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Type: Tese
Title: Estudo da influência de diferentes estabilizantes na estrutura coloidal de leite desnatado
Author: Campos, Nathalia da Silva
First Advisor: Stephani, Rodrigo
Co-Advisor: Perrone, Ítalo Tuler
Referee Member: Sá, Patrícia Blumer Zacarchenco Rodrigues de
Referee Member: Maurício, Érica Felipe
Referee Member: Costa, Luiz Antônio Sodré
Referee Member: Silva, Mauricio Antônio Pereira da
Resumo: Esta tese de doutorado teve como objetivo principal investigar os efeitos da adição de diferentes sais quelantes de cálcio (sais estabilizantes) nas propriedades físico-químicas e na estrutura coloidal do leite desnatado. O trabalho foi estruturado em dois capítulos que abordaram aspectos fundamentais para a indústria de laticínios. No primeiro capítulo, avaliou-se a influência de sais sequestrantes de cálcio permitidos e não permitidos pela legislação brasileira para leite UHT. Foram testados citrato de sódio e diversos orto- e polifosfatos de sódio em cinco concentrações distintas (0,00; 0,05; 0,10; 0,15 e 0,20% m.m-1 ). As amostras foram submetidas a tratamento térmico em banho de óleo a 155°C (F₀ = 1,43 minutos), seguidas de resfriamento rápido e análises físico-químicas. Os resultados demonstraram que o difosfato tetrassódico (TSP) e o trifosfato de sódio (STP) nas concentrações de 0,15% e 0,20% m.m-1 promoveram as alterações mais significativas no sistema coloidal, com aumento acentuado do pH, elevada capacidade de sequestro de cálcio e diminuição do tempo de coagulação térmica. Além disso, esses sais alteraram significativamente a distribuição do tamanho de partículas e o equilíbrio do Ca2+ em pH 4,0, mostrando que a concentração do sal influencia diretamente nas mudanças observadas. O segundo capítulo focou na comparação entre sais sequestrantes de cálcio formados por diferentes cátions (Na⁺ e K⁺). Foram avaliados dois fosfatos de sódio (fosfato dissódico - DSP e fosfato trissódico - TSP) e seus análogos de potássio (fosfato dipotássico - DKP e fosfato tripotássico - TKP), além de citrato trissódico como controle. A substituição do íon sódio pelo potássio não alterou significativamente parâmetros como pH, capacidade de sequestro de cálcio ou tempo de coagulação térmica. Entretanto, observou-se que o fosfato tripotássico (TKP) em concentrações a partir de 0,10% m.m-1 provocou alterações significativas no perfil de distribuição de partículas, sugerindo que o íon K⁺ interage de forma distinta com as proteínas se comparado ao íon Na+ . Em conclusão, essa tese traz uma contribuição sobre as interações entre sais sequestrantes de cálcio e a matriz láctea. Os resultados podem oferecer subsídios técnicos para a indústria otimizar processos e formulações, alinhando inovação tecnológica com exigências regulatórias e demandas de mercado.
Abstract: This doctoral thesis primarily aimed to investigate the effects of adding different calcium chelating salts (stabilizing salts) on the physicochemical properties and colloidal structure of skimmed milk. The work was structured in two chapters addressing fundamental aspects for the dairy industry. In the first chapter, we evaluated the influence of calcium sequestrant salts permitted and not permitted by Brazilian legislation for UHT milk. Sodium citrate and various sodium ortho- and polyphosphates were tested at five distinct concentrations (0.00, 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20% w.w-1 ). Samples underwent heat treatment in an oil bath at 155°C (F₀ = 1.43 minutes), followed by rapid cooling and physicochemical analyses. Results demonstrated that tetrasodium diphosphate (TSP) and sodium triphosphate (STP) at 0.15% and 0.20% w.w-1 concentrations promoted the most significant changes in the colloidal system, with marked pH increase, high calcium sequestration capacity, and reduced heat coagulation time. Furthermore, these salts significantly altered particle size distribution and Ca²⁺ equilibrium at pH 4.0, showing that salt concentration directly influences the observed changes. The second chapter focused on comparing calcium sequestrant salts formed by different cations (Na⁺ and K⁺). We evaluated two sodium phosphates (disodium phosphate - DSP and trisodium phosphate - TSP) and their potassium analogs (dipotassium phosphate - DKP and tripotassium phosphate - TKP), with trisodium citrate as control. Replacing sodium with potassium ions did not significantly alter parameters such as pH, calcium sequestration capacity or heat coagulation time. However, tripotassium phosphate (TKP) at concentrations from 0.10% w.w-1 caused significant changes in particle size distribution profile, suggesting that K⁺ ions interact differently with proteins compared to Na⁺ ions. In conclusion, this thesis provides important contributions to understanding the interactions between calcium sequestrant salts and the milk matrix. The results may offer technical support for the industry to optimize processes and formulations, aligning technological innovation with regulatory requirements and market demands.
Keywords: Leite desnatado
Sais sequestrantes de cálcio
Sais estabilizantes
Estabilidade térmica
Substituição sódio-potássio
Propriedades coloidais
Skimmed milk
Calcium sequestrant salts
Stabilizing salts
Thermal stability
Sodium-potassium replacement
Colloidal properties
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19279
Issue Date: 24-Jun-2025
Appears in Collections:Doutorado em Química (Teses)



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