Louisiana is famous for its diverse food, culture, and festivals. Crawfish are synonymous with Louisiana cuisine. Approximately 90% of the crawfish harvested in the United States are harvested in Louisiana, but their availability is seasonal (NOAA 2014). Both in-state and out-of-state demand for whole cooked crawfish and for their availability outside the normal harvest season has increased. There is interest from crawfish processors on whether or not steaming of crawfish results in a higher yield than boiling, as traditionally done. This study measures yield, quality parameters, and shelf life of whole boiled and steamed crawfish held in either refrigerated or frozen storage. Microbiological, lipid oxidation, proximate analyses, pH, texture properties, color, mineral, and fatty acid analyses and yield determinations were performed. Live crawfish (Procambarus clarkii), were either boiled or steamed, then stored for up to 11 days in refrigerated (3°C) conditions or six months in frozen storage (-18°C). The crawfish were then peeled and aerobic plate counts and E.coli/coliform counts determined using 3M Petrifilms. Lipid oxidation was measured by TBARS analyses. Texture as measured by peak force and work of shearing was determined using a 5-blade Kramer shear attachment on a TA-XT Plus Texture Analyzer. Proximate and pH analyses were conducted using AOAC procedures. Color was evaluated based on Hunter color scale values (L*, a*, and b*) with 10 replications. Mineral analysis was conducted via inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Fatty acid analysis was conducted using gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) in duplicate. Statistics were conducted using SAS 9.3 with GLM and LS-Mean separation. Results from these analyses suggest there is no benefit to cooking crawfish via steam versus the boiling method. No appreciable yield difference was observed between the two cooking methods and the shelf life through refrigerated and frozen storage was statistically the same for both cooking methods.

Polyphenol compounds are widely used as antioxidants in food processing. The conventional phenolic content, scavenging DPPH free radical assays have been widely used for antioxidant evaluation. This research aimed to study the correlation between scavenging DPPH (2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) free radical activity, total phenolic content and anti-lipid-oxidation capability of natural and synthetic antioxidants and four beverages drinks. Synthetic phenol antioxidants, BHA (butylated hydroxyanisole), BHT (butylated hydroxytoluene), PG (propyl gallate), TBHQ (tert-butylhydroquinone) and naturally occurring phenolics Ñ-T(£\-tocopherol), CA(Chlorogenic acid), GA(Gallic acid), QCT(Quercetin), RSV(Resveratrol), and SA(Syringic acid) were examined for their total phenolic content (TPC) and scavenging DPPH free radical activity. The anti-lipid-oxidation capability of these antioxidants was determined by using a fish oil emulsion which imitated the blood serum environment. CA and GA had great phenolic content, while they were in the group of lowest anti-lipid-oxidation capability. Oppositely, BHA was in the lowest group of phenolic content but provided the greatest anti-lipid-oxidation capability. The DPPH annihilation activity of GA was equivalent to PG and QCT and among the top three performances in the assay. However, its anti-lipid-oxidation capability was four times lower than PG or QCT. In general, most of the synthetic antioxidants had poor phenolic content but demonstrated better anti-lipid-oxidation capability, while, the phenolic acids such as GA and CA, were totally reverse. Only QCT and PG exhibited great performance in all the three assays. Thus, the fish oil emulsion developed in this study could be an efficient and reliable model for the evaluation of various antioxidants which overcomes the unilateral reaction of conventional spectrophotometric assays. Tea, coffee, red wine and white wine were also investigated to assess the correlations of TPC, DPPH free radical scavenging activity and anti-lipid-oxidation capability in a fish oil emulsion model. Diversities and concentrations of the major phenolics in the four beverages were also determined. With the most abundant phenolics, red wine dominated in TPC, DPPH scavenging activity, and anti-lipid-oxidation capability. However, white wine which had better performance in the TPC and DPPH assays showed the lowest capability in preventing fish lipid oxidation. The anti-lipid-oxidation capability of tea or coffee was much higher than white wine, although the three beverages had similar TPC. Therefore, the results from TPC and DPPH assays may not always correspond to the actual anti-lipid-oxidation capabilities. As the fish oil emulsion model was designed to imitate the human serum, the obtained anti-lipid-oxidation capability could closely reflect the antioxidant activity in stabilizing lipids and reducing harmful lipid oxidation products in the serum.

Chemical characterization of pulses allows for varying rates of water absorption, least gelation capacity, and retrogradation depending on species. Nutritionally, pulses are good sources of protein while being low in fat. Pulses deliver a readily bioavailable food form of several key minerals. Additionally, they deliver fiber. The insoluble fiber components are both natural and formed resistant starch in addition to the oligosaccharide content. Therefore, pulses can serve both a nutritional and functional role when used as a value-added ingredient. Meat patties were produced from beef and 23 different pulses at 35%, 42.5%, and 50% ratios. Each patty was tested for weight loss, diameter loss, color, and texture. The 50:50 ratio samples had the least amount of cook loss but the greatest visible bean fraction. All fractions improved nutritional profile. Navy, Light Red Kidney (LRB), and Small Red Beans were found to be most beneficial/acceptable as partial meat substitutes. The 42.5% patties were tested using two consumer focus groups. The recommendations from the focus group was used in a consumer study for both liking and difference. Panelists found significant differences for overall liking; however, panelists failed to determine difference Therefore, LRB modified meat patty (MMP) could be implemented at the USDA National School Lunch Program. The health impact of the MMP verses a control diet (CD) was tested using Syrian hamsters. The hamsters were fed for four weeks with weekly measurements of weight gain. After necropsy, organ weights and blood lipid levels were measured. All non-CD diet hamsters resulted in higher finished body weights. Hamsters on LRB or MMP diets had reduced LDL and VLDL averages of 22.7 and 8.1 mg/dL respectively compared to the CD. Additionally, average HDL:LDL ratios for the MMP and LRB diets increased from 1.47:1 for the CD to 1.9:1 and 2.2:1 respectively. Hamsters on CD and LRB diets had lower liver weights and reduced epididymal adipose weight compared to diets containing MMP or GB. The results suggest partial substitution of LRB in GB can have significant impact on cholesterol levels and visceral fat deposition due to synergism between sat fat and cholesterol in the diet.

