Phosphorylated protein concentrate pumpkin seed (Cucurbita moschata): optimization by response surface methodology and nutritional characterization / Concentrado proteico fosforilado de semente de abóbora (Cucurbita moschata): otimização pela metodologia de superfície resposta e caracterização nutricional

ABSTRACT: Response surface methodology was used to determine optimum conditions for extraction of protein from pumpkin seed meal. A central composite rotational design (CCRD) including independent variables such, pH and sodium trimetaphosphate (STMP) content was used. Maximum yield was obtained at a central point of CCRD, with STMP content and pH of 4% and 4.5, respectively. These conditions resulted in protein yield of 50.04 g of soluble protein from extract/100 g pumpkin seed. The optimization of pH and STMP content allowed obtaining a product with a high protein concentration (62.56 g 100 g-1), digestibility (62.03 g 100 g-1) and concentration of essential amino acids (27.26 g 100 g-1). Regarding the polyphenols concentration, phosphorylated protein concentrate from pumpkin seed and the pumpkin seed meal presented 13.11 g 100 g-1 and 23.19 g 100 g-1, respectively. The adequacy of the model was confirmed by extracting the protein under optimum values. These results help in designing the process of optimal protein extraction from pumpkin seeds.

RESUMO: A metodologia de superfície resposta foi utilizada para determinar condições ideais para a extração de proteína da farinha de semente de abóbora. Foi utilizado um delineamento composto central rotacional (DCCR), incluindo vários níveis independentes, tais como pH e trimetafosfato de sódio (TMPS). O rendimento máximo foi obtido em um ponto central de DCCR, com conteúdo de TMPS e pH de 4% e 4,5, respectivamente. Essas condições resultaram em rendimento proteico de 50,04 g de proteína solúvel no extrato/100 g de semente de abóbora. A otimização de pH e conteúdo de TMS permitiu a obtenção de um produto com alta concentração de proteína (62,56 g 100 g-1), digestibilidade proteica (62,03 g 100 g-1) e concentração de aminoácidos essenciais (27,26 g 100 g-1). Em relação à concentração de polifenois, o concentrado proteico fosforilado de semente de abóbora e a farinha de semente de abóbora apresentaram 13,11 g 100 g-1 e 23,19 g 100 g-1, respectivamente. A adequação do modelo foi confirmada pela extração da proteína sobvalores ótimos. Estes resultados auxiliam na concepção do processo de extração ótimo da proteína de semente de abóbora.

Micronization and extrusion processing on the physicochemical properties of dietary fiber / Efeito dos processos de micronização e extrusão nas propriedades físico-químicas da fibra alimentar

ABSTRACT: Dietary fiber plays an important physiological role, which is directly linked to its physicochemical properties, water-holding, oil-binding, and cation-exchange capacities. These properties can be altered by employing enzymatic, mechanical, and physical processes. Enzymatic and chemical processes require solvents and special conditions that make it unfeasible to use. Thus, the use of physical methods, such as micronization and extrusion, make promising options to change the physicochemical properties of dietary fiber. In this way, this review aimed to approach relevant information about the use of physical processes, specifically micronization and extrusion, for this purpose. Furthermore, conceptual aspects, such as definition, classification, and properties of dietary fiber and mainly characteristics about the micronization and extrusion processes, are reported. Micronization and extrusion are based on the decrease of the particle size to a micro scale and on the combination of high temperature, mechanical shearing and pressure, respectively. Applying these methods, modifications on the food matrix occurred by increasing the surface area and disruption of the glycosidic bonds. Consequently, there is a change in physicochemical properties of dietary fiber, which predict the physiological effect associated with dietary fiber consumption, such as decrease in blood cholesterol and glucose levels and improvement of intestinal transit. Moreover, these changes increase the bio accessibility of bioactive compounds present in the food matrix and improve the antioxidant capacity of products.

