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dc.contributor.advisorMathias, Álvaro Luiz, 1962-pt_BR
dc.contributor.authorCendon, Fernando Villaverde, 1989-pt_BR
dc.contributor.otherJorge, Regina Maria Matos, 1963-pt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentospt_BR
dc.date.accessioned2022-01-21T18:07:52Z
dc.date.available2022-01-21T18:07:52Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1884/72167
dc.descriptionOrientador: Prof. Dr. Alvaro Luiz Mathiaspt_BR
dc.descriptionCoorientadora: Prof. Dr. Regina M. Matos Jorgept_BR
dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 24/03/2021pt_BR
dc.descriptionInclui referências: p. 94-117pt_BR
dc.description.abstractResumo: O soro de leite é um subproduto da indústria queijeira e seu descarte irregular é nocivo ao meio ambiente, sendo que metade da quantidade gerada é usada na alimentação animal e a outra metade é tratada em estação de efluente industrial. Ainda, o alginato é um dos biopolímeros mais utilizados no mundo para a produção de hidrogéis pela reticulação de sua estrutura através da reação com cátions divalentes. Alternativamente, soluções de proteína de soro de leite também são capazes de formar hidrogéis como o alginato, podendo substituí-lo ou ser usado em associação após um processo de desnaturação térmica e resfriamento. Neste estudo, hidrogéis de proteína de soro de leite e de alginato produzidos com diferentes sais de cátions divalentes foram caracterizados mecânica e oticamente, bem como a retenção de água e a termoestabilidade dos biopolímeros in natura, dos filmes e hidrogéis secos produzidos com Ca2+, Zn2+ e Cd2+. A aplicação de hidroesferas de ambos biopolímeros reticulados com cálcio também foi avaliada para a liberação dirigida de compostos fenólicos com atividade antioxidante de extrato da ervamate. Na avaliação dos hidrogéis da proteína, a maioria dos hidrogéis levou a uma alta absorbância da radiação ultravioleta, sendo que apenas com o uso de CaGluc, NiCl2, MnCl2 e CuCl2 os hidrogéis não absorveram nesse espectro. Com o alginato, o uso do zinco e alguns outros cátions levaram a esse comportamento, que é uma característica desejável para protetores solares e para o encapsulamento de microrganismos ou compostos sensíveis à radiação ultravioleta. As esferas de proteína produzidas com gluconato e lactato de cálcio foram as mais rígidas entre todas, e dentre as esferas produzidas com alginato, as de gluconato de cálcio ficaram entre as mais resistentes. Cátions com maiores números atômicos produziram esferas de alginato mais rígidas, e o comportamento oposto foi observado para a proteína de soro de leite devido aos diferentes mecanismos de reticulação iônica envolvidos. A proteína do soro de leite é mais estável termicamente do que o alginato, apresentando também uma maior capacidade de retenção de água. Portanto, a proteína pode atuar como um melhor agente retardador de chamas do que o alginato. Por outro lado, apenas as esferas de alginato foram adequadas para a produção de carvão ativado (190,0 m2 g-1) e para a recuperação de óxidos metálicos. A liberação de compostos fenólicos e a atividade antioxidante em cada etapa da digestão gastrointestinal foram comparadas quando amostras diferentes são ingeridas (extrato de erva-mate puro ou sua versão encapsulada em proteína de soro do leite ou em alginato). Tanto a proteína quanto o alginato preservaram os compostos antioxidantes do extrato na região do cólon, onde ocorre a melhor absorção, quando comparadas ao extrato bruto utilizando-se da metodologia ABTS de atividade antioxidante. Finalmente, os resultados demonstram que as proteínas de soro de leite apresentam propriedades que permitem produção de uma grande variedade de produtos de hidropartículas de alginato e no desenvolvimento de produtos inovadores nas indústrias de alimentos, farmacêutica, ambiental e biotecnológica.pt_BR
dc.description.abstractAbstract: Whey is a by-product of the cheese industry and irregular disposal is harmful to the environment. Only half of the generation is used in animal feed, and the other half is treated in industrial effluent stations. Alginate is one of the most widely used biopolymers in the world for the production of hydrogels by the reticulation of its structure by the reaction with divalent cations. Alternatively, whey protein solutions are also capable of forming hydrogels such as alginate's, which can be substituted or used in combination, after a process of thermal denaturation and cooling. In this study, whey protein and alginate hydrogels produced with different salts of divalent cations were characterized mechanically and optically, as well as the water retention and thermostability of fresh biopolymers, films and dry hydrogels produced with Ca2+, Zn2+ and Cd2+. The application of both biopolymers hydrospheres reacted with Ca2+ was also evaluated for the oriented release of phenolic compounds with antioxidant capacity found in yerba mate extract. When evaluating protein hydrogels, most of them led to a high absorbance of ultraviolet radiation, and only the hydrogels produced with CaGluc, NiCl2, MnCl2 and CuCl2 did not absorb in this spectrum. With alginate, the use of zinc and some other cations led to this behavior, which is a desirable characteristic for sunscreens and for the encapsulation of microorganisms or compounds that are sensitive to ultraviolet radiation. The spheres of protein produced with gluconate and calcium lactate were the most rigid of all, and among the spheres produced with alginate, those of calcium gluconate were among the most resistant. Cations with higher atomic numbers produced more rigid alginate spheres, and the opposite behavior was observed for whey protein due to the different crosslinking mechanisms involved. Whey protein is more thermally stable than alginate, and presented higher water retention capacity. Therefore, the protein can act as a better flame retardant agent than alginate. On the other hand, only the alginate spheres were suitable for the production of activated carbon (190.0 m2 g-1) and for the recovery of metal oxides. The amount of phenolic compounds and the antioxidant capacity at each stage of a simulation of gastrointestinal digestion were compared when different samples are ingested (pure extract or its version encapsulated in whey protein or alginate). Both protein and alginate preserved the extract's antioxidant compounds in the colon region, where the best absorption occurs, when compared to the crude extract using the methodology ABTS for quantification of antioxidant capacity. Finally, the results demonstrate that whey proteins have properties that allow the production of a wide variety of alginate hydroparticles products and the development of innovative products in the food, pharmaceutical, environmental and biotechnology industries.pt_BR
dc.format.extent1 arquivo (117 p.) : il. (algumas color.).pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.subjectHidrogelpt_BR
dc.subjectComposto orgânicospt_BR
dc.subjectErva-matept_BR
dc.subjectTecnologia de alimentospt_BR
dc.titleDesenvolvimento de novos produtos de hidroesferas com substituição total ou parcial do alginato de sódio por proteína de soro de leitept_BR
dc.typeTese Digitalpt_BR


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