Introdução: Estudos epidemiológicos sugerem que o consumo de vinho, produtos de uva e outros alimentos contendo polifenóis está associado à diminuição do risco de doenças cardiovasculares. Na produção de vinhos e suco de uva são geradas quantidades expressivas de bagaço residual, que é prejudicial ao meio ambiente. Por outro lado, este subproduto possui alto teor de antioxidantes e de fibras. Objetivo: Produzir uma bebida à base de farinha de bagaço de uva proveniente do processamento de suco de uva (FBSU) e avaliar seus efeitos sobre o estresse oxidativo e marcadores de risco para doenças cardiovasculares em mulheres saudáveis. Métodos: A bebida de FBSU e um suco comercial de uva (usado como controle no estudo in vivo) foram avaliados : sensorialmente por escala hedônica de 9 pontos; composição proximal segundo a AOAC; características físico-químicas; compostos fenólicos totais por Folin, capacidade antioxidante: (a) absorbância de oxigênio radical - ORAC, (b) capacidade antioxidante total - TAS, (c) capacidade de sequestrar o radical DPPH e (d) sistema -caroteno/ácido linoléico. Sujeitos: mulheres saudáveis (n=15) foram randomizadas em um estudo clínico crossover, controlado, com quatro períodos de duas semanas de duração. Após washout, forneceu-se bebida de FBSU e suco de uva comercial, intercalados com outro washout. Quantificou-se triglicérides, colesterol total e suas frações, proteína C-reativa, IL-6, TNF- e MCP-1. A LDL foi submetida à oxidação e em seguida medidos os produtos de peroxidação lipídica. TAS e ORAC do plasma foram determinados. Nos eritrócitos, foram analisadas as enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT). Realizou-se o ensaio cometa nos linfócitos. O consumo das voluntárias foi avaliado por diário alimentar de 3 dias durante a intervenção com a bebida de FBSU, com o suco comercial e no washout. Resultados: Produto de FBSU recebeu, em média, nota seis para todos os parâmetros analisados sensorialmente. As notas do suco 7 comercial foram em média sete. A composição proximal em base seca da bebida de FBSU foi 10,1por cento de proteínas, 11,1por cento de lipídios e 76,3por cento de carboidratos. O teor de compostos fenólicos variou de 46,5 a 95,8 g/mg EAG (equivalentes de ácido gálico) nos extratos: aquoso, etanólico e acetônico da bebida de FSBU. Nos extratos do suco comercial, foi de 2,00 a 4,80 g/mg EAG. Extratos da bebida de FBSU apresentaram quantidades de fenólicos significativamente maiores do que os do suco comercial. Nas análises de capacidade antioxidante realizadas, os extratos da bebida de FBSU apresentaram valores significativamente maiores do que aqueles do suco comercial. Nas mulheres, não foi verificada alteração significativa nas concentrações de colesterol total, LDL-c, HDL-c, VLDL-c e triglicérides durante o estudo. Valores de proteína C-reativa, IL-6, TNF- e MCP-1 não apresentaram diferença significativa antes e após as intervenções. Não houve mudança significativa na fase lag time de oxidação do plasma nos momentos estudados. A capacidade antioxidante do plasma só aumentou significativamente no teste ORAC para intervenção com a bebida de FBSU. As atividades das enzimas SOD, GSH-Px e CAT não diferiram significativamente em ambos os grupos. O consumo da bebida de FBSU reduziu o dano oxidativo ao DNA nos linfócitos. A média do consumo alimentar foi estatisticamente igual nos três períodos avaliados. Conclusões: A bebida desenvolvida à base de FBSU foi aceita sensorialmente e apresentou capacidade antioxidante nas análises in vitro. A quantidade de 300 mL/dia desta bebida por 14 dias aumentou significativamente a capacidade antioxidante do plasma, avaliada pelo teste ORAC, e protegeu de danos oxidativos o DNA de linfócitos de mulheres saudáveis. Outros parâmetros de balanço redox e biomarcadores de risco de doenças cardiovasculares não foram influenciados / Introduction: Epidemiological studies suggest that consumption of wine, grape products and other foods containing polyphenols is associated with decreased risk of cardiovascular disease. In the production of wine and grape juice significant amounts of pomace flour are generated, which is harmful to the environment. Moreover, this byproduct is high in antioxidants and fiber. Objectives: To develop a beverage using grape pomace flour (GPF) from grape juice and to evaluate its effect on oxidative stress and inflammatory biomarkers for cardiovascular disease risk in healthy women. Methods: GPF beverage and a commercial grape juice (used as control in the in vivo study) were sensory evaluated using the 9-point hedonic scale and had the proximal composition determined using the AOAC methods; physicochemical characteristics were analysed; total phenolics compound were quantified with the Folin-Ciocalteu reagent; antioxidant capacity was determined by different methods: (a) oxygen radical absorbance capacity assay - ORAC, (b) total antioxidant status - TAS, (c) radical scavenging activity (DPPH) assay, (d) -carotene and linoleic acid system). Fifteen healthy women were randomized in a crossover clinical study, controlled with four periods of two weeks duration. It started with washout, followed by GPF beverage and commercial grape juice, interspersed with another washout. We evaluated triglycerides, total cholesterol and its fractions, C-reactive protein, IL-6, TNF- and MCP-1. The LDL was subjected to oxidation and then measured the lipid peroxidation products. TAS and ORAC of the plasma were determined. In erythrocytes, the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) were analyzed. We carried out the comet assay in lymphocytes. We evaluated the dietary intake of volunteers in three separate stages during the intervention with GPF beverage, with commercial juice and washout. Results GPF beverage received, on average, six points for all sensory parameters evaluated. Commercial juice received, on average, seven points. The proximal composition on a dry matter of GPF beverage was 10.1per cent protein, 11.1per cent lipids and 76.3per cent carbohydrate. The phenolic content ranged from 46.5 to 9 95.8 and from 2.00 to 4.80 g/mg GAE (gallic acid equivalents) in aqueous, ethanol and acetone extracts of GPF beverage and commercial juice, respectively. Extracts of GPF beverage showed significantly higher amounts of phenolics than the commercial juice. GPF beverage extracts were significantly better than commercial juice extracts in every antioxidant activity analysis performed. Commercial juice and GPF beverage intake has not altered the amounts of total cholesterol, LDL-C, HDL-C, VLDL-C and triglycerides during the study. Values of C-reactive protein, IL-6, TNF- and MCP-1 showed no significant difference before and after the intervention with commercial juice and GPF beverage. There was no significant change in the lag phase of plasma oxidation. The plasma antioxidant capacity differed significantly only in the ORAC assay for intervention with the GPF beverage. SOD, CAT and GSH-Px activities did not differ significantly in both groups. The consumption of GPF beverage reduced oxidative DNA damage in lymphocytes. The average food consumption was statistically similar in all three periods. Conclusions: The GPF beverage was sensory accepted and presented significant antioxidant capacity in in vitro assays. The amount of 300 mL/day of this drink for 14 days significantly increased plasma antioxidant capacity, measured by the ORAC assay, and protected from oxidative damage the DNA of lymphocytes of healthy women. Other parameters of redox balance and biomarkers of the risk for cardiovascular disease were not affected