RESUMO: A fibra alimentar desempenha importante papel fisiológico, o qual está diretamente ligado às suas propriedades físico-químicas de capacidade de retenção de água, ligação ao óleo e a cátions. Estas propriedades podem ser alteradas empregando-se métodos enzimáticos, químicos e físicos. Métodos enzimáticos e químicos requerem solventes e condições específicas que inviabilizam sua utilização. Assim, o emprego dos métodos físicos, tais como micronização e extrusão, tornam-se alternativas promissoras para alterar as propriedades físico-químicas da fibra alimentar. Desta forma, este trabalho visa abordar informações relevantes sobre o uso dos processos físicos, especificamente micronização e extrusão para essa finalidade. Além disso, aspectos conceituais como definição, classificação e propriedades da fibra alimentar e as principais características dos processos de micronização e extrusão são relatados. Micronização e extrusão baseiam-se na diminuição do tamanho de partícula para microescala e na combinação de alta temperatura, pressão e força de cisalhamento, respectivamente. Aplicando-se estes métodos, modificações na matriz alimentícia ocorrem pelo aumento da área superficial e rompimento das ligações glicosídicas da matriz alimentar. Consequentemente, são observadas alterações nas propriedades físico-químicas da fibra alimentar, as quais predizem o efeito fisiológico associado ao seu consumo, como diminuição dos níveis de colesterol e glicose sanguíneos e a melhora do trânsito intestinal. Ademais, essas alterações aumentam a bioacessibilidade dos compostos bioativos presentes na matéria-prima alimentícia e melhoram a capacidade antioxidante dos produtos obtidos.

Qualidade nutricional e aceitabilidade de barras de cereais formuladas com casca e semente de goiaba / Nutritional quality and acceptability of the guava peel and seed-added cereal bars

Este trabalho avaliou a utilização de resíduo de goiaba (casca e semente) na formulação de barras de cereais com qualidade nutricional, fonte de fibras e boa aceitabilidade sensorial. Foram formuladas quatro barras de cereais contendo proporções crescentes de resíduos de goiaba em substituição à aveia, flocos de arroz e gergelim (B15 % - 15 % de resíduos nos ingredientes secos, B30 % - 30 % de resíduos nos ingredientes secos, B50 % - 50 % de resíduos nos ingredientes secos e o Padrão – sem resíduos). As formulações foram analisadas quanto aos teores de umidade, cinzas, proteínas, lipídeos, carboidratos totais e fibra alimentar. Foi realizada a Análise Sensorial por meio de testes de aceitação e de ordenação pela preferência. As formulações apresentaram em média 10,93 % de umidade, 60,55 % de carboidratos, 9,62 % de lipídeos, 8,41 % de proteínas e 1,38 % de cinzas. A adição de resíduos às barras de cereais aumentou o teor de fibras e apresentou aceitabilidade satisfatória em todos os atributos sensoriais sem influência significativa(p ≥ 0,05) da proporção de resíduos, exceto na textura; B50 % demonstrou as menores médias. Não houve preferência por formulações específicas. A adição de resíduos proporcionou produto com qualidade nutricional, incremento de fibras alimentares e aceitabilidade sensorial, que contribuem para valorização de partes do fruto desperdiçadas pelas agroindústrias...

Elevação dos níveis de amido resistente: efeito sobre a glicemia e na aceitabilidade do alimento / Effect of elevated contents of resistant starch: on the blood glucose and on the food acceptability

Este estudo avaliou o efeito do aumento dos níveis de amido resistente na glicemia e a influência do congelamento usado para aumentar estes níveis, sobre a aceitabilidade de alimentos usualmente consumidos na dieta. Foram preparadas refeições compostas por arroz, feijão e massa contendo, respectivamente, 4,36%; 2,10% e 2,50% de amido resistente, e processadas por cocção. As refeições contendo, respectivamente, 7,25%; 4,77% e 5,45% de amido resistente foram submetidas a cocção-armazenamento a -18 °C durante sessenta dias. Os preparados foram analisados quanto à resposta glicêmica e análise sensorial. O aumento glicêmico médio foi observado aos trinta minutos após ingestão, sendo superior em relação aos noventa minutos para as refeições compostas por alimentos cozidos e armazenados e recém-cozidos. Em ambos os tempos avaliados não ocorreram diferenças significativas. Entre as amostras de arroz não houve diferença significativa na aparência, odor, textura e sabor. Para a massa, a diferença não ocorreu somente no odor e para o feijão houve diferença na aparência da amostra armazenada. A elevação dos teores de amido resistente pelo processo de congelamento não refletiu na resposta glicêmica e os alimentos congelados apresentaram aceitabilidade após descongelamento e aquecimento.