Maize is the main source of proteins, minerals, carbohydrates and lipids for many people, and the world-wide demand for these primary nutrients is growing continuously. The physical and compositional characteristics of maize are of utmost importance. Quality protein maize (QPM) has a high nutritional value, but its nutritional content may be affected by storage conditions. The objectives of this study were to determine the nutritional composition of South African open-pollinated QPM varieties and a QPM hybrid, compared with normal maize hybrids and finally to evaluate the influence of different storage conditions on these measured nutritional characteristics. This was realised by exposing the seed of these genotypes to 3.6oC, 18.5oC and 30oC for 0, 6 and 12 months of storage. The nutritional quality and endosperm characteristics of these genotypes were measured first before storage and then after 6 and 12 months of storage, respectively. Before storage, open-pollinated QPM, a QPM hybrid and maize genotypes had comparable amounts of minerals, amylose and starch, revealing that the two types of tested maize genotypes were not necessarily different from each other. However, protein content in QPM was significantly higher than in normal maize genotypes. Some zein peaks were also different in QPM than in normal maize genotypes. Zein peaks of both QPM and normal maize were significantly increased by warm storage conditions (18.5oC and 30oC) for 6 and 12 months of storage. A 5oC temperature did not significantly influence the zein peaks of both QPM and normal maize genotypes for 6 and 12 months of storage. During storage, one open-pollinated QPM genotype SYN2QWQPM retained higher amylose, starch and protein content than non-QPM and other QPM genotypes. This suggests that optimal conditions for storage are distinctive for different genotypes, and it is possible to suggest some general guidelines for storage to maintain endosperm and nutritional characteristics. The protein and endosperm characteristics were negatively influenced by storage at 3.6oC, 18.5oC and 30oC, but SYN15QWQPM was least affected. The 3.6oC for 12 months and 18.5oC for 6 months seemed to be the most favourable conditions to retain kernel stability in terms of the measured characteristics. The results suggest that there is a need for adoption of QPM as it had better protein quantity and quality than the normal maize hybrids.

Whey proteins play a vital role in the manufacture of food products due to their nutritional value and versatile functional properties. α-Lactalbumin (α-LA) is the second most abundant protein in bovine whey and the most abundant protein of human whey. α-LA is a low-molecular-weight (14.2 kDa) and acidic (pI 4-5) protein that is produced in the lactating mammary glands and has a role in lactose biosynthesis. BAMLET/HAMLET (bovine/human alpha-lactalbumin made lethal to tumor cells) are complexes of α-LA and oleic acid that have been shown to have cytotoxic effects on tumor cells but not on healthy cells. In vitro, it has been reported that BAMLET-type complexes can be prepared by heating a solution of bovine apo (calcium-depleted) α-LA in sodium phosphate buffer to which an ethanol solution of oleic acid has been added. However, the possibility that the presence of ethanol may facilitate the complexation of oleic acid with α-LA by affecting the thermal denaturation of the protein has not been investigated In the present study, the combined effects of ethanol and temperature on the secondary structure of bovine apo α-LA were examined by variable-temperature Fourier transform infrared (VT-FTIR) spectroscopy in conjunction with Fourier self-deconvolution (a resolution enhancement technique) and two-dimensional cross correlation spectroscopy (2D CCS). At room temperature, an increase in α-helical and β-structure content at the expense of 310-helices and turns was observed as a function of increasing the concentration of ethanol (from ~2.5 to 33% w/v). These findings are consistent with the fluorescence and proteolysis studies of α-LA reported in the literature, which showed a similar effect of ethanol on the secondary structure of α-LA. Subjecting bovine apo α-LA solutions to a heating–cooling cycle (heating from 25 to 950C and cooling from 95 to 250C) in the presence of varying concentrations of ethanol was found to alter the protein's secondary structure. At any concentration of ethanol the α-helix and 310-helices of the secondary structure of bovine apo α-LA were lost upon heating of the protein. The sequences of the changes in secondary structure during the heating and cooling cycles were elucidated by 2D CCS. The results revealed that the protein refolded during the cooling cycle by reversal of the sequence of unfolding events during the heating cycle only in the presence of 20% or higher concentration of ethanol. Overall, the present study supported the ethanol-induced reversible thermal denaturation of bovine apo-α-LA. / Étant donné leur valeur nutritive et leurs multiples propriétés fonctionnelles, les protéines du lactosérum jouent un rôle crucial dans la fabrication de denrées alimentaires. L'α-lactalbumine (α-LA) est la plus abondante protéine parmi celles du lactosérum bovin et la seconde plus abondante protéine parmi celles du lactosérum humain. L'α-LA , une protéine acide (pI 4-5) à faible poids moléculaire (14.2 kDa) produite dans les glandes mammaires, joue un rôle important dans la biosynthèse du lactose. Composés des complexes d' α-LA et d'acide oléique, le BAMLET/HAMLET (bovine/human alpha-lactalbumin made lethal to tumor cells) a démontré des effets cytotoxiques sur les cellules tumorales, tout en laissant les cellules saines indemnes. On rapporte que les