Efeito da galactomanana da semente de Caesalpinia pulcherrima sobre as propriedades reológicas de sobremesas lácteas

Medeiros, Stella Regina Arcanjo; Oliveira, Victor Alves de; Oliveira, Amanda Mazza Cruz de; Araujo, Marjory Lima Holanda; Feitosa, Judith Pessoa de Andrade; Paula, Regina Celia Monteiro de; Sousa, Felipe Domingos de; Moreira, Ana Cristina de Oliveira Monteiro; Beserra, Frederico José; Moreira, Renato de Azevedo

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FOOD TECHNOLOGY • Cienc. Rural 50 (6) • 2020 • https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20190176 copiar

Efeito da galactomanana da semente de Caesalpinia pulcherrima sobre as propriedades reológicas de sobremesas lácteas

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO:

Sobremesas lácteas contendo galactomanana de semente de Caesalpinia pulcherrima tiveram suas propriedades reológicas estáticas e dinâmicas avaliadas. As variações nos índices de consistência (K) e comportamento de fluxo (n), assim como na tensão inicial de fluxo e na tixotropia das sobremesas mostraram o efeito da galactomanana sobre a tensão de cisalhamento e viscosidade aparente dos sistemas lácteos. Todas as sobremesas exibiram comportamento pseudoplástico, com índices de comportamento de fluxo (n) variando entre 0,06 e 0,37. A reologia dinâmica dos grupos MD (alto teor de sólidos) e MD/2 (metade do teor de sólidos), mostrou G’ > G’’ e módulos dependentes da frequência e da temperatura. Alterações químicas nos componentes das sobremesas foram observadas a 50° C em virtude da maior sensibilidade dos valores de G’ e G” a partir dessa temperatura. A galactomanana de C. pulcherrima contribuiu para o desenvolvimento de géis mais fortes e resistentes nas sobremesas lácteas, bem como mostrou sinergismo com amido, proteína do leite e sacarose.

Palavras-chave:
pseudoplástico; espessante; sinergismo; viscosidade; temperatura

Autoria

Stella Regina Arcanjo Medeiros ^*E-mail: stellaarcanjo@ufpi.edu.br. *Corresponding author.

Curso de Bacharelado em Nutrição, Universidade Federal do Piauí (UFPI), 64607-670, Picos, PI, Brasil. Universidade Federal do Piauí (UFPI)BrazilPicos, PI, BrazilCurso de Bacharelado em Nutrição, Universidade Federal do Piauí (UFPI), 64607-670, Picos, PI, Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-0764-9406

Victor Alves de Oliveira

https://orcid.org/0000-0003-1039-7657

Amanda Mazza Cruz de Oliveira

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Sobral, Sobral, CE, Brasil.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do CearáBrasilSobral, CE, BrasilInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Sobral, Sobral, CE, Brasil.

Marjory Lima Holanda Araujo

Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, CE, Brasil.Universidade Federal do Ceará (UFC)BrazilFortaleza, CE, BrazilDepartamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, CE, Brasil.

Judith Pessoa de Andrade Feitosa

Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, CE, Brasil.Universidade Federal do Ceará (UFC)BrazilFortaleza, CE, BrazilDepartamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, CE, Brasil.

Regina Celia Monteiro de Paula

Felipe Domingos de Sousa

Núcleo de Biologia Experimental (NUBEX), Universidade de Fortaleza (UNIFOR), Fortaleza, CE, Brasil.Universidade de Fortaleza (UNIFOR)BrazilFortaleza, CE, BrazilNúcleo de Biologia Experimental (NUBEX), Universidade de Fortaleza (UNIFOR), Fortaleza, CE, Brasil.

Ana Cristina de Oliveira Monteiro Moreira

Frederico José Beserra

Renato de Azevedo Moreira

E-mail: stellaarcanjo@ufpi.edu.br. ^*Corresponding author.

DECLARATION OF CONFLICT OF INTERESTS

The authors declare no conflict of interest. The founding sponsors had no role in the design of the study; in the collection, analyses, or interpretation of data; in the writing of the manuscript, and in the decision to publish the results.

AUTHORS’ CONTRIBUTIONS

SRMA designed the study and interpreted the results; AMCO helped to collect test data; MLHA helped to analyze the rheology results; FDS collected test data and drafted the manuscript; VAO and RCMP characterized the galactomannan; ACOMM provided the galactomannan from Caesalpinia pulcherrima; FJB designed the study and RAM drafted the manuscript and made English version.

SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Figuras | Tabelas

Figuras (4)
Tabelas (4)

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Figure 1
Apparent viscosities of the galactomannan solutions (A), MD dairy desserts group (B) and MD/2 dairy desserts group (C).

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Figure 2
Hysteresis of the galactomannan solutions (A), MD dairy desserts group (B) and MD/2 dairy desserts group (C).

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Figure 3
G’ and G” moduli frequency dependence for the 0.5% and 1.7% galactomannan solutions (A), MD dairy desserts group (B) and MD/2 dairy desserts group (C).

