Resumo
Biosynthesis is the only source of potato starch which is an important raw material for food processing, modified starch and biomass energy. However, it is not clear about the evolution of starch synthesis with tuber development in potato. The present study evaluated the differences of starch synthesis and gelatinization properties of potato tubers with different starch content. Relative to cultivars of medium and low starch content, cultivars of high starch content showed significantly higher SBEII gene expression, AGPase and SSS enzyme activity, and total starch content after middle stage of starch accumulation, and had smaller average starch granule size during whole process of tuber development, and had higher pasting temperature before late stages of tuber growth, and had lower pasting temperature after middle stage of starch accumulation. Path analysis showed that, after middle stage of starch accumulation, effects on starch gelatinization of cultivars with high, medium and low starch content represented starch synthesis enzyme activity > starch accumulation > starch granule distribution > starch synthesis enzyme gene expression, starch synthesis enzyme gene expression > starch synthesis enzyme activity > starch accumulation > starch granule distribution, starch synthesis enzyme gene expression > starch granule distribution > starch synthesis enzyme activity > starch accumulation, respectively. In the study, phases existed in the starch biosynthesis of potato tuber, and the starch quality and its formation process were different among varieties with different starch content. The findings might contribute to starch application and potato industries.
A biossíntese é a única fonte de amido de batata que é uma importante matéria-prima para o processamento de alimentos, amido modificado e energia de biomassa. No entanto, não está claro sobre a evolução da síntese do amido com o desenvolvimento do tubérculo na batata. O presente estudo teve como objetivo avaliar as diferenças nas propriedades de síntese e gelatinização do amido de tubérculos de batata com diferentes teores de amido. Em relação às cultivares de médio e baixo teor de amido, as cultivares de alto teor de amido apresentaram expressão do gene SBEII, atividade enzimática AGPase e SSS e teor de amido total significativamente maiores após o estágio intermediário de acúmulo de amido, bem como menor tamanho médio dos grânulos de amido durante todo o processo de desenvolvimento do tubérculo, maior temperatura de colagem antes dos estágios finais de crescimento do tubérculo e menor temperatura de colagem após o estágio intermediário de acúmulo de amido. A análise de trilha mostrou que, após o estágio intermediário de acúmulo de amido, os efeitos na gelatinização do amido de cultivares com alto, médio e baixo teor de amido representaram a atividade da enzima de síntese de amido> acúmulo de amido> distribuição de grânulos de amido> expressão gênica de enzima de síntese de amido; expressão gênica de enzima de síntese de amido > atividade da enzima de síntese de amido> acúmulo de amido> distribuição de grânulos de amido; expressão gênica da enzima de síntese de amido> distribuição de grânulos de amido> atividade de síntese de amido> acúmulo de amido, respectivamente. No estudo, as fases existentes na biossíntese do amido do tubérculo de batata, e a qualidade do amido e seu processo de formação foram diferentes entre as variedades com diferentes teores de amido. As descobertas podem contribuir para a aplicação de amido e as indústrias de batata.
Assuntos
Solanum tuberosum/genética , Solanum tuberosum/química , Expressão Gênica , Amidos e FéculasResumo
This study set out to determine the physical and mechanical properties of edible films made from native starch extracted from non-exportable Ecuadorian bananas (Musa sapientum L.). The following treatments were applied: 0.5% starch - 0.25% glucose (T1), 0.5% starch - 0.5% glucose (T2), 1% starch - 0.25% glucose (T3), and 1% starch - 0.5% glucose (T4). Variables such as physicochemical properties, amylose content, maximum gelation temperature, and the morphology of native starch granules were assessed. Variables in the film, such as thickness, opacity, film solubility, and tensile strength, were also measured. The fruit used in this study was composed of 88.55% starch (dry basis, 15.35% amylose). The starch granules had a dominant ovoid morphology with an average diameter of 25 - 30 m. The peak gelatinization temperature was 73.80 °C. The maximum value for viscosity was 3,836 cP at 86.8 °C. Films that presented good malleability, thickness, transparency, tensile strength, and low solubility were obtained from T4, which turned out to be the best treatment.(AU)
O objetivo do presente trabalho foi determinar propriedades físicas e mecânicas em filmes comestíveis obtidos a partir de amido nativo de banana equatoriana não exportada (Musa sapientum L.). Os tratamentos utilizados foram: 0,5% de amido - 0,25% de glicose (T1), 0,5% de amido - 0,5% de glicose (T2), 1% de amido - 0,25% de glicose (T3) e 1% de amido - 0,5% de glicose (T4). Foram determinadas variáveis como características físico-químicas, teor de amilose, temperatura de gelatinização máxima, morfologia dos grânulos de amido nativo. Foram obtidas variáveis em filmes como espessura, opacidade, solubilidade do filme. E a resistência à tração (por texturometria) foi medida. Os frutos utilizados nesta pesquisa apresentaram 88,55% de amido (base seca; amilose representou 15,35% do mencionado). A morfologia dominante encontrada nos grânulos de amido era ovóide e 25 - 30 m de diâmetro médio. A temperatura máxima de gelatinização foi de 73,80 °C. O valor máximo de viscosidade ocorrido foi de 3.836 cP a 86,8 °C. Filmes com boa maleabilidade, espessura, transparência, resistência à tração e baixa solubilidade foram obtidos de T4, tornando-se o melhor tratamento.(AU)
Assuntos
Musa/química , Musa/crescimento & desenvolvimento , Fenômenos Físicos , Técnica de Nutrientes em FilmesResumo
This study set out to determine the physical and mechanical properties of edible films made from native starch extracted from non-exportable Ecuadorian bananas (Musa sapientum L.). The following treatments were applied: 0.5% starch - 0.25% glucose (T1), 0.5% starch - 0.5% glucose (T2), 1% starch - 0.25% glucose (T3), and 1% starch - 0.5% glucose (T4). Variables such as physicochemical properties, amylose content, maximum gelation temperature, and the morphology of native starch granules were assessed. Variables in the film, such as thickness, opacity, film solubility, and tensile strength, were also measured. The fruit used in this study was composed of 88.55% starch (dry basis, 15.35% amylose). The starch granules had a dominant ovoid morphology with an average diameter of 25 - 30 m. The peak gelatinization temperature was 73.80 °C. The maximum value for viscosity was 3,836 cP at 86.8 °C. Films that presented good malleability, thickness, transparency, tensile strength, and low solubility were obtained from T4, which turned out to be the best treatment.
O objetivo do presente trabalho foi determinar propriedades físicas e mecânicas em filmes comestíveis obtidos a partir de amido nativo de banana equatoriana não exportada (Musa sapientum L.). Os tratamentos utilizados foram: 0,5% de amido - 0,25% de glicose (T1), 0,5% de amido - 0,5% de glicose (T2), 1% de amido - 0,25% de glicose (T3) e 1% de amido - 0,5% de glicose (T4). Foram determinadas variáveis como características físico-químicas, teor de amilose, temperatura de gelatinização máxima, morfologia dos grânulos de amido nativo. Foram obtidas variáveis em filmes como espessura, opacidade, solubilidade do filme. E a resistência à tração (por texturometria) foi medida. Os frutos utilizados nesta pesquisa apresentaram 88,55% de amido (base seca; amilose representou 15,35% do mencionado). A morfologia dominante encontrada nos grânulos de amido era ovóide e 25 - 30 m de diâmetro médio. A temperatura máxima de gelatinização foi de 73,80 °C. O valor máximo de viscosidade ocorrido foi de 3.836 cP a 86,8 °C. Filmes com boa maleabilidade, espessura, transparência, resistência à tração e baixa solubilidade foram obtidos de T4, tornando-se o melhor tratamento.
Assuntos
Fenômenos Físicos , Musa/crescimento & desenvolvimento , Musa/química , Técnica de Nutrientes em FilmesResumo
Pre-gelatinized starch and dextrin help in the gelatinization of patties without adding heat to improve texture. Aiming to evaluate the effect of the addition of pre-gelatinized starch and dextrin in the preparation of mechanically separated meat patties obtained from Nile tilapia filetage residues. An experimental planning of the rotational central Composite Design (DCCR) 2 2 with 4 axial points with 9 formulations and 4 replications at the central point was applied, totaling 12 assays. A base formulation is developed to be applied in the design with different levels (0, 0.5, 1, 2, 3%) According to the planning (DCCR), pre-gelatinized starch and dextrin. A regression model was developed for the variable Shear Force response (texture). Analyses of chemical composition, Aw, ph, texture and scanning microscopy and sensory analyses were performed. For the development of the patties the best result was for 1.5% of pre-gelatinized starch and 1.0% dextrin. Thus, the use of mechanically separated meat with the addition of pre-gelatinized starch and dextrin to produce restructured products is of great importance for the fish industry, as it improves the texture of the breaded presented a Greater acceptance by consumers.
Amido pré-gelatinizado e dextrina auxiliam na gelatinização de empanados e melhoram a textura sem uso de calor. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de amido pré-gelatinizado e dextrina na preparação de empanados de carne mecanicamente separada obtida a partir de resíduos da filetagem de tilápia do Nilo. Foi aplicado um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR) 22 com 4 pontos axiais, sendo 9 formulações e 4 repetições no ponto central, totalizando 12 ensaios. Sendo desenvolvido uma formulação base para ser aplicado no delineamento com diferentes níveis (0, 0,5, 1, 2, 3%) de acordo com o planejamento (DCCR), de amido pré-gelatinizado e dextrina. Foi desenvolvido modelo de regressão para a variável resposta força de cisalhamento (textura). Foram realizadas análises de composição química, Aw, pH, textura e microscopia de varredura e análises sensorial. Para o desenvolvimento dos empanados o melhor resultado foi adição de 1,5% de amido pré-gelatinizado e 1,0% dextrina. Desta forma, o aproveitamento da carne mecanicamente separada com adição de amido pré-gelatinizado e dextrina para a produção de produtos reestruturados mostrou-se de grande importância para a indústria do pescado, pois melhorou a textura dos empanados apresentado uma maior aceitação por parte dos consumidores.