complexes de type BAMLET peuvent être préparées en chauffant une solution d'apo (décalcifiée) α-LA bovine dans un tampon de phosphate de sodium à laquelle on ajoute une solution d'acide oléique dissoute dans de l'alcool éthylique. Cependant, la possibilité que la présence d'alcool éthylique facilite la complexation de l'acide oleique acid à l'α-LA en influençant la dénaturation thermique de la protéine n'a pas été évaluée. Dans la présente étude, les effets combinés de l'alcool éthylique et de la température sur la structure secondaire de l'apo α-LA bovine furent examinés par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier opérant à température variable (VT-FTIR) en combinaison avec une autodéconvolution de Fourier (technique d'amélioration de la résolution) et de spectroscopie à corrélation croisée en deux dimensions (2D CCS). À la température de la pièce, une augmentation de la concentration en alcool éthylique d'environ 2.5% à 33% w/v donna lieu à une augmentation des structures en hélices alpha et à feuillets bêta, aux dépends d'hélices et coudes 310. Ces résultats sont conformes à ceux de plusieurs études fluoroscopiques et protéolytiques de l'α-LA préalables, montrant un effet semblable de l'alcool éthylique sur la structure secondaire de l'α-LA. Soumettant l'apo α-LA bovine à un cycle de chauffage-refroidissement entre des extrêmes de 25°C et 95°C, en présence de différentes concentrations d'alcool éthylique, s'avéra modifier la structure secondaire de la protéine. A toutes concentrations d'alcool éthylique, les hélices alpha et 310 de la structure secondaire de l'apo α-LA bovine furent perdues lorsque la protéine fut chauffée. La séquence des altérations de la structure secondaire durant les cycles de chauffage-refroidissement fut suivie par 2D CCS. Les résultats démontrèrent que ce fut seulement en la présence d'une concentration de 20% ou plus d'alcool éthylique que la protéine se replia durant le refroidissement, en suivant une séquence inverse à celle de son dépliement durant le réchauffement. Globalement, la présente étude confirma la dénaturation thermale réversible de l'apo-α-LA bovine comme étant induite par l'alcool éthylique.

Rice (Oryza sativa Linn) stands out as the major food crop for about a half of human race. It ranks third after wheat and maize in terms of worldwide production. In many parts of West-Africa, Oryza glaberrima Steud is the variety popularly grown. Hybridization between Oryza sativa and Oryza glaberrima for desirable qualities led to development and production of new varieties of rice. After harvesting rice is usually processed before it can be distributed to consumers. One of the most popular processing operations commonly practiced in Nigeria and other African countries is parboiling involving soaking of raw rice in water, followed by steam heat treatment and drying. Scientific studies in how variety and parboiling conditions influence rice final qualities are not available. The main purpose of this work was to study the effect of variety, steeping temperature and time on thermophysical properties of parboiled rice.In this study, water absorption characteristics of some rice varieties (Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44) from Nigeria was studied at 30, 45, 60 and 75oC by measuring the weight gain by grains as a function of time during soaking. Differences in moisture content among the selected varieties of paddy during soaking were significant (P < 0.05) at all temperatures considered in this study. Results showed 60oC to be the optimum soaking temperature of paddy. Optimum soaking time to reach saturation moisture at 60oC soaking water temperature for FARO 44, FARO 52 and Bisalayi was 7 h, while it took 6 and 8 h for FARO 60 and FARO 61, respectively, to attain saturation.Using the experimental moisture data, a non-linear regression procedure was applied to an analytical solution to Fick's second law of the diffusion for an infinite cylinder. The predicted values of instantaneous moisture contents were in good agreement with the experiential data. The predicted moisture content during soaking of rice was found to correlate positively with the measure values of moisture content with R2 values between 0.981 – 0.990. Water absorption rate was found to increase with soaking temperature, while water saturation time decreased with temperature. Average values of diffusion coefficients of moisture during soaking of paddy rices were estimated. It was found that FRAO 44 and FARO 52 varieties have lower diffusivity than other varieties (namely Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44) used in the study. The activation energies of the diffusivity through different varieties of rice grains were calculated using Arrhenius-type equation for diffusion dependence on temperature and were determined as 41.96, 38.69, 40.16, 34.05 and 42.12 kJ/mole for Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44 for the respectively rice variety above.The physical and thermal properties of the four popular improved parboiled rice varieties (FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44) and one popular local parboiled rice variety (Bisalayi) from Nigeria were determined at different steaming times 5 – 20 min. Results showed that steaming time has effect (P < 0.05) on both the physical and gelatinization properties of rice. The improved rice varieties used in this study show better hardness and were less discolored than the local variety. For all the rice varieties studied, no residual gelatinization enthalpy was observed at the different steaming times, showing that steaming completely gelatinized rice starch. / Le riz (Oryza sativa Linn) est connu comme étant la principale culture vivrière