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Figure 4
The mechanical spectra of the 0.5% (A) and 1.7% (B) galactomannan solutions, MD dairy desserts group (C) and MD/2 dairy desserts group (D) as a function of temperature.

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Table 1
Dairy desserts compositions.

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Table 2
Physicochemical parameters of MD and MD/2 dairy desserts.

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Table 3
Rheological parameters of the galactomannan solutions and dairy desserts groups by Power Law.

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Table 4
Rheological parameters of the galactomannan solutions and dairy desserts groups by Casson model.

Figure 1 Apparent viscosities of the galactomannan solutions (A), MD dairy desserts group (B) and MD/2 dairy desserts group (C).

Figure 2 Hysteresis of the galactomannan solutions (A), MD dairy desserts group (B) and MD/2 dairy desserts group (C).

Figure 3 G’ and G” moduli frequency dependence for the 0.5% and 1.7% galactomannan solutions (A), MD dairy desserts group (B) and MD/2 dairy desserts group (C).

Figure 4 The mechanical spectra of the 0.5% (A) and 1.7% (B) galactomannan solutions, MD dairy desserts group (C) and MD/2 dairy desserts group (D) as a function of temperature.

Table 1 Dairy desserts compositions.

Dairy dessert group	Sample code	--------------------------Ingredients (%)-----------------------			Galactomannan
		Powderedmilk	Sucrose	Corn starch
	MD	16.37	13.37	3.35	1.7
	MD - G	16.37	13.37	3.35	0.5
MD	MD - S	16.37	13.37	0.65	1.7
	MD - Sg	16.37	6.63	3.35	1.7
	MD - M	9.63	13.37	3.35	1.7
	MD/2	9.63	6.63	0.65	0.5
	MD/2 + G	9.63	6.63	0.65	1.7
MD/2	MD/2 + S	9.63	6.63	3.35	0.5
	MD/2 + Sg	9.63	13.37	0.65	0.5
	MD/2 + M	16.37	6.63	0.65	0.5

MD: high solid levels; MD/2: half the amount of solids; G: galactomannan; S: corn starch; Sg: sucrose; M: powdered milk.

Table 2 Physicochemical parameters of MD and MD/2 dairy desserts.

Dairy desserts	pH	Dry solid (%)	-----------------------------------Chemical composition (%)-----------------------------------
			Moisture	Protein	Lipids	Ash	Carbohydrate
MD	6.8^a ±0.10	33.7^a ± 0.01	66.3^e ± 0.05	4.3^a ± 0.3	4.4^a ± 0.05	1.0^a ± 0.01	24.0^a ± 0.03
MD - G	6.7^a ±0.02	33.2^b ± 0.07	66.8^d ± 0.02	4.3^a ± 0.2	4.4^a ± 0.05	1.0^a ± 0.01	23.5^b ± 0.03
MD - S	6.7^a ±0.04	31.4^c ± 0.08	68.6^c ± 0.04	4.3^a ± 0.2	4.4^a ± 0.07	1.0^a ± 0.02	21.7^c ± 0.06
MD - Sg	6.7^a ±0.06	26.9^e ± 0.07	73.1^a ± 0.05	4.3^a ± 0.1	4.4^a ± 0.08	1.0^a ± 0.04	17.2^e ± 0.08
MD - M	6.7^a ±0.09	27.3^d ± 0.10	72.7^b ± 0.02	2.6^b ± 0.3	2.6^b ± 0.08	0.6^b ± 0.03	21.5^d ± 0.04
MD/2	6.3^a ±0.01	17.0^e ± 0.10	83.0^a ± 0.03	2.5^b ± 0.3	2.6^b ± 0.06	0.60^b ± 0.03	11.3^e ± 0.03
MD/2 + G	6.4^ac±0.07	18.3^d ± 0.07	81.7^b ± 0.03	2.6^b ± 0.2	2.6^b ± 0.05	0.60^b ± 0.02	12.5^d ± 0.01
MD/2 + S	6.5^bc±0.11	19.3^c ± 0.05	80.7^c ± 0.04	2.5^b ± 0.1	2.6^b ± 0.07	0.60^b ± 0.03	13.6^c ± 0.03
MD/2 +Sg	6.5^bc±0,03	23.1^b ± 0.06	76.4^d ± 0.01	2.5^b ± 0.1	2.6^b ± 0.06	0.60^b ± 0.04	17.9^a ± 0.04
MD/2 + M	6.6^b±0.03	23.5^a± 0.10	76.4^d ± 0.05	4.2^a ± 0.3	4.4^a ± 0.05	1.02^a ± 0.04	13.8^b ± 0.01

MD: high solid levels; MD/2: half the amount of solids; G: galactomannan; S: corn starch; Sg: sucrose; M: powdered milk. Means ± standard deviation. Different letters in the same line differed from each other by the Tukey test (P <0.05).