Um terço da captura mundial de pescado não é empregada para o consumo direto na alimentação humana, seguindo para elaboração de rações ou é desperdiçada como resíduo. O ideal seria utilizar a matéria-prima em toda a sua extensão e recuperar os subprodutos, evitando a própria formação do resíduo. Com os objetivos de aumentar a receita e a eficiência de produção da indústria e, conseqüentemente, minimizar os problemas ambientais e de sanidade, provenientes do resíduo de pescado, procedeu-se à elaboração da silagem química do resíduo de beneficiamento da tilápia. A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é hoje a espécie mais popular no Brasil. A tilápia é cultivada em 22 estados brasileiros e a sua produção anual está entre 30 e 40 mil t. A tilápia foi uma das primeiras espécies oriundas da aqüicultura a ser beneficiada, sendo atualmente comercializada na forma de filés congelados, tecnologia emergente, porém com rendimento de cerca de 30%. Com isso, há necessidade de se transformar o resíduo gerado com o beneficiamento do filé em subprodutos, diminuindo o impacto ambiental. A silagem foi elaborada após homogeneização em cutter e acidificação da biomassa com 3% de ácido fórmico: propiônico, 1:1, adição do antioxidante BHT e manutenção do pH ao redor de 4,0. Foram realizadas análises para determinação da umidade, proteína, lipídios e cinza. Os aminoácidos foram examinados em auto analisador após hidrólise ácida, à exceção do triptofano determinado por colorimetria. A silagem de tilápias apresentou teores semelhantes ou maiores aos preconizados pelo padrão da FAO para todos os aminoácidos essenciais, com exceção do triptofano. Os valores mais elevados encontrados foram para o ácido glutâmico, leucina e lisina. Os resultados indicam uma possível utilização da silagem, preparada a partir do resíduo de processamento da Tilápia-do-Nilo, como fonte proteíca na formulação de ração para peixes. Entretanto, para o aproveitamento da silagem é necessário que se estabeleçam técnicas para remoção do óleo presente com a finalidade de aumentar a estabilidade do produto e seu valor comercial. A oxidação dos lipídios presentes pode causar a formação de peróxidos que podem complexar as proteínas com conseqüente destruição dos aminoácidos. O presente trabalho buscou, também, estabelecer a melhor via de extração do óleo presente na silagem ácida de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), bem como caracterizar o óleo obtido. A fração lipídica foi extraída por três métodos de extração, a saber, centrifugação (3500 × G/30 min), Soxhlet (AOAC,1990) e Bligh & Dyer (1969). Os resultados para rendimento e índice de peróxido foram, respectivamente, 65,53% e 0,00 mEq/1000g de O2, 44,27% e 25,00 mEq/1000g de O2, 46,87% e 0,00 mEq/1000g de O2. O óleo de tilápia contém, em mg/100g, 28,60; 16,30 e 3,10 dos ácidos oléico, linoléico e linolênico, respectivamente. A centrifugação demonstrou ser a melhor metodologia de extração, por preservar as características físico-químicas do óleo e propiciar maior rendimento. O conteúdo de lipídios na silagem de tilápias, com base na matéria úmida é de 3,99 g/100g, com a retirada da fração lipídica através da centrifugação, restou na amostra apenas 1,54 g/100g de lipídios, o que é considerado um nível aceitável para inclusão em rações para animais. / One third of the world fishing produce is not directly applied in human consumption. Instead, it is used in the elaboration of feed or wasted as residue. It would be ideal to use the raw material thoroughly and to recover by-products, preventing the generation of residues. With the objectives of increasing the income and the production of the industry, as well as minimizing environmental and health problems from fish residues, chemical silage from Tilapia processing residues was produced. The Nile tilapia (Oreochromis niloticus) is the most popular species in Brazil today. Tilapia is cultivated in 22 Brazilian states and its annual production is between 30 and 40 thousand tons. Tilapia was one of the first aquaculture species to be processed after harvesting, being currently commercialized in the form of frozen fillets, however, with a yield of about 30%. Thus, there is a need for transforming the residues generated by the fillet processing into by-products, minimizing the environmental impact. The silage was elaborated after cutter-homogenization and acidification of the biomass with 3% formic acid: propionic, 1:1, addition of antioxidant BHT and maintenance of pH at about 4.0. Analyses for the determination of the moisture, protein, lipids and ash were carried out. The amino acids were examined in an auto analyzer after acid hydrolysis, except for the triptophane which was determined through colorimetry. The tilapia silage presented contents that were similar to or higher than the FAO standards for all essential amino acids, except for the triptophane. The highest values found were for lysine and leucine. The results indicate a possible use of the silage prepared from the Nile tilapia processing residue as a proteic source in the manufacturing of fish feed. However For the use of the silage, oil-removing techniques are necessary in order to increase the stability of the product as well as its commercial value. Lipid oxidation may cause peroxide formation, which can produce complex proteins with a consequent destruction of amino acids. The present work tried to determine the best form of extracting the oil from the acid silage of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and to caracterize the silage oil. The lipid fraction was extracted by three extraction methods: centrifugation (3500 × G·30 min-1), Soxhlet (AOAC, 1990) and Bligh & Dyer (1969). The results for yield and peroxide value were, respectively, 65.53% and 0.00 mEq·1000g-1 of O2, 44.27% and 25.00 mEq·1000g-1of O2, 46.87% and 0.00 mEq·1000g-1 of O2. The lipid fraction showed 28,60; 16,30 and 3,10mg·1000g-1 of oleic, linoleic and linolenic acids, respectively. Centrifugation proved to be the best extraction methodology due to the preservation of the physical-chemical characteristics of the oil and greater yield. The lipid content of the tilapia silage, on a fresh matter basis, was 3.99g·100g-1. With the removal of the lipid fraction by centrifugation, only 1.54 g·100g-1of lipids could be found in the sample, which is considered an acceptable level for its inclusion in animal feed.

