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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Modelagem preditiva da deterioração de pães integrais multigrãos por fungos filamentosos
Title Alternative: Predictive modeling of multigrain wholemeal bread spoilage by fungi
Author: Santos, Juliana Lane Paixão, 1986-
Advisor: Sant'Ana, Anderson de Souza, 1979-
Abstract: Resumo: A busca dos consumidores por alimentos com apelos de saudabilidade e bem estar tem impulsionado as indústrias de panificação na diversificação de produtos integrais, com introdução de grãos e farinhas especiais. Devido a elevada ocorrência de fungos filamentosos em cereais e às características intrínsecas e extrínsecas dos pães, a deterioração por fungos é de extrema importância e limitante na estabilidade destes produtos, incluindo os integrais. Este estudo teve como objetivo o desenvolvimento de modelo preditivo para ser utilizado como ferramenta em estudos de aumento de estabilidade microbiológica de pães integrais multigrãos. Primeiramente, a identificação e quantificação de fungos filamentosos foi realizada em uma linha de processamento de pães integrais multigrãos (matéria-prima, ar, produto final). Dentre as matérias-primas analisadas, as amostras de farinha de milho integral apresentaram contaminação mais crítica. Espécies fúngicas de importância na deterioração dos pães, como Penicillium paneum, Penicillium polonicum e Paecilomyces variotii foram também isoladas em matérias-primas e no ar do ambiente de processamento. Amostras de ar coletadas nas etapas pós processamento (resfriamento, fatiamento e embalagem) foram as que apresentaram maiores contagens de fungos. As espécies fúngicas relacionadas à deterioração de produtos a base de cereais e que foram isoladas em pães integrais multigrãos foram selecionadas a partir da modelagem de cinética nos meios Dichloran Rosa de Bengala Cloranfenicol (DRBC) e Dichloran 18% Ágar Glicerol (DG-18) a 20, 25 e 30°C. Paec. variotii e P. paneum apresentaram as mais elevadas taxas de crescimento dentre as espécies, com 11,13 mm.dia-1 a 30°C e 7,46 mm.dia-1 a 25°C em DG-18, respectivamente. Estas espécies foram, portanto, selecionadas para posterior utilização na modelagem preditiva. O efeito da atividade de água (0,93-0,96), do pH (5,1-5,5), do propionato de cálcio (0,6; 0,8 e 1% Base Farinha) e da temperatura (20, 25 e 30°C) sobre o crescimento de P. paneum e Paec. variotii em pães integrais multigrãos foi investigado. O aparecimento de micélios visíveis (>3mm) foi analisado durante 21 dias. Temperaturas mais baixas (20°C) favoreceram o crescimento de P. paneum e mais altas (30°C), de Paec. variotii. Os modelos logísticos de probabilidade de crescimento das espécies em função das variáveis apresentaram >89% de concordância com os resultados observados. Ambas as espécies apresentaram menor probabilidade de crescimento em pães formulados com menor pH (5,1), menor atividade de água (0,93) e menor concentração de propionato (0,6%). O aumento na concentração de propionato estimulou o crescimento das duas espécies, resistentes a este conservante. O efeito do propionato de cálcio, pH e atividade de água foi também investigado sobre a germinação de esporos individuais de P. paneum através da captação de imagens por hora em microscópio invertido durante até 96 horas. Valores médios de tempo de germinação variaram entre 26 e 51 horas. A influência da atividade de água e do pH foi estatisticamente significativa para o tempo de germinação de P. paneum (?<0,05). Após ajuste dos valores estimados de tempo de germinação ? (h) à distribuições estatísticas, observou-se que o aumento da atividade de água resultou em menores desvios, com valores de 11,6, 4,4 e 3,3 para AW de 0,93, 0,94 e 0,95, respectivamente. O atraso na germinação de P. paneum (51h) foi observado em condições de menores níveis de atividade de água (0,93) a pH (5,1). Os conhecimentos adquiridos nestes estudos são importantes ferramentas para o alcance de maior vida útil de pães integrais multigrãos, e consequente redução de perdas econômicas, devido à deterioração fúngica

Abstract: The consumers search for healthier foods with high fiber content has driven bakery diversification of whole products and introduction of special grains and flours. Due to the high occurrence of fungi in cereals and the intrinsic and extrinsic characteristics of breads, spoilage by fungi is very important and limiting for the stability of these products. This study aimed to develop predictive model to be used as a tool to increase studies of microbiological stability of whole multigrain breads. Firstly, identification and quantification of fungi was carried out in a processing line breads multigrain (raw material, air, final product). Among the raw materials analyzed, the whole corn flour samples showed more critical contamination. Fungal species of importance in the spoilage of bread, as Penicillium paneum, Penicillium polonicum and Paecilomyces variotii were also isolated in raw materials and air processing. Air samples collected in post processing steps (cooling, slicing and packaging) had fungal contamination more critical. Fungal species related spoilage of cereal products, which were isolated in multigrain whole breads were selected from the kinetic modeling in Dichloran Rose-Bengal Chloramphenicol Agar (DRBC) and Dichloran 18% glycerol (DG-18) at 20°C, 25°C and 30°C. P. paneum and Paec. variotii showed the highest growth rates with 11.13 mm.day-1 to 30°C and 7.46 mm.day-1 to 25°C in DG-18, respectively. These species were therefore selected for further use in predictive modeling. The effect of water activity (0.93 to 0.96), pH (5.1-5.5), calcium propionate (0.6,. 0.8 and 1%) and temperature (20, 25 and 30°C) on the growth of P. paneum and Paec. variotii in multigrain breads were investigated. The appearance of visible mycelium (> 3 mm) was analyzed for 21 days. Lower temperatures (20°C) favor the growth of P. paneum and higher (30°C), of Paec. variotii. The increase in propionate concentration stimulated the growth of both species. Probabilistic growth models of species depending on variables showed> 89% agreement with the observed results. Both species were less likely to grow in bread formulated with lower pH (5.1), water activity (0.93) and concentration of propionate (0,6%). The effect of calcium propionate, pH and water activity in the individual germinating spores of P. paneum were also investigated by capturing images with time through an inverted microscope for up to 96 hours. Germination time varied between 26 and 51 hours. The water activity and the pH were statistically significant (?<0.05). After fitted of the estimated values of germination time (?) (h) to statistical distributions, there was observed that increase in water activities values resulted in minor deviations, with values of 11.6, 4.4 and 3.3 for Aw 0 93, 0.94 and 0.95, respectively. The delay in germination of P. paneum (51h) was observed under conditions of lower water activity (0.93) pH (5.1). The knowledge obtained from these studies are important tools for achieving extended life of multigrain breads and consequent reduction in economic losses, due fungal spoilage
Subject: Pão integral
Fungos
Microbiologia preditiva
Deterioração
Germinação
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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