This bachelor’s thesis is based on the charred archaeobotanical material from a settlement at Eikebakken, Norway dated to the end of Bronze Age. The study focuses on determining the potential use of weeds and the oil plant flax (Linum usitatissimum). The archaeobotanical samples contained large amounts of charred flax seeds, and to determine whether it was used for oil or textile production a morphometric study of the material was undertaken and compared to other morphometric studies from Northern Europe. An experiment on modern flax seeds, carbonised at different temperatures, was used to expand current knowledge about how flax seeds change through the carbonisation process and why flax seeds are so rarely preserved in prehistoric contexts. The experiment results compared to the carbonized flax seeds from Eikebakken are shown with different diagrams and visualisations. The morphometric analysis together with the experiment provides new knowledge about the flax seeds complications with preservation and that flax in Norway's earliest stages was most likely grown for textile fibres, a contradiction to earlier assumptions.

Quinoa has been utilized for millennia in the Andes region of South America as a nutritious and hardy food crop. In recent years interest in quinoa has grown as need increases for an alternative to traditional cereal crops that can tolerate marginal environments while offering superior nutrition. Growers outside the Andes have experienced several complications adopting quinoa, including undesirable secondary metabolites, poor yield, lodging, and height inconsistency. Unfortunately, access to native ecotypes for crop improvement is limited, and desirable traits are difficult to introduce into available quinoa cultivars because of its allotetraploid genome and tendency to self-pollinate. A genome-wide survey of induced mutations in 244 sequenced M2 families was created from a bank of EMS-treated quinoa seeds and assembled into a library of mutant lineages with predicted variants and their effects on genes to assist in identifying agronomically valuable mutations in target genes as a supplement to crop improvement efforts. Using this library, eight families containing mutations in genes associated with reduced height "GAI1, GA20OX, GID1, and L " were identified. Several individuals exhibited a shorter than average phenotype; however, because each family contains thousands of EMS-induced mutations, the causative mutation of the reduced height phenotype in each family could not be definitively identified. In one family, absence of the GAI1 mutant allele, but the presence of a mutant CKX3 allele, provided a correlation between a mutation and the short phenotype. Genotyping each generation would be required for a targeted mutant allele to be tracked through selection.

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Chenopodium pallidicaule, known commonly as cañahua, is a semi-domesticated crop grown in high-altitude regions of the Andes. It is an A-genome diploid (2n = 2x = 18) relative of the allotetraploid (AABB) Chenopodium quinoa and shares many of its nutritional benefits. Both species contain a complete protein, a low glycemic index, and offer a wide variety of nutritionally important vitamins and minerals. Due to its minor crop status, few genomic resources for its improvement have been developed. Here we present a fully annotated, reference-quality assembly of cañahua. The reference assembly was developed using a combination of established techniques, including multiple rounds of Hi-C based proximity-guided assembly. The final assembly consists of 4,633 scaffolds with 96.6% of the assembly contained in nine scaffolds representing the nine haploid chromosomes of the species. Repetitive element analysis classified 52.3% of the assembly as repetitive, with the most common (27.3% of assembly) identified as LTR retrotransposons. MAKER annotation of the assembly yielded 22,832 putative genes with an average length of 4.6 Kb. When compared with quinoa, strong patterns of synteny support the hypothesis that cañahua is a close A-genome diploid relative, and thus potentially a model diploid species for genetic analysis and improvement of quinoa. Resequencing and phylogenetic analysis of a diversity panel of 30 cañahua accessions collected from across the Altiplano suggests that coordinated efforts are needed to enhance genetic diversity conservation within ex situ germplasm collections.

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

The thesis deals with measuring the content of chosen phenolic substances in some specimen of the genera Chenopodium L. and Atriplex L. Two independent analytical methods were used to determine the content of phenolic substances, namely the Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography (MECC) method and the High - Performance Liquid Chromatography (HPLC) method. Two cultured species of the genera Spinacia and Atriplex, three freely growing specimen of the genus Chenopodium and three freely growing species of the genus Atriplex were analysed. The analysis concerned the leaves and the inflorescence of these species.The total content of quercetin and rutin was determined by the MECC method. The highest total content of quercetin was found in the leaves of the Garden Orache (4240 mg/kg of dry matter), the lowest total content of quercetin was found in the inflorescence of the Atriplex prostrata DC. (19.6 mg/kg of dry matter). Rutin was only found in four samples, the rest of the samples contained rutin in quantities below the limit of quantification. The highest content of rutin was found in the leaves of the Lamb´s Quarters (868 mg/kg of dry matter).