[EN] Sustainability is nowadays an investment for the future of any economic activity. The current situation of crisis has had an adverse impact in most industries, including the agri-food sector. However, this industry has been relatively the least affected when compared with other industrial sectors. This is mainly attributed to the fact that food products continue to be basic for consumers despite the economic downturn. Therefore, the agri-food sector is a key element in the European economy and can play a crucial role in the achievement of the objectives set in the EU's strategy for 2020: ensuring a sustainable framework of growth of a more competitive economy. The European agri-food industry has focused on energy efficiency and on reducing greenhouse gases emissions, along with better management of their resources as a way to improve its industrial competitiveness. In this sense, the search for solutions to transform the by-products generated in high value-added ingredients, is a priority. In this context, the juice industry, as fundamental sub-sector within the food sector, and large waste generator, must exploit the opportunity to transform their by-products into useful and profitable products for society. This transformation presents some difficulties which impede the profitability of the process. These difficulties are associated with the by-product, such as its compositional variability and its seasonality, and current techniques of transformation as the high energy cost in dehydration processes. This thesis represents an innovative and sustainable solution for overcoming the disadvantages associated with the high costs of stabilization, turning this by-products into high value-added ingredients, from both, nutritional and technological, points of view. The aim is to develop a microwave coupled with hot air drying technique allowing maximizing profits by using the following strategy: reducing time and operational costs, producing a new ingredient rich in dietary fiber, with interesting technological properties for the development of healthy foods, studying the proposed comprehensive process and analyzing the new generated by-products. The methodological approach of the thesis been focused, on the one hand, on studying phenomena that govern the internal transport of water and energy through the orange peel during its dehydration applying thermodynamics. On the other hand, the energy consumption of the drying process, the technological and sensory properties of the fiber obtained and its potential use as a fat substitute have been compared with the conventional hot air drying method. Finally, the integrated process, including both the combined drying technique and the pretreatments needed for colour and bitter compounds extraction, is proposed as a new route of valorization, in which the new by-products obtained, polyphenols and carotenoid rich extracts, are analysed. This study has analyzed the microwave coupled with hot air process, developing tools that allow the adequate upscaling of the drying operation by adapting it to the best standards of quality of the final product. A monitoring system that ensures these standards has been designed. The quality and the energy consumption of the dietary fiber production process has been improved. The properties associated with its inclusion in food matrices have been optimized. An innovative and sustainable process for the stabilization of industrial by-products and for their further conversion into dietary fiber and other bioactive compounds, applying microwave coupled with hot air drying, has been developed. / [ES] La sostenibilidad es una de las apuestas de futuro en cualquier actividad económica. La situación de crisis ha tenido un impacto adverso en la mayoría de las industrias, incluyendo las de ámbito agroalimentario. Sin embargo, ésta ha sido relativamente la menos afectada cuando se compara con otros sectores industriales. Esto se atribuye al hecho de que los productos alimenticios continúan siendo básicos para los consumidores a pesar de la desaceleración económica. Por lo tanto, esta industria es un pilar fundamental en la economía europea y puede jugar un papel crucial en la consecución de los objetivos marcados en la Estrategia de la UE para 2020: asegurar un marco sostenible de crecimiento de una economía más competitiva. La industria agroalimentaria europea ha apostado por la eficiencia energética y la reducción de emisiones de gases invernadero, junto con una mejor gestión de sus recursos como vía para la mejora de su competitividad industrial. La búsqueda de soluciones para transformar los subproductos generados en ingredientes de alto valor añadido, es una de las prioridades. En este contexto, la industria productora de zumos, como subsector fundamental dentro del sector alimentario, y gran generador de residuos, tiene la oportunidad de transformar sus subproductos en productos útiles y rentables para la sociedad. Esta transformación presenta algunas dificultades que impiden la rentabilidad del proceso. Estas dificultades están asociadas al subproducto, como su variabilidad composicional o su estacionalidad, y a las técnicas actuales de transformación como el elevado coste energético en procesos de deshidratación. Esta tesis se plantea como una solución innovadora y sostenible para, más allá de superar los inconvenientes asociados a los altos costes de estabilización, transformar este subproducto en un ingrediente de alto valor añadido, tanto nutricional como tecnológico. Para ello se propone desarrollar una técnica de secado combinado por aire caliente y microondas que permita maximizar beneficios mediante la siguiente estrategia: reducir el tiempo y el coste energético de la operación, produciendo un nuevo ingrediente rico en fibra dietética con propiedades tecnológicas de interés para el desarrollo de alimentos más saludables, estudiando el proceso integral propuesto y analizando los nuevos subproductos generados. El enfoque metodológico de la tesis ha estado dirigido, por una parte, a estudiar los fenómenos que gobiernan el transporte interno de agua y energía a través de la piel de naranja durante su