão hepática e pulmonar determinado. Foram coletadas amostras de sangue para a realização das medidas de concentração plasmática de nitritos e nitratos, e em eritrócitos foram feitas medidas de lipoperoxidação (LPO) e de enzimas antioxidantes: catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx). Em homogeneizado de músculo cardíaco, foram realizadas as técnicas de determinação da quimiluminescência (QL), da concentração de carbonilas e da atividade das enzimas: CAT, SOD e GPx. Os animais infartados alimentados com caseína apresentaram hipertrof ia cardíaca, congestão hepática e pulmonar, aumento da PDFVE e da –dP/dt, diminuição da PSVE, +dP/dt e da PAM, sinais típicos de Insuf iciência Cardíaca (IC). A dieta à base de PIS foi capaz de prevenir a congestão pulmonar nos dois grupos infartados e prevenir a congestão hepática no grupo SI