Comportamento reológico e propriedades emulsificantes de um sistema misto constituído por proteínas de soro lácteo e amido | Rheological behaviour and emulsifying properties of a mixed system consisting of whey proteins and starch

Whey has long been considered waste. However, it is rich in high-biological value proteins. In addition, in the form of concentrate, it can be mixed with starch to improve its functional properties and, therefore, be used more efficiently in the food industry. Mixing them may vary depending on certain conditions specific to the type of starch used. This research aimed to evaluate the effect of adding whey protein concentrate to three different types of starch (sweet cassava starch - PVD, sour cassava starch - PVA, and corn starch AM) on the rheological characteristics and emulsifying properties of the mixtures. The protein concentration was established at 2.5% (W/V) and the starch concentrations were 0%, 2.5%, 5.0%, and 7.5% (W/V). The centesimal composition (moisture content, lipids, proteins, carbohydrates, ash), pH, and rheological behavior were determined, and the microstructure was analyzed using scanning electron microscopy. The emulsions were characterized for emulsifying capacity, stability, and microstructure by fluorescence microscopy. The starch content influenced the apparent viscosity of the mixtures. The protein in the concentration of 2.5% presented no marked effects on the viscosity and flow behavior of the mixture, apart from PVD, for which the presence of protein contributed to a significant increase. The microstructure of the gels varies depending on the type and concentration of starch and the presence of protein. AM forms opaque and irregular gels, while PVD and PVA gels are more regular, less opaque, and with more pores. The presence of protein contributes to strengthening the structure of the gels. The emulsifying capacity of the mixture increases with increasing starch concentration, especially for AM. The presence of 2.5% starch in the mixture contributes to obtaining an emulsion of greater stability than the pure protein solution. The emulsion stability was reduced due to depletion flocculation for 5% and 7% starch concentrations. The mixture of WPC with PVD was the most indicated for the viscosity increase. On the other hand, the mixture with PVA was more suitable for forming stable emulsions. The improvement of the rheological and emulsifying properties resulting from the mixture of starch and whey protein concentrate depends on the latter’s concentration, the type of starch, and other parameters to be considered, such as pH.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O soro de leite há muito é considerado resíduo, entretanto é rico em proteínas de alto valor biológico. Além disso, pode, na forma de concentrado, ser misturado ao amido, para melhorar suas propriedades funcionais e, portanto ser utilizado mais eficientemente na indústria alimentícia. Os resultados dessa mistura pode variar dependendo de certas condições específicas do tipo de amido utilizado. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da adição do concentrado proteico de soro de leite a três diferentes tipos de amido (polvilho doce PVD, polvilho azedo - PVA e amido de milho AM) nas características reológicas e propriedades emulsificantes das misturas. A concentração de proteína foi fixada em 2,5% (P/V) e as concentrações de amido foram de 0%, 2,5%, 5,0% e 7,5% (P/V). Para as misturas, foram feitas análises da composição centesimal (teores de umidade, lipídeos, proteínas, carboidratos, cinzas), pH, comportamento reológico e análises das microestruturas por microscopia eletrônica de varredura. As emulsões foram caracterizadas quanto à capacidade emulsificante, estabilidade e a microestrutura por microscopia de fluorescência. A viscosidade aparente das misturas foram influenciadas pelo teor de amido. A proteína, na concentração de 2,5%, não teve efeitos marcantes na viscosidade e no comportamento de fluxo da mistura com exceção do PVD, em que a presença de proteína contribuiu para um aumento significativo. A microestrutura dos géis varia, dependendo do tipo e da concentração do amido, mas também da presença de proteína. O AM forma géis opacos e irregulares, enquanto os géis de PVD e PVA são mais regulares, menos opacos e com mais poros. A presença de proteína contribui para o reforço da estrutura dos géis. A capacidade emulsificante da mistura aumenta com o aumento da concentração de amido, principalmente para AM. A presença de 2,5% de amido na mistura contribui para a obtenção de uma emulsão de maior estabilidade comparando com a solução de proteína pura. Para concentrações de amido de 5% e 7%, a estabilidade da emulsão foi reduzida pela floculação por depleção. Para o aumento da viscosidade, a mistura de WPC com PVD foi a mais indicada; a mistura com PVA, por outro lado, foi mais adequada para a formação de emulsões estáveis. A melhoria das propriedades reológicas e emulsificantes, resultantes da mistura entre amido e concentrado proteico de soro, depende da concentração deste último, do tipo de amido, mas também de outros parâmetros a ter em conta como o pH.