Assuntos
Animais , Characidae , Esportes , Fauna Aquática , Pesqueiros , Custos e Análise de CustoResumo
Pre-gelatinized starch and dextrin help in the gelatinization of patties without adding heat to improve texture. Aiming to evaluate the effect of the addition of pre-gelatinized starch and dextrin in the preparation of mechanically separated meat patties obtained from Nile tilapia filetage residues. An experimental planning of the rotational central Composite Design (DCCR) 2 2 with 4 axial points with 9 formulations and 4 replications at the central point was applied, totaling 12 assays. A base formulation is developed to be applied in the design with different levels (0, 0.5, 1, 2, 3%) According to the planning (DCCR), pre-gelatinized starch and dextrin. A regression model was developed for the variable Shear Force response (texture). Analyses of chemical composition, Aw, ph, texture and scanning microscopy and sensory analyses were performed. For the development of the patties the best result was for 1.5% of pre-gelatinized starch and 1.0% dextrin. Thus, the use of mechanically separated meat with the addition of pre-gelatinized starch and dextrin to produce restructured products is of great importance for the fish industry, as it improves the texture of the breaded presented a Greater acceptance by consumers.(AU)
Amido pré-gelatinizado e dextrina auxiliam na gelatinização de empanados e melhoram a textura sem uso de calor. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de amido pré-gelatinizado e dextrina na preparação de empanados de carne mecanicamente separada obtida a partir de resíduos da filetagem de tilápia do Nilo. Foi aplicado um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR) 22 com 4 pontos axiais, sendo 9 formulações e 4 repetições no ponto central, totalizando 12 ensaios. Sendo desenvolvido uma formulação base para ser aplicado no delineamento com diferentes níveis (0, 0,5, 1, 2, 3%) de acordo com o planejamento (DCCR), de amido pré-gelatinizado e dextrina. Foi desenvolvido modelo de regressão para a variável resposta força de cisalhamento (textura). Foram realizadas análises de composição química, Aw, pH, textura e microscopia de varredura e análises sensorial. Para o desenvolvimento dos empanados o melhor resultado foi adição de 1,5% de amido pré-gelatinizado e 1,0% dextrina. Desta forma, o aproveitamento da carne mecanicamente separada com adição de amido pré-gelatinizado e dextrina para a produção de produtos reestruturados mostrou-se de grande importância para a indústria do pescado, pois melhorou a textura dos empanados apresentado uma maior aceitação por parte dos consumidores.(AU)
Assuntos
Animais , Characidae , Pesqueiros , Esportes , Fauna Aquática , Custos e Análise de CustoResumo
Arrowroot is a plant abundant in starch content, and because it does not possess gluten proteins in its composition, its utilization is of great interest in the production of food for people who are intolerant to these proteins. The substitution of gluten involves the use of thickening agents, such as pre-gelatinized starches or flours, which can be obtained by physical processes. In this context, the aim of this study was to evaluate the physicochemical and technological characteristics of arrowroot flour (AFU) modified by ultrasound, in the functioning of intensity and time, and modified by low humidity heat treatment (LHHT) as a function of temperature and time. Besides characterizing AFU and AFLHHT, we aimed their future application in products without gluten. All independent variables affected (P<0.05) water absorption index (WAI) and water solubility index (WSI) at 28 °C; WSI was at 80 °C, peak viscosity, final viscosity, setback and enthalpy of gelatinization (ΔH). The selected AFU was processed in 15 min at an ultrasound intensity of 43.5%, while AFLHHT was at 105 °C for 15 min. Neither of them presented significant differences in relation to their proximal composition. It is concluded that the modification of AF by both methods is feasible, and it is possible to predict its use in the formulation of foods without gluten, due to their physicochemical and technological characteristics which are more appropriate than those of AF.(AU)
A araruta é uma planta que apresenta conteúdo abundante de amido, e por não apresentar as proteínas do glúten em sua composição desperta o interesse da sua utilização na produção de alimentos para pessoas intolerantes a essas proteínas. A substituição do glúten envolve a utilização de agentes espessantes, como amidos ou farinhas pré-gelatinizados, que podem ser obtidos por meio de processos físicos. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar as características físico-químicas e tecnológicas da farinha de araruta (FA), FA modificada por ultrassom (FAU) em função da intensidade e tempo, e FA modificada por tratamento térmico de baixa umidade (FATTBU) em função da temperatura e tempo, além de caracterizar FAU e FATTBU selecionadas, visando sua futura aplicação em produtos sem glúten. Todas as variáveis independentes afetaram (P<0.05): índice de absorção de água (IAA) e o índice de solubilidade em água (ISA) a 28 °C, ISA a 80 °C, viscosidade de pico, viscosidade final, tendência a retrogradação e entalpia de gelatinização (ΔH). A FAU selecionada foi processada em 15 min em intensidade do ultrassom de 43,5%, enquanto FATTBU a 105 ºC por 15 min. Ambas não apresentaram diferenças significativas em relação à composição proximal. A modificação da FA tanto por ultrassom como por tratamento térmico com baixa umidade é viável, e é possível prever a sua utilização na formulação de alimentos sem glúten, devido as suas características físico-químicas serem mais apropriadas que a da FA.(AU)
Assuntos
Marantaceae , Farinha , Ondas Ultrassônicas , Fenômenos Químicos/métodos , GlutensResumo
The physical and chemical characteristics of gelatin have been used to justify its inclusion in extenders to preserve the sperm quality and improve results of cervical artificial insemination with cooled semen. The objective of this study was to evaluate the effects of gelatin supplementation in cooling extender on the quality and fertility of ram semen stored at 5°C. Semen samples (n = 24) of Santa Inês rams (n = 6) were diluted in Glycine-Yolk-Milk extender without (control) or with 1.5% of gelatin. The samples were loaded into 0.25 mL straws, cooled to 5°C and stored vertically for 48 and 72 hours. Sample quality was evaluated using straw homogeneity tests based on pH, osmolality and the proportion of spermatozoa (PS) in both upper and lower segments of straws (US and LS), analyses of sperm motility, plasma and acrosomal membrane integrity, and by fertility after artificial insemination. Differences between the US and LS of straws were found for pH and PS (%). They were significant only in the control group at both times: pH 5.96 vs. 5.71 at 48 h and 6.13 vs. 5.89 at 72 h; PS 21.66 vs. 78.34 at 48 h and 20.87 vs. 79.13 at 72 h. Storage in gelatin had very little, to no effect on the sperm kinetics or on the sperm membrane integrity evaluations. The addition of gelatin to the extender did not affect the pregnancy rate which ranged from 4.4 to 26.1%. We conclude that gelatin is effective in maintaining the physical and chemical homogeneity of the semen samples. Further research is needed in order to optimize the use of gelatin supplementation and elucidate any potential benefits.(AU)
Assuntos
Animais , Preservação do Sêmen/métodos , Preservação do Sêmen/veterinária , Análise do Sêmen , GelatinaResumo
The physical and chemical characteristics of gelatin have been used to justify its inclusion in extenders to preserve the sperm quality and improve results of cervical artificial insemination with cooled semen. The objective of this study was to evaluate the effects of gelatin supplementation in cooling extender on the quality and fertility of ram semen stored at 5°C. Semen samples (n = 24) of Santa Inês rams (n = 6) were diluted in Glycine-Yolk-Milk extender without (control) or with 1.5% of gelatin. The samples were loaded into 0.25 mL straws, cooled to 5°C and stored vertically for 48 and 72 hours. Sample quality was evaluated using straw homogeneity tests based on pH, osmolality and the proportion of spermatozoa (PS) in both upper and lower segments of straws (US and LS), analyses of sperm motility, plasma and acrosomal membrane integrity, and by fertility after artificial insemination. Differences between the US and LS of straws were found for pH and PS (%). They were significant only in the control group at both times: pH 5.96 vs. 5.71 at 48 h and 6.13 vs. 5.89 at 72 h; PS 21.66 vs. 78.34 at 48 h and 20.87 vs. 79.13 at 72 h. Storage in gelatin had very little, to no effect on the sperm kinetics or on the sperm membrane integrity evaluations. The addition of gelatin to the extender did not affect the pregnancy rate which ranged from 4.4 to 26.1%. We conclude that gelatin is effective in maintaining the physical and chemical homogeneity of the semen samples. Further research is needed in order to optimize the use of gelatin supplementation and elucidate any potential benefits.