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Paulo Jose do Amaral Sobral / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:02:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AraujoFarro_PatriciaCecilia_D.pdf: 11234576 bytes, checksum: 783552b6dbe46ec622ef24d255cee671 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O grão de quinoa (Chenopodium quinoa, Willdenow) é um pseudocereal originário da América do Sul Andina, que tem gerado interesse industrial crescente e cultivo diversificado em diversos países de América do Norte e da Europa. Recentemente nos países da América Latina tem-se despertado um interesse comum na busca de tecnologias de desenvolvimento de biomateriais, como uma forma de diminuir a poluição gerada pelos resíduos sintéticos, utilizando os recursos naturais próprios da região. O Brasil destaca-se pela sua preocupação pelo meio ambiente e manutenção das fontes destes recursos, através de programas experimentais de adaptação de culturas, como a quinoa, nos cerrados brasileiros, com resultados satisfatórios. O uso potencial da quinoa na indústria alimentícia tem sido alvo de estudos diversos. No entanto, é pouco explorada a aplicabilidade de produtos derivados deste grão, como farinhas e amido, na área de biomateriais. Dentro desse contexto, os principais objetivos deste trabalho foram: (1) desenvolver tecnologias pouco agressivas de extração de matérias-primas a partir do grão de quinoa: farinha integral (FI); farinha por extração úmida (FU) e amido (AQ); (2) caracterização das propriedades físico-químicas e estruturais destes produtos; (3) análises reológicas de soluções formadoras de filmes a partir do amido; (4) avaliação de diferentes formulações utilizadas na elaboração de filmes utilizando um planejamento fatorial completo analisando os efeitos de concentração de glicerol, do pH da solução filmogênica, e das condições de secagem (T(ºC) / t (horas)) em função da solubilidade e das propriedades mecânicas dos filmes; (5) otimização do processo de elaboração de filmes e caracterização dos filmes ótimos quanto às propriedades termomecânicas, óticas e estruturais, e cristalinidade (FTIR e Raios X). Os filmes elaborados a partir das diferentes matérias-primas obtidas do grão de quinoa foram elaborados utilizando 4% de matéria prima/ 100 g de solução filmogênica. Esta porcentagem da matéria prima foi determinada através das análises reológicas. Foi utilizado um planejamento fatorial completo 23, onde as três variáveis independentes foram: concentração de glicerol (16,6; 20; 25; 30 e 33,4 g/100 g matéria-prima), nível de pH de soluções filmogênica (9,7; 10; 10,5; 11 e 11,3) e condições de secagem (30°C/20h; 34°C/17h; 40°C/10h; 46°C/9h e 50°C/5h). As variáveis respostas foram: teste mecânico de tração (força na tração e elongação no ponto de ruptura); teste mecânico de perfuração (força na perfuração e deformação na perfuração) e solubilidade em água a 25ºC. Uma vez determinadas as equações dos modelos matemáticos, foi aplicada a função desejabilidade para estabelecer as condições ótimas de elaboração de filmes. Para o filme de amido de quinoa, a condição ótima foi obtida com concentração de glicerol de 21,2%, pH de 10,7 e condição de secagem de 36ºC/14h. Para o filme de FU: Concentração de glicerol de 21%, nível de pH de 10,48 e condição de secagem de 42ºC/8h. E para o filme de FI foi de concentração de glicerol de 20%, nível de pH de 10,6 e condição de secagem de 38ºC/12h. Os filmes de amido de quinoa mostraram-se incolores e pouco opacos, apresentando reduzida solubilidade em água e boa resistência à tração e flexibilidade. Os filmes de farinha por extração úmida apresentaram leve cor amarela, moderada opacidade e flexibilidade. Já os filmes de farinha integral apresentaram cor amarela intensa, moderada opacidade, alta flexibilidade mas baixa resistência no teste de tração / Abstract: Quinoa (Chenopodium quinoa, Willdenow) is a native and oldest pseudocereal grain from the Andean region in South America. Nowadays, due to an increasing industrial interest, quinoa seeds are grown in different countries as in North America and Europe. Recently, Latin American countries have shared a common interest regarding the use of natural resources in technologies capable of minimizing pollution. In that sense, special attention has been given towards the development of new biomaterials that could diminish synthetic residues. In the last years, Brazil participated in experimental programs of culture adaptation, with satisfactory results for quinoa crops. In spite of the great amount of studies concerning the potential use of quinoa in the food industry, the use of the quinoa seeds as source of starch and flour and their applicability in the biomaterials development field has not yet been fully explored. The aims of this work were: (1) to develop a non aggressive raw material (starch and flours) extraction technique, (2) determine the structural and physical-chemical properties of the quinoa products (3) characterization of the film-forming solutions through rheological analyses (4) to evaluate the effects of the glycerol content, pH and drying conditions of film-forming solutions on some functional properties of its edible films using an experimental design (response surface methodology). The responses were mechanical properties as puncture strength, puncture deformation, tensile strength, elongation and Young modulus and solubility, (5) optimization of the films elaborative process and characterization (thermomechanical, optical and structural properties, and crystallinity - FTIR and X-ray) of the optimal quinoa films. According to an experimental design 23, films were produced from film forming solutions (FFS) containing 4g of Quinoa products (QP) /100g of FFS (this percentage of QP was determined by rheological tests), glycerol (16.6, 20.0, 25.0, 30.0 and 33.4 g/100 g starch) used as a plasticizer, and a constant pH of FFS (9.7, 10.0, 10.5, 11.0 and 11.3). Drying conditions varied from temperature and time (30°C/20h; 34°C/17h; 40°C/10h; 46°C/9h and 50°C/5h) in an oven with circulation and renewal of air. The five levels of each variable were coded as -1.68, - 1, 0, +1, +1.68. All tests were run at room conditions (22-25ºC and 55-65% relative humidity) using samples previously conditioned at 58% of relative humidity at 22-25ºC for 7 days. The optimal films elaboration conditions were determined by the desirability function. For each quinoa product, conditions were different. For films based on starch (S), the optimal condition was obtained when using 21,2% glycerol content, pH= 10,7 and drying condition of 36ºC/14h, for films of flour extracted by wet milling (FWM), 21% glycerol content, pH= 10,48 and drying condition of 42ºC/8h, and, finally, for films of whole flour (WF), 20% glycerol content, pH= 10,6 and drying condition of 38ºC/12h The S films were colorless and scarcely opaque, showed reduced water solubility, and presented good qualities of tensile strength. FWM films presented a yellowish color, moderate opacity, tensile strength and flexibility. WF films presented an intense yellowish color, moderate opacity and high flexibility but low tensile strength / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

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