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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16182
Tipo: | Tese |
Data do documento: | 30-Ago-2023 |
Autor(es): | SILVA, Dayala Albuquerque da |
Primeiro(a) Orientador(a): | SILVA, Luiza Helena Meller da |
Título: | Óleos e gorduras da Amazônia: produção de bases lipídicas especiais por interesterificação enzimática e predição das propriedades físicas |
Título(s) alternativo(s): | Amazonian oils and fats: production of especial lipid bases by enzymatic interesterification and prediction of physical properties |
Citar como: | SILVA, Dayala Albuquerque da. Óleos e gorduras da Amazônia: produção de bases lipídicas especiais por interesterificação enzimática e predição das propriedades físicas. Orientadora: Luiza Helena Meller da Silva. 2023. 124 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16182. Acesso em:. |
Resumo: | Os métodos de modificação lipídica podem aumentar o potencial de aplicação dos óleos e gorduras amazônicos na indústria alimentícia. Além disso, a determinação de propriedades físicas, como a densidade e a viscosidade, são fundamentais para promover a aplicação industrial de misturas de óleos e gorduras. Nesse contexto, a primeira parte deste estudo teve como objetivo obter misturas em diferentes proporções de óleo de pracaxi/gordura de cupuaçu (PC) e óleo de pracaxi/estearina de palma (PE) (% m/m) (40:60, 50:50, 60:40 e 70:30) e utilizar a interesterificação enzimática para modificar suas propriedades. As amostras puras e as misturas, antes (NIE) e após (IE) a interesterificação enzimática, foram caracterizadas. As amostras com maior potencial para aplicações alimentícias (na proporção 70:30) foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia óptica e análise térmica. A segunda parte deste estudo teve como objetivo medir a densidade e a viscosidade do óleo de maracujá, óleo de pracaxi e estearina de palma, bem como de suas respectivas misturas binárias (40:60, 50:50, 60:40 e 70:30), em diferentes temperaturas (303,15 a 363,15 K). E ainda, realizar o ajuste dos dados experimentais a modelos matemáticos disponíveis na literatura para a predição dessas propriedades. Os resultados obtidos na primeira parte do estudo indicaram que as misturas com maior proporção de óleo de pracaxi (70:30) apresentaram os menores índices de aterogenicidade (IA) (PC 0,21; PE 0,34) e trombogenicidade (IT) (PC 0,38; PE 0,55). As gorduras (gordura de cupuaçu e estearina de palma) apresentaram boa estabilidade oxidativa (> 3,0 h) e contribuíram para aumentar a estabilidade e plasticidade das bases lipídicas obtidas. A interesterificação enzimática aumentou a faixa plástica das misturas de PC e reduziu o conteúdo de gordura sólida (CGS) das misturas PE. A interesterificação causou uma redução na consistência das misturas, o que mostra a melhora nas propriedades texturais. A forma cristalina β foi reduzida nas misturas interesterificadas. Os cristais encontrados nas misturas apresentaram formas polimórficas mais estáveis, enquanto as misturas interesterificadas apresentaram redução na forma cristalina β e presença de cristais na forma α, que é menos estável. Com relação à determinação experimental e à modelagem dos dados de densidade e viscosidade de misturas de óleo de maracujá, óleo de pracaxi e estearina de palma, verificou-se que o modelo linear utilizado para a predição do comportamento da densidade apresentou excelentes parâmetros de ajuste, com valores de R2 maiores que 0,99 (0,9927 – 1,0) e baixos valores de RMSE (3,14x10-5 – 1,19x10-3) e χ2 (1,77x10-9 – 2,56x10-6). Para a viscosidade, os modelos de Andrade, Andrade modificado e Arrhenius foram os que apresentaram melhores ajustes, com coeficientes de determinação (R2) maiores que 0,99 (0,9939 – 0,9993), e baixos valores de RMSE (5,72x10-3 – 4,78x10-2) e χ2 (0,0001 – 0,0032). A partir do modelo de Arrhenius, verificou-se que o óleo de pracaxi apresentou maior energia de ativação (28,21 kJ/mol), contribuindo para a maior sensibilidade à variação de temperatura das misturas PE. Os modelos que apresentaram melhores parâmetros de ajuste podem ser utilizados com confiabilidade para prever o comportamento das amostras puras e misturas estudadas, e assim podem ser utilizados para modelar as operações envolvidas no processamento desses óleos e gorduras vegetais. |
