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The purpose of the study is to understand factors influencing consumers¡¦ decisions to buy breakfast and RTE cereals. In accordance with the research motivation and objectives, questionnaire was designed and sent to parents rearing children under the age of 18 and young adults in college and graduate school. Conclusions drawn from the study includes the implications for management practice and recommendations made for the policy makers and managers of Kellogg Taiwan. The study investigates the determinants of breakfast-buying decision and turns out that health, mood, and sensory appeal are rated more important than price, weight control, and familiarity. Then the questionnaires are used to find out key factors that motivate consumers to adopt RTE cereal or to reject it as a breakfast alternative. The research results show that health and convenience aspects are emphasized by users, while taste and lack of variety are major causes of rejection. Furthermore, through the ANOVA test by SPSS software, respondents from Taipei area show more favor to RTE cereal than those from Middle and South of Taiwan. The research results also indicate that Kellogg has been successful in gaining publicity, whereas the publicity does not generate the same magnitude of favorability and desirability. Based on the research findings, the possible managerial implications were proposed to Kellogg including inventing new products that can be consumed in hot milk, placing more emphasis on public relations, converting low-involvement breakfast purchase into a high-involvement one, etc.

O amaranto é um pseudocereal de grande valor nutricional que apresenta quantidade de fibras e proteína superior aos cereais usualmente consumidos. Características como o aproveitamento integral da planta e a sua capacidade de adaptação ao solo despertaram o interesse dos pesquisadores em cultivá-lo no Brasil. Objetivo: Desenvolver um processo para obtenção de cereais matinais e barras de cereal à base de amaranto visando a máxima aceitação e mínima perda de nutrientes. Metodologia: O cereal matinal foi produzido em extrusora de rosca única com capacidade de produção semi-industrial e as barras de cereal de acordo com técnica dietética apropriada. A modelagem da produção dos cereais matinais foi realizada empregando-se a metodologia de superfície de resposta, as variáveis dependentes (resposta) escolhidas foram razão de expansão máxima (RE) e força de cisalhamento mínima (FC), as variáveis independentes foram umidade da amostra e temperatura da terceira zona de aquecimento da extrusora. Resultados: Após dois delineamentos compostos centrais verificou-se que a umidade da amostra não exerceu efeito significativo no produto final, dessa forma a variável independente de importância para o estudo foi a temperatura do processamento. O ponto ótimo para o cereal matinal desenvolvido com a farinha desengordurada foi 15% de umidade e 140º C na terceira zona de aquecimento. Foi elaborado um segundo cereal matinal com o grão integral e esse apresentou as mesmas características de expansão e textura do cereal com farinha desengordurada. Os provadores preferiram a amostra com farinha desengordurada, que obteve 72% de notas acima do ponto de corte pré-estabelecido (nota 7). Foram confeccionados dois tipos de barra de cereais, ambas com 70% de amaranto, uma apenas com amaranto estourado e outra com uma mistura de amaranto estourado e extrusado. O teor de fibra e proteína nas duas preparações foi superior ao de produtos similares sem amaranto. A barra de cereal somente com amaranto estourado foi preferida por 66% dos provadores, sendo que 77% atribuíram à mesma, notas superiores à de corte. Conclusão: A composição nutricional dos produtos desenvolvidos é superior aos similares confeccionados com outros cereais e ambos apresentaram alta aceitabilidade. / Amaranth is a pseudocereal of great nutritional value that exhibits amounts of fiber and protein higher than the usually consumed cereals. The agronomic characteristics and the possibility of utilization of the entire plant drew sufficient interest among plant breeders to produce this grain in Brazil. Objective: To develop amaranth-based breakfast cereals and cereal bars aimed at the maximal acceptance and minimal loss of nutrients. Methodology: The breakfast cereal was produced in a single screw extruder with semi-industrial capacity and the cereal bars in accordance with appropriate dietary technique. Results: After two central composite designs, it became evident that the independent variable of importance for the study was the temperature. It was observed that the moisture of the sample did not exert any significant effect in the final product within the range studied. Best results were obtained with 15% moisture and 140º C at the third zone. A breakfast cereal developed with the whole grain exhibited the same characteristics of expansion and texture of a product manufactured with the defatted flour. The sensory panel preferred the sample prepared with defatted flour, which obtained 72% of the grades above the pre-established cutting point 7. Two types of cereal bars, both containing 70% of amaranth, one with popped amaranth and another with a mixture of popped and extruded amaranth. The amount of protein and fiber was higher in these products when compared with similar formulations without amaranth. Cereal bars containing only the popped amaranth were preferred by 66% of the panel of whom 77% assigned grades equal to or higher than the cutting point. Conclusion: The nutritional value of the developed products is superior to the similars confectioned with other cereals and they had high acceptability.

