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Title: Desenvolvimento de oleogéis estruturados com quitosana como substitutos de gordura sólida em alimentos de panificação: caracterização físico-química e aplicação em biscoitos
Authors: Brito, Gabriela Baptista
metadata.dc.contributor.advisor: Branco, Vanessa Naciuk Castelo
metadata.dc.contributor.members: Conte Junior, Carlos Adam
Moreira, Daniel Perrone
Issue Date: 2019
Citation: BRITO, Gabriela Baptista. Desenvolvimento de oleogéis estruturados com quitosana como substitutos de gordura sólida em alimentos de panificação: caracterização físico-química e aplicação em biscoitos. 149f. Dissertação (Mestrado em Programa de Pós-Graduação em Ciências Aplicadas a Produtos para Saúde) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019.
Abstract: A eliminação das gorduras sólidas dos alimentos industrializados não é viável tecnologicamente, uma vez que implica em alterações indesejáveis nas propriedades mecânicas e sensoriais do produto final. Nesse contexto, os oleogéis surgiram como uma alternativa inovadora, capaz de substituir a gordura sólida. Contudo, a dificuldade em identificar bons agentes estruturantes que confiram propriedades tecnológicas e sensoriais semelhantes aos ácidos graxos saturados e aos ácidos graxos trans ao produto final, ainda é uma busca constante dentro da área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, tornando-se fundamental as pesquisas dentro desta temática. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver oleogel estruturado com quitosana com adequada estabilidade física, mecânica, estrutural e oxidativa, visando a sua aplicação como substituto de gordura sólida em alimento industrializado. Foram desenvolvidos 4 oleogéis diferentes pelo método de estruturação por emulsion-templated através da associação entre óleo de canola, quitosana (agente estruturante), vanilina (agente reticulante) e/ou Tween 60® (tensoativo). Os oleogéis foram caracterizados por Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), atividade de água (Aa), teor de umidade e lipídeos, análise do perfil de textura, análises reológicas, microscopia de luz polarizada, capacidade de retenção de óleo, índice de peróxido e estabilidade mecânica durante o armazenamento. Biscoitos do tipo cookie foram produzidos com substituição total ou parcial da gordura vegetal parcialmente hidrogenada pelos oleogéis para avaliar a aplicabilidade dos mesmos como substituto de gordura sólida em produtos de panificação. Os biscoitos produzidos foram caracterizados quanto suas propriedades físico-químicas e de textura em comparação ao produto controle. As análises de FTIR confirmaram a estruturação do óleo vegetal pela formação de bases de Schiff, através do aparecimento de picos de absorção em 1662 e 1643 cm-1. Todos oleogéis apresentaram Aa entre 0,3- 0,4. O teor de umidade variou proporcionalmente à quantidade de vanilina no meio. Oleogéis com presença de tensoativo demonstraram perfil de textura similar à gordura vegetal parcialmente hidrogenada, em especial para os parâmetros de dureza (20,3 ± 0,95 N), adesividade (11,8 ± 0,61 N.s) e coesividade (0,61 ± 0,02). Os testes reológicos indicaram que os oleogéis comportam-se como materiais sólidos gelificados com propriedades viscoelásticas, pseudoplásticas, tixotrópicas e termoreversíveis. A microscopia de luz polarizada revelou estrutura mais compacta para oleogéis com presença de tensoativo em comparação aos oleogéis com ausência de tensoativo. A capacidade de retenção de óleo foi em média de 65,5 ± 1,94 %. A estrutura dos oleogéis apresentou capacidade de proteção à oxidação lipídica (IP< 10 meqO2/ kg). Apenas o oleogel com 3% de vanilina e presença de tensoativo não apresentou estabilidade mecânica durante o armazenamento de 30 dias em temperatura ambiente. Os biscoitos produzidos com substituição da gordura sólida pelos oleogéis não apresentaram diferenças estatísticas em relação a composição centesimal. Contudo, a porcentagem de substituição, a concentração de agente de reticulação e a presença de tensoativo, influenciaram as propriedades colorimétricas, a dureza e a crocância dos biscoitos de maneira diferenciada. Dessa forma, acredita-se que oleogéis de quitosana produzidos com 1% de vanilina e/ou com tensoativo apresentam maior potencial como substituto de gordura trans em produtos de panificação.
metadata.dc.description.abstractother: The removal of solid fat from processed food is not technologically feasible, once it implies in undesirable alterations in mechanical as well as sensory properties of the final product. In this context, oleogels have come up as an innovative alternative, able to replace solid fat. Nevertheless, the difficulty in identifying food grade, inexpensive gelators that grant technological and sensory properties similar to saturated fatty acids and to the trans fatty acids to the final product, is still a constant search in the area of Food Science and Technology, making it fundamental the research related to this theme. Thus, the aim of this study was developing chitosan-based oleogels, with adequated physical, mechanical, structural and oxidative stability, aiming its applicability as a solid fat replacer in processed food. Oleogels were obtained using canola oil, chitosan (gelator), vanillin (cross-linker agent) and/or Tween 60 (emulsifier), adopting emulsion-templated approach. The oleogels were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), water activity (aw), moisture and lipid content, texture profile analysis (TPA), rheological analysis, polarized light microscopy, oil binding capacity, peroxide value and mechanical stability during storage. Cookies were produced with total or partial trans-fat replacement by each oleogel, in order to evaluate their applicability as a replacer of hard fat in bakery goods. The cookies produced were characterized towards their physicalchemical properties, as well as texture, compared to the control product. The FTIR analyses confirmed the structuration of the vegetable oil by the formation of Schiff bases, through the absorption peaks in 1662 and 1643 cm-1. All the oleogels presented Aw between 0.3-0.4. The moisture varied proportionally to the amount of vanillin in the formulation. Oleogels with the emulsifier showed a texture profile similar to trans-fat, specially for hardness (20.3 ± 0.95 N), stickness (11.8 ± 0.61 N.s) and cohesiveness (0.61 ± 0.02). Rheological tests indicated that oleogels are like solid gelled materials, with viscoelastic, pseudoplastic and thermoreversible properties. The polarized light microscopy revealed that oleogels with emulsifier showed more compact structure than those without emulsifier. The oil binding capacity was, on average, 65.5 ± 1.94 %. The oleogel structure showed protection capacity to lipid oxidation (IP< 10 meqO2/ kg). Only oleogels with 3% of vanillin and emulsifier did not presente mechanical stability during the storage for 30 days at room temperature. Cookies produced with trans-fat replacement by oleogels did not show statistical differences towards the proximate composition. However, the replacement percentage, the reticulation agent concentration and the presence of emulsifier, influenced the colorimetric properties, the hardness and crispness, in a differentiated way. Thus, chitosan based oleogels produced with 1% vanillin and/or with surfactant show greater potencial as a trans fat-replacer in bakery products.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/11574
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