Berlin, Humboldt-University, Diss., 2000.

Univ., Diss., 2009--Marburg.

Frankfurt (Main), University, Diss., 2008.

Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss., 2009

Frankfurt (Main), Univ., Diss., 2009

<p style="text-align: justify;">Betain je bioaktivno jedinjenje, koje ima značajne fiziolo&scaron;ke funkcije u čovekovom organizmu kao osmolit i donor metil grupa za mnoge biohemijske procese. Endogena sinteza betaina je uglavnom nedovoljna da zadovolji potrebe organizma te je zbog toga neophodan njegov unos preko hrane. Žitarice predstavljaju glavni izvor betaina u ljudskoj ishrani. Jedan od načina da se poveća unos betaina u ljudskoj ishrani je preko funkcionalne hrane obogaćene betainom. Prema regulativi evropskog udruženja cerealija za doručak (European Breakfast Cereal Association) iz 2012. god. (Commission Regulation (EU) No 432/2012) dozvoljeno je deklarisanje zdravstvene izjave za prehrambene proizvode koji sadrže najmanje 500 mg betaina po porciji (40g flips proizvoda) uz navođenje napomene da se zdravstveni efekti mogu očekivati ukoliko se dnevno unese 1500 mg betaina. Zdravstvena izjava glasi: &bdquo;betain doprinosi normalnom metabolizmu homocisteina&ldquo;. Povećano interesovanje za zdravu ishranu dovelo je do veće potražnje za alternativnim žitaricama, gde spelta zbog svojih biolo&scaron;kih, agronomskih, prehrambenih i medicinskih karakteristika kao i bogatih nutritivnih svojstava, zauzima značajno mesto. Glavni cilj ove teze je bila optimizacija ekstrudiranja i proizvodnje funkcionalnog flips proizvoda od speltinog integralnog bra&scaron;na sa dodatkom betaina na dvopužnom ekstruderu. Prvi put je u procesu prehrambenog ekstrudiranja primenjena analiza vi&scaron;eciljne optimizacije u kombinaciji sa neuronskim mrežama i genetskim algoritmom kako bi se dobio maksimalan sadržaj betaina u flips proizvodu pri minimalnoj potro&scaron;nji specifične mehaničke energije. Definisan je nov funkcionalni proizvod sa betainom koji bi potencijalno pro&scaron;irio asortiman flips proizvoda na trži&scaron;tu i utvrđene su njegove fizičke, funkcionalne, teksturalne, reolo&scaron;ke i senzorske osobine. Sadržaj betaina i potro&scaron;nja specifične mehaničke energije su ključni izlazi koji predstavljaju konkurentne ciljeve u procesu ekstrudiranja. Za proizvodnju flips proizvoda pobolj&scaron;anog nutritivnog kvaliteta i funkcionalnog profila koji sadrži od 1601,6 do 1764,7 mg betaina u 40 g (čime se i zadovoljava preporučeni dnevni unos betaina) i kome odgovara potro&scaron;nja specifične mehaničke energije od 97,4 do 114,1 Wh/kg optimalni su sledeći procesni parametri: protok materijala od 20,45 do 24,04 kg/h, vlaga materijala od 18,6 do 19,44 % i brzina obrtanja pužnice od 250 obrtaja u minuti. Da bi se dobili pouzdani rezultati za sadržaj betaina u spelti i flips proizvodima razvijena je, optimizovana i validovana metoda tečne hromatografije visokih perfomansi. Metoda je uspe&scaron;no primenjena i u analizi betaina u žitaricama, pseudožitaricama i njihovim proizvodima.</p> / <p>Betaine is a bioactive compound that has significant physiological functions in the human organism as an osmolite and methyl group donor for many biochemical processes. The endogenous synthesis of betaine is generally insufficient to satisfy the requirements of the organism, therefore its intake is necessary through the food. Cereals are the main sources of betaine in human nutrition. One of the ways to increase betaine intake in human nutrition is through betaine enriched functional foods. In the 2012 European Union Regulation (Commission Regulation (EU) No 432/2012), it is permissible to declare a health statement for foods containing at least 500 mg betaine per portion (40g of extruded product), stating that the health effects can be expected if 1500 mg of betaine are consumed on a daily basis. The health statement states: &quot;Betaine contributes to the normal metabolism of homocysteine.&quot; Increased interest in healthy food has led to the higher demand for alternative cereals, where spelt takes a significant place due to its biological, agronomic, nutritional and medical characteristics, as well as its rich nutritional properties. The main goal of this work was the optimization of extrusion and production of the functional snack product from spelt wholegrain flour with the addition of betaine which is performed on twin-screw extruder. According to our best knowledge, there was no investigation in which the multi-objective optimization (MOO) analysis coupled with artificial neural network and genetic algorithm was applied to the extrusion cooking process in order to achieve simultaneously maximum betaine content and minimum energy consumption in the snack spelt product. A new functional snack product that can potentially expand the range of snack products and its physical, functional, textural, sensory and rheological properties were defined. The betaine content and specific mechanic energy are the key outputs that represent competing objectives in the extrusion proces. To produce snack product with improved nutritive quality and functional profile which contains betaine content from 1601,6 to 1764,7 mg/40g, which would contribute to the recommended daily intake of betaine, correspond to specific mechanical energy from 97,4 to 114,1 Wh/kg, following optimal parameters were obtained: feed rate from 20,45 to 24,04 kg/h, moisture content from 18,6 to 19,44 % and screw speed at 250 rpm. Also, optimization, development and validation of the high pressure liquid chromatographic method for measuring betaine content in spelt and snack products was also designed and applied.</p>

Universiẗat, Diss., 2004--Köln.