Orientador: Caroline Joy Steel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VernazaLeoro_MariaGabriela_M.pdf: 2963475 bytes, checksum: 26fde35fc78447f593f66f139fddbf2b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: É cada vez maior o número de pessoas que procura uma alimentação mais saudável, com alimentos frescos, de boa qualidade biológica e livre de defensivos agrícolas, como são os produtos orgânicos. Percebe-se também que nas dietas contemporâneas em geral existe um "déficit nutricional" de fibras. Este fato tem motivado as autoridades de saúde de diversos países a estimular um maior consumo de fibras por parte da população adulta, seja estimulando o consumo de alimentos como frutas, verduras, leguminosas, raízes, tubérculos e cereais integrais, ou através de produtos comerciais de consumo habitual que tenham sido enriquecidos com fibras. Já existem no mercado ou têm sido estudadas algumas fontes alternativas de fibras, como as fibras de beterraba, de caule de trigo, de laranja, de maracujá e a quitosana. Neste trabalho, optou-se por aproveitar os resíduos da extração de polpa de maracujá como fonte alternativa de fibras. Na extração de polpas e sucos, os resíduos resultantes do processo são normalmente utilizados em ração animal ou como adubo. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de parâmetros da extrusão termoplástica (umidade da matéria-prima e temperatura de processo) e da adição de fibra sobre propriedades físicas, propriedades físico-químicas e propriedades nutricionais de produtos extrusados, no desenvolvimento de cereal matinal orgânico à base de farinha de milho e farelo de maracujá. A matéria-prima foi caracterizada quanto a sua composição centesimal; teores de fibra alimentar total, solúvel e insolúvel; índices de solubilidade em água (ISA), de absorção de água (IAA), de solubilidade em leite (ISL), de absorção de leite (IAL), de absorção de óleo (IAO), índice glicêmico (IG) e teor de compostos cianogênicos. Após a caracterização da matéria-prima, foi utilizado o processo de extrusão termoplástica para produzir uma base para cereal matinal, otimizando-se a formulação e os parâmetros de extrusão através da Metodologia de Superfície de Resposta, visando a obtenção de um produto com "alto teor de fibras" e propriedades tecnológicas adequadas. Os produtos extrusados foram caracterizados quanto a propriedades físicas, como índice de expansão (IE), cor, dureza e manutenção da textura em leite; propriedades físico-químicas, como ISA, IAA, ISL, IAL e IAO; e propriedades nutricionais, como IG e teor de compostos cianogênicos. Foi observado que o farelo de maracujá utilizado continha alto teor de fibra alimentar total (64,11%), apresentando teores significativos de fibra insolúvel (50,16%) e fibra solúvel (13,95%), ao contrário da farinha de milho que apresentou baixo teor de fibra alimentar total (3,68%), sendo 3,37% fibra insolúvel e 0,31% fibra solúvel. Os valores encontrados na determinação do ISA da farinha de milho e do farelo de maracujá foram 7,14 e 31,66%, respectivamente. O valor do IAA encontrado para a farinha de milho foi de 3,33 g de água/g material seco e para o farelo de maracujá foi de 14,38 g de água/g material seco. Os valores encontrados para o ISL da farinha de milho e do farelo de maracujá foram 5,23 e 14,53%, respectivamente. Os valores do ISL foram menores quando comparados com os valores do ISA. Os valores do IAL encontrados para a farinha de milho e para o farelo de maracujá foram de 3,26 e 12,50 g de leite/g material seco, maiores que os valores de IAA, possivelmente devido à formação de géis de pectina. Os índices de absorção de óleo da farinha de milho e do farelo de maracujá foram de 3,63 e 4,74 g de óleo/g de material seco, respectivamente. Os índices glicêmicos da farinha de milho e do farelo de maracujá foram de 48,03 e 45,00%, respectivamente. O farelo de maracujá apresentou um teor de compostos cianogênicos totais de 748,3 mg/kg. As superfícies de resposta demonstraram que a valores baixos das variáveis estudadas, foi obtida a maior expansão. Já, sobre a dureza dos produtos extrusados, as superfícies demonstraram que o efeito mais importante foi a umidade e a interação dela com a temperatura. Ao aumentar a umidade, a dureza dos produtos extrusados aumentou significativamente. No entanto, foi observado que a temperatura de processo foi o parâmetro que mais influenciou negativamente