Table 3 Rheological parameters of the galactomannan solutions and dairy desserts groups by Power Law.

Galactomannsolutions and dairy desserts	-----------------------------------------------------------Flow curves---------------------------------------------------------
	-------------------------Forward---------------------				----------------------------------Backward-------------------------
	k (Pa.s)	n	R²	k (Pa.s)	N	R²
0.5%	0.90^b ± 0.042	0.55^a ± 0.007	0.99	1.14^b ± 0.184	0.51^a ± 0.010	0.99
1.7%	76.41^a ± 2.291	0.20^b ± 0.009	0.95	77.82^a ± 4.301	0.19^b ± 0.001	0.95
MD	520.02^a ± 10.18	0.06^c ± 0.001	0.93	205.40^b ± 11.50	0.22^c ±0.007	0.99
MD-G	165.20^c ± 5.72	0.22^a ± 0.007	0.94	56.16^a ± 10.28	0.37^a ± 0.033	0.98
MD-S	279.75^d ±10.11	0.10^d ± 0.014	0.94	217.00^b ± 5.00	0.15^b ± 0.001	0.96
MD-Sg	288.50^d ± 4.73	0.11^d ± 0.010	0.98	130.65^c ± 2.89	0.24^c ± 0.007	0.99
MD-M	192.70^b ± 3.95	0.18^b ± 0.007	0.95	130.65^c ± 2.89	0.24^c ± 0.007	0.99
MD/2	0.89^c ± 0.06	0.57^a ± 0.007	0.99	0.98^c ± 0.007	0.56^a ± 0.000	0.99
MD/2+G	34.47^a ± 0.81	0.28^e ± 0.001	0.99	36.41^a ± 1.651	0.27^e ± 0.002	0.99
MD/2+S	9.03^b ±1.50	0.40^d ± 0.003	0.99	7.59^b ± 0.153	0.44^d ± 0.001	0.99
MD/2+Sg	1.27^c ± 0.032	0.54^b ± 0.010	0.99	1.28^c ± 0.020	0.54^c ± 0.007	0.99
MD/2+M	2.30^c ± 0.165	0.51^c ± 0.007	0.99	1.91^c ± 0.040	0.55^b ± 0.001	0.99

MD: high solid levels; MD/2: half the amount of solids; G: galactomannan; S: corn starch; Sg: sucrose; M: powdered milk; k: consistency index; n: flow behavior index; R²: linear regression coefficient. Means ± standard deviation. Different letters in the same line differed from each other by the Tukey test (P<0.05).

Table 4 Rheological parameters of the galactomannan solutions and dairy desserts groups by Casson model.

Galactomannan solutions and dairy desserts	--------------------------Forward------------------------			----------------------------Backward------------------------
	(₀ (Pa)	k_v (mPa.s)	R²	(₀ (Pa)	k_v (mPa.s)	R²
0.5 %	2.32^b ± 0.110	0.03^b ± 0.003	0.97	2.69^b± 0.410	0.03^b ± 0.001	0.96
1.7 %	118.2^a ± 4.101	0.08^a ± 0.020	0.84	119.5^a± 7.350	0.08^a ± 0.005	0.85
MD	600.50^a± 13.40	0.03^b ± 0.001	0.90	324.4^b± 15.130	0.35^cd ± 0.02	0.85
MD-G	248.60^d± 2.540	0.15^ab± 0.010	0.95	114.2^a± 14.200	0.47^a ± 0.06	0.88
MD-S	355.25^c± 5.580	0.05^ab± 0.010	0.87	297.4^b± 6.290	0.11^b ± 0.01	0.84
MD-Sg	376.40^b± 2.050	0.08^ab± 0.140	0.95	194.9^c± 4.240	0.37^c ± 0.01	0.94
MD-M	258.60^d± 0.220	0.21^a ± 0.020	0.93	218.3^c± 7.140	0.27^d ± 0.03	0.91
MD/2	2.31^c ± 0.140	0.04^c ± 0.001	0.94	2.41^c ±0.010	0.04^c ± 0.010	0.97
MD/2+G	62.41^a ± 1.603	0.38^a ± 0.020	0.99	62.53^a± 2.960	0.10^b ± 0.010	0.99
MD/2+S	19.99^b ± 2.560	0.09^b ± 0.010	0.99	16.88^b± 0.010	0.10^b ± 0.001	0.99
MD/2+Sg	3.26^c ± 0.070	0.04^c ± 0.001	0.93	3.07^c± 0.040	0.04^c ± 0.002	0.93
MD/2+M	5.84^c ± 0.401	0.06^c ± 0.007	0.98	4.70^c± 0.100	0.07^a ± 0.001	0.97

MD: high solid levels; MD/2: half the amount of solids; G: galactomannan; S: corn starch; Sg: sucrose; M: powdered milk; (₀: initial stress; Kv: Casson plastic viscosity; R: linear regression coefficient. Means ± standard deviation. Different letters in the same line differed from each other by the Tukey test (P<0.05).

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