Assuntos
Animais , Análise do Sêmen , Preservação do Sêmen/métodos , Preservação do Sêmen/veterinária , GelatinaResumo
A feed production trial was conducted to study the effect of synthetic emulsifier and natural biosurfactant the process and quality of pelletized broiler feed. A corn-soy based broiler diet was formulated with fixed ratio 2:1 of oil-to-water with two types of emulsifiers, namely glyceryl polyethylene glycol ricinoleate synthetic emulsifier and lysophosphatidylcholine natural biosurfactant. T1: Basal diet with no water and no emulsifier; T2: Basal diet with water and no emulsifier; T3: Basal diet with water and synthetic emulsifier glyceryl polyethylene glycol ricinoleate; T4: Basal diet with water and a natural biosurfactant lysophosphatidylcholine as comparative treatment. The treatment diets were manufactured by a commercial feed mill. The electricity cost and meal temperature were measured during the process of milling. Composite samples were collected from different processed points, tested for physical properties, chemical stability and biostability of pelletized feed. Pellet quality of emulsifier supplemented diets was significantly (p 0.05) improved in crumble and pellet intact form. Correlation between emulsifier and pelletize processed cost was not observed in this present study. No deteriorate effect was observed in hydrolytic rancidity (AV), oxidation rancidity (PV), mold count, moisture content and water activity. However, percentage of starch gelatinization on pelletized feed was significantly (p 0.0001) improved in both types of emulsifier treated diets. These results demonstrated that the addition of emulsifier to broiler diet improved pellet quality to some extent although significant difference between synthetic emulsifier and natural biosurfactant was not observed. Abbreviations: AV, acid value; PV, peroxide value; amp, ampere; vol, voltage; T/h, tonne per hour; kW, kilowatt; Aw, water activity; PDI, pellet durability index(AU)
Assuntos
Animais , Ração Animal/análise , Ração Animal , Galinhas/crescimento & desenvolvimento , Galinhas/metabolismoResumo
A feed production trial was conducted to study the effect of synthetic emulsifier and natural biosurfactant the process and quality of pelletized broiler feed. A corn-soy based broiler diet was formulated with fixed ratio 2:1 of oil-to-water with two types of emulsifiers, namely glyceryl polyethylene glycol ricinoleate synthetic emulsifier and lysophosphatidylcholine natural biosurfactant. T1: Basal diet with no water and no emulsifier; T2: Basal diet with water and no emulsifier; T3: Basal diet with water and synthetic emulsifier glyceryl polyethylene glycol ricinoleate; T4: Basal diet with water and a natural biosurfactant lysophosphatidylcholine as comparative treatment. The treatment diets were manufactured by a commercial feed mill. The electricity cost and meal temperature were measured during the process of milling. Composite samples were collected from different processed points, tested for physical properties, chemical stability and biostability of pelletized feed. Pellet quality of emulsifier supplemented diets was significantly (p 0.05) improved in crumble and pellet intact form. Correlation between emulsifier and pelletize processed cost was not observed in this present study. No deteriorate effect was observed in hydrolytic rancidity (AV), oxidation rancidity (PV), mold count, moisture content and water activity. However, percentage of starch gelatinization on pelletized feed was significantly (p 0.0001) improved in both types of emulsifier treated diets. These results demonstrated that the addition of emulsifier to broiler diet improved pellet quality to some extent although significant difference between synthetic emulsifier and natural biosurfactant was not observed. Abbreviations: AV, acid value; PV, peroxide value; amp, ampere; vol, voltage; T/h, tonne per hour; kW, kilowatt; Aw, water activity; PDI, pellet durability index
Assuntos
Animais , Galinhas/crescimento & desenvolvimento , Galinhas/metabolismo , Ração Animal , Ração Animal/análiseResumo
A extrusão é um processo complexo que emprega elevada temperatura, pressão e umidade, que modifica as estruturas do alimento, alterando seu valor nutricional, vida útil e características sensoriais. Estudou-se a relação entre características da matériaprima, do processamento industrial e do produto acabado, sobre a digestibilidade in vitro, gelatinização do amido e na caracterização das alterações de macromoléculas através da técnica Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier acoplado Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR) em alimentos extrusados para cães e gatos. Para isto, registrou-se dados do processamento de 68 amostras de alimentos secos extrusados para cães e gatos, dados esses referentes às configurações de software e hardware e parâmetros de secagem. Além de dados de processo, também foram coletados amostras de produtos antes da extrusão (Raw material RW), diretamente do moinho e na saída do secador sem cobertura de óleo, considerado como produto acabado (Extrused Ex), referente a 11 diferentes alimentos comerciais completos para cães jovens, cães adultos e gatos adultos. A digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) e o teor de gelatinização foram consideradas variáveis dependentes para a análise estatística e as demais variáveis como medidas de composição e processamento foram consideradas variáveis independentes. Estas últimas foram submetidas à análise fatorial comum (AFC) e, posteriormente, agrupadas. Dentre os seis componentes principais (CP) que foram formados, os componentes relacionados à energia térmica (30,13%), produtividade (20,37%) e à composição bromatológica (11,69%) tiveram maior impacto na DIVMO. A DIVMO foi dividida em três clusters hierárquicos, sendo: baixa (726 g/kg), média (803 g/kg) e alta (842 g/kg) digestibilidade. Para a gelatinização do amido foi utilizado os mesmos componentes principais e foram formados quatro clusters hierárquicos, sendo: baixa gelatinização (83%), moderada (87%), alta (92%) e muito alta (95%), significativamente diferentes entre si (p<0,0001). Quanto para as modificações estruturais, as principais diferenças foram detectadas por meio de análise multivariada dos espectros, sendo que a região pertencente aos ácidos graxos e ligações de ésteres entre glicerol e ácidos graxos registraram maior variabilidade amostral na região espectral de 3040 a 2800 cm-1 e o pico em 1743 cm-1 (C=O), respectivamente. Além disso, as proteínas, representadas por amida I e amida II, localizadas na região entre 1700 e 1600 cm-1 e 1600 a 1500 cm-1, variam de forma menos intensa, seguido das bandas de polissacarídeos que se encontram sobrepostos entre 1180 e 953 cm-1. Apesar da formulação dos alimentos se basearem na mistura de ingredientes e composição bromatológica, neste estudo ficou evidente a importância do processamento industrial em relação à DIVMO e na gelatinização, especialmente em relação à energia térmica. Os resultados obtidos através da técnica de FTIR mostrou que essa é promissora como metodologia a ser utilizada para detectar as alterações ocorridas pelo processamento, sendo que as modificações espectrais observadas podem estar associadas à oxidação de lipídeos e proteínas, mudanças conformacionais das proteínas e processos de complexação entre lipídeos proteínas e carboidratos.
Extrusion is a complex process that uses high temperature, pressure and humidity, which modifies the food structures, changing its nutritional value, shelf life, and sensorial characteristics. The relationship between the characteristics of the raw material, industrial processing, and finished product, on in vitro digestibility, starch gelatinization, and macromolecule alterations through the coupled Fourier Transform Infrared Spectroscopy technique. (FTIR-ATR) in extruded food for dogs and cats was evaluated. For this, processing data of 68 samples of dogs and cats extruded dry food were recorded, data referring to software and hardware configurations and drying parameters. In addition to process data, product samples were also collected before extrusion (raw material "RW"), directly from the mill and at the dryer outlet, without oil cover, considered as a finished product (Extrused "Ex"), referring to 11 different complete commercial food for young and adult dogs and adult cats. The in vitro digestibility of organic matter (IVDOM) and the gelatinization content were considered dependent variables for statistical analysis and the other variables as composition and processing measures were considered independent variables. The latter were subjected to common factor analysis (CFA) and subsequently grouped. Among the six main components (MC) that were formed, the components related to thermal energy (30.13%), productivity (20.37%) and chemical composition (11.69%) had the highest impact on IVDOM. IVDOM was divided into three hierarchical clusters, being: low (726 g/kg), medium (803 g/kg) and high (842 g/kg) digestibility. For starch gelatinization the same main components were used, and four hierarchical clusters were formed, being: low gelatinization (83%), moderate (87%), high (92%) and very high (95%), significantly different from each other (p <0.0001). As for structural modifications, the main differences were detected through multivariate analysis of the spectra, with the region belonging to the fatty acids and ester linkages between glycerol and fatty acids registering a higher sample variability in the spectral region from 3040 to 2800 cm- 1 and the peak at 1743 cm- 1 (C = O), respectively. In addition, the proteins, represented by amide I and amide II, located in the region between 1700 and 1600 cm- 1 and 1600 to 1500 cm- 1, vary less intensely, followed by the polysaccharide bands that overlap between 1180 and 953 cm- 1. Although the formulation of the food is based on the mixture of ingredients and chemical composition, in this study it became evident the importance of industrial processing in relation to DIVMO and gelatinization, especially in relation to thermal energy. The results obtained through the FTIR technique showed that it is promising as a methodology to be used to detect the changes occurred by the processing, and the observed spectral changes may be associated with the oxidation of lipids and proteins, conformational changes of proteins and complexation processes between lipids, proteins and carbohydrates
Resumo
A demanda por nutrição de alta qualidade para cães e gatos faz com que a indústria pet food busque por novos ingredientes para atender a esse mercado cada vez mais exigente. Os gatos, por serem considerados carnívoros restritos, possuem maior exigência proteica em relação aos demais mamíferos onívoros. Com isso, as fontes proteicas de origem animal são as mais utilizadas em formulações pet, por apresentarem boa digestibilidade, palatabilidade e disponibilidade comercial. Dentre as matérias primas de origem animal, a farinha de vísceras de frango é a mais utilizada em dietas para cães e gatos. Os hidrolisados proteicos vêm ganhando espaço em formulações pet devido a seu alto teor proteico, alta digestibilidade e presença de peptídeos bioativos. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da substituição da farinha de vísceras de frango convencional por farinhas de vísceras de frango hidrolisada como fonte proteica em dietas para gatos, avaliando seus efeitos sobre a digestibilidade aparente de nutrientes e da energia, características das fezes e produtos de fermentação microbiana, balanço de nitrogênio e metabolismo de uréia de gatos. Foram utilizados 30 gatos com 4,18 ± 0,86 kg e 4,17 ± 1,38 anos, distribuídos em cinco tratamentos experimentais: Controle (CO, a base de farinha de vísceras de frango convencional) e quatro níveis de inclusão de farinha de vísceras de frango hidrolisada (FVH): 5%, 10%, 20% e 30%. Os dados foram submetidos à análise de variância e, quando detectadas diferenças no teste F, os efeitos foram comparados por contrastes polinomiais (P <0,05) de acordo com a inclusão de FVH. Durante o estudo, não houve episódios de recusa, vômito ou diarreia. A ingestão, digestibilidade aparente dos nutrientes, balanço de nitrogênio e energia metabolizável foi semelhante entre os tratamentos (P>0,05). A inclusão de 30% de farinha de vísceras hidrolisada resultou em menor gelatinização do amido, aproximadamente 21% menor em comparação a dieta CO, mas não afetou a digestibilidade dos nutrientes do alimento. As fezes produzidas pelos gatos apresentaram escore 3,9 ± 0,02 não diferindo entre os tratamentos. A concentração de amônia fecal foi semelhante entre os tratamentos (P>0,05). A inclusão de FVH aumentou de modo quadrático as concentrações de ácido graxo isobutírico, isovalérico, valérico e do total de ácidos graxos de cadeia ramificada, com aumento linear da concentração de lactato (P<0,05). Os dados de volume, pH e densidade urinários, bem como a excreção renal de uréia foram similares entre os tratamentos (P>0,05). A inclusão de até 30% de FVH é segura quanto aos parâmetros avaliados e pode ser considerada em formulações pet food sem afetar a digestibilidade dos nutrientes e características das fezes e urina dos gatos.