deshidratación, aplicando termodinámica. Por otra parte, el consumo energético del proceso de secado, las propiedades tecnológicas y sensoriales de la fibra obtenida y su potencial uso como ingrediente sustituto de grasa, se han comparado con el método de secado convencional por aire caliente. Finalmente, el proceso integrado, incluyendo tanto el secado combinado como las etapas previas de extracción de color y compuestos amargos, se propone como una nueva ruta de valorización, en la que se analizan posibles subproductos de interés tales como extractos ricos en polifenoles y carotenoides. En este estudio se ha analizado el proceso combinado de secado con aire caliente y microondas, desarrollando herramientas que permiten dimensionar adecuadamente la operación de secado adaptándola a los estándares óptimos de calidad del producto final. Se ha diseñado un sistema de monitorización que asegure dichos estándares. Se ha mejorado el proceso de obtención de fibra alimentaria respecto a su calidad y a su gasto energético. Se han optimizado las propiedades asociadas a su inclusión en matrices alimentarias. Se ha desarrollado un proceso innovador y sostenible para la estabilización de subproductos vegetales de origen industrial y para su posterior conversión en fibra dietética y otros compuestos bioactivos, aplicando la tecnología de secado por aire caliente y / [CAT] La sostenibilitat és una de les apostes de futur en qualsevol activitat econòmica. L'actual situació de crisi ha tingut un impacte advers en la majoria de les indústries, incloent les d'àmbit agroalimentari. No obstant això, la indústria agroalimentària ha sigut relativament la menys afectada quan es compara amb altres sectors industrials. Açò s'atribuïx principalment al fet de que els productes alimentaris continuen sent bàsics per als consumidors a pesar de la desacceleració econòmica. Per tant, esta indústria és un pilar fonamental en l'economia europea i pot jugar un paper crucial en la consecució dels objectius marcats en l'Estratègia de la UE per a 2020: assegurar un marc sostenible de creixement d'una economia més competitiva. La indústria agroalimentària europea ha apostat per l'eficiència energètica i la reducció d'emissions de gasos d'efecte hivernacle, junt amb una millor gestió dels seus recursos com a via per a la millora del seu vaig competirtu En este sentit, la busca de solucions per a transformar els subproductes generats en ingredients d'alt valor afegit, és una de les prioritats. En este context, la indústria productora de sucs, com subsector fonamental dins del sector alimentari, i gran generador de residus, té el deure i l'oportunitat de transformar els seus subproductes en productes útils i rendibles per a la societat. Esta transformació presenta algunes dificultats que impedixen la rendibilitat del procés. Estes dificultats estan associades al subproducte, com la seua variabilitat composicional o la seua estacionalitat, i a les tècniques actuals de transformació com l'elevat cost energètic en processos de deshidratació. Esta tesi es planteja com una solució innovadora i sostenible per a, més enllà de superar els inconvenients associats als alts costos d'estabilització, transformar este subproducte en un ingredient d'alt valor afegit, tant nutricional com tecnològic. Per a això es proposa desenvolupar una tècnica de'assecat combinat per aire calent i microones que permeta maximitzar beneficis per mitjà de l'estratègia següent: reduir el temps i el cost energètic de l'operació, produint un nou ingredient ric en fibra dietètica amb propietats tecnològiques d'interés per al desenvolupament d'aliments més saludables, estudiant el procés integral proposat i analitzant els nous subproductes generats. L'enfocament metodològic de la tesi ha estat dirigit, d'una banda, a estudiar els fenòmens que governen el transport intern d'aigua i energia a través de la pell de taronja durant la seua deshidratació, aplicant termodinàmica. D'altra banda, el consum energètic del procés de d'assecat, les propietats tecnològiques i sensorials de la fibra obtinguda i el seu potencial ús com a ingredient substitut de greix, s'han comparat amb el mètode d'assecat convencional per aire calent. Finalment, el procés integrat, incloent tant l'assecat combinat com les etapes prèvies d'extracció de color i compostos amargs, es proposa com una nova ruta de valoració, en la que s'analitzen possibles subproductes d'interés com ara extractes rics en polifenoles i carotenoides. En este estudi s'ha analitzat el procés combinat d'assecat amb aire calent i microones, desenvolupant ferramentes que permeten dimensionar adequadament l'operació d'assecat adaptant-la als estàndards òptims de qualitat del producte final. S'ha dissenyat un sistema de monitorització que assegure els dits estàndards. S'ha millorat el procés d'obtenció de fibra alimentaria respecte a la seua qualitat i al seu consum energètic. S'han optimitzat les propietats associades a la seua inclusió en matrius alimentàries. S'ha desenvolupat un procés innovador i sostenible per a l'estabilització de subproductes vegetals d'origen industrial i per a la seua posterior conversió en fibra dietètica i altres compostos bioactius, aplicant la tecnologia d'assecat por aire calent i microones. / Talens Vila, C. (2015). DESARROLLO DE TÉCNICAS COMBINADAS DE SECADO CON AIRE CALIENTE Y MICROONDAS EN LA PRODUCCIÓN DE FIBRA ALIMENTARIA A PARTIR DE SUBPRODUCTOS CÍTRICOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54114 / TESIS

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The thesis deals with the legal definition of waste; it analyzes the meaning of the concept of waste in international, European and Czech legislation. The paper mentions the rich jurisprudence of the Court of Justice of the European Union, which has significantly influenced the concept of waste in the Directive 2008/98/EC. The thesis also concerns with the Act. No. 185/2001 Coll., on waste, and with the concept of by-product and concept of end-of-waste status. The paper also shows the classification of waste in the Czech legislation and defines the categories of hazardous waste, non-hazardous waste and municipal waste.