a textura do produto após 5 minutos de imersão em leite. Em relação à cor dos extrusados, altos níveis de farelo de maracujá diminuíram os valores de L* e hab, produzindo extrusados mais escuros e menos amarelos, ao contrário do efeito da temperatura, onde altas temperaturas aumentaram o valor de L* e o hab, produzindo extrusados mais claros e mais amarelos. Nos produtos extrusados, os maiores valores de ISA foram encontrados para os maiores teores de farelo de maracujá, enquanto que os maiores valores para o IAO foram obtidos com baixos teores de farelo. Aparentemente, não houve efeito das variáveis estudadas sobre o IG dos produtos extrusados. O teor dos compostos cianogênicos foi maior nos produtos com maiores teores de farelo de maracujá, como esperado. Além disso, parace haver um efeito da umidade da matéria-prima na redução dos compostos cianogênicos durante o processo de extrusão. O extrusado considerado como produto ótimo neste trabalho apresentou propriedades adequadas com respeito a IE e dureza. Também apresentou uma porcentagem de fibra alimentar alta (11%), bem superior à exigida pela Legislação Brasileira (6 g/100 g de produto) para ser denominado cereal matinal "com alto teor de fibras" / Abstract: The number of people searching healthier eating habits, including fresh foods of good biological quality and free of pesticides, such as organic products, is increasing. It is also observed that in contemporary diets in general, there is a â?¿nutritional deficitâ?? of fibers. This fact has motivated health authorities of several countries to stimulate a greater ingestion of fibers by the adult population, either by stimulating the consumption of fruits, vegetables, legumes, tubers and wholegrain cereals, or through the enrichment of commonly consumed commercial products. There are already a few alternative fiber sources on the market or under study, such as beetroot, wheat stalk, orange, passion fruit fibers and chitosan. In this work, we opted to use the residues from the extraction of passion fruit pulp as an alternative fiber source. In the extraction of pulps and juices, the residues are usually used as animal feed or fertilizers. The objective of this work was to study the effect of thermoplastic extrusion parameters (raw material moisture content and process temperature) and fiber addition on physical, physical-chemical and nutritional properties of extruded products, as a step in the development of an organic breakfast cereal based on corn flour and passion fruit fiber. The raw material was characterized as to its proximate composition; total, soluble and insoluble fiber contents; water solubility index (WSI), water absorption index (WAI), milk solubility index (MSI), milk absorption index (MAI), oil absorption index (OAI); glycemic index (GI) and cyanogenic compounds. After characterization of the raw material, the thermoplastic extrusion process was used to produce a base for breakfast cereals, optimizing the formulation and process parameters through the Response Surface Methodology, with the aim of obtaining a â?¿high fiber contentâ?? product with adequate technological properties. The extruded products were characterized with respect to physical properties, such as expansion index (EI), color, hardness and maintenance of texture in milk; physicalchemical properties, such as WSI, WAI, MSI, MAI and OAI; and nutritional properties, such as GI and cyanogenic compounds. It was observed that the passion fruit fiber used had a high total fiber content (64.11%), presenting significant contents of insoluble (50.16%) and soluble (13.95%) fibers, different to the corn flour used that presented a low total fiber content (3.68%), of which 3.37% were insoluble fibers and 0.31% soluble fibers. The values found for the WSI of the corn flour and passion fruit fiber were 7.14 and 31.66%, respectively. The values found for the WAI of the corn flour and of the passionfruit fiber were 3.33 and 14.38 g water/g dry material, respectively. The values found for the MSI of the corn flour and passion fruit fiber were 5.23 and 14.53%, respectively. The MSI values were lower than the WSI values. The values found for the MAI of the corn flour and passion fruit fiber were 3.26 and 12.50 g milk/g dry material, higher than those of WAI, possibly due to the formation of pectin gels. The oil absorption indices of the corn flour and passion fruit fiber