Aplicação das proteínas de tremoço branco (Lupinus albus) na formação de emulsões e géis

Abstract

O estudo investiga o potencial do isolado proteico de tremoço branco na construção de sistemas alimentares mais complexos, com foco na formação de emulsões óleo- em-água e sua posterior transição para géis estruturados, etapa relevante no desenvolvimento de produtos análogos, como queijos vegetais. Parte-se do pressuposto de que propriedades estruturais, interfaciais e de organização proteica, associadas ao teor de óleo e ao tipo de processamento, podem modular a estabilidade e as características finais desses sistemas. As proteínas foram extraídas por método salino e empregadas na formulação de emulsões submetidas à mistura de alta velocidade ou à homogeneização de alta pressão, seguidas de tratamento térmico. As emulsões foram caracterizadas quanto ao tamanho de gota, índice de polidispersão, potencial zeta, comportamento reológico e estabilidade cinética (TSI e migração). Os géis, preparados com e sem adição prévia de emulsão, foram avaliados quanto à umidade, atividade de água, perfil de textura e capacidade de fusão, permitindo correlacionar composição, microestrutura e propriedades físico- químicas. Os resultados indicam que a interação entre tamanho de gota, carga superficial e viscosidade do meio contínuo influencia diretamente a estabilidade interfacial. As formulações com 25% de óleo (MAV 25 e MH 25) apresentaram maiores valores de TSI e maior migração, sugerindo maior suscetibilidade à separação de fases, possivelmente associada a gotas maiores e menor repulsão eletrostática. Em contraste, a emulsão MH 50 apresentou menor TSI e ausência de migração, indicando maior restrição ao movimento das gotículas, provavelmente decorrente da combinação entre maior teor de óleo e homogeneização de alta pressão. Nos géis, diferenças nos teores de umidade e atividade de água entre as amostras comerciais (queijo tradicional e vegano) e os géis experimentais (F1 e F2) sugerem distintos níveis de retenção hídrica e compactação estrutural, influenciados pela presença de emulsificação prévia e pelas proporções de óleo. De modo geral, os dados demonstram que o comportamento interfacial inicial das emulsões impacta a organização estrutural subsequente dos géis, afetando a distribuição lipídica, a rede proteica e a disponibilidade de água. Assim, o estudo evidencia que composição e processamento são ferramentas estratégicas para modular estabilidade, microestrutura e propriedades funcionais, oferecendo base científica para o desenvolvimento de produtos vegetais com características estruturais e tecnológicas mais próximas às versões tradicionais. Palavras-chave: lupinus albus; proteína vegetal; géis alimentares; emulsões; estabilidade; inovação tecnológica.The study investigates the potential of white lupin protein isolate in the construction of more complex food systems, focusing on the formation of oil-in-water emulsions and their subsequent transition into structured gels, a relevant step in the development of analog products such as plant-based cheeses. It is based on the assumption that structural, interfacial, and protein organizational properties, associated with oil content and processing type, can modulate the stability and final characteristics of these systems. The proteins were extracted using a saline method and employed in the formulation of emulsions subjected to high-speed mixing or high-pressure homogenization, followed by thermal treatment. The emulsions were characterized in terms of droplet size, polydispersity index, zeta potential, rheological behavior, and kinetic stability (TSI and migration). The gels, prepared with and without prior emulsion addition, were evaluated for moisture content, water activity, texture profile analysis, and melting capacity, allowing the correlation between composition, microstructure, and physicochemical properties. The results indicate that the interaction between droplet size, surface charge, and the viscosity of the continuous phase directly influences interfacial stability. The formulations containing 25% oil (MAV 25 and MH 25) showed higher TSI values and greater migration, suggesting increased susceptibility to phase separation, possibly associated with larger droplets and lower electrostatic repulsion. In contrast, the MH 50 emulsion exhibited lower TSI and no migration, indicating greater restriction to droplet movement, likely resulting from the combination of higher oil content and high-pressure homogenization. In the gels, differences in moisture content and water activity among commercial samples (traditional cheese and plant-based cheese) and experimental gels (F1 and F2) suggest distinct levels of water retention and structural compactness, influenced by prior emulsification and oil proportions. Overall, the data demonstrate that the initial interfacial behavior of emulsions impacts the subsequent structural organization of gels, affecting lipid distribution, protein network formation, and water availability. Thus, the study highlights that composition and processing are strategic tools to modulate stability, microstructure, and functional properties, providing a scientific basis for the development of plant-based products with structural and technological characteristics closer to their traditional counterparts. Keywords: lupinus albus; plant protein; food gels; emulsions; stability; technological; innovation.