https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21394| File | Description | Size | Format | |
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| paolafazollolazzarini.pdf | 1.85 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Type: | Dissertação |
| Title: | Viabilidade tecnológica do uso de proteína do soro do leite microparticulada em leite condensado |
| Author: | Lazzarini, Paola Fazollo |
| First Advisor: | Stephani, Rodrigo |
| Referee Member: | Silva, Cleuber Raimundo da |
| Referee Member: | Pereira, João Pablo Fortes |
| Resumo: | A crescente busca por ingredientes lácteos com propriedades tecnológicas diferenciadas tem impulsionado o estudo das proteínas do soro de leite e suas aplicações em diversos produtos lácteos. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver formulações de leite condensado adicionadas de proteína do soro de leite microparticulada (MWP), com o intuito de avaliar seus efeitos sobre as propriedades físico-químicas, microestruturais e reológicas do produto durante o armazenamento. Foram produzidas sete formulações de leite condensado: sendo uma delas o Controle (somente leite e açúcar como ingredientes) e as outras seis formulações com substituição parcial do leite por leite em pó desnatado (SMP), concentrado proteico do soro de leite (WPC) e proteína do soro de leite microparticulada (MWP), nas concentrações de 2,0% e 4,0% (m.m⁻¹). A MWP foi obtida por tratamento térmico e mecânico simultâneos aplicado ao WPC, promovendo desnaturação proteica e redução do tamanho das partículas. O processo de microparticulação foi avaliado por análises de tamanho de partículas e desnaturação proteica adicional e as caldas (formulações antes do processo de evaporação a vácuo) foram avaliadas em composição. Já os leites condensados foram analisados em termos de composição e propriedades físico-químicas, dentre elas a atividade de água, tamanho de partículas e textura, além dos indicadores da reação de Maillard, índice de escurecimento, microscopia ótica, e comportamento reológico, sendo as quatro últimas realizadas durante 28 dias de shelf-life. Os resultados demonstraram que o processo de microparticulação foi eficiente, reduzindo significativamente o tamanho médio das partículas e promovendo elevada desnaturação das proteínas do soro, especialmente da β-lactoglobulina. As formulações produzidas apresentaram composição compatível com os padrões estabelecidos pela legislação brasileira para leite condensado, sem alterações significativas nos teores de umidade, proteína e minerais. Entretanto, a adição dos substitutos influenciou características tecnológicas importantes. As formulações contendo WPC e MWP apresentaram redução da atividade de água e modificações nos parâmetros de textura, destacando-se o aumento da dureza e da gomosidade, principalmente para a formulação contendo 4,0% de WPC. Além disso, observouse influência dos ingredientes adicionados sobre a distribuição do tamanho de partículas dos produtos, sugerindo alterações estruturais na matriz do leite condensado. As análises microscópicas indicaram que a adição das formulações contendo WPC e MWP apresentaram distribuição homogênea dos cristais de lactose ao longo do armazenamento, destacando-se a MWP. As análises reológicas mostraram comportamento pseudoplástico para todas as formulações, e novamente se destaca a adição de MWP, especialmente a 2,0%, que proporcionou maior estabilidade da viscosidade e do índice de consistência durante o shelf-life, enquanto as formulações com WPC apresentaram maiores variações ao longo do armazenamento. Em relação à reação de Maillard, apenas o 5- hidroximetilfurfural (HMF) foi detectado, apresentando maiores concentrações nas formulações adicionadas de proteínas do soro, principalmente MWP. De forma geral, os resultados indicam que a proteína do soro microparticulada apresenta elevado potencial tecnológico para aplicação em leite condensado, especialmente na concentração de 2,0%, contribuindo para a estabilidade estrutural e modulação reológica do produto sem comprometer suas características composicionais. |
| Abstract: | The growing demand for dairy ingredients with differentiated technological properties has driven research into whey proteins and their applications in a wide range of dairy products. In this context, the objective of this study was to develop sweetened condensed milk formulations containing microparticulated whey protein (MWP) and to evaluate its effects on the physicochemical, microstructural, and rheological properties of the product during storage. Seven sweetened condensed milk formulations were produced: one control formulation (containing only milk and sugar as ingredients) and six formulations with partial replacement of milk by skim milk powder (SMP), whey protein concentrate (WPC), and microparticulated whey protein (MWP), at concentrations of 2.0% and 4.0% (w.w⁻¹). MWP was obtained through the simultaneous application of thermal and mechanical treatments to WPC, promoting protein denaturation and particle size reduction. The microparticulation process was evaluated through particle size distribution and additional protein denaturation analyses, while the mixes (formulations before the vacuum evaporation process) were evaluated for composition. The sweetened condensed milk samples were analyzed in terms of composition and physicochemical properties, including water activity, particle size, and texture, as well as Maillard reaction indicators, browning index, optical microscopy, and rheological behavior, with the latter four analyses being performed throughout 28 days of shelf life. The results demonstrated that the microparticulation process was effective, significantly reducing the average particle size and promoting extensive whey protein denaturation, especially of β-lactoglobulin. The formulations produced presented compositions compatible with the standards established by Brazilian legislation for sweetened condensed milk, with no significant changes in moisture, protein, and mineral contents. However, the addition of the replacers influenced important technological characteristics. Formulations containing WPC and MWP showed reduced water activity and modifications in texture parameters, particularly increased hardness and gumminess, especially in the formulation containing 4.0% WPC. In addition, the added ingredients influenced the particle size distribution of the products, suggesting structural changes in the sweetened condensed milk matrix. Microscopic analyses indicated that formulations containing WPC and MWP exhibited a homogeneous distribution of lactose crystals throughout storage, with MWP showing the most pronounced effect. Rheological analyses demonstrated pseudoplastic behavior for all formulations, and once again MWP stood out, especially at the 2.0% concentration, providing greater stability of viscosity and consistency index throughout shelf life, whereas formulations containing WPC exhibited greater variations during storage. Regarding the Maillard reaction, only 5-hydroxymethylfurfural (HMF) was detected, with higher concentrations observed in formulations containing whey proteins, particularly MWP. Overall, the results indicate that microparticulated whey protein presents high technological potential for application in sweetened condensed milk, especially at the 2.0% concentration, contributing to the structural stability and rheological modulation of the product without compromising its compositional characteristics. |
| Keywords: | Leite condensado Proteína do soro de leite Microparticulação WPC Viscosidade Sweetened condensed milk Whey protein Microparticulation Viscosity |
| 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/21394 |
| Issue Date: | 7-Jul-2026 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Química (Dissertações) |
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