pour environ la moitié de la population humaine. Le riz occupe le 3e rang en importance après le blé et le maïs en termes de production dans le monde. Dans de nombreuses régions de l'Afrique de l'Ouest, Oryza glaberrima Steud est la variété de préférence. L'hybridation entre Oryza sativa et Oryza glaberrima a conduit au développement et à la production de nouvelles variétés de riz aux qualités désirables. Après la récolte, le riz est habituellement préparé avant d'être distribué aux consommateurs. L'étuvage du riz est un des traitements les plus populaires couramment pratiqués au Nigeria et d'autres pays africains impliquant un temps de trempage des grains de riz paddy dans l'eau, suivi d'un traitement thermique à la vapeur et du séchage. Peu d'études se sont penchées sur l'influence des paramètres d'étuvage et des variétés de riz sur la qualité finale du produit. Le but principal de cette étude était d'évaluer l'impact de la variété de riz, de la température et du temps sur les propriétés thermophysiques du riz étuvé.Dans la présente étude, les caractéristiques d'absorption de l'eau de certaines variétés de riz du Nigeria (Bisalayi , FARO 61, FARO 60, FARO 52 et FARO 44) ont été étudié à 30 , 45 , 60 et 75°C en mesurant le gain de poids des grains pendant le trempage en fonction du temps. Les différences de teneur en eau parmi les variétés de riz paddy durant le trempage étaient significatives (P < 0.05) pour toutes les températures étudiées. Les résultats démontrent que 60°C serait la température de trempage optimale pour le paddy. Le temps de trempage optimal pour atteindre la saturation en eau à une température de trempage de 60°C était de 7h pour les variétés FARO 44, FARO 52 et Bisalayi et un temps de 6h et 8h pour FARO 60 et FARO 61 de façon respective. A partir des données expérimentales de teneur en eau, une procédure de régression non linéaire a été appliquée pour une solution analytique de la deuxième loi de Fick pour la diffusion d'un cylindre infini. Les valeurs prédites de la teneur en eau instantanée sont en accord avec les données expérimental. Un efficient de corrélation variant entre 0.981 – 0.990. Il a été trouvé que le taux d'absorption de l'eau augmente avec la température de trempage, tandis que le temps de saturation diminue avec la température. Les valeurs moyennes des coefficients de diffusion d'humidité pendant le trempage du paddy ont été estimées. Il a été constaté que les variétés FARO 44 et FARO 52 présentent une plus faible diffusivité que les autres variétés (à savoir Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52) de l'étude. Les énergies d'activation de la diffusivité au travers des différentes variétés de grains ont été calculées en utilisant l'équation de type Arrhenius pour la dépendance de la diffusion en fonction de la température. Les énergies d'activation étaient respectivement 41.96, 38.69, 40.16, 34.05 et 42.12 kJ/mole pour Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 et FARO 44.Les propriétés physiques et thermiques des quatre variétés de riz améliorées les plus populaires (FARO 61, FARO 60, FARO 52 et FARO 44) et d'une variété populaire de riz locale (Bisalayi) du Nigeria ont été déterminées à différents moments entre 5 et 20 min durant l'étuvage. Les résultats démontrent que le temps d'étuvage a un effet (P < 0.05) autant sur les propriétés physiques et de gélatinisation du riz. Les variétés de riz améliorées utilisées dans cette étude ont montré une meilleure dureté et étaient moins décolorées que la variété de riz locale. Pour toutes les variétés de riz étudiées, aucune enthalpie résiduelle de gélatinisation a été observée aux différents moments durant l'étuvage, ce qui démontre que l'étuvage a déjà complètement gélatinisé l'amidon du riz.

Mold is a common post-processing contaminant in pizza. Since contamination could occur in post-baking process, other safety barriers in addition to packaging are needed to ensure the continued safety of preformed pizza. The present research investigated the use of pulsed UV-light for the purpose of decontaminating Penicillium roqueforti on the surfaces of agar media, bread and preformed pizza. In the first step in the present study, the spatial distribution of pulsed UV-light was investigated. The Petri plates inoculated with Penicillium roqueforti were treated for10 min in the first three effective levels in the treatment chamber (5, 10 and 15 cm). 30, 75 and 90 percent of the surface area of the tray was exposed to pulsed light at 5, 10 and 15 cm from pulsed light lamp, respectively. Apple juice inoculated with E. coli was treated with pulsed UV-light at the same distances (5, 10 and 15 cm) from the light source, 3 voltage inputs (400, 750 and 1,000 V) and 3 treatment times (1, 5 and 10 min). The log reduction in E. coli population treated by pulsed UV-light varied from 1.4 to 2.05 log CFU ml-1. In the second phase of the study, the consistency of mold growth on the surface of flat bread was investigated using two different methods of inoculation; random spot and spread. Two different inoculum populations (102 and 103 CFU ml-1) were also used to assess the effect of inoculum concentration on the distribution and consistency of mold growth. Samples inoculated with 102 CFU ml-1 yielded more homogenously distributed colonies. In the third phase of the study, sensory and microbiological analyses were used to evaluate the effectiveness of pulsed light treatment for shelf life extension of pizza and bread. Up to 40 days shelf-life extension was achieved for 8, 32, and 40 percent of samples with minimal, intermediate and maximal pulsed light treatment, respectively. In the fourth phase of the study, the effectiveness of pulsed light was evaluated for the