Resumo: --- / Doutor

As bactérias probióticas, além de diversos possíveis efeitos benéficos à saúde do consumidor, podem apresentar um potencial para bioenriquecer alimentos através da produção de compostos de interesse nutricional e para a saúde durante a etapa de fermentação. Nesse sentido, a produção de vitaminas naturais por bactérias láticas, incluindo as probióticas, emerge como alternativa promissora ao uso de vitaminas sintéticas para a fortificação de alimentos. O uso de substratos vegetais para estimular a produção de vitaminas do grupo B por probióticos compreende uma solução sustentável para o reaproveitamento desse material oriundo, principalmente, do processamento de frutas. Os subprodutos de frutas são compostos por diversas substâncias bioativas e a incorporação desses ingredientes para o desenvolvimento de alimentos com alto valor agregado representa uma solução sustentável para o seu reaproveitamento. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência da adição de subproduto de fruta no bioenriquecimento de um produto de soja fermentado tipo frozen yogurt probiótico com riboflavina (vitamina B2). Para este fim, a capacidade de diferentes cepas de Streptococcus thermophilus, Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp. em produzir riboflavina foi avaliada, utilizando-se um meio de cultura desprovido desta vitamina (Riboflavin Assay médium, RAM). Paralelamente, foi avaliada a capacidade dessas cepas em fermentar os subprodutos de uva (Vitis spp.) e de caju (Anacardium occidentale L.). De acordo com os resultados de produção de riboflavina em RAM e de fermentação dos subprodutos de fruta, foram selecionadas as cepas para o desenvolvimento do produto fermentado de soja tipo frozen yogurt (FY). Dentre as cepas testadas, os Streptococcus thermophilus (ST-M6, TA-40 e TH-04) e o probiótico Lactobacillus fermentum PCC apresentaram potencial para produzir riboflavina em meio RAM. As cepas PCC e ST-M6 mostraram-se capazes de fermentar os subprodutos de caju e de uva (atingindo 8,25 e 8,40 log UFC/mL, respectivamente, para PCC e ST-M6 com subproduto de uva e 4,82 e 8,38 log UFC/mL, respectivamente, para PCC e ST-M6 com subproduto de caju em 24h). Por outro lado, as cepas TH-4 e TA-40 fermentaram apenas o subproduto de uva (atingindo 6,87 e 7,24 log UFC/mL, respectivamente, em 24h). Sendo assim, foram selecionadas as cepas de St. Thermophilus ST-M6, TH-4 e TA-40 e a de Lactobacillus fermentum PCC para a aplicação nos produtos visando o seu bioenriquecimento. O FY suplementado com 1% de subproduto de uva foi preparado, utilizando-se as cepas em co-cultura totalizando 3 combinações, ou seja, entre Lb. Fermentum PCC e as 3 cepas de St. Thermophilus. As formulações de FY foram capazes de atingir uma concentração de riboflavina de 8,40 e de 5,18 µg/mL (combinando TA-40 e PCC) em 60 dias, respectivamente, sem e com o subproduto de uva. Já a associação de STM6 e PCC, sem o subproduto, resultou na menor concentração obtida (2,30 µg/mL), atingindo 5,62 µg/mL na presença do subproduto. Dessa maneira aplicação do subproduto de uva para estimular a produção de riboflavina só foi efetiva para a formulação que combinou St. Thermophilus ST-M6 e Lb. Fermentum PCC. / Probiotic bacteria, in addition to several possible beneficial effects on the consumers health, may present a potential to bioenrich food through the production of compounds of nutritional and health interest during fermentation. In this sense, the production of natural vitamins by lactic acid bacteria, including probiotics, emerges as a promising alternative to the use of synthetic vitamins for food fortification. The use of vegetable substrates to stimulate the production of B-group vitamins by probiotics comprises a sustainable solution for the reuse of this material coming mainly from fruit processing. Fruit by-products are composed of various bioactive substances and the incorporation of these ingredients into the development of high value-added foods represents a sustainable solution for their reuse. Therefore, the present study aims to evaluate the influence of the addition of fruit by-product on the bio-enrichment of a probiotic frozen yogurt-like fermented soy product with riboflavin (vitamin B2). For this purpose, the ability of different strains of Streptococcus thermophiles, Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. in producing riboflavin was evaluated using a culture medium devoid of this vitamin (Riboflavin Assay Medium, RAM). In addition, we evaluated the ability of these strains to ferment the grape (Vitis spp.) and cashew (Anacardium occidentale L.) by-products. According to the results of riboflavin production in RAM and fermentation of fruit by-products, strains were selected for the development of a fermented frozen yogurt-like (FY) soybean product. Among the strains tested, Streptococcus thermophiles (ST-M6, TA-40, and TH-04) and the probiotic Lactobacillus fermentum PCC had the potential to produce riboflavin in RAM medium. The strains PCC and ST-M6 were able to ferment the cashew and the grape byproducts (reaching 8.25 and 8.40 log CFU/mL, respectively, for PCC and ST-M6 with the grape by-product, and 4.82 and 8. 38 log CFU/mL, respectively, for PCC and STM6 with cashew by-product in 24h). On the other hand, TH-4 and TA-40 fermented only the grape by-product (reaching 6.87 and 7.24 log CFU/mL, respectively, in 24h). Therefore, the strains St. thermophiles ST-M6, TH-4, and TA-40 and the strain Lactobacillus fermentum PCC were selected for application in the products for bioenrichment. The FY supplemented with 1% of grape by-product was prepared using the co-culture strains comprising three combinations between Lb. fermentum PCC and the three strains of St. thermophiles. The FY formulations were capable of producing 8.40 and 5.18 µg/mL (combination of TA-40 and PCC) in 60 days, respectively, without and with the grape by-product. However, the association of ST-M6 and CCP, without the by-product, resulted in the lowest concentration obtained (2.30 µg/mL), achieving 5.62 µg/mL in the presence of the by-product. Thus, the application of the grape byproduct in order to stimulate the production of riboflavin was only effective for the formulation that combined St. thermophiles ST-M6 and Lb. fermentum PCC.