were 3.63 and 4.74 g oil/g dry material, respectively. The glycemic indices of the corn flour and passion fruit fiber were 48.03 and 45.00%, respectively. The content of cyanogenic compounds in passion fruit fiber were 748,3 mg/kg. The response surfaces demonstrated that at low values of the variables studied, greatest expansion was obtained. For the hardness of the extruded products, the surfaces demonstrated that the most important effect was moisture and its interaction with temperature. Increasing moisture, the hardness of the extruded products increased significantly. However, it was observed that process temperature was the parameter that had the greatest negative effect on the texture of the products after 5 minutes in milk. With respect to color of the extrudates, high levels of passion fruit fiber reduced L* and hab values, producing darker and less yellow extrudates, different to the effect of temperature, where high temperatures increased L* and hab values, producing lighter and more yellow extrudates. In the extruded products, the highest values for WSI were found with the highest passion fruit fiber contents, while the highest values for OAI were obtained with low fiber contents. Apparently, there was no effect of the variables studied on the GI of the extruded products. The content of cyanogenic compounds was higher in the products with greater percentages of passion fruit fiber, as expected. Apart from this, there seems to be an effect of raw material moisture content in the reduction of cyanogenic compounds during the extrusion process. The extrudate considered optimum in this work presented adequate properties with respect to EI and hardness. It also presented a high percentage of dietary fiber (11%), higher than that required by the Brazilian Legislation (6 g/100 g product) to be labeled as a â?¿high fiber contentâ?? breakfast cereal / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-09-04T18:31:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aryane Ribeiro Oliveira - 2016.pdf: 5472982 bytes, checksum: 923e2a52a3da18a7b273f39ab9be0601 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T14:06:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aryane Ribeiro Oliveira - 2016.pdf: 5472982 bytes, checksum: 923e2a52a3da18a7b273f39ab9be0601 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T14:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aryane Ribeiro Oliveira - 2016.pdf: 5472982 bytes, checksum: 923e2a52a3da18a7b273f39ab9be0601 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / The by-product of rice processing, which so far has focused its use for animal feed, may be used in the preparation of food products as they have similar nutritional value to whole grain. Furthermore, they can be incorporated into other raw materials to develop new products that add nutritional value to these products. Aiming to demonstrate the quality of this by-product the purpose of this study was to produce breakfast cereals and snacks from different grain replacement levels broken rice (BR) for pulp freeze-dried acaí (PFA) and turmeric powder (TP) respectively evaluating their physical, microbiological and sensory. Moreover, developing pre-gelatinized flours extrusion under mild conditions with different substitutions lyophilized açaí the broken grains of rice and to investigate the effect of the extrusion process under physical, chemical and functional characteristics of the mixture. We used a completely randomized design with 5 treatments. The addition of PFA influenced significantly (p <0.01) all physical parameters of breakfast cereals. Regarding the sensory attributes showed no significant difference between the attributes aroma , flavor and crispness , but the greater acceptance over appearance was obtained in breakfast cereals with 10 %, 15 %, 20 % replacement BR for PFA , while acceptance in color with 15 and 20% .The chosen breakfast cereal with 15 % replacement of broken rice grains per lyophilized acai pulp showed high levels of dietary fiber (9.16 mg 100 g -1) , phenolic compounds (124,50mg 100 g-1) energy value (383.72 kcal 100 g -1) , and anthocyanins (15.21 mg Eq cyanidin -3- glucoside 100 g-1) . The replacement of BR by TP significantly influenced the expansion index, specific volume , hardness and color instrumental parameters , but did not affect the sensory attributes of appearance, color , aroma and crispness .The snacks chosen 6% TP for replacement BR per 100 g, 0.91 g ash, 7.76 g of proteins, lipids 4.78 g, 5.84 g total dietary fiber, 86.94 g carbohydrate, 396.94 kcal, 174.75 mg total phenolic compounds and 6.52% sequestration capacity of DPPH radicals. The pre-gelatinized flour, the extrusion process and affect the chemical properties proximate the mixture, resulting in a decrease in humidity, lipids, fibers, energy, phenolic compounds, antioxidant properties, anthocyanins. The rates of absorption and increased water solubility obtained after extrusion, but the oil absorption index showed no significant differences. The DSC curve shows that the temperature used in the process was sufficient to gelatinization of the starch present in the flour, showing no peak relating to that parameter in the pre-gelatinized flour. Pasting properties were also affected by the extrusion process getting pre - gelatinized flours with higher viscosity and cold paste. Therefore, it is possible to incorporate PFA and TP to broken grains of rice for the production of foods with nutritional, functional and technological value. / Os grãos quebrados oriundos do beneficiamento do arroz (GQA), que tem como destino principal as indútrias de ração, podem também ser utilizados pelas indústrias de alimentos, visto que possuem valor nutricional semelhante ao grão inteiro. Além disso, podem ser misturados com matérias-primas não convencioanais, como a polpa de açai liofilizada (PAL) e a cúrcuma em pó (CP) para desenvolver novos produtos com características nutricionais e funcionais ainda melhores. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi produzir cereais matinais e salgadinhos extrusados a partir de diferentes níveis de substituição de GQA por PAL e CP, respectivamente, e avaliar suas características físicas, microbiológicas e aceitação sensorial. Além disso, desenvolver farinhas pré-gelatinizadas em condições brandas de extrusão com diferentes substituições de GQA por PAL, e investigar o efeito do processo de extrusão sob as propriedades físicas, químicas e funcionais da mistura. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado com 5 tratamentos para cada produto. A adição de PAL influenciou significativamente (p<0,01) todos os parâmetros físicos dos cereais matinais. Em relação aos atributos sensoriais não houve diferença significativa entre os atributos aroma, sabor e crocância, mas a maior aceitação em relação à aparência foi obtida nos cereais matinais com 10%, 15%, 20% de substituição de GQA por PAL, enquanto a aceitação da cor nos com 15 e 20 %. O cereal matinal escolhido com 15% de substituição de grãos quebrados de arroz por polpa de açaí liofilizada apresentou valores elevados de fibra alimentar (9,16 mg 100g-1), compostos fenólicos (124,50 mg 100g-1) valor energético (383,72 kcal 100 g-1), e antocianinas (15,21 mg Eq de cianidina-3-glicosídeo 100 g-1). A substituição dos GQA por CP influenciou significativamente o índice de expansão, o volume específico, a dureza e os parâmetros instrumentais de cor, mas não interferiram sensorialmente nos atributos de aparência, cor, aroma e crocância. O salgadinho escolhido com 6% de substituição de grãos quebrados de arroz por cúrcuma em pó para cada 100 g, obteve 0,91 g de cinzas, 7,76 g de proteínas, 4,78 g de lipídeos, 5,84 g de fibra alimentar total, 86,94 g de carboidratos, 396,94 kcal, 174,75 mg compostos fenólicos totais e 6,52% de capacidade de sequestro de radicais DPPH. Quanto às farinhas pré-gelatinizadas, o processo de extrusão afetou as propriedades químicas da mistura, acarretando em uma diminuição da umidade, lipídeos, fibras, valor energético, compostos fenólicos totais e antocianinas, além da propriedade antioxidante. Os índices de absorção e solubilidade em água aumentaram após a extrusão, porém o índice de absorção de óleo não apresentou diferença significativa. A curva de DSC mostrou que a temperatura utilizada no processo foi suficiente para gelatinização do amido presente nas farinhas, não apresentando pico referente a esse parâmetro nas farinhas pré-gelatinizadas. As propriedades de pasta também foram afetadas pelo processo de extrusão obtendo farinhas pré-gelatinizadas com maiores viscosidade a frio e de pasta. Portanto, é possível incorporar polpa de açaí liofilizada e cúrcuma em pó aos grãos quebrados de arroz para produção de alimentos com alto valor nutricional, funcional e tecnológico.