decontamination of Penicillium roqueforti on the surface of solid agar. Process parameters evaluated were treatment time (1, 3, 5, 7 and 10 min) and voltage input (500, 750 and 1,000 V). The population of Penicillium roqueforti was reduced after 10 min of exposure to pulsed light by 3.74, 5.36 and 6.14 log CFU ml-1, respectively for 500, 750 and 1,000 V. The inactivation data were used to construct models to estimate the inactivation. The results presented in this study indicate that inactivation kinetics was best described by the Weibull model with the smallest root mean squared error (RMSE) (R2 ≥ 0.92). Finally in the last phase of study, culture-dependent and independent methods were applied to study the ecology of preformed pizza. The average population of mesophilic aerobic bacteria (MAB), mesophilic anaerobic bacteria (MANB), lactic acid bacteria (LAB), molds and yeasts (M+Y) were 6.6±0.5, less than 2.4, 2.8±0.6 and 5.4±0.4 log CFU g-1, respectively. Molecular methods incorporating conventional PCR targeting the 18S rRNA gene of fungi, TA cloning of PCR-amplified fragments and sequencing were carried out to detect spoilage fungi in naturally spoiled pre-formed pizza. The cloning approach enabled the putative identification of Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces sp. WW-W23, Penicillium expansum, Penicillium freii, Penicillium sp. HSL, Penicillium sp. ljg1, Rhodotorula mucilaginosa, Monascus fuliginosus, Hordeum jubatum, Galactomyces geotrichum strains as well as uncultured fungus and uncultured eukaryote clones. Overall, pulsed UV-light was found to have a potential use for the decontamination of spoilage microorganisms on the surfaces of solid agar and bakery products. However, further investigation using higher treatment voltages is necessary in order to achieve a higher target decontamination of P. roqueforti. / La pizza pré-cuisinée est couramment contaminée par la moisissure. Puisque la contamination pourrait se produire durant les procédés d'après cuisson, d'autres mesures, en plus de l'emballage, sont nécessaires pour assurer la sécurité permanente des pizzas pré-cuisinée. Cette recherche a examiné l'utilisation de la lumière UV pulsée pour décontaminer Penicillium roqueforti sur la surface de l'agar solide, du pain et de pizzas préformées.Dans la première étape de la présente étude, les paramètres critiques du procédé ont été optimisés pour améliorer l'efficacité des traitements à la lumière pulsée. Les boîtes de Petri inoculées avec Penicillium roqueforti ont été traitées 10 min dans une chambre de traitement pour les trois premiers niveaux d'efficacité (5, 10 et 15 cm). Les résultats démontrent que 30, 75 et 90 pour cent de la surface du plateau a été exposée à la lumière pulsée à 5, 10 et 15 cm respectivement de la source lumineuse. La réduction en log de la population de E. coli traitée par la lumière UV pulsée varie de 1.4 à 2.05 log UFC ml-1.Dans la deuxième phase de l'étude, la cohérence de la croissance des moisissures (Penicillium roqueforti) sur la surface du pain plat a été étudiée en utilisant deux méthodes différentes d'inoculation : par inoculation ponctuelle aléatoire et par étalement. Deux populations d'inoculum différentes (102 et 103 UFC ml-1) ont également été utilisées pour évaluer l'effet de la densité de l'inoculum sur la distribution et la cohérence de la croissance de moisissures. Les échantillons inoculés avec 102 UFC ml-1 ont donné une distribution des colonies plus homogène. À la troisième phase de cette étude, l'analyse sensorielle et microbiologique, ont été utilisées pour évaluer l'efficacité du traitement à la lumière pulsée pour prolonger la durée de vie de la pizza et du pain. Jusqu'à 40 jours de prolongement de la durée de conservation a été obtenue pour 8, 32 et 40 pour cent des échantillons après un traitement à la lumière pulsée minimal, intermédiaire et maximal, respectivement. Dans la quatrième phase de l'étude, l'efficacité d'une lumière UV pulsée à large spectre a été évaluée pour la décontamination de Penicillium roqueforti sur la surface de l'agar solide. La population de Penicillium roqueforti a été réduite après 10 minutes d'exposition à la lumière pulsée par 3.74, 5.36 et 6.14 log UFC ml-1 respectivement pour 500, 750 et 1000 V. Les résultats présentés dans cette étude indiquent que d'inactivation a été mieux décrite par le modèle de Weibull avec la plus petite erreur de moyenne quadratique (RMSE) (R2 ≥ 0.92). Finalement, dans la dernière phase de l'étude, des méthodes dépendantes ou indépendantes des conditions de culture ont été appliquées pour étudier l'écologie des pizzas pré-cuisinées. La moyenne de la population des bactéries mésophiles aérobies (BMA), des bactéries mésophiles anaérobies (BMNA), des bactéries lactiques (BL), des moisissures et des levures (M+L) étaient respectivement de 6.6 ± 0.5, inférieur à 2.4, 2.8 ± 0.6 et 5.4 ± 0.4 log UFC g-1. Les méthodes moléculaires incorporant la PCR conventionnelle ciblant le gène de l'ARNr 18S des champignons, le clonage TA de fragments amplifiés par PCR et le séquençage ont été réalisées pour détecter les champignons altérant les pizzas pré-cuisinées naturellement contaminées. L'approche du clonage a permis l'identification présumée de souches de Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces sp. WW- W23, Penicillium expansum, Penicillium freii, Penicillium sp. HSL, Penicillium sp. ljg1, Rhodotorula mucilaginosa, Monascus fuliginosus, Hordeum jubatum , Geotrichum galactomyces ainsi que des champignons et eucaryotes non cultivés.Dans l'ensemble, la lumière UV pulsée a démontré avoir un potentiel d'utilisation pour la décontamination des microorganismes altérant les surfaces d'agar solide et les produits de boulangerie.