Atualmente a demanda mundial por cacau é superior à sua oferta, impulsionando a pesquisa e desenvolvimento de substitutos. Pesquisa conduzida recentemente evidenciou um potencial substituto ao submeter sementes de jaca dura a processos de fermentação, secagem e torração, resultando na produção de compostos voláteis similares aos do cacau. No entanto, o processo fermentativo foi realizado com a microbiota natural, o que impossibilita o direcionamento da produção de compostos de interesse. Desse modo, o objetivo do presente trabalho foi utilizar cultura starter de dois microrganismos isolados da fermentação da semente do cacau (Kluyveromyces marxianus e Saccharomyces cerevisiae) no processo fermentativo da semente de jaca dura, acompanhar as características da massa fermentativa, caracterizar microbiologicamente e avaliar os compostos voláteis produzidos. No primeiro capítulo são apresentados os dados referentes à primeira etapa do projeto, que envolveu a realização das fermentações em três lotes, contendo um tratamento sem inoculação de leveduras (controle) e dois tratamentos inoculados, sendo o KM, com K. marxianus, e o mix, com K. marxianus e S. cerevisiae. Neste capítulo também foram avaliadas as características da massa fermentativa ao longo do processo fermentativo (pH, exsudação, sólidos solúveis, acidez titulável e temperatura), o consumo de nutrientes (açúcares e proteínas), a produção de etanol e ácidos orgânicos (ácido acético e ácido lático) e a caracterização do conteúdo mineral. Observaram-se diferenças nos parâmetros para os tratamentos, principalmente devido à aceleração da fermentação no tratamento mix, que influenciaram na produção de compostos voláteis. Também foi evidenciada a presença de leveduras, bactérias láticas e bactérias acéticas ao longo do processo. No capítulo 2 estão apresentados os resultados obtidos na segunda etapa do projeto, que envolveu a análise dos compostos voláteis produzidos com perfil aromático semelhante ao do cacau, evidenciando a maximização da produção de alguns compostos voláteis que conferem aroma de chocolate, na presença de mix de culturas starters, indicando o potencial uso das mesmas na fermentação de jaca dura. / Currently the world demand of cocoa exceeds it\'s supply, leading the research and development of substitutes. Study recently conducted evidenced a potential substitute by subjecting hard jackfruit seeds to fermentation, drying and roasting processes, resulting in the production of volatile compounds to those of cocoa. However, the fermentative process was carried out with the natural microbiota, which makes it impossible to direct the production of interests compounds. Thus, the aim of the present work was the application of starter cultures of two microrganisms isolated from the cocoa beans fermentation (Kluyveromyces marxianus e Saccharomyces cerevisiae) in the fermentative process of hard jackfruit seeds, the monitoring of the fermentative mass characteristics, the microbiological characterization, and evaluation of volatile compounds produced. In the first chapter are presented the data refering to the first stage of the project, which involved the fermentation in three lots, containing a treatment without yeast inoculation (control) and two inoculated treatments, KM with K.marxianus, and MIX with K.marxianus and S. cerevisiae. In this chapter it was also evaluated the fermentative mass characteristics throughout the fermentation process (pH, exsudation, soluble solids, titratable acidity and temperature), the nutrients consumption (sugars and proteins), the production of ethanol and organic acids (acetic acid and lactic acid) and the characterization of mineral content. Differences were observed in the parameters for the treatments, mainly due to the acceleration of the fermentation in the MIX treatment, which influenced in the volatile compounds production. Also it was evidenced the presence of yeasts, lactic acid bacteria and acetic acid bacteria throughout the process. In chapter two are presented the results obtained in the second stage of the project, which involved the analysis of volatile compounds production and the aromatic profile similar to cocoa, evidencing the maximization of some volatile compounds production that confer chocolate aroma, in the presence of MIX of starters cultures, indicating their potential use in the hard jackfruit fermentation.

Objetivou-se estudar a substituição do milho por polpa cítrica peletizada no concentrado de vacas leiteiras em lactação, durante a estação chuvosa do ano, em pastejo de capim-elefante. Os trabalhos foram conduzidos no Departamento de Zootecnia da ESALQ/USP. O delineamento estatístico foi em Quadrado Latino 4 x 4, analisados utilizando-se o Proc GLM (SAS, 1999). Foi utilizada uma área de 7,8 ha de pastagem dividida em 39 piquetes de 0,2 ha cada, adubada com 80 kg N ha mês-1. Experimento I: Foram utilizadas oito vacas Holandesas com média de 82 dias de lactação e 522,9 kg de PV, no início do período experimental. Os tratamentos continham as seguintes proporções de milho e polpa cítrica: 100:0 (T0); 75:25 (T25); 50:50 (T50); 25:75 (T75). As vacas receberam 7,00 kg de concentrado dia-1 (6,3 kg MS), fracionado em duas vezes ao dia. A pastagem foi adubada com 80 kg N ha.mês-1. Não houve diferença (P>0,05) no tempo de pastejo (7h22’), ruminação (8h36’), ócio (5h56’) e taxa de bocados (34,4 movimentos min-1). A temperatura retal (38,74 e 39,64ºC) e freqüência respiratória (47,44 e 61,20 movimentos min-1), mensuradas as 8:00 e as 15:30 horas, respectivamente, não foram afetadas pelos tratamentos (P>0,05). Não houve diferença (P>0,05) na produção de leite corrigida para 3,5% de gordura (18,5 kg vaca dia-1), percentagens de gordura (3,5%), proteína (3,06%), lactose (4,40%), sólidos totais (13,02%), N-uréico (15,01 mg dL-1) e contagem de células somáticas (203.000 mL-1). O peso vivo (536,8 kg), condição corporal (2,51), glicose plasmática (75,90 mg dL-1), N-uréico plasmático (16,96 mg dL-1) e ácidos graxos livres no plasma (456,12 mEq L-1) também não foram afetados pelos tratamentos (P>0,05). Experimento II: Foram utilizadas 11 vacas (7 Holandesas e 4 Jersey), com 427,5 kg de PV e 153,22 dias de lactação, no início do período experimental. Os concentrados continham 21,8% de PB e as respectivas proporções de milho e polpa cítrica: 100:0 (T0); 75:25 (T25); 50:50 (T50); 25:75 (T75). As vacas receberam 6,1 kg de concentrado dia-1 (5,5 kg de MS), fracionado em duas vezes ao dia, fornecido após cada ordenha. A pastagem era adubada com 80 kg N ha mês-1. Não houve diferença (P>0,05) na produção de leite corrigida para 3,5% de gordura (13,7 kg vaca dia-1), percentagens de gordura (3,8%), proteína (3,37%), sólidos totais (13,27%), N uréico (14,34 mg dL-1) e contagem de células somáticas (140.450 mL-1). A percentagem de lactose foi diferente (P<0,05) para a maior dose de substituição. O peso vivo (427,2 kg), condição corporal (2,74), glicose plasmática (74,63 mg dL-1), N uréico plasmático (16,74 mg dL-1), e ácidos graxos livres no plasma (417,81 mEq L-1) não foram afetados pelos tratamentos (P>0,05). Não houve diferença (P>0,05) no tempo de pastejo (7h51’), ruminação (7h59’), ócio (6h) e taxa de bocados (37,91 movimentos min-1). A Temperatura retal (38,76 e 39,61ºC) e freqüência respiratória (53,57 e 71,50 movimentos min-1), mensuradas às 8:00 e às 15:30 horas, respectivamente, não foram afetadas pelos tratamentos (P>0,05). O milho pode ser substituído pela polpa cítrica sem depreciar a produção e composição do leite. / Two experiments were conducted to study the partial substitution of fine ground corn by peleted pulp citric in the concentrate of lactating cows in middle lactation (Experiment I) and in late lactation (Experiment II), grazing elephant - grass pasture. The trials were conducted at the Animal Science Department of ESALQ/USP. In both experiments, the animals were grouped according to milk yield, days in milk and parturition order. The statistical designs were repeated 4 x 4 Latin Square. The data were analysed using the Proc GLM of SAS (1999). Experiment I: Eight Holstein cows (82 DIM and 522.9 kg LBW), at the beginning of the trial were used. The concentrates contained the following corn:peleted citrus pulp proportions: 100:0 (T0); 75:25 (T25); 50:50 (T50); 25:75 (T75). The cows received 7 kg of concentrate day-1 (6.3 kg of DM), fractionated in 2 daily meals. The pasture was fertilized with 80 kg N ha.month-1. The forage offer was of 33,6 kg DM of green leaves cow day-1. There was not difference (P>0.05) in the grazing time (7h22’), rumination time (8h36’), leisure time (5h56’) and biting rate (34.4 movements min-1). The rectal temperature (38.74 and 39.64ºC) and respiratory frequency (47.44 and 61.20 movements min-1), measured at 8:00 AM and at 3:30 PM, respectively, were not affected by treatments (P>0.05). There was not difference (P>0.05) in 3.5 % FCM yield (18.5 kg cow day-1), in the contents of milk fat (3.5%), protein (3.06%), lactose (4.40%) and total solids (13.02%), milk urea-N (15.01 mg dL-1) and of somatic cells (203.000 mL-1) were not affected by treatments (P>0.05). The LBW (536.8 kg), BCS (2.51), plasma glucose (75.90 mg dL-1), plasma urea-N (16.96 mg dL-1) and plasma free fat acids (456.12 mEq L-1) were not affected by treatments (P>0.05). Experiment II: Eleven cows were used, 7 Holstein and 4 Jersey (427.5 kg LBW and 153.22 DIM), at the beginning of the trial. The concentrates were 21.8% of CP (DM bases), and the respective corn:peleted citric pulp ratio were: 100:0 (T0); 75:25 (T25); 50:50 (T50); 25:75 (T75). The cows were fed 6.1 kg day-1 of concentrate (5.5 kg of DM), fractionated in 2 daily meals, after each milking. There was not difference (P>0.05) in 3.5 FCM yield (13.7 kg cow day-1), in the content of milk fat (3.8%), protein (3.37%) and total solids (13.27%), milk urea-N (14.34 mg dL-1) and somatic cells (140,450 mL-1). The lactose content was lower (P<0.05) for the 25:75 diet. The LBW (427.2 kg), BCS (2.74), plasma glucose (74.63 mg dL-1), plasma urea-N (16.74 mg dL-1), and plasma free fat acids (417.81 mEq L-1) were not affected by treatments (P>0.05). There were no difference (P>0.05) in the grazing time (7h51’), rumination time (7h59’), leisure time (6h) and biting rate (37.91 movements min-1). The rectal temperature (38.76 and 39.61ºC) and respiratory frequency (53.57 and 71.50 movements min-1), measured at 8:00 and at 15:30 hours, respectively, were not affected by treatments (P>0.05). The corn can be substituted by the citric pulp without depreciating the milk yield and content.

