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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-218760

Resumo

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.

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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

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