Physical and functional properties of the clusters based on soy protein

O processo de aglomeração produz grânulos de estrutura porosa, que absorvem líquidos mais rapidamente, se dispersam e/ou dissolvem de forma instantânea, o que poderia favorecer as propriedades de hidratação das proteínas da soja. Tendo em vista o grande interesse atual nas propriedades nutricionais da soja, o desenvolvimento de um produto aglomerado oferecerá as vantagens de se ter proteínas de boa qualidade, aliadas à solubilidade e dispersibilidade, tão importantes no momento do consumo. O presente trabalho teve como objetivo estudar a influência dos diferentes isolados protéicos de soja comerciais (IPSs) nas propriedades físicas e funcionais de produtos aglomerados a base de proteína de soja. Cinco diferentes isolados protéicos de soja comerciais foram caracterizados quanto à composição química aproximada, hidrofobicidade superficial, conteúdo de grupos sulfidrilas livres, capacidade de absorção de água (CAA) e índice de dispersibilidade de proteína (IDP). O perfil de proteínas dos isolados protéicos foi analisado por eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE). Cada isolado protéico foi utilizado em duas formulações, formulação 1 composta por IPS (70%), maltodextrina (20%) e açúcar (10%) e formulação 2 composta por IPS (35%), soro de leite (35%), maltodextrina (20%) e açúcar (10%). As formulações foram submetidas ao processo de aglomeração úmida em instantaneizador piloto, utilizando-se os seguintes parâmetros: grelha de mesh redondo 1,5mm, temperatura de vapor 95° C e pressão de vapor 2 bar. Os produtos aglomerados obtidos foram analisados quanto à composição química aproximada, propriedades físicas (densidade aparente e de partículas, poros idade, distribuição granulométrica e microestrutura) e funcionais (índice de dispersibilidade de proteína, índice de separação, tempo de dissolução e dispersibilidade). Os isolados protéicos de soja apresentaram-se diferentes quanto às características estruturais e funcionais de suas proteínas, diferenças quanto à composição química aproximada, hidrofobicidade superficial, conteúdo de grupos sulfidrilas livres, capacidade de absorção de água, índice de dispersibilidade de proteína e tempo de dissolução, possivelmente devido aos diferentes processos de obtenção e isolamento, que levaram a diferentes graus de desnaturação. Os isolados LH, NB, MK e CH apresentaram proteínas com perfil eletroforético semelhante, com exceção do isolado SP, cujo perfil indicava hidrólise prévia de suas proteínas. Para ambas as formulações e independente do tipo de IPS utilizado, o processo de aglomeração resultou em produtos com estrutura porosa, bem definida e irregular, com partículas maiores do que os componentes utilizados em suas formulações e porosidade acima de 74%. Os aglomerados da formulação 2, no entanto, apresentaram grânulos mais estruturados e granulometria maior que os aglomerados da formulação 1. Em geral, os produtos com o mesmo IPS, obtidos a partir da formulação 2 apresentaram IDP menor e índice de separação maior do que os obtidos com a formulação 1, devido possivelmente, ao alto teor de lactose presente na formulação 2. Para os produtos obtidos com a formulação 1, o IDP e o índice de separação foram próximos aos do IPS utilizado, variando entre 13 e 84% para o IDP e de 4 a 67% para o índice de separação. As únicas exceções foram os aglomerados produzidos com o IPS SP, que apresentaram para as duas formulações estudadas, altos valores de índice de dispersibilidade de proteína e de índice de separação. O tempo de dispersão e a dispersibilidade dos aglomerados apresentaram valores próximos para todos os produtos, independendo da formulação ou do IPS utilizado, menos de 2 minutos e acima de 80%, respectivamente. O conjunto de propriedades estudadas permitiu concluir que, para a condição de processo estudada, independente das características dos isolados protéicos de soja utilizados ou formulações, a aglomeração resultou em produtos com as características necessárias para que um alimento em pó tenha boas propriedades de reidrataçãoThe agglomeration process produces porous granules which absorb liquids quicker and disperse or dissolve instantly, which could favor the hydration properties of soy proteins. Considering the current interest in the nutritional properties of the soybean, the development of an agglomerated product would offer the advantages of good quality protein allied to solubility and dispersibility, so important at the moment of consumption. The objective of this research was to study the influence of different commercial soy protein isolates (SPls) on the physical and functional properties of agglomerated soy protein based products. Five different commercial soy protein isolates were characterized with respect to their proximate chemical composition, surface hydrophobicity, free sulfhydryl group content, water absorption capacity (WAC) and protein dispersibility index (PDI). The protein profile of the protein isolates was analyzed using polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE). Each protein isolate was used in two formulations, formula 1 composed of SPI (70%), malt dextrin (20%) and sugar (10%) and formula 2 consisted of SPI (35%), milk whey (35%), malt dextrin (20%) and sugar (10%). The formulations were submitted to a moist agglomeration process in a pilot scale instantanizer, using the following parameters: grid of 1.51J round mesh, water vapor temperature of 95°C and steam pressure of 2 bar. The agglomerated products obtained were analyzed for their proximate chemical composition, physical properties (apparent and particle densities, porosity, granule size distribution and microstructure) and functional properties (protein dispersibility index, separation index, dissolution time and dispersibility). The soy protein isolates were shown to vary with respect to the structural and functional properties of their proteins, their proximate chemical compositions, surface hydrophobicity, free sulfhydryl group content, water absorption capacity, protein dispersibility index and dissolution time, possibly due to different production and isolation procedures, leading to different degrees of denaturation. The isolates LH, NB, MK and CH presented proteins with similar electrophoretic profiles, but that of SP indicated prior protein hydrolysis. The agglomeration process resulted in well defined, irregular porous products for both formulations and independent of the type of SPI used, with larger particles than the components of the formulations and porosity greater than 74%. However those from formulation 2 presented larger, more structured granules than those from formulation 1. In general, products from the same SPI produced from formulation 2, presented higher POI and separation indexes than those from formulation 1, possibly due to the elevated content of lactose in formulation 1. For products obtained using formulation 1, the POI and separation index were close to those of the SPI used, varying between 13 to 84% for POI and from 4 to 67% for the separation index. The only exceptions were those produced from the SPI SP, which presented higher values for both POI and the separation index. Similar values were obtained for dispersion index and dispersibility of all the agglomerates, independent of the formulation and SPI used, being less than 2 minutes and above 80%, respectively. From the group of properties studied, it could be concluded that under the process conditions studied and independent of the characteristics of the soy protein isolates used and the formulation, agglomeration resulted in products with the required characteristics for food powders with good re-hydration propertie