The demand for high quality pet food has driven the industry to search for new ingredients, with superior quality. Cats, as strict carnivores, have high protein requirements in comparison to omnivorous mammals. Due to this, animal protein sources are the most used in pet food formulations because of their high digestibility, palatability and commercial availability. Among these ingredients, poultry by-product meal is the most used protein source for cats and dog foods. In the recent years the interest on hydrolyzed proteins have been risen, due to their high protein content, elevated digestibility and presence of bioactive peptides. The aim of the present study was to evaluate the effects of the substitution of conventional poultry by-product meal by hydrolyzed poultry by-product meal as a protein source for cat diets, studying its effects on the total tract apparent digestibility of nutrients and energy, fecal characteristics and microbial fermentation products, nitrogen balance and urea metabolism of cats. Thirty cats with 4.18±0.86 kg and 4.17±1.38 years old were distributed in five experimental treatments: Control (CO, based on conventional poultry by-product meal) and four inclusion levels of hydrolyzed poultry by-product meal (HPBM) 5%, 10%, 20% and 30%. Data were submitted to analysis of variance, and when differences were detected by the F test, the effects were compared using polynomial contrasts according to HPBM inclusion level (P<0.05). During the study no episodes of food refusal, vomiting or diarrhea were observed. Nutrient intake, apparent digestibility of nutrients, nitrogen balance and the metabolizable energy did not differ among treatments (P>0.05). The inclusion of 30% HPBM reduced starch gelatinization approximately 21% in relation to CO diet, but it did not affect nutrient digestibility. The feces produced by the cats presented score 3,9 ± 0,02 did not differing among treatments. The ammonia concentration was similar on cat feces for all treatments(P>0.05). The HPBM inclusion resulted in a quadratic increase on isobutyric, isovaleric, valeric, and total branched-chain fatty acids, and a linear increase in lactate fecal concentrations (P<0.05). Urine volume, pH, density and urea renal excretion were similar among treatments (P>0.05). Considering the evaluated parameters, the inclusion up to 30% of hydrolyzed poultry by-product meal is safe and could be considered in pet food formulations without interfering on nutrient digestibility and feces and urine characteristics of cats.
Resumo
O amido é o nutriente responsável por aglutinar e expandir o pélete durante a gelatinização, que ocorre no processo de extrusão de ração. A qualidade e quantidade de amido dos ingredientes vegetais podem afetar a qualidade física dos péletes. O objetivo desse estudo foi avaliar a qualidade física de rações extrusadas formuladas com diferentes ingredientes vegetais. Foram formuladas cinco rações isoproteicas com 28% de PB e isoenergéticas com 3.506 kcal de EB/kg conforme as necessidades nutricionais do tambaqui (Colossoma macropomum) durante a fase de engorda, variando a fonte de amido: amido de milho, crueira de mandioca, arroz moído, milho moído e farinha de trigo. Todas as misturas foram extrusadas em extrusora monorosca com temperaturas de 60 ºC da água do barril (pré-condicionador) e 100 ºC do canhão. Os péletes foram analisados quanto ao teor de umidade (U), densidade aparente (DA), flutuabilidade (F), taxa de expansão (TE), índice de absorção de água (IAA), índice de solubilidade em água (ISA), resistência a água (RA), índice de durabilidade (IDP) e microestrutura. O maior teor de umidade foi observado nas rações contendo crueira de mandioca, farinha de trigo e amido de milho, 25,22, 24,60, 23,90%, respectivamente. A ração com milho moído apresentou maior DA de 363,35 e o menor foi observado para crueira de mandioca 306 g/l. A TE para arroz moído foi de 89,03, farinha de trigo com 75,84, crueira de mandioca 66,08, amido de milho 65,67 e milho moído 62,51%. Os valores de DA e TE garantiram 100% de flutuabilidade dos péletes de todas as rações, confirmados pelas várias câmaras de ar presentes nas fotomicrografias de varredura dos péletes. Para IAA, as rações com milho moído e crueira de mandioca apresentaram as maiores médias com 7,10 e 6,51%, respectivamente. Os valores de ISA, RA e IDP se mantiveram similares ao redor de 1,48, 84,51 e 99,72% demonstrando que as fontes de amido gelatinizaram e aglutinaram todos os componentes das rações, permitindo que os péletes mantivessem suas integridades físicas na água. Apesar das diferenças entre algumas variáveis, todas as rações apresentaram alta qualidade física dos péletes. Em especial, a crueira de mandioca se apresenta como um ingrediente potencial para formulação de rações para tambaqui na Amazônia, devido a sua alta disponibilidade e baixo custo.
Starch is the nutrient responsible for agglutinating and expanding the pellet during gelatinization, which occurs in the aquafeed extrusion. The quality and quantity of starch in ingredients can affect the pellets physical quality. The aim of this study was to evaluate the physical quality of extruded feed formulated with different vegetable ingredients. Five isoproteic diets (28% CP) and isoenergetics (3,506 kcal GE/kg) were formulated according to meet the nutritional requeriments of tambaqui (Colossoma macropomum) during the fattening phase, varying the starch source: ground corn, cassava, ground rice, corn and wheat flour. The ingredients of each diet were extruded in a single-screw extruder with water at 60 ºC from the barrel (preconditioner) and extruding chambre at 100 ºC. Pellets were analyzed for moisture content (MC), bulk density (BD), floatability (F), expansion ratio (ER), water absorption index (WAI), water solubility index (WSI), stability water (WS), pellet durability index (PDI) and pellet microstructure. The highest moisture content was observed in cassava pellets, wheat flour and corn starch, 25.22, 24.60, 23.90%, respectively. The ground corn pellets showed a higher BD of 363.35 and the lowest was observed for 306 g/l cassava pellets. The ER for rice ground was 89.03, wheat flour 75.84, cassava 66.08, corn starch 65.67 and ground corn 62.51%. The values of BD and ER guaranteed 100% buoyancy of all diets pellets, confirmed by the various air chambers present in the scanning photomicrographs of the pellets. For WAI, the rations with ground corn and cassava presented the highest averages with 7.10 and 6.51%, respectively. WSI, WS and PDI values remained similar 1.48, 84.51 and 99.72% demonstrating that the starch sources gelatinized and agglutinated all ingredients of the feeds, allowing the pellets to maintain their physical integrity in the water. Despite the differences between some variables, all extruded feeds showed high pellet physical quality. In particular, cassavas a potential ingredient for tambaqui feed f in the Amazon due to its high availability and low cost.
