<p> This research aims to provide a more complete understanding of almond seed coats, including microscopic development and structure, the relationship of measurable properties to surface area, and the kinetics of seed coat separation from the underlying almond kernel in response to a range of temperatures. </p><p> Immature almond samples of Nonpareil and Padre varieties were microscopically examined in the 16th-20th weeks after flowering (13 through 7 weeks prior to commercial harvest). The highly vacuolate and thin-walled diploid maternal tissues and triploid support tissue that sustain the embryo during development begin to rupture and compress down above a base monolayer of distinctly intact cells to form the mature seed coat. Over the course of blanching, no substantial swelling or dissolution of microscopic tissue layers was visible, however the junction between the base layer of the seed coat and the underlying almond cotyledon moved apart until they were no longer in contact with one another. </p><p> Surface areas of Nonpareil, Monterey, and Butte-Padre almonds were measured by manually peeling rehydrated nuts and analyzing images of their seed coats. Ninety-five percent of the 1,545 almonds measured in this study had surface areas between 515.96 mm²-942.24 mm². Surprisingly, individual dimensions (length, width, and thickness) did not increase with increasing surface area, nor they did scale in proportion to one other. An empirical model was created to predict surface area (r²=0.74), which depends on the almond variety, as well as length, width, and mass after rehydration. </p><p> The progression of blanching was examined by quantifying the degree of seed coat separation at dozens of intermediate time-points during the blanching process, using this empirical model. Experimental temperatures were 70&deg;C, 80&deg;C, 90&deg;C, and 100&deg;C; at each temperature, seed coat separation occurred in a sigmoidal logarithmic fashion. Rates of blanching were calculated using non-linear two-parametric regression. Rates of blanching at 100&deg;C and 90&deg;C were not significantly different, however, blanching rates decreased semi-logarithmically with decreasing blanching temperature between 70&deg;C and 90&deg;C. D-values representing 90% seed coat separation were calculated as 30 seconds at 100&deg;C, 35 seconds at 90&deg;C, 120 seconds at 80&deg;C, and 443 seconds at 70&deg;C. From these, a z value for decimal reduction times between 70&deg;C and 90&deg;C was calculated at 18.48C degrees. </p><p> The novel empirical model for surface area could be used to improve the accuracy of mass transfer and energetic transfer calculations in almond processing. Quantifying the rate of seed coat separation could be used to explore any aspect of almond physiology dependent on or resultant from seed coat integrity, such as germination, rehydration kinetics, processing damage, or blanching efficacy. It could also potentially be used to compare the relative blanching propensity of different almond varieties, as well as evaluating the impact on skin separation of various growing, harvesting, and processing conditions. D- and z values characterizing the almond blanching process may be useful in optimizing almond processing conditions to reduce the chances of accidental seed coat separation, or to