Abstract: | The lipid modification methods can increase the potential application of the Amazonian oils and fats in the food industry. In addition, the determination of the physical properties, such as density and viscosity, are fundamental to promote the industrial application of blends of oils and fats. In this context, the first part of this study aimed to obtain blendsin different proportions of pracaxi oil/cupuaçu fat (PC) and pracaxi oil/palm stearin (PS) (% w/w) (40:60, 50 :50, 60:40 and 70:30) and use enzymatic interesterification to change their properties. Pure samples and blends, before (NIE) and after (IE) enzymatic interesterification, were characterized. Samples with the greatest potential for food applications (ratio of 70:30) were characterized by X-ray diffraction, optical microscopy and thermal analysis. The second part of this study aimed to measure the density and viscosity of passion fruit oil, pracaxi oil and palm stearin, as well as their respective binary blends(40:60, 50:50, 60:40 and 70:30), at different temperatures (303.15 to 363.15 K). And perform the fitting of experimental data to mathematical models available in the literature for the prediction of these properties. The results obtained in the first part of the study indicated that the blends with the highest proportion of pracaxi oil (70:30) had the lowest indices of atherogenicity (AI) (PC 0.21; PE 0.34) and thrombogenicity (IT) (PC 0.38; PE 0.55). The fats (cupuassu fat and palm stearin) showed good oxidative stability (> 3.0 h) and contributed to increase the stability and plasticity of the lipid bases obtained. Enzymatic interesterification increased the plastic range of PC blends and reduced the solid fat contente (SFC) of PS blends. Interesterification caused a reduction in the consistency of the blends, which shows the improvement in textural properties. The β crystalline form was reduced in the interesterified blends. The crystals found in the blends showed more stable polymorphic forms, while the interesterified blends showed a reduction in the β crystalline form and the presence of crystals in the α form, which is less stable. In relation to the experimental determination and data modeling of density and viscosity of blends of passion fruit oil, pracaxi oil and palm stearin, it was verified that the linear model used for the prediction of the density behavior presented excellent adjustment parameters, with R 2 values greater than 0.99 (0.9927 – 1.0) and low RMSE values (3.14x10-5 – 1.19x10-3) and χ 2 (1.77x10-9 – 2.56x10-6). For viscosity, the Andrade, modified Andrade and Arrhenius models were the ones that presented the best fits, with coefficients of determination (R2) greater than 0.99 (0.9939 – 0.9993), and low RMSE values (5.72x10-3 – 4.78x10- 2) and χ 2 (0.0001 – 0.0032). Based on the Arrhenius model, it was found that pracaxi oil had the highest activation energy (28.21 kJ/mol), contributing to the greater sensitivity to temperature variation of PS blends. The models that presented the best fit parameters can be reliably used to predict the behavior of the pure samples and blends studied, and thus can be used to model the operations involved in the processing of these vegetable oils and fats. |
Palavras-chave: | Passiflora edulis Pentaclethra macroloba Theobroma grandiflorum Interesterificação Propriedades físico-quimicas Passiflora edulis Pentaclethra macroloba Theobroma grandiflorum Interesterification Physicochemical properties |
Área de Concentração: | CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
Linha de Pesquisa: | PROPRIEDADES QUÍMICAS, BIOQUÍMICAS E MICROBIOLÓGICAS DOS ALIMENTOS E COMPOSTOS BIOATIVOS APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS E DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS ANÁLISES E DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS DE SEPARAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO APLICADAS EM ALIMENTOS |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Teses em Ciência e Tecnologia de Alimentos (Doutorado) - PPGCTA/ITEC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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