Resumo
A produção de ração na indústria avícola, em nível mundial, sempre enfrentou grandes desafios, motivando, assim, o desenvolvimento de pesquisas visando melhorar as características físicas e químicas do alimento fornecido às aves e, em consequência, seu desempenho. A fábrica de ração é considerada o fator mais importante dentro da cadeia avícola, pois 70% dos custos totais de produção são atribuídos ao alimento. Assim, e necessário desenvolver e instaurar técnicas de produção que garantam melhor disponibilidade e homogeneidade de nutrientes na ração, possibilitando a sua utilização eficiente por parte das aves. Objetivou-se avaliar o impacto do índice de durabilidade do pelete (PDI) e a dureza da ração, no desempenho zootécnico e outros fatores dos frangos de corte, por meio de uma revisão sistemática. Foram pesquisadas, em bases de dados, as publicações científicas do efeito do PDI e da dureza sobre o desempenho e outros fatores dos frangos de corte. O estudo foi feito, a partir de 30 artigos selecionados das bases de dados do portal de periódicos CAPES: Isi Web of Science, PubMed, Science Direct, Scielo e Scopus. O espaço de tempo analisado foi de 15 anos (2004 até 2019). Totalizou-se 16.446 frangos de corte com idades em dias de 1-21, 7-21, 22-42, 14-21, 1-42, e de 25-42. Os aspectos com mais representação foram os índices de desempenho zootécnico (consumo de ração (CR), ganho de peso (GP), conversão alimentar (CA) e energia metabolizável (EM) da dieta). Energia metabolizável (EM), energia metabolizável corrigida por nitrogênio (EMn), coeficiente de digestibilidade ileal de matéria seca (CDIMS), coeficiente de digestibilidade ileal aparente de matéria seca (CDIA), coeficiente de digestibilidade ileal de aminoácidos (CDIAA), rendimento de peito, peso do proventrículo, da moela e do pâncreas, pH do proventrículo e da moela, gelatinização do amido, microbiota cecal e produtividade da fábrica. Os dados foram ajustados ao modelo estatístico linear de Pearson (r) (p<0,05; p<0,01 e p<0,001), com a finalidade de medir o grau de correlação entre as variáveis. Para PDI de 14-21 dias e para o CR foi 0,75 (p<0,05), GP de 0,60 (p<0,05) e CA de 0,29 (p<0,05), considerada baixa embora significativa. Para CR de 22-42 foi de -0,67 (p<0,05) e para GP de 0.63 (p<0,05). Para EMn de 1-21 foi de -0,99 (p<0.01), e isso se deve a que, neste período o TGI apresenta muita imaturidade tendo um efeito altamente negativo. Para o CDIAA de 7-21 correlação foi de 0.90 (p<0.01). Nesta fase os frangos apresentam um maior aproveitamento dos nutrientes por efeito da cinética da digestão e de absorção dos nutrientes, fomentando a quebra dos aminoácidos. Para gelatinização de 21-42 foi 0,96 (p<0.01), sendo uma resposta positiva pois a temperatura de peletização é diretamente proporcional à qualidade do pelete, com aumento da temperatura pode se conseguir melhores respostas na gelatinização do amido. Para a dureza e CR de 14-21 e 22-42 foi de 0.62 (p<0,05) e 0.74 (p<0,01), embora de 7-21 a correlação foi negativa -0,66 (p<0,01). Para GP 14-21 e de 22 a 42 foi de 0,55 e 0,78 (p<0.05 e p<0.01). De 7-21 foi negativa significativa de -0,87 (p<0.01), sendo uma consequência do processo adaptativo lento do TGI. Para CA de 22-42 foi -0,86 (p<0.001). Para EM de 1-21 e 7-1 de 0,90 e 0,94 (p<0.001), respectivamente. CDIA e CDIAA de 1-2 foi de 0,68 (p<0.01), os frangos apresentaram uma diminuição na seletividade de ração levando a poupar mais energia durante essa fase de crescimento. Para gelatinização de 1-21 foi de 0,70 (p<0.01), sendo uma resposta positiva pois uma maior temperatura leva a um aumento na tensão superficial dos peletes aumentando a sua dureza. O PDI e a dureza da ração têm impacto positivo ou negativo no desempenho e em outros fatores fisiológicos dos frangos de corte, tendo em conta aspectos como os benefícios ao nível de TGI, e o desenvolvimento dos órgãos além de definir a produtividade da fábrica.
Feed production in the poultry industry worldwide has always faced great challenges, thus motivating the research development aimed to improving the physical and chemical characteristics of the food supplied to broilers and their performance. The feed mill is the most important factor within the poultry production, as 70% of the total costs are attributed to the feed. Thus, it is necessary to develop production techniques that ensure better availability and homogeneity of nutrients in the feed, enabling its efficient utilization by broilers. This study aimed to evaluate the impact of the pellet durability index (PDI) and the feed hardness on the performance and other factors of broilers through a systematic review. Scientific publications on the effect of PDI and hardness on performance and other parameters of broilers were searched in databases. The study was carried out based on 30 articles selected from the databases of the CAPES journals portal: Isi Web of Science, PubMed, Science Direct, Scielo and Scopus. Articles published from 2004 to 2019 were selected (15 years). There were a total of 16,446 broilers aged 1-21, 7-21, 22-42, 14-21, 1-42, and 25-42 days. The most represented aspects were the performance parameters (feed intake (FI), weight gain (WG), feed conversion (FC) and metabolizable energy (ME) of the diet). Metabolizable energy (ME), nitrogen-corrected metabolizable energy (MEn), ileal digestibility coefficient of dry matter (IDCDM), apparent ileal digestibility coefficient of dry matter (AIDCDM), ileal amino acid digestibility coefficient (IDCAA), breast yield, proventricle, gizzard and pancreas weight, proventricular pH and gizzard, starch gelatinization, cecal microbiota and feed mill productivity. The data were adjusted to Pearson's linear statistical model (r) (p <0.05; p <0.01 and p <0.001), in order to measure the correlation degree between the variables. For PDI of 14-21 days and for CR it was 0.75 (p <0.05), WG 0.60 (p <0.05) and FC 0.29 (p <0.05) which were considered low, although significant. For FI of 22-42 days the correlation was -0.67 (p <0.05) and for WG 0.63 (p <0.05). For MEn of 1-21, it was -0.99 (p <0.01), and this is due to the fact that, in this period, the GIT is immature which leads to a highly negative effect. For the IDCAA, from 7 to 21 days the correlation was 0.90 (p <0.01). In this phase, chickens have a greater nutrient utilization due to the digestion kinetics and nutrients absorption, promoting the breakdown of amino acids. For gelatinization of 21-42 days, it was 0.96 (p <0.01), a positive response where the pelletizing temperature is directly proportional to the pellet quality, besides favoring the breakdown of amino acids in the ileum. For the hardness and FI of 14-21 and 22-42 days the correlation coefficient was 0.62 (p <0.05) and 0.74 (p <0.01), although from 7-21 d the correlation was negative -0, 66 (p <0.01). For WG 14-21 and from 22 to 42 d it was 0.55 and 0.78 (p <0.05 and p <0.01). From 7-21 d it was a significant negative of -0.87 (p <0.01), being a consequence of the slow adaptive process of the GIT. For CR 22-42 it was -0.86 (p <0.001). For DM from 1-21 and 7-1 from 0.90 and 0.94 (p <0.001), respectively. AIDCDM and IDCAA of 1-2 d was 0.68 (p <0.01), where chickens showed a decrease in feed selectivity leading to saving more energy during this growth phase. For gelatinization of 1-21d the correlation was 0.70 (p <0.01), a positive result where higher temperature leads to an increase in the surface pellets tension increasing their hardness. The PDI and the feed hardness have a positive or negative impact on the performance and other physiological factors of broilers, considering aspects such as the benefits at the GIT, and the and the organ development in addition to defining the feed mill productivity.
Resumo
Este estudo teve como objetivo avaliar diferentes condições de extrusão, temperatura e umidade de ração padrão contendo amido de milho e farinha de peixe como macro nutrientes, bem como as propriedades físico-químicas e tecnológicas dos extrusados além da avaliação de digestibilidade aparente em tilápias do Nilo. A melhor condição de extrusão foi estabelecida utilizando delineamento composto central rotacional com temperatura de saída (92 138°C) e umidade (15 39%) como variáveis independentes, e flutuabilidade e teor de amido disponível como resposta. Através deste planejamento experimental, foram realizados 11 testes. O maior teor foi encontrado no experimento 1, no qual empregou-se 100°C como temperatura de saída e 15% de umidade. Através das imagens obtidas pela microscopia eletrônica de varredura, nota-se a presença de poros de diferentes tamanhos, com predominância de poros de diâmetro pequeno, indicando boa expansão e desenvolvimento do amido. Posteriormente, foram determinados os coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO) e extrato etéreo (EE) de duas dietas, uma na forma extrusada e outra, peletizada para exemplares de tilápias do Nilo, sendo ambas dietas com mesma composição nutricional. Foram avaliados índices digestivos e atividades de enzimas digestivas. Doze exemplares de tilápias do Nilo foram distribuídos aleatoriamente em seis incubadoras (200 L), o delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com dois tratamentos e três repetições. Os dados foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas pelo teste t de Student (P<0,05). Não houve diferença estatística nos parâmetros avaliados, exceto na composição centesimal das rações (MS, MM e EE) e fezes (PB), e o coeficiente de digestibilidade aparente de extrato etéreo. Em suma, ambas as dietas, tanto extrusadas quanto peletizadas usando os mesmos procedimentos empregados podem ser utilizadas para tilápias do Nilo, não interferindo nos parâmetros avaliados. Vale enfatizar que o processo de extrusão, nas condições testadas, melhorou a digestibilidade da proteína, reduzindo a excreção deste nutriente através das fezes em comparação à dieta peletizada.
This study aimed to evaluate different extrusion conditions, temperature and humidity of standard feed containing corn starch and fish meal as macro nutrients, as well as the physical-chemical and technological properties of the extrudates in addition to the evaluation of apparent digestibility in Nile tilapia. . The best extrusion condition was established using a central rotational composite design with outlet temperature (92 - 138 ° C) and humidity (15 - 39%) as independent variables, and buoyancy and available starch content as an answer. Through this experimental planning, 11 tests were carried out. The highest content was found in experiment 1, in which 100°C was used as the outlet temperature and 15% humidity. Through the images obtained by scanning electron microscopy, the presence of pores of different sizes is noted, with a predominance of pores of small diameter, indicating good expansion and development of starch. Subsequently, the apparent digestibility coefficients of dry matter (DM), crude protein (CP), mineral matter (MM), organic matter (OM) and ether extract (EE) of two diets were determined, one in extruded form and the other, pelleted for Nile tilapia specimens, both diets with the same nutritional composition. Digestive indexes and digestive enzyme activities were evaluated. Twelve specimens of Nile tilapia were randomly distributed in six incubators (200 L), the experimental design was completely randomized, with two treatments and three replications. The data were subjected to analysis of variance and the means compared by Student's t test (P<0.05). There was no statistical difference in the parameters evaluated, except in the centesimal composition of the diets (DM, MM and EE) and feces (CP), and the apparent digestibility coefficient of ether extract. In short, both diets, both extruded and pelleted using the same procedures employed, can be used for Nile tilapia, without interfering with the evaluated parameters. It is worth emphasizing that the extrusion process, under the conditions tested, improved the digestibility of the protein, reducing the excretion of this nutrient through the feces compared to the pelleted diet.