Chloropropanol (CP) esters belong to a group of well known thermally induced contaminants derived from mono- and di-chlorinated glycerols. Presently, there are four proposed mechanisms for their formation all involving SN2 nucleophilic attack by chloride ions but differing from each other based on either the nature of the substrate or the leaving group. Two of the proposed mechanisms involve direct nucleophilic attack by the chloride ion at the glycerol carbon atoms carrying either an ester group or a protonated hydroxyl group. The alternative two pathways propose the formation of reactive intermediates such as a cyclic acyloxonium ion or an epoxide ring in the form of glycidol prior to the nucleophilic attack by chloride ions. Labelled tripalmitin (1,1, 1-13C3) was used to confirm the involvement of the carbonyl carbon in the formation of the cyclic acyloxonium ion, at 1650 cm-1, in an heated acidic hydrophobic environment using ATR-FTIR. Neighboring ester groups were determined to promoted cyclic acyloxonium ion formation at 1650cm-1, nevertheless, rate of formation was greater for DAGs as oppose to TAGs due to steric hindrance of the additional ester group. Similar cyclic acyloxonium ions were also characterized as forming under a variety of ionization conditions; EI, ESI and APCI. The cyclic nature of the acyloxonium ion generated from 1,2-bis-acetoyl-3-chloropropane was verified through tandem MS/MS studies using 4-chloromethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane as an authentic precursor of cyclic acyloxonium ions. Mass spectrometric experiments employing labelled CP acetates, generated in situ from labelled precursors ([13C-U3] glycerol, [13C-U4] acetic anhydride, [13C-2,2'] acetic anhydride and [d5] 3-monochloropropane-1,2-diol), were performed to elucidate fragmentation pathways of CP esters. Additional experiments were carried out using synthetic and commercially available 13C- and 2H- labelled CP esters containing fatty acids C3-C16 to corroborate and supplement fragmentation pathways characterized from CP acetates. Five fragmentation pathways were identified. Four of the five pathways were characteristic of CP mono- and diesters such as α-cleavage, McLafferty rearrangement, α-H rearrangement and cyclic acyloxonium ion formation. The remaining pathway generating chloronium ion was found only in dichlorinated isomers. Considering that McLafferty rearrangement can be thermally driven, ion m/z 135 can be considered as a universal marker for the presence of CP esters. The mechanism of chlorination using commonly encountered food ingredients sucralose and sodium chloride was also investigated. Thermal degradation of sucralose under dry heating conditions was found to cleave the glycosidic bond forming a galactopyranosyl cation resulting in the primary formation of levoglucosenone. Subsequent degradation involving dehydrochlorination and dehydration, was found to produce significant amounts of 3-monochloro-1,2-propanediol and 2,3- as well as 1,3-dichloropropanols in the presence of glycerol. Conversely, preliminary experiments have indicated that the presence of an amino acid was necessary for the pyrolytic generation of various chloropropanols from glycerol/sodium chloride mixtures. Chlorination was contingent upon formation of an aqueous solution that should undergo a dissolution-drying cycle. These observations were consistent with the process of dissociation of sodium chloride in water and re-association of the ions with appropriate sites on the amino acid forming a hydrochloride salt. Furthermore, glycine hydrochloride was demonstrated to induce chlorination under pyrolytic conditions of various glucose and amino acid degradation products generating 2-chloromethylfuran, 5-(chloromethyl)fufural, chloromethylbenzene and 2-(chloroethyl)benzene in addition to various other unidentified chlorinated products. / Les esters du Chloropropanol (CP) font partie d'un groupe de contaminants induits thermiquement bien connus dérivé de glycérols mono- et di-chlorinés. Actuellement, il existe quatre mécanismes de formation proposés par la chloration des triacyglycérols, tous impliquant une attaque nucléophile de type SN2 par les ions de chlorure, différents les uns des autres soit en fonction de la nature du substrat ou du groupe partant. Deux des mécanismes proposés se font par l'entremise d'une attaque nucléophile directe de l'ion chlorure envers les atomes de carbones du glycérol contenant soit un groupe ester ou un groupement hydroxyle protoné. Les deux voies alternatives proposent la formation d'intermédiaires réactifs tels que l'ion acyloxonium cyclique ou un anneau époxyde sous forme de glycidol avant l'attaque nucléophile par des ions de chlorure. Tripalmitine isotopiquement marquée (1, 1, 1- 13C3) a été utilisé afin de confirmer l'implication de carbone du carbonyle dans la formation de l'ion acyloxonium cyclique à 1650 cm-1 dans un milieu acide hydrophobe thermique par IRTF. Il a été déterminé que les groupes ester voisins promeuvent la formation d'ions acyloxonium à 1650 cm-1. Les ions acyloxonium cycliques similaires ont également été caractérisés en formation sous plusieurs conditions d'ionisation; IE, IEN et ICPA. La nature cyclique de l'ion acyloxonium générée à partir de 1,2-bis- acetoyl-3-chloropropane a été vérifiée par des études de SM/SM en tandem en utilisant le 4-chloro-methyl-2,2-dimethyl -1,3-dioxolane en tant que précurseur authentique des ions acyloxonium cycliques. Des expériences de spectrométrie de masse utilisant les acétates de CP isotopiquement marquées, générés in situ par l'entremise de précurseurs isotopiquement marqués (glycérol [13C-U3], l'anhydride acétique [13C-U4], l'anhydride acétique [13C-2,2'] et le 3-monochloropropane-1,2-diol [d5]), furent effectuées afin d'élucider les voies de fragmentation des esters de CP. Des expériences supplémentaires furent réalisées en utilisant des esters de CP isotopiquement marqués 13C- et 2H-, ayant des acides gras C3-C16, synthétiques et disponibles commercialement afin de corroborer et supplémenter les voies de fragmentation caractérisé à partir d'acétates CP. Cinq voies de fragmentation ont été identifiées. Quatre des cinq voies sont caractéristiques des CP mono-et di-esters tels que le clivage α, le réarrangement McLafferty, le réarrangement α-H et la formation d'ions acyloxonium cycliques. La voie restante générant l'ion de chloronium fut trouvée seulement dans les isomères dichlorinés. Compte tenu du fait que le réarrangement McLafferty est conduit thermiquement, l'ion à m/z 135 peut être considéré comme un marqueur universel pour la présence d'esters de CP. Le mécanisme de chloration par l'entremise de deux ingrédients alimentaires commun, soit le sucralose et le chlorure fut aussi étudié. Il a été démontré que la dégradation thermique du sucralose lors de conditions de chauffage à sec provoque le clivage des liaisons glycosidiques. La dégradation subséquente provoquant de la déhydrochlorination et de la déshydratation produit des quantités importantes de 3-MCPD, de 3-MCPD ainsi que des 1,3-DCPs en présence de glycérol. Inversement, des expériences préliminaires indiquaient que la présence d'une acide amine était essentielle à la formation pyrolytique de plusieurs chloropropanols de mélangés de glycérol et de chlorure de sodium. Ces observations étaient cohérentes avec le processus de dissociation du chlorure de sodium dans l'eau et la réassociation des ions avec leurs sites appropriés sur l'acide amine ainsi formant un sel hydrochlore. De plus, il a été démontré que la glycine hydrochloride induit la chloration lors de conditions pyrolytiques de plusieurs produits de dégradation du glucose et des acides aminés générant ainsi le 5-(chloromethyl)fufural et le chloromethylbenzene en plus de plusieurs autres produits chlorinés non identifiés.