O amaranto é um pseudocereal de grande valor nutricional que apresenta quantidade de fibras e proteína superior aos cereais usualmente consumidos. Características como o aproveitamento integral da planta e a sua capacidade de adaptação ao solo despertaram o interesse dos pesquisadores em cultivá-lo no Brasil. Objetivo: Desenvolver um processo para obtenção de cereais matinais e barras de cereal à base de amaranto visando a máxima aceitação e mínima perda de nutrientes. Metodologia: O cereal matinal foi produzido em extrusora de rosca única com capacidade de produção semi-industrial e as barras de cereal de acordo com técnica dietética apropriada. A modelagem da produção dos cereais matinais foi realizada empregando-se a metodologia de superfície de resposta, as variáveis dependentes (resposta) escolhidas foram razão de expansão máxima (RE) e força de cisalhamento mínima (FC), as variáveis independentes foram umidade da amostra e temperatura da terceira zona de aquecimento da extrusora. Resultados: Após dois delineamentos compostos centrais verificou-se que a umidade da amostra não exerceu efeito significativo no produto final, dessa forma a variável independente de importância para o estudo foi a temperatura do processamento. O ponto ótimo para o cereal matinal desenvolvido com a farinha desengordurada foi 15% de umidade e 140º C na terceira zona de aquecimento. Foi elaborado um segundo cereal matinal com o grão integral e esse apresentou as mesmas características de expansão e textura do cereal com farinha desengordurada. Os provadores preferiram a amostra com farinha desengordurada, que obteve 72% de notas acima do ponto de corte pré-estabelecido (nota 7). Foram confeccionados dois tipos de barra de cereais, ambas com 70% de amaranto, uma apenas com amaranto estourado e outra com uma mistura de amaranto estourado e extrusado. O teor de fibra e proteína nas duas preparações foi superior ao de produtos similares sem amaranto. A barra de cereal somente com amaranto estourado foi preferida por 66% dos provadores, sendo que 77% atribuíram à mesma, notas superiores à de corte. Conclusão: A composição nutricional dos produtos desenvolvidos é superior aos similares confeccionados com outros cereais e ambos apresentaram alta aceitabilidade. / Amaranth is a pseudocereal of great nutritional value that exhibits amounts of fiber and protein higher than the usually consumed cereals. The agronomic characteristics and the possibility of utilization of the entire plant drew sufficient interest among plant breeders to produce this grain in Brazil. Objective: To develop amaranth-based breakfast cereals and cereal bars aimed at the maximal acceptance and minimal loss of nutrients. Methodology: The breakfast cereal was produced in a single screw extruder with semi-industrial capacity and the cereal bars in accordance with appropriate dietary technique. Results: After two central composite designs, it became evident that the independent variable of importance for the study was the temperature. It was observed that the moisture of the sample did not exert any significant effect in the final product within the range studied. Best results were obtained with 15% moisture and 140º C at the third zone. A breakfast cereal developed with the whole grain exhibited the same characteristics of expansion and texture of a product manufactured with the defatted flour. The sensory panel preferred the sample prepared with defatted flour, which obtained 72% of the grades above the pre-established cutting point 7. Two types of cereal bars, both containing 70% of amaranth, one with popped amaranth and another with a mixture of popped and extruded amaranth. The amount of protein and fiber was higher in these products when compared with similar formulations without amaranth. Cereal bars containing only the popped amaranth were preferred by 66% of the panel of whom 77% assigned grades equal to or higher than the cutting point. Conclusion: The nutritional value of the developed products is superior to the similars confectioned with other cereals and they had high acceptability.

A series of experiments were devised in order to establish the relationship between fibre addition to an extruded breakfast cereal base recipe and the physical, chemical and nutritional qualities of the breakfast cereals. A twin screw extruder was used for all experiments. Preliminary investigations using, guar gum and inulin additions, illustrated that screw configuration was important in determining the physical properties (degree of expansion, firmness and crunchiness) of the extruded products. Thus a screw configuration featuring a reverse screw and mixing zone within the barrel was selected for the larger research study. In the extended experimental design guar gum, inulin, wheat bran, swede fibre, and hi-maize were added to a base recipe at; 5, 10 and 15 % of total dry ingredient content. A further experiment was completed to investigate the synergistic effects of adding differing fibres in combination. Results illustrated that soluble dietary fibres (for instance guar and inulin) created a porous, less firm, but crispier breakfast cereals than the insoluble fibres, which generally produced denser, harder products. The inclusion of fibre into the extruded breakfast cereals did not affect the chemical composition of the breakfast cereal significantly (P=0.05) when taking into account the diluting factor of adding the fibre into the base recipe. However moisture loss / retention on extrusion varied significantly (P=0.05) between fibre combinations. Thus the moisture loss of samples containing guar or inulin were greater than those samples containing wheat bran and swede fibre. The process of extrusion did not significantly effect the amount of protein, starch or fibre in the samples when the extruded samples were compared to the control samples. Pasting properties of samples were evaluated using the Rapid Visco Analyser. This was conducted to try to determine associations between starch pasting properties (gelatinisation events) of the raw and extruded samples and the physical or nutritional quality of the products. However, the results did not show clear associations. An in vitro analysis was conducted to determine the effect of fibre addition on starch breakdown and subsequent release of reducing sugars. Breakfast cereals which included wheat bran, guar and swede fibre all showed a reduced rate of starch degradation compared to the control (P=0.05). These fibres appeared to inhibit the rate of enzyme degradation of starch, in effect increasing the amount of slowly digestible starch in the breakfast cereals. Cereal samples containing inulin did not show this pattern. Generally the rate of inhibition was related to the amount of fibre added to the base recipe. When used in combinations, samples containing inulin and hi-maize were not significantly different to the control in terms of reducing sugar release, whereas inclusion of guar gum significantly reduced this release. In conclusion, the addition of selected fibres can be used effectively as a method of manipulating the starch degradation rates of extruded breakfast cereals. This has nutritional implications in terms of glycaemic index and loading of breakfast cereals. Further work is required to develop clearer associations between the events of starch gelatinisation during extrusion and the potential glycaemic response.

