Efeito do tratamento térmico a força iônica variável na estrutura e nas propriedades tecno-funcionais do isolado proteico do grilo-preto (Gryllus assimilis)

Orientador: Guilherme Miranda Tavares Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O crescimento da população mundial suscita preocupações com a segurança alimentar e a sustentabilidade dos perfis de consumo alimentares. Nesse sentido, os insetos têm sido apontados como uma boa opção, pois são capazes de fornecer proteínas de alta qualidade, associadas a pouco impacto ambiental, em comparação às fontes convencionais de proteínas. No entanto, o consumo direto de insetos pelas populações ocidentais pode enfrentar resistência. Assim, transformar insetos em ingredientes alimentares a serem aplicados na formulação de alimentos pode ser útil para expandir seu consumo e aceitabilidade. Neste contexto, é necessário mais conhecimento sobre o comportamento tecnológico de ingredientes à base de insetos e sua aplicação em produtos alimentícios. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto do tratamento térmico a força iônica variável na estrutura e nas propriedades tecno-funcionais das proteínas do grilo-preto (Gryllus assimilis). As proteínas isoladas do grilo-preto foram submetidas a diferentes intensidades de tratamentos térmicos (65-95 °C/15 min) a uma concentração variável de NaCl (de 0 a 0,5 M). Os efeitos dos tratamentos aplicados sobre as proteínas foram investigados à nível molecular, e escalas mesoscópica e macroscópica. A nível molecular, os resultados indicaram que o tratamento térmico aplicado na ausência de NaCl teve pouca influência na estrutura das proteínas, uma vez que não alterou significativamente a turbidez e o tamanho das partículas das dispersões, nem a estrutura secundária e a hidrofobicidade superficial das proteínas. Em escala mesoscópica, nas dispersões tratadas termicamente a 90 – 95 °C/15 min foi possível observar a formação de agregados, compostos principalmente de proteínas com peso molecular entre 10 e 15 kDa. Por outro lado, o tratamento térmico na presença de NaCl teve um grande impacto na estrutura da proteína, causando aumento no tamanho das partículas, alterações na estrutura secundária e redução da hidrofobicidade superficial, indicando que a adição de NaCl favoreceu a agregação. Quanto às propriedades tecno-funcionais, a proteína isolada do grilo-preto apresentou boa espumabilidade, estabilidade de espuma mediana e concentração crítica de gelificação de 6,5%, semelhante a alguns agentes gelificantes proteicos convencionais. Neste contexto, conclui-se que a proteína do grilo-preto possui grande potencial para ser utilizada pela indústria de alimentos como ingrediente em produtos formulados Abstract: The world population growth raises concerns about food security and the sustainability of food consumption profiles. In this sense, insects have been pointed out as a good option, since they are able to provide high-quality protein associated with little environmental impact, compared to conventional protein sources. Nevertheless, the direct consumption of insects by Western populations may face resistance. Thus, to turn insects into food ingredients to be applied in food formulation may useful to expand their consumption and acceptability. In this framework, more knowledge about the technological behavior of insect-based ingredients and their application in food products is required. Therefore, the present work aimed to evaluate the impact of heat treatment at variable ionic strength on the structure and techno-functional properties of black cricket (Gryllus assimilis) proteins. The proteins isolated from the black cricket were subjected to different intensities of heat treatments (65-95 °C/15 min) at a variable concentration of NaCl (from 0 up to 0.5 M). The effects of the applied treatments on the proteins were investigated at the molecular level, mesoscopic and macroscopic scale. At the molecular level, results indicated that heat treatment applied in the absence of NaCl had little influence on the structure of proteins, since it did not significantly change turbidity and particle size of dispersions, neither the secondary structure nor surface hydrophobicity of proteins. At a mesoscopic scale, in the dispersions heat treated at 90 – 95 °C/15 min was possible to observe the formation of aggregates, mainly composed of proteins with a molecular weight between 10 -15 kDa. On the other hand, heat treatment in the presence of NaCl had a great impact on the protein structure, causing an increase in particle size, changes in secondary structure, and reduction of surface hydrophobicity, which indicates that the addition of NaCl favored aggregation. Regards to techno-functional properties, the black cricket protein isolate presented good foamability, negligible foam stability, and the critical gelling concentration of 6.5 %, comparable to some conventional protein-rich gelling agents. So, it can be concluded that black cricket protein has great potential to be used as an ingredient by food industries in formulated food products Mestrado Ciência de Alimentos Mestra em Ciência de Alimentos CAPES 001 CNPQ 143144/2018-9