Elektronentransfer spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen der Physik und Chemie. Ausgehend von rein klassischen Beschreibungen wie dem beruehmten Marcus-Modell bis hin zu komplexen quantenmechanischen Ansaetzen unter Beruecksichtigung vieler Reaktionskoordinaten wurden viele Modelle aufgestellt, um den Elektronentransfer zu beschreiben und Transferraten zu berechnen. Dass diese Modelle meist nur in einer begrenzten Anzahl von ¨Szenarien¨ erfolgreich sind liegt an der Fuelle von Mechanismen, die den Elektronentransfer beeinflussen, je nachdem, welches System mit seinen charakteristischen Zustandsenergien und Kopplungselementen betrachtet wird, und welche aeusseren Bedingungen wie Temperatur oder Loesungsmittel herrschen. Mechanismen wie ¨thermisch aktiviertes Tunneln¨ beeinflussen beobachtbare Phaenomenen wie ¨Trapping¨. In dieser Arbeit wird die Elektronentransferdynamik mit Bewegungsgleichungen fuer eine reduzierte Dichtematrix beschrieben, deren Herleitung ausgehend von der Liouville-von Neumann-Gleichung ueber die Nakayima-Zwanzig-Gleichung fuehrt. Durch Ankopplung an ein Waermebad werden dissipative Effekte integriert. Zunaechst wird diese Theorie auf Modellsysteme angewendet, um die verschiedenen Elektronentransfer-Mechanismen besser zu verstehen. Dann wird die Dynamik von konkreten intramolekularen Transferreaktionen in realen Molekuelen berechnet und die Ergebnisse mit denen von Experimenten und anderer Theorien verglichen.

Diese Dissertation befasst sich mit Modellrechnungen zur Dynamik vom photoinduzierten Elektrontransfer und Exzitontransfer in Systemen mit vielen Freiheitsgraden. Außerdem trägt diese Arbeit zu einigen theoretischen und numerischen Aspekten der Redfield-Theorie bei. Betrachtet werden der ultraschnelle Elektrontransfer im Farbstoff Betain-30, die Elektroninjektion von einem Chromophormolekül ins Leitungsband von einem Halbleiter, sowie die Exziton-Ausbreitung in einem modellhaften ringförmigen System mit 18 Lokalisierungszentren. Zuerst wird der Einfluss der elektronischen Kopplung auf die Dissipationsterme der Redfield-Gleichung untersucht. Es wird gezeigt, dass bei bestimmten Potenzialkonfigurationen die Vernachlässigung der elektronischen Kopplung (die soganannte diabatische Dämpfungsnäherung) dazu führt, dass das System nicht in das thermische Gleichgewicht mit dem Wärmebad relaxiert. Jedoch verliert diese Näherung ihre Gültigkeit nicht für kleine elektronische Kopplung in einer ganzen Reihe von Fällen, z.B. im Marcus-invertierten Bereich. Die Transfermechanismen, welche jenseits dieser Näherung auftreten, werden mit Hilfe der Störungstheorie erster Ordnung in der elektronischen Kopplung detailliert untersucht. Weiterhin werden direkte Verfahren zur genauen numerischen Lösung zeitlokaler Mastergleichungen implementiert und getestet. Die Effizienz dieser Methoden wird am Beispiel von einem eindimensionalen Elektrontransfer-Modell bestimmt. Desweiteren wird noch ein neues stochastisches Verfahren zur Propagation von Dichtematrizen entwickelt und in den Simulationen verwendet. Der ultraschnelle photoinduzierte Elektrontransfer in Betain-30 wird sowohl mit einer einzelnen Reaktionsmode als auch mit zwei Reaktionsmoden modelliert. Anhand der reduzierten Dichtematrix lässt sich die Gesamtpolarisation berechnen und somit ist es möglich, ein Pump-Probe-Experiment zu simulieren. Die Rechenergebnisse werden mit experimentellen Daten verglichen.

Elektronentransfer spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen der Physik und Chemie. Ausgehend von rein klassischen Beschreibungen wie dem beruehmten Marcus-Modell bis hin zu komplexen quantenmechanischen Ansaetzen unter Beruecksichtigung vieler Reaktionskoordinaten wurden viele Modelle aufgestellt, um den Elektronentransfer zu beschreiben und Transferraten zu berechnen. Dass diese Modelle meist nur in einer begrenzten Anzahl von ¨Szenarien¨ erfolgreich sind liegt an der Fuelle von Mechanismen, die den Elektronentransfer beeinflussen, je nachdem, welches System mit seinen charakteristischen Zustandsenergien und Kopplungselementen betrachtet wird, und welche aeusseren Bedingungen wie Temperatur oder Loesungsmittel herrschen. Mechanismen wie ¨thermisch aktiviertes Tunneln¨ beeinflussen beobachtbare Phaenomenen wie ¨Trapping¨. In dieser Arbeit wird die Elektronentransferdynamik mit Bewegungsgleichungen fuer eine reduzierte Dichtematrix beschrieben, deren Herleitung ausgehend von der Liouville-von Neumann-Gleichung ueber die Nakayima-Zwanzig-Gleichung fuehrt. Durch Ankopplung an ein Waermebad werden dissipative Effekte integriert. Zunaechst wird diese Theorie auf Modellsysteme angewendet, um die verschiedenen Elektronentransfer-Mechanismen besser zu verstehen. Dann wird die Dynamik von konkreten intramolekularen Transferreaktionen in realen Molekuelen berechnet und die Ergebnisse mit denen von Experimenten und anderer Theorien verglichen.