Orientador: Caroline Joy Steel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LudmilladeCarvalho_D.pdf: 4865375 bytes, checksum: 73dc548b6d536c7264c1a2ae53507e5e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A extrusão é a principal tecnologia utilizada na obtenção de cereal matinal ready-to-eat (RTE), sendo o amido o principal constituinte estrutural. O processo ocorre sob condições de alta temperatura, alta pressão, baixa umidade e cisalhamento. Atentos à crescente demanda de consumidores preocupados com a saúde, estudos têm mostrado que é possível introduzir ingredientes na formulação de extrusados que incrementem o seu valor nutricional e/ou funcional e, no caso de cereal matinal, a farinha de trigo de grão inteiro e os produtos derivados de frutas são exemplos com potencial de associar funcionalidade ao produto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da substituição da farinha de milho (FM) por farinha de trigo de grão inteiro (FTGI), da umidade de alimentação da matéria-prima e da temperatura de extrusão sobre as propriedades tecnológicas, sensoriais e nutricionais de cereal matinal RTE. Os cereais matinais foram elaborados seguindo um delineamento composto central rotacional 23 (18 ensaios), sendo as variáveis independentes: proporção de FTGI, umidade de alimentação da matéria-prima e temperatura das zonas 3 e 4 da extrusora. Os produtos extrusados foram avaliados quanto aos aspectos físicos, químicos, nutricionais e sensoriais. O ponto ótimo foi selecionado de forma empírica, tendo como critérios de definição expansão intermediária, máximo teor de fibra alimentar (considerando os valores estabelecidos pela legislação), mínima dureza e máxima crocância, principalmente após imersão em leite. Com base nisso, quatro formulações de cereal matinal foram processadas nas condições de temperatura e umidade do ponto ótimo (100°C e 16%, respectivamente) e com inclusão de casca de jabuticaba em pó (CJP), sendo: (1) 100% de FM; (2) 20% FM + 80% FTGI; (3) 10% FM + 10% CJP + 80% FTGI e (4) 90% FM + 10% CJP. Os cereais resultantes foram igualmente avaliados quanto a sua qualidade tecnológica (índice de expansão, densidade aparente, textura a seco, textura em leite, índice de solubilidade em água, índice de absorção de água), nutricional (fibra alimentar total, perfil de fenólicos e atividade antioxidante) e sensorial (testes de aceitação e de intenção de compra). O perfil de fenólicos e a atividade antioxidante dos cereais matinais e matérias-primas foram avaliados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e pela capacidade de absorbância do radical oxigênio (ORAC). A combinação de FTGI com FM foi uma boa alternativa para o incremento do teor de fibra alimentar nos produtos extrusados. As propriedades de textura dos extrusados, dureza e crocância, foram principalmente influenciadas pela FTGI e umidade de alimentação; com alterações nas propriedades após imersão em leite. Em relação à cor, os cereais elaborados com alto teor de FTGI à alta temperatura ou alto teor de umidade foram mais escuros. A natureza do amido, tão bem como a presença de fibra governou o processo de gelatinização, a formação do complexo amilose-lipídeo e a retrogradação. Os cereais matinais contendo FTGI e CJP apresentaram aceitáveis características físicas e sensoriais. Antocianinas, cianidina 3-glicosídeo e delfinidina 3-glicosídeo, e ácido ferúlico foram os compostos fenólicos predominantes na CJP e FTGI, respectivamente, e também presentes nos cereais após extrusão, os quais apresentaram atividade antioxidante in vitro / Abstract: Extrusion is the main technology used to obtain "ready-to-eat" (RTE) breakfast cereals, being starch their main structural component. The process submits the ingredients to conditions of high temperature, high pressure, low moisture, and shear. Aware of the growing demand of consumers concerned with their health, studies have shown that is possible to introduce ingredients that enhance the nutritional and/or functional value of extruded products and, in the case of breakfast cereals, whole-grain wheat flour and fruit products are examples with the potential of associating functionality to the product. The objective of this study