Low acid vegetables are commonly subjected to intensive thermal treatments. But such treatments significantly damage quality of the products. So far different attempts have been made to improve the quality of canned foods either through modification of processing methods or the use of novel processing technologies. Both approaches have their own limitations to achieve required quality improvement or are hindered by practical applicability in terms of food safety. However so far, limited attempts were made in terms of modification of product property and combined use of alternative processing techniques. Therefore the over goal of this work was to improve quality of canned vegetables, through achieving the following objectives.The first part of this study was focused on searching novel acid infusion mechanisms to modify product pH. Acid infusion kinetic study results showed that pressure assisted approach showed faster, uniform and dependable pH reduction. The associated decimal pH reduction times were 2.4 to 4.4 times higher in conventional method. Furthermore, optimized acid infusion conditions were determined and predictive models were developed using CCD of RSM. The second and third parts of the study investigated the resistance of Bacillus licheniformis spores under different treatments combination. In the second part, the combined effects of different heating methods, types of acidifying agents and pH levels on resistance of the spores were studied. Temperature and pH showed highly significant (p ≤ 0.01) effect with the lowest D value at pH 4.5. The overall range of D and z values were 1.1 to 11.2 min and 12.6 to 17oC, respectively, regardless of heating methods, type of acidifying agent and pH levels. Likewise, the third part, investigated the resistance of the spores under pressure-thermal-pH combinations. Conventional log-linear and Weibull models were used to evaluate survivor curves and certain-log cycle reduction of spores. Survivor curves were better described by the latter model. Pressure-temperature combinations showed significant effects on D and Weibull rate (α) parameters. The destruction pattern was also dependent on pH, with lower D and α values at lower pH. Pressure-thermal death times estimated using Weibull model parameters were higher than values determined by log-linear model, with the latter showing adequacy and the former demonstrating over-treatment. The fourth part of this work was focused on studying the influence of acid infusion on quality retention of carrot. Texture degradation kinetic rate of acid infused (pH 4.5) and control (pH 6.2) samples were investigated at different processing methods. Results showed that on average a 1.7 (conventional thermal), 1.4 (ohmic heating), 1.2 (high pressure-thermal) faster texture degradation rate was observed on controls. Further microscopic and molecular studies of cell wall showed that acid infused samples exhibited intact cell wall structure with lower β- elimination reaction products. Finally, a validation study of different processing methods was conducted using an inoculated pack study. Delivered pasteurization values for each treatment conditions showed more than 7 log reduction of spores for initial inoculum concentration of 108 spores/container. This confirmed the adequacy of the designed processing schedules to inactivate B. licheniformis to insure food safety. Therefore, through combined use of developed novel acid infusion technique and determined inactivation kinetic data, quality of canned vegetables can be significantly improved with use of moderate alternative processing methods with required food safety. / Les légumes peu acides (pH> 4,6) sont généralement soumis à des traitements thermiques relativement intensifs. Jusqu'ici, divers procédures ont été développé pour améliorer la qualité des aliments en conserve, soit par modification des méthodes classiques ou par l'application de technologies novatrices. Ces deux approches présentent des avantages mais aussi leurs propres limites. Un nouveau concept dans ce domaine est la modification d'une propriété du produit et ce combiné avec des traitements alternatifs pour améliorer le processus ainsi que la qualité des légumes en conserve.Le point central de le première partie de cette étude été l'évaluation des nouveaux mécanismes de l'infusion d'acide pour modifier le pH du produit. Les résultats de l'étude cinétique ont montré que l'acidification haute pression offre une approche plus rapide, plus uniforme et qui produit une réduction de pH fiable. Les valeurs D étaient de 2.4 à 4.4 fois plus élevées âne la méthode conventionnelle par rapport à l'acidification haute pression. En plus, les conditions optimales ont été réalisées avec la MSR. Les deuxième et troisième sections de l'étude ont examiné la résistance des spores de Bacillus licheniformis sous différentes combinaisons de traitements. La température et le pH ont présenté un effet hautement significatif (p < 0,01) avec la valeur D la plus basse à pH 4,5. La variation des valeurs D et z est de 1.1 à 11.02 minutes et de 12,6 à 17°C, respectivement, indépendamment des méthodes de chauffage, d'agent acidifiant et les niveaux de pH. De même, la résistance des spores dans les combinaisons pression-thermique-pH (400-600MPa, 40-60°C, pH 4.5-6.2) a été étudié les modèles logarithmiques-linéaires et Weibull ont été utilisés pour évaluer les courbes de survie et les réductions logarithmiques des spores. Les courbes de survie ont été mieux décrites par le modèle Weibull. Les combinaisons pression-température ont montré des effets significatifs (p≤0,05) pour les valeurs D (modèle log-linéaire) et les paramètres de taux Weibull (α). La tendance de la destruction était également dépendante du pH où les valeurs inférieures D et α ont correspondu à un pH plus bas. Les temps de mort pression-thermique (5D et 12D) estimées en utilisant les paramètres du modèle Weibull étaient plus élevés que les valeurs déterminées par le modèle log-linéaire, nous montrant un traitement adéquat et une situation de surtraitement, respectivement.La quatrième partie de ce travail a porté sur l'étude de l'influence de l'infusion d'acide sur la rétention de la qualité des carottes. Le taux cinétique de la dégradation de la texture dans les échantillons acidifiés (pH 4,5) et non-acidifiés (contrôle; pH 6,2) à été étudié sous différentes méthodes de traitement. Les résultats ont montré une accélération de la dégradation de la texture de 1,7-fois (chauffage conventionnel), 1.4-fois (chauffage ohmique, OH), 1.2-fois (traitement à haute pression, HP-T) comparée aux échantillons contrôles. D'autres études microscopiques et moléculaires de la paroi cellulaire ont montré que les échantillons acidifiés ont maintenu leurs structure cellulaire intacte avec des produits de réaction β-élimination inférieurs que la contrôle. Finalement, une validation des méthodes de traitement a été effectuée à l'aide du paquet inoculé. Les valeurs de pasteurisation pour chaque condition de traitement ont montré une réduction de spores d'un facteur au moins de 7-log10 car aucun survivant n'a été détecté à partir de l'inoculum initial de 107 spores/conteneur. Cela confirme l'adéquation des temps de traitement conçus pour inactiver les spores de B. licheniformis pour assurer la sécurité alimentaire. Par conséquent, l'utilisation combinée des nouvelles techniques d'acidification et des données cinétiques d'inactivation, la qualité des légumes en conserve pourrait être considérablement améliorée par l'utilisation de méthodes de traitement alternatives.

