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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Emulsões contendo gelana acilada : efeito do processamento e da adição de sais nos mecanismos de estabilização
Title Alternative: High acyl gellan emulsions : effect of process and salt addition on the stabilization mechanisms
Author: Vilela, Joice Aline Pires, 1986-
Advisor: Cunha, Rosiane Lopes da, 1967-
Abstract: Resumo: Emulsões estabilizadas por partículas sólidas, denominadas emulsões Pickering, apresentam-se como uma alternativa frente às emulsões clássicas estabilizadas por surfactantes. Estas emulsões são caracterizadas por uma elevada estabilidade à coalescência e menor sensibilidade às alterações do meio. As gelanas acilada (HA) e desacilada (LA) foram os materiais estudados como potenciais estabilizantes de emulsões. Diferenças importantes foram observadas nas propriedades das gelanas HA e LA, principalmente no comportamento reológico e nos valores de potencial zeta, que auxiliaram a entender o mecanismo de atuação desses polissacarídeos em emulsões óleo-água. Em dispersões contendo baixas concentrações de polissacarídeo, foi observado que a capacidade espessante da gelana HA é muito superior e que esta apresentou valores de potencial zeta duas vezes maior que o encontrado para a gelana LA. Além disso, a gelana LA não mostrou capacidade emulsificante nas condições estudadas. Já em relação às emulsões contendo gelana HA, baixas concentrações de polissacarídeo (a partir de 0,05% m/m) foram capazes de estabilizar emulsões contendo 30% (m/m) de óleo de girassol. O efeito da força iônica nas emulsões contendo gelana HA também foi determinado. As propriedades das emulsões mostraram-se bastante dependentes da razão polissacarídeo/sal e também do tipo de sal utilizado. O aumento da viscosidade da fase contínua, a repulsão eletrostática entre as gotas e a deposição de partículas sólidas na interface (Pickering) foram os mecanismos que provavelmente contribuíram para a estabilização, sendo o predomínio de um mecanismo sobre o outro dependente da composição e condições utilizadas na preparação das emulsões. Independente do mecanismo de estabilização atuando, é importante ressaltar as baixas concentrações de polissacarídeo utilizadas, mostrando que a gelana HA tem potencial para ser utilizada como um ingrediente estabilizante/emulsificante. Esse carboidrato é de uso "Generally Recognized as Safe" (GRAS) e, portanto, constitui-se como uma interessante opção na estabilização de emulsões alimentícias, especialmente considerando o atual interesse em reduzir a utilização de ingredientes sintéticos ou derivados de origem animal, como os derivados do ovo ou do leite comumente usados como emulsificantes. Outra parte desse trabalho (ANEXO I) envolveu o estudo das partículas de borra de café, um subproduto da indústria de alimentos rico em carboidratos, cujas partículas podem ter aplicação em diversos segmentos. Na caracterização da borra de café foi observado que se trata de um material constituído de partículas com diâmetro médio variando numa faixa bastante abrangente (37 ?m a 10 mm), com morfologia heterogênea e potencial zeta negativo no pH natural (5,0). Não foram observadas diferenças significativas de composição entre as frações separadas por tamanho através de peneiras. Métodos químicos e físicos foram utilizados para alcançar reduções no tamanho das partículas de borra de café e concluiu-se que a utilização de rotor-estator seguida de separação através de filtragem pode ser utilizada para a obtenção de micro/nanopartículas. Devido ao baixo rendimento na obtenção dessas partículas, sua aplicação na estabilização de emulsões não foi realizada nesse trabalho

Abstract: Emulsions stabilized by solid particles, called Pickering emulsions, could be used as an alternative emulsion type in comparison to classic emulsions stabilized by surfactants. These emulsions are characterized by a high stability to coalescence and reduced sensitivity to environmental changes. Acylated (HA) and deacylated (LA) gellan were the materials studied in this work for future use in emulsions stabilization. Significant differences were observed between the properties of HA and LA gellans, mainly on rheological behavior and zeta potential, which allowed understanding the emulsion stabilization mechanism performed by these polysaccharides. Dispersions containing low polysaccharide concentrations showed that the thickening capacity and the zeta potential values of HA gellan was much higher than LA gellan. Moreover, the LA gellan did not show emulsifying capacity in the studied conditions. Regarding emulsions containing HA gellan, low concentrations of polysaccharide (from 0.05% w/w) were able to stabilize emulsions containing 30% (w/w) of sunflower oil. The effect of ionic strength in the emulsions containing gellan HA was also determined. Emulsions properties were quite dependent of the polysaccharide/salt ratio and also of the type of salt used. The increased viscosity of the continuous phase, the electrostatic repulsion between the charged droplets and deposition of solid particles onto the interface (Pickering) were the suggested stabilization mechanisms, and the predominance of each mechanism was dependent on the composition and conditions used to prepare the emulsions. Regardless of the stabilization mechanism, it is important to highlight the low polysaccharide concentrations used, showing that HA gellan can be potentially used as a stabilizer/emulsifier ingredient. This carbohydrate is GRAS and therefore it is an interesting option in the stabilization of food emulsions, especially considering the current interest in reducing the use of synthetic ingredients or animal derivatives, as egg or milk derivatives commonly used as emulsifiers. Another part of this work (Annex I) involved the study of coffee grounds particles, a byproduct of the food industry rich in carbohydrates, which particles can be applied in several areas. It was observed that the coffee grounds is a material consisting of particles with average size in a wide range (37 ?m to 10 mm), with heterogeneous morphology, and negative zeta potential at the natural pH (5.0). No significant differences in composition were observed among the fractions separated by size using sieves. Chemical and physical methods have been used to achieve size reduction of the coffee grounds particles. The use of rotor-stator followed by separation by filtration allowed obtaining micro/nanoparticles. Because of the low yield in obtaining these particles, their application in the stabilization of emulsions was not performed in this work
Subject: Emulsões
Gelana
Polissacarídeos
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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