was to evaluate the effect of the substitution of corn flour (CF) by whole-grain wheat flour (WGWF), extrusion temperature and raw-material moisture content on the technological, sensory and nutritional properties of RTE breakfast cereals. The breakfast cereals were produced following a 23 central composite rotatable design (18 trials), being the independent variables: WGWF ratio, feed moisture and temperature of 2rd and 3th barrel zones. The extruded products were evaluated in terms of physical, chemical and nutritional aspects. The optimum point (OP) was selected, empirically, considering intermediate sectional expansion, maximum dietary fiber (legislation value), minimum compression force and maximum crispness, mainly after immersion in milk. In a second stage, four breakfast cereal formulations were processed at temperature and feed moisture corresponding to the OP (100°C and 16%, respectively) and with jabuticaba peel powder (JPP) inclusion, being: (1) 100% CF; (2) 20% CF + 80% WGWF (3) 10% CF + 10% JPP + 80% WGWF e (4) 90% CF + 10% JPP. The breakfast cereals were evaluated in terms of technological (expansion index, bulk density, dry texture, texture after soaking in milk, water solubility index and water absorption index), nutritional (total dietary fiber) and sensorial quality (sensorial acceptability and purchase intention). The phenolic profile and antioxidant activity of cereals and raw materials were also evaluated by high performance liquid chromatograph (HPLC) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC assay), respectively. The combination of wholemeal wheat flour with corn flour was a good alternative for increasing the fibre content of extruded products. The textural properties of the extrudates, hardness and crispness, were mainly influenced by WGWF and feed moisture; with changing in properties after soaking in whole milk. In relation to color, the extrudates elaborated with high amount of WGWF at high temperature or high feed moisture content was darker. The starch nature as well the fiber presence governed the starch transformations and interactions (gelatinization, amylose-lipid formation and retrogradation). The low sugar breakfast cereals from WGWF and JPP showed acceptable physical and sensory characteristics. The anthocyanins, cyanidin 3-glucoside (cyd-gluc) and delphinidin 3-glucoside (dpd-gluc), and ferulic acid were the predominant phenolic compounds in raw materials (JPP and WGWF, respectively), and were also identified in extrudates, which showed in vitro antioxidant activity / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutora em Tecnologia de Alimentos

Blood glucose (BG) spikes increase chronic disease risk in those with and without diabetes. The fiber and phytonutrient content of fruit, such as raspberries has the potential to attenuate the BG spike of a high glycemic load (HGL) meal. We examined the effect of red raspberries (RRs) on the BG spike when added to a HGL meal. In this randomized cross-over trial, 16 university students were given breakfast cereal and almond milk (control), the control breakfast with 140g added RRs, and the control breakfast with sugar equivalent to the sugar content of the RRs (50% sugar increase from control). Meals given on 3 separate test days, being separated by a 1-week washout period. BG was measured at: fasting then 15 min, 30 min, 60 min, 90 min, and 120 min postprandial. Repeated measures ANOVA was performed to investigate differences in peak minus baseline BG (spike) and glucose incremental area under the curve (IAUC). The added RR meal had a lower BG spike compared to the added sugar meal (-12.8 mg/dL, CI: -22.8 to -2.79, p = 0.0083). Additionally, a lower BG was seen comparing the added RR meal to the control meal (-10.9 mg/dL, CI: -20.9 to -0.83, p = 0.0318). There were no significant differences for IAUC and the timing of peak BG among the meals. RR effect is likely attributed to high fiber-to-sugar ratio, polyphenol content, and greater amount of beneficial micronutrients. Based on obtained results from this pilot study, the practice of adding RRs to HGL meals such as breakfast, seems to reduce risk for T2DM in health populations through BG spike attenuation.