Jackfruit seeds are an under-utilized waste in many tropical countries. In this work, we demonstrated the potential of roasted jackfruit seeds to generate chocolate aroma for use as a cocoa substitute in foodstuffs. Twenty-seven different flours were produced from a hard pulp variety of jackfruit by drying (DJS), acidifying (AJS), or fermenting (FJS) the seeds prior to roasting under different time/temperature combinations. The chocolate aroma of groups of four flours were ranked by a sensory panel (n=162) and response surface methodology was used to identify optimum conditions for producing chocolate aroma. Pyrazines were analyzed instrumentally as markers of chocolate aroma, while moisture, pH, and color were also monitored. The best chocolate aroma was produced in three jackfruit seed flours: DJS, AJS, and FJS. Volatile and semi-volatile compound contents were evaluated by GC-MS, GC-O, and SPE-GC in these three jackfruit seed flours and their profiles were compared with the profile of cocoa powder. These flours were also evaluated for their solubility, swelling power, wettability, apparent density, viscosity, sensory preference, and intensity of chocolate aroma. The central composite design was used to optimize the solubility and swelling power. Water temperature and time to flour exposition were the response variables. Owing to their differing volatile compositions, two different flours (DJS and FJS) were applied in six cappuccino formulations with 50%, 75%, and 100% substitution of cocoa powder with jackfruit seed flours. The consumers acceptance of cappuccinos (n=126) and the quantitative descriptive analysis (QDA) were used to describe the preparations. Physicochemical properties in cappuccino formulations were also evaluated. The greatest relative concentration of pyrazines (p<=0.05) was formed in dry, acidified, and fermented flour when we used 156, 165, and 154°C, respectively. Clearly, fermentation is necessary to improve the chocolate aroma of jackfruit seeds, and it is possible to select the best roasting conditions for each treatment to optimize the sensory perception of chocolate aroma. These optimal treatment conditions were found to be 171°C for 47 min in DJS, 180°C for 40 min in AJS, and 154°C for 35 min in FJS. FJS had higher solubility and wettability than other flours. The viscosities of jackfruit seed flours were low with high solubility, properties that are desirable in cocoa powder (CP). Chocolate aroma was most intense for FJS. Therefore, jackfruit seed flours have technological properties and chocolate aroma similar to or better than CP and commercial chocolate (CC). For cappuccino formulations, 50% and 75% cocoa powder was replaced with dry jackfruit seed flour, and there was no change in sensory acceptability or technological properties. The principal component analysis of QDA explained 90% of variance. The primary characteristics of cappuccinos made with dry jackfruit seeds were cappuccino, chocolate, cinnamon, and coffee aromas, and cappuccino and chocolate tastes. Indeed, dry jackfruit seed flour is an innovative cocoa powder substitute; it could be used in food preparations, consequently utilizing this tropical fruit waste by incorporating it as an ingredient in a common product of the human diet. / As sementes de jaca são subaproveitadas em muitos países tropicais. Neste estudo, foi possível demonstrar que as sementes de jaca torrada possuem potencial para produzir aroma de chocolate e podem ser utilizada como um substituto do cacau em alimentos processados. Vinte e sete farinhas foram produzidas com a semente de jaca da variedade dura através de secagem (DJS), acidificação (AJS), ou fermentação (FJS) as sementes foram submetidas sob diferentes combinações de tempo e temperatura de torra. O aroma de chocolate quanto aos grupos de farinha foram avaliados sensorialmente por painel (n=162) e a metodologia superfície de resposta foi utilizada para identificar a melhor condição para produzir aroma de chocolate. As pirazinas foram instrumentalmente analisadas como marcadores do aroma de chocolate. Assim como, umidade, pH e cor também foram monitorados. O melhor aroma de chocolate foi produzido para as três farinhas de semente de jaca: DJS, AJS e FJS. Compostos voláteis e semi-volateis foram avaliados utilizando GC-MS; GC-O e SPE-GC nesses três tratamentos as farinhas de sementes de jaca seus perfis foram comparados com o perfil do cacau em pó. Essas farinhas foram também avaliadas quanto sua solubilidade, molhabilidade, densidade aparente, viscosidade, preferência sensorial e intensidade do aroma de chocolate. O delineamento com ponto central foi utilizado para otimizar a solubilidade e o poder de absorção. As variáveis respostas foram temperatura da água e tempo de exposição da farinha. Devido a sua composição diferenciada quanto aos compostos voláteis, duas diferentes farinhas (DJS e FJS) foram aplicadas em seis formulações de cappuccino com 50, 75 e 100% de substituição do pó de cacau por farinha de semente de jaca. A aceitação dos cappuccinos pelos consumidores (n=126) e a análise quantitativa descritiva (ADQ) foram utilizadas para descrever as preparações. Propriedades físico-químicas das formulações de cappuccino também foram avaliadas. A maior concentração relativa de pirazinas foi formada em farinhas seca, acidificada e fermentada quando utilizado 156, 165 e 154°C, respectivamente. Claramente a fermentação é necessária para melhorar o aroma de chocolate da farinha de semente de jaca, foi possível selecionar a melhor condição de torração para cada tratamento quanto à percepção sensorial do aroma de chocolate. Essas condições ótimas foram encontradas como 171°C para 47 minutos para farinha seca; 180°C durante 40 minutos para as sementes acidificadas e 154°C durante 35 minutos para as farinhas fermentadas com alta solubilidade e molhabilidade em comparação com as demais farinhas. A viscosidade da farinha de semente de jaca foi baixa com alta solubilidade o que é desejável para o cacau em pó (CP). O aroma de chocolate foi mais intenso para FJS. Assim, as farinhas de semente de jaca tiveram propriedades tecnológicas e aroma de chocolate similar ou melhor que CP e de chocolate comercial (CC). Para as formulações de cappuccino 50 e 75% de pó de cacau foram substituídas por farinha de semente de jaca seca, e não houve mudança na aceitabilidade sensorial e nas propriedades tecnológicas A análise de componentes principais para ADQ explicou 90% da variância. A principal característica dos cappuccinos feitos com semente de jaca seca quanto ao aroma foram cappuccino, chocolate, canela e café e cappuccino e chocolate para o sabor. Assim, a farinha de semente de jaca seca é um substituto inovador do pó de cacau, este pode ser utilizado em preparações alimentícias, consequentemente este resíduo agroindustrial pode ser incorporado como ingrediente comum na dieta humana.