Protein enrichment of biscuits : use of different protein hydrolysates and isolates

Orientador: Caroline Joy SteelTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Na busca por atender aos consumidores que procuram por produtos que forneçam mais que a nutrição básica, os biscoitos tornam-se potenciais veículos de enriquecimento, tanto pelo seu amplo consumo, quanto pelo seu crescente mercado, principalmente do segmento de biscoitos saudáveis. Na mesma tendência, produtos enriquecidos com proteínas têm encontrado espaço, uma vez que, além de propiciarem maior teor proteico e de aminoácidos essenciais, podem fornecer saciedade. Assim, enriquecer biscoitos com proteínas não só melhora o aporte proteico, como compensa a deficiência em certos aminoácidos limitantes da farinha de trigo, principal ingrediente destes produtos. Para o enriquecimento de biscoitos, a utilização de hidrolisados e isolados proteicos pode ser viável. A utilização de hidrolisados proteicos é uma alternativa ainda muito pouco explorada. Hidrolisados proteicos de soro de leite e de colágeno são potenciais fontes para este fim, pela sua composição em aminoácidos e também pela possibilidade do uso combinado dos mesmos. Já os isolados proteicos, de proteínas de leguminosas, como soja e ervilha, e também de soro de leite, podem ser utilizados devido ao apelo nutricional e funcional que apresentam. Estas fontes proteicas, embora bastante estudadas quanto às suas características funcionais, têm sua funcionalidade dependente do meio no qual estão inseridos. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi desenvolver biscoitos com alto teor de proteínas, e boa qualidade e disponibilidade proteicas, correlacionando as fontes de proteínas utilizadas com as características reológicas, de processo, tecnológicas, sensoriais e nutricionais: primeiramente em biscoitos tipo cookies, utilizando-se os hidrolisados proteicos de soro de leite (HC) e de colágeno (HS) e; posteriormente em biscoitos moldados doces, usando os isolados proteicos de ervilha (IPE), soja (IPS) e soro de leite (IPSL). Os hidrolisados e isolados enfraqueceram as massas de farinha de trigo (FT), limitando as substituições em 5 e 10%, respectivamente, para a manutenção das características viscoelásticas da massa. Todavia, para a produção de biscoitos, substituições maiores se mostraram adequadas. O teor de água a ser adicionado nas massas foi aumentado pelos isolados e diminuído pelos hidrolisados, modificando também o tempo de forno. As características tecnológicas foram alteradas, como aumento da umidade e atividade de água, além do escurecimento dos biscoitos. As dimensões também foram afetadas: hidrolisados aumentaram o diâmetro e os isolados diminuíram a espessura e aumentaram o fator de expansão. Mesmo com as modificações, os biscoitos foram bem aceitos, apresentando notas para aparência e cor iguais ou melhores que o controle. Todavia, o gosto amargo foi detectado, principalmente com a adição dos hidrolisados, diminuindo, assim, a intenção de compra. Apesar disso, foram produzidos biscoitos de qualidade desejável e que alcançaram maior teor e qualidade proteica, assim como altos valores de digestibilidade. A adição de 10% HS/10% HC permitiu dobrar o conteúdo de proteína e aminoácidos, com aumento de 66% no conteúdo de lisina. Já os ensaios com 6% IPE/24% IPS/6% IPSL e com 15% IPE/15% IPS/15% IPSL, puderam ser considerados "alimento fonte de proteína", com seus teores proteicos e de lisina aumentados em 68 e 70%, e em 56 e 62%, respectivamenteAbstract: In an effort to attend consumers looking for products that provide more than basic nutrition, cookies are potential enrichment vehicles, both for their wide-spread consumption, and for their growing market, especially of the segment of healthy biscuits. In the same trend, protein enriched products have found space, since, in addition to providing higher protein and essential amino acids contents, they can provide satiety. Thus, enriching biscuits with proteins not only improves the protein supply, but also compensates for the deficiency in certain limiting amino acids of wheat flour, the main ingredient of these products. For the enrichment of cookies, the use of protein hydrolysates and protein isolates may be feasible. The use of protein hydrolysates is an alternative still very little explored. Protein hydrolysates of whey and collagen are potential sources for this purpose, due to the diversity of the amino acids that compose them and also the possibility of their combined use. Protein isolates obtained from legume proteins, such as soybeans and peas, and also whey proteins, can be used due to the nutritional and functional appeal they present. These protein sources, although well studied for their functional characteristics, have their functionality dependent on the matrix in which they are inserted. Thus, the objective of this study was to develop cookies with high protein content, and good protein quality and availability; correlating the sources of proteins used with rheological, process, technological, sensorial and nutritional characteristics, firstly in biscuits type cookies, using whey (HW) and collagen (HC) protein hydrolysates and; and, then, in sweet molded cookies, using pea (PPI), soybean (SPI) and whey (WPI) protein isolates. Both hydrolysates and isolates weakened wheat flour doughs, limiting substitutions to 5 and 10%, respectively, to maintain the viscoelastic characteristics of wheat flour doughs. However, for the production of cookies, larger substitutions proved to be adequate. For cookie production, water addition to the dough was increased by the isolates and decreased by the hydrolysates, also modifying the baking time. Technological characteristics were also altered, such as increased moisture and water activity, as well as browning of biscuits. The dimensions were also affected: hydrolysates increased the diameter and isolates decreased the thickness and increased the expansion factor. Even with the modifications, the biscuits were well accepted, presenting scores for appearance and color that were equal to or better than the control. However, a bitter taste was detected, mainly with the addition of the hydrolysates, thus reducing the purchase intent. Despite this, biscuits of desirable quality were produced and reached higher protein content and quality, as well as high digestibility values. The addition of 10% HW/10% HC allowed doubling the protein content, with an increase of 66% in lysine content. And the assays with 6% PPI/24% SPI/6% WPI and 15% PPI/15% SPI/15% WPI, could be considered as "protein sources", with their protein and lysine levels increased by 68 and 70%, and 56 and 62%, respectivelyDoutoradoTecnologia de AlimentosDoutora em Tecnologia de Alimentos140530/2015-02017/04519-1CNPQFAPES