Resumo
A extrusão termoplástica de alimentos é uma operação versátil que pode ser aplicada em alimentos para cães e gatos. Os equipamentos usados para cozinhar, formatar, sanitizar, texturizar e moldar uma mistura homogênea de ingredientes, através da aplicação de umidade, pressão, temperatura e fricção mecânica em curto espaço de tempo. Estas condições melhoram a qualidade nutricional do alimento, com elevada produtividade e reduzido custo de produção. A extrusão promove mudanças físicas e químicas nos ingredientes, alterando sua digestibilidade, valor energético, forma de apreensão e palatabilidade. O processo de extrusão pode causar possíveis efeitos indesejáveis como destruição de vitaminas, oxidação de lipídeos e redução na disponibilidade de aminoácidos. Neste contexto, no escopo da nossa revisão não foi evidenciado aspectos relacionados as melhores condições de processamento para se otimizar a digestibilidade, palatabilidade e estabilidade dos nutrientes em formulações para cães e gatos. O objetivo geral foi estudar a influência da aplicação de energia térmica e energia mecânica na produção de alimentos extrusados para cães e gatos, influindo avaliações de sua implicação na macroestrutura dos kibbles, digestibilidade, palatabilidade dos alimentos e retenção de nutrientes específicos. CAPÍTULO 1: Apresenta revisão de literatura sobre os temas propostos. CAPÍTULO 2: Foi avaliada a influência da aplicação de diferentes quantidades de energia térmica específica (ETE) durante a extrusão, sobre os parâmetros de processamento, macroestrutura dos kibbles, digestibilidade in vitro, gelatinização do amido, coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) dos nutrientes, produtos de fermentação nas fezes e palatabilidade de formulação para gatos. Uma dieta padrão foi formulada e desdobrada em seis tratamentos pela modulação da adição de vapor, resultando em seis aplicações de ETE no pré-condicionador. Seis gatos por dieta foram empregados no estudo de digestibilidade e 30 nas comparações de palatabilidade. O aumento da aplicação de ETE resultou em redução linear da aplicação de energia mecânica específica (EME), aumento quadrático da aplicação de energia específica total (EET), melhora da macroestrutura com redução da densidade e aumento da expansão e aumento linear da gelatinização do amido (P<0,05). O CDA dos nutrientes das rações não diferiu (P>0,05), mas houve redução linear da concentração de ácidos graxos voláteis nas fezes dos gatos (P<0,05), sugerindo melhor digestibilidade ileal e menor fermentação do colón. CAPÍTULO 3: Destinou-se à caracterização dos efeitos da moagem, da extrusão com três aplicações de EME (respectivamente 10, 20 e 30 kWh/t) e da secagem sobre a retenção das vitaminas A, B2 e B6 em formulação para cães. Foi verificado que para a vitamina A as etapas de moagem e secagem resultaram em perdas significativas do nutriente (P<0,05), mas este não se reduziu na etapa de extrusão, independente da aplicação de EME (P>0,05). A retenção final média de vitamina A foi de 40± 5,51%. A forma comercial estudada de vitamina B2 mostrou-se estável, sem perdas significativas em nenhuma das etapas de processamento (P>0,05). Já a vitamina B6 apresentou perda após extrusão (P<0,05), sem efeito de moagem, secagem ou das diferentes aplicações de EME (P>0,05). Foi verificada retenção média de 65±7,57% da vitamina B6. CAPÍTULO 4: Foram avaliados os efeitos do processo de extrusão sobre a retenção de três fontes de selênio em formulação para cães: selênio levedura; selenito de sódio para alimentação animal; selenito de sódio anidro purificado para análise. Para isto cada fonte de selênio foi adicionada nas concentrações de 0 g/kg (controle), 400 g/kg e 800 g/kg. O selênio na dieta controle teve origem apenas nas matérias primas e não foi afetado pelo processamento (P<0,05). Observou-se pequena redução do selênio total (7±0,30 %; P <0,05) na dieta com 800 g/kg de selênio levedura, mas não na dieta com 400 g/kg de selênio levedura, com taxas de recuperação variando de 93% a 104% (comparando-se com os valores da mistura antes da extrusão). Nas dietas suplementadas com as duas fontes de selenito de sódio observou-se menor concentração de selênio total após extrusão, com taxas de recuperação variando de 62% a 86% e perda média de 23,4±3,04% (P<0,01). A forma comercial estudada de selênio levedura mostrou-se estável, sem perdas significativas durante a produção de alimentos extrusados para cães. Perdas significativas de selênio podem ser observadas no selenito de sódio, o que deve ser considerado nas formulações. Como conclusão geral desta tese, verificou-se efeito relevante da aplicação de ETE na formação e palatabilidade dos kibbles, com aumento significativo da produtividade e eficiência de extrusão. A vitamina A apresentou perda significativa na moagem e secagem, etapas que expuseram o composto ao oxigênio. Vitamina B2 foi estável durante o processo, mas vitamina B6 se degradou na etapa de extrusão propriamente dita. O selenito de sódio demonstrou perda significativa com a extrusão, fato não verificado com o selênio levedura.
Extrusion is a versatile operation that can be applied to a variety of food processing. Extruders are used to cook, shape, sanitize, texturize and mold a homogeneous mixture of ingredients, by applying moisture, pressure, temperature and mechanical friction in a short time. These conditions increase the nutritional quality, with elevated productivity and relatively small production costs. Extrusion promotes physical and chemical changes in ingredients, altering their digestibility, energy value, the mechanic of apprehension and palatability. Undesirable effects, such as destruction of vitamins, oxidation of lipids and reduced availability of amino acids need also to be considered. The best processing conditions to optimize digestibility, palatability and nutrients stability in dog and cat formulations are not known. CHAPTER 1: Addresses a literature review on the proposed topics. CHAPTER 2: The influence of the application of different amounts of specific thermal energy (STE) on processing parameters, kibbles macrostructure, starch gelatinization, coefficients of apparent total tract digestibility (CDA), fermentation products on feces, and palatability of cat food was evaluated. A standard diet was formulated and divided into six treatments, consisted by six STE applications in the preconditioner by modulating steam input. Six cats per diet were used for the digestibility study, and 30 for palatability comparisons. The increase in STE application resulted in linear reduction on specific mechanical energy (SME) application, quadratic increase in total specific energy (TSE) implementation, improvement of kibble macrostructure with reduced density and increased expansion, and in linear increase on starch gelatinization (P<0.05). The CDA of nutrients did not differ (P>0.05), but a linear reduction on volatile fatty acids on cat feces was observed (P<0.05), suggesting higher ileal digestibility and lower fermentation on colon. CHAPTER 3: The effects of grinding, extrusion with three SME applications (respectively 10, 20 and 30 kWh/t), and drying were evaluated on the retention of vitamins A, B2 and B6 in a formulation for dogsTo vitamin A was observed that the grinding and drying steps resulted in significant losses (P<0.05), but this vitamin did not decrease at the extrusion step, regardless of the SME application amount (P>0.05). An average final retention of 40± 5.51% of vitamin A was observed. The commercial form of vitamin B2 studied proved be stable, without significant losses in any processing steps (P>0.05). The vitamin B6, on the other hand, showed loss after extrusion, without effect of grinding, drying or the different applications of SME (P>0.05). The average retention of vitamin B6 was 65± 7.57%. CHAPTER 4: The effects of the extrusion process on the retention of three selenium sources were evaluated: selenium-yeast, commercial sodium selenite for animal feed, purified anhydrous sodium selenite. The three selenium sources were added at 0 g/kg (control), 400 g/kg and 800 g/kg. Selenium in the control diet was derived only from ingredients and was not affected by processing (P<0.05). A small reduction in total selenium was observed for the 800 g/kg selenium-yeast treatment (7 ± 0.30% reduction; P<0.05), but no alteration was observed for the 400 g/kg selenium yeast diet (P>0.05), with recovery rates ranging from 93% to 104% (comparing with the values of the ingredient mixture before extrusion). Lower total selenium concentration xvi was observed after the extrusion of the diets supplemented with both sodium selenite sources, with recovery rates ranging from 62% to 86% and an average loss of 23.4± 3.04% (P<0.01). The commercial selenium-yeast presentation studied proved be stable, without significant losses along the processing steps evaluated. Significant selenium losses can be observed for sodium selenite, what should be considered during formulation. As a general conclusion of this thesis, there was a relevant effect of the application of STE on the formation and palatability of the kibbles, with a significant increase in productivity and efficiency of extrusion. Vitamin A showed significant loss in grinding and drying, steps that exposed the compound to oxygen. Vitamin B2 was stable during the process, but vitamin B6 was degraded in the extrusion step itself. Sodium selenite showed significant loss with extrusion, a fact not verified with yeast selenium.