The goal of this study was to examine the use of non-destructive compression tests, and hyperspectral imaging for determining physical quality attributes of eggplant (Solanum melongena L. cv. Traviata). The effects of source (farms where samples came from), light and temperature conditions during storage were studied. Non-destructive compression tests were conducted to obtain surface stiffness (S) parameter whereas the hyperspectral-imaging technique was used in the near infrared (NIR) spectral range (900-1,700 nm), to indicate the peel gloss (G) of fresh and stored eggplants. Eggplant density (D) was computed by dividing its weight (W) by its volume (V). Laboratory tests were carried out to develop a freshness index for an American variety of eggplant fruit (Solanum melongena L. cv. Traviata). It was determined that source (farm) was a highly significant factor on quantitative and qualitative quality parameters. Light and temperature conditions had as well significant impact on such parameters, and their respective ratios, at different storage periods. Surface stiffness and peel gloss decreased during postharvest storage. On the contrary, density increased significantly over time. Based on this, a freshness index (If) of eggplant was defined as the product of surface stiffness and peel gloss ratios divided by the density ratio.If was then plotted vs. mass, density, surface stiffness, and peel gloss ratios, and storage period (h) in order to apply kinetic approaches to fit models with which it was possible to predict such index. The values of correlation coefficient (CC) and Mean Square Error (MSE) were assessed to see how well the curves fitted. If as a function of surface stiffness loss (SL) was the best model; it showed the highest CC (0.99) and the lowest MSE values (0.0014). The least accurate predictor was If as a function of peel gloss loss (GL). Stepwise regressions were performed to determine which wavelengths were significant for If. The models built with such wavelengths for fruits stored at 10 and 27°C showed CC values of about 0.73 and 0.90, respectively. Freshness index is a concept that may be helpful to avoid over or underestimations of eggplant quality and, hence, to fix fair prices. Nevertheless, more varieties of eggplant should be studied to validate this concept. More temperature conditions should be studied in the future in order to apply the Arrhenius' equation. / Des essais en laboratoire ont été effectués pour développer un indice de fraîcheur pour une variété américaine d'aubergine (Solanum melongena L. cv. Traviata). Des essais de compression non destructifs et d'imagerie hyperspectrale dans le proche infrarouge (NIR, 900 à 1 700 nm), ont été réalisées pour mesurer la fermeté (S) et la brillance de la peau des aubergines fraîches et entreposées sous différentes conditions de luminosité et de température). La densité de fruit (D) a été calculée en divisant la masse (W) par le volume (V). Il a été démontré que la provenance des fruits (ferme) a été un facteur important qui a affecté les paramètres quantitatifs et qualitatifs. La lumière et la température ont aussi eu un impact sur ces paramètres et de leurs rapports respectifs, à des périodes d'entreposage différentes. Les paramètres S et G ont diminué au cours de l'entreposage post-récolte, tandis que le paramètre D a augmenté de façon significative au cours de la période d'entreposage. Sur cette base, un nouvel indice de fraîcheur (If) de l'aubergine a été défini comme étant le produit du rapport de fermeté de la surface (Sr) et le rapport de pelage brillant (Gr), divisé par le rapport de densité (Dr).Par la suite, les relations entre If et les paramètres Wr, Dr, Sr, et Gr, et la période de stockage (t) ont été établies en tenant compte de la cinétique (loi d'Arrhenius) ont permis d'établir des modèles permettant de prédire cet indice. Les valeurs du coefficient de corrélation (CC) et l'erreur quadratique moyenne (MSE) ont été évalués pour identifier les meilleurs modèles. Le modèle exprimant If en fonction de la perte de rigidité de la surface (SL; 1 – Sr) était le meilleur modèle avec la plus haute valeur de CC (0,99) et la plus basse valeur de MSE (0,0014). Le modèle le moins précis était lorsqu'on exprimait If en fonction de la perte de brillance de la peau (GL; 1 - Gr). Régressions par étapes ont permis d'identifier les longueurs d'onde les mieux corrélées à l'If. Les modèles construits avec de ces longueurs d'onde pour les fruits entreposés à 10 et 27°C étaient caractérisés par des valeurs de CC 0,73 et 0,90, respectivement. Indice de fraîcheur est un concept qui peut être utile pour éviter de sous-estimer la qualité des aubergines et, par conséquent, de fixer des prix équitables. Néanmoins, plusieurs variétés d'aubergines doivent être étudiés afin de valider ce concept. De plus, plus de températures doivent être étudiées afin d'accroître la précision des modèles prédicatifs basés sur la loi d'Arrhenius.