Resumo
O desenvolvimento e a utilização de ingredientes novos ou alternativos são interessantes para a indústria de alimentos para animais de estimação, especialmente ingredientes derivados de fontes que promovam benefícios à saúde dos animais. Sendo assim, a presente tese está estruturada em três capítulos. O Capítulo 1 teve como objetivo apresentar uma visão geral sobre carboidratos através de uma revisão bibliográfica. O estudo presente no Capítulo 2 teve como objetivos avaliar os efeitos da inclusão de polpa cítrica (PC) e fibra de laranja (FL) em dietas para cães sobre o processo de extrusão, macroestrutura dos kibbles, digestibilidade dos nutrientes e da energia, características fecais, produtos de fermentação intestinal e palatabilidade. Uma dieta controle, sem inclusão de fonte de fibra, e quatro dietas contendo 3%, 6%, 12% de PC ou 6% de FL foram testadas. A inclusão de PC e FL reduziu a amperagem, pressão e energia mecânica específica do motor (P<0,05), mas a aplicação de energia térmica específica e energia específica total não se alterou (P>0,05). A macroestrutura dos kibbles foi afetada com redução na taxa de expansão, gelatinização do amido e digestibilidade in vitro da matéria orgânica (P<0,05), enquanto a dureza e o comprimento específico dos kibbles aumentaram (P<0,05) com a inclusão de ambas as fontes. A inclusão da FL não alterou a gelatinização do amido (P>0,05). O consumo de fibra alimentar total aumentou (P <0,05) com a adição das fontes de fibra, o que levou à redução no coeficiente de digestibilidade aparente dos nutrientes e da energia, exceto para a digestibilidade da fibra alimentar que aumentou (P<0,05). A digestibilidade da fibra alimentar foi maior para a dieta com 6% de FL comparada com a dieta contendo 6% de PC (P <0,05). A inclusão de PC e FL aumentou a produção de fezes e reduziu a matéria seca fecal (P <0,05), mas não alterou o escore fecal (P>0,05). O pH fecal diminuiu e os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), acetato, butirato, valerato e lactato aumentaram (P<0,05) com a adição de PC. A FL induziu pH fecal mais baixo e concentrações totais de AGCC mais altas (P<0,05) do que a PC. A inclusão de FL aumentou a palatabilidade da dieta, sendo preferida pelos cães em relação à dieta controle (P <0,05). A FL pode ser utilizada como fonte de fibra alimentar na nutrição de cães, melhorando a saúde intestinal e a palatabilidade, sem afetar a qualidade fecal. O estudo apresentado no Capítulo 3 teve como objetivos avaliar os efeitos do grão-de-bico (GB), aveia descascada (AD), farinha de amido de feijão (AF) e ervilha (ER) como fontes de amido em dietas para cães sobre o processo de extrusão, características da ração, digestibilidade, características fecais, produtos de fermentação intestinal, palatabilidade e resposta pós-prandial de glicose e insulina. Uma dieta controle à base de arroz (AR) foi usada como referência e oito dietas foram formuladas, substituindo 50% ou 100% da dieta AR pelas fontes alternativas de amido: AD50, AD100, ER50, ER100, GB50, GB100, AF50 e AF100. As dietas foram processadas em extrusora de rosca simples. O coeficiente de digestibilidade aparente dos nutrientes foi determinado através da coleta total de fezes, utilizando seis cães por tratamento distribuídos em delineamento em blocos casualizados. Fezes frescas foram coletadas para avaliar o pH e os produtos de fermentação. As dietas formuladas com 100% das fontes de carboidrato foram utilizadas para avaliar as respostas pós-prandiais de glicose e insulina, sendo utilizado nove animais por tratamento. Os resultados foram submetidos à ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Tukey (P<0,05). A digestibilidade aparente da MS, MO e EB foi semelhante entre as dietas AR, AD50, GB50, AF50 e AF100, e menor que a AR para as dietas AD100, ER50, ER100 e GB100 (P<0,05). Os cães alimentados com a dieta GB100 apresentaram menor digestibilidade da proteína bruta (P<0,05). Os animais alimentados com AD100 apresentaram menor digestibilidade da gordura que os alimentados com AR (P<0,05). A produção de fezes e umidade foram maiores em cães alimentados com as dietas ER100 e GB100 comparado com a AR (P<0,05). O pH fecal foi menor e o lactato fecal maior para a maioria das fontes alternativas de amido (P<0,05). Comparado com a dieta AR, os cães alimentados com as dietas ER100 e GB100 apresentaram maiores concentrações de acetato, propionato e AGCC totais nas fezes (P<0,05). Os cães alimentados com as dietas à base de AD e GB apresentaram menor pico máximo de insulina e menor área total sob a curva (AUC) de insulina em comparação à dieta BR (P<0,05). Em conclusão, o AF pode substituir o AR, enquanto a AD e o GB podem substituir até 50% o AR sem influenciar a digestibilidade dos nutrientes. A substituição total de AR por AD, GB e ER reduziu a digestibilidade com potencial de uso em dietas de baixa energia. Ervilha e GB aumentam a formação de produtos de fermentação e podem ser usados em dietas para tratar de problemas intestinais. Dietas contendo AD e GB reduziram a secreção de glicose e insulina.
The development and use of novel or alternative ingredients are interesting for the pet food industry, especially ingredients derived from sources that promote animal health benefits. Therefore, the present thesis is organized in three chapters. Chapter 1 aimed to provide an overview of carbohydrates (starch and fiber) by a literature review. The study in Chapter 2 aimed to evaluate the effects of citrus pulp (CP) and orange fiber (OF) inclusion on extrusion process, kibble macrostructure, digestibility of nutrients and energy, fecal characteristics, fermentation end products and palatability of dog foods. A control diet (CO), with no fiber source inclusion, and four diets containing 3%, 6%, 12% of CP or 6% of OF were tested. The inclusion of CP and OF reduced the motor amperage, pressure, and specific mechanical energy (P<0.05) but specific thermal energy and total specific energy application did not change (P>0.05). Kibble macrostructure was affected with a decreased in expansion rate, starch gelatinization and in vitro digestibility of organic matter (P<0.05), whereas kibble hardness and specific length increased (P<0.05) with CP and OF inclusion. OF inclusion did not change starch gelatinization (P>0.05). Total dietary fiber (TDF) intake increased (P<0.05) with the addition of fiber sources, which leaded to reduction on digestibility of nutrients and energy, excepted for TDF digestibility that increased (P<0.05). TDF digestibility was higher for diet with 6% OF than 6% CP (P<0.05). The inclusion of CP and OF increased feces production and reduced fecal DM (P<0.05) but did not altered fecal score (P>0.05). Fecal pH decreased and total short-chain fatty acids (SCFA), acetate, butyrate, valerate, and lactate increased (P<0.05) adding CP. The OF induced lower fecal pH and higher total SCFA concentrations (P<0.05) than CP. OF inclusion enhanced food palatability, being preferred by the dogs over the CO food (P<0.05). OF can be utilized as dietary fiber source in dog nutrition, improving gut health and palatability, with no effect on fecal quality. The study presented in Chapter 3 aimed to evaluate the effects of chickpea (CP), dehulled oat (DO), faba bean starch flour (FS) and pea (PE) as starch source in dog foods on extrusion processing, kibble characteristics, digestibility, fecal characteristics, fermentation end products, palatability and postprandial glucose and insulin responses. The present study in Chapter 3 compared chickpea (CP), dehulled oat (DO), faba bean starch flour (FB) and pea (PE) incorporated to dog extruded food as the main carbohydrate sources on extrusion variables, kibble macrostructure, apparent nutrient digestibility, fecal characteristics, fermentation end-products, palatability, and postprandial responses of glucose and insulin. A control diet based on broken rice (BR) was formulated and used as a reference carbohydrate source, and eight test foods were obtained replacing 50% or 100% of the broken rice by the ingredients in study: DO50, DO100, PE50, PE100, CP50, CP100, FB50 and FB100. Foods was extruded in a single screw extruder. Coefficients of total tract apparent digestibility (CTTAD) was determined with 6 dogs per diet by total collection of feces, in a completely randomized block design. Fresh feces were used to evaluate pH and fermentation products. The diets with BR and 100% of each ingredient in study was evaluated in 9 dogs per diet to determine glucose and insulin postprandial responses. Data was submitted to ANOVA and means compared by Tukey test (P<0.05). CTTAD of DM, OM and GE were similar among BR, DO50, CP50, FB50 and FB100 diets, but lower than BR for DO100, PE50, PE100, and CP100 treatments (P<0.05). Dogs fed the CP100 diet had lower crude protein digestibility (P<0.05). Animals fed DO100 showed lower fat digestibility than those fed BR (P<0.05). Feces production and moisture were greater for dogs fed PE100 and CP100 than those fed BR (P<0.05). Fecal pH was lower and fecal lactate higher for most of non-conventional starch sources compared to BR (P<0.05). Dogs fed PE100 and CP100 had higher acetate, propionate, and total volatile fatty acids concentration on feces than dogs fed BR (P<0.05). Dogs fed DO100 and CP100-based foods presented lower maximum insulin pick and lower total area under the curve (AUC) of insulin in comparison to BR diet (P<0.05). In conclusion, the FB can replace BR, while DO and chickpea can replace up to 50% of BR without influencing digestibility of nutrients. The total substitution of BR by DO, CP and PE reduced digestibility with a potential use for low energy diets. PE and CP increased fermentation end-products formation and may be used in diets to support specific intestinal conditions. Diets based on DO and CP reduced the postprandial insulin secretion in dogs.
Resumo
A prevalência da obesidade e doenças decorrentes de sobrepeso em animais de companhia faz com que a indústria pet food busque por novos ingredientes para atender a este nicho de mercado. Alimentos grain free para cães e gatos vem tomando espaço no mercado. Carboidratos, além de serem essenciais para o processo de extrusão, são fontes de energia para os animais, dessa forma a procura por ingredientes que possam ser substitutos aos grãos está cada vez maior. A batata- doce (Ipomoea batatas L.) é um tubérculo rico em amido, que tem rápida absorção e apresenta um baixo índice glicêmico tornando se um ingrediente interessante a ser adicionado à alimentos para animais obesos e com diabetes mellitus. O presente estudo avaliou os efeitos da farinha de batata doce (FBD) sobre os parâmetros da extrusão de alimentos, digestibilidade dos nutrientes, produtos de fermentação microbiana nas fezes, saciedade e palatabilidade das dietas e respostas pós-prandiais de glicose e insulina de cães. Foram utilizados 24 cães adultos distribuídos em quatro tratamentos: CO dieta padrão formulada com arroz e sem adição FBD; BD33- substituição de 33% de arroz por FBD; BD67- substituição de 67% de arroz por FBD; BD100 - substituição de 100% de arroz por batata doce. A influência do ingrediente durante o processo de extrusão foi avaliada, assim como a macroestrutura dos kibbles. Para o estudo com os animais, foram 10 dias de adaptação e 12 de coleta, sendo 5 dias para o ensaio de digestibilidade aparente (CDA) pelo método coleta total de fezes, 3 dias consecutivos de coleta de fezes frescas para determinação dos produtos de fermentação e 4 dias para o teste de saciedade, sendo foi ofertado 90 min após o consumo da dieta experimental, 500g de uma dieta desafio. Para as respostas pós pradiais de glicose e insulina, os cães passaram por 5 dias de adaptação e 2 de coletas de sangue. Os dados de extrusão, digestibilidade, características das fezes e saciedade foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas por contraste polinomial em função da inclusão de BD. Resultados de palatabilidade foram comparados pelo teste T-Student. As respostas pós-prandiais foram avaliadas por análise de variância de medidas repetidas no tempo. Valores de P<0,05 foram considerados significativos. A inclusão de BD tornou necessária redução na adição de água durante o processamento para evitar aglomeração dos kibbles na saída da extrusora, resultando em elevação da aplicação de energia mecânica específica, de pressão e da temperatura de extrusão (P<0,05). A gelatinização do amido (>97%) foi semelhante, sem alteração na densidade aparente dos kibbles (P>0,05). Houve aumento da expansão radial, redução da expansão axial e da digestibilidade in vitro, provavelmente em função da elevada quantidade de fibra da BD (P<0,05). A adição de BD resultou em redução linear do CDA da matéria seca, matéria orgânica, amido e energia bruta das dietas (P<0,05). A produção de fezes aumentou linearmente (P>0,05), enquanto a matéria seca e escore fecal diminuíram (P<0,05). As concentrações de ácidos graxos de cadeira curta e lactato aumentaram linearmente (P<0,05), enquanto a de ácidos graxos de cadeia ramificada e amônia reduziram linearmente com a inclusão de BD (P<0.05). No teste de saciedade, não foi verificado efeito de dieta (P>0,05). O consumo da ração à base de BD (BD100) resultou em menor incremento máximo de glicose e menor área abaixo da curva de insulina no período de 120 a 420 min (P<0,05), com tendência à redução da insulina máxima (P=0,107) e área abaixo da curva total de insulina (P=0,095) em relação à dieta CO. Nos desafios de palatabilidade, CO versus BD33 e CO versus BD100 apresentaram consumo semelhante (P>0,05), mas no desafio CO versus BD66 os cães tiveram maior ingestão da BD66 (P<0,05), sugerindo palatabilidade semelhante ou preferência para BD. Concluiu-se que a substituição de quirera de arroz por batata doce requer ajustes nos parâmetros de extrusão, mas não interfere na qualidade final dos kibbles. Reduziu a digestibilidade da energia e aumentou a concentração de produtos de fermentação nas fezes, com possíveis implicações à saúde intestinal. Por promover a redução da secreção pós-prandial de insulina pode ser utilizada em animais com distúrbios no metabolismo de carboidratos.
The prevalence of obesity and diseases resulting from overweight in pet animals makes the pet food industry look for new ingredients to serve this market niche. Grain free food for dogs and cats has been taking over the market. Carbohydrates, besides being essential for the extrusion process, are energy sources for animals, so the demand for ingredients that can be substitutes for grains is increasing. Sweet potato (Ipomoea potatoes L.) is a tuber rich in starch, which has fast absorption and low glycemic index making it an interesting ingredient to be added to food for obese animals and with diabetes mellitus. The present study evaluated the effects of sweet potato flour (SPF) on the parameters of food extrusion, digestibility of nutrients, microbial fermentation products in feces, satiety and palatability of diets and postprandial glucose and insulin responses in dogs. Twenty-four adult dogs were used, distributed in four treatments: CO - standard diet formulated with rice and without SPF addition; BD33- replacement of 33% of rice by FBD; BD67- replacement of 67% of rice by SPF; BD100 - replacement of 100% rice for SPF. The influence of the ingredient during the extrusion process was evaluated, as well as kibbles macrostructure. For the study with the animals, it was 10 days of adaptation and 12 days of collection, being 5 days for the coefficients of total tract apparent digestibility (CTTAD) following the total feces collection method, three consecutive days of fresh feces collection to determine the fermentable products and 4 days for the satiety test, being offered 90 min after the consumption of the experimental diet, 500g of a challenge diet. For postprandial glucose and insulin responses, the dogs went through 5 days of adaptation and 2 of blood collections. Data of extrusion, CTTAD, stool characteristics and satiety were submitted to analysis of variance and the means were compared by polynomial contrast according to the inclusion of SPF. Palatability results were compared using the T-Student test. Postprandial responses were evaluated by analysis of variance of repeated measures over time. Values of P <0.05 were considered significant. The inclusion of SPF made it necessary to reduce the addition of water during processing to avoid agglomeration of the kibbles at the extruder die, resulting in increased application of specific mechanical energy, pressure, and extrusion temperature (P <0.05). The starch gelatinization (> 97%) was similar, with no change in the kibbles apparent density (P> 0.05). There was an increase in radial expansion, a reduction in axial expansion and in vitro digestibility, probably due to the high amount of SPF fiber (P <0.05). The addition of SPF resulted in a linear reduction in the CTTAD of dry matter, organic matter, starch, and gross energy of the diets (P <0.05). Stool production increased linearly (P> 0.05), while feces dry matter and fecal score decreased (P <0.05). The concentrations of short-chain fatty acids and lactate increased linearly (P <0.05), while that of branched-chain fatty acids and ammonia decreased linearly with the inclusion of SPF (P <0.05). In the satiety test, there was no effect of diet (P> 0.05). The diet consumption formulated with 100% of replacement of rice for SPF (BD100) resulted in a lower maximum glucose increment and a lower area under the curve for insulin in the period 120 to 420 min (P <0.05), with a tendency of reduction of maximum (P = 0.107) and total area under the curve of insulin (P = 0.095) compared to CO diet. In the palatability challenges, CO versus BD33 and CO versus BD100 showed similar consumption (P> 0.05), but in the CO versus BD66 challenge the dogs had a higher intake of BD66 (P <0.05), suggesting similar palatability or preference for SPF. In conclusion, the replacement of rice by sweet potato flour requires adjustments in the extrusion parameters but does not interfere in the kibbles final quality. It reduced the digestibility of energy and increased the concentration of fermentation products in the feces, with possible implications for intestinal health. By promoting the reduction of postprandial insulin secretion, it can be used in animals with disturbances in carbohydrate metabolism.
Resumo
The present study evaluated the effect of feed particle size, thermal processing different levels of fat inclusion and of moisture addition on the amount of gelatinized starch in a corn-soybean broiler diet. The different processing factors were combined in a 2 x 4 x 4 x 2 factorial arrangement in a three randomized block design consisting of three production series: two particle sizes (coarse: 1041 microns and medium: 743 microns), four fat inclusion levels at the mixer (15, 25, 35, and 45 g/kg of feed), four moisture addition levels in the conditioner (0, 7, 14, and 21g/kg of feed), and two thermal processing treatments (conditioning-pelleting or conditioning-expanding-pelleting) which resulted in 64 different processed feeds. For the determination of the amount of gelatinized starch one feed sample was collected per treatment in each of three production series, totaling three replicates/treatment. Data were transformed using a variation of Box-Cox transformation in order to fit normal distribution (p>0.05). Adding moisture up to 21g/kg of feed in the conditioner linearly increased the amount of gelatinized starch (p 0.05). The conditioner-expander-pelleting treatment of the diets (at 110°C) increased (p 0.05) the degree of starch gelatinization from 32.0 to 35.3 % compared with the conditioner-pelleting treatment (at 80-82°C). The gelatinized starch content increased from 30.2 to 37.2% in the feed (p 0.05) as the particle size increased from medium to coarse. Fat inclusion had a quadratic effect (p 0.05) on starch gelatinization. The degree of starch gelatinization was significantly reduced with fat inclusion levels higher than 35 g/kg of diet. The factors evaluated in this study resulted in interactions and significant effects on degree of starch gelatinization.
Resumo
The present study evaluated the effect of feed particle size, thermal processing different levels of fat inclusion and of moisture addition on the amount of gelatinized starch in a corn-soybean broiler diet. The different processing factors were combined in a 2 x 4 x 4 x 2 factorial arrangement in a three randomized block design consisting of three production series: two particle sizes (coarse: 1041 microns and medium: 743 microns), four fat inclusion levels at the mixer (15, 25, 35, and 45 g/kg of feed), four moisture addition levels in the conditioner (0, 7, 14, and 21g/kg of feed), and two thermal processing treatments (conditioning-pelleting or conditioning-expanding-pelleting) which resulted in 64 different processed feeds. For the determination of the amount of gelatinized starch one feed sample was collected per treatment in each of three production series, totaling three replicates/treatment. Data were transformed using a variation of Box-Cox transformation in order to fit normal distribution (p>0.05). Adding moisture up to 21g/kg of feed in the conditioner linearly increased the amount of gelatinized starch (p 0.05). The conditioner-expander-pelleting treatment of the diets (at 110°C) increased (p 0.05) the degree of starch gelatinization from 32.0 to 35.3 % compared with the conditioner-pelleting treatment (at 80-82°C). The gelatinized starch content increased from 30.2 to 37.2% in the feed (p 0.05) as the particle size increased from medium to coarse. Fat inclusion had a quadratic effect (p 0.05) on starch gelatinization. The degree of starch gelatinization was significantly reduced with fat inclusion levels higher than 35 g/kg of diet. The factors evaluated in this study resulted in interactions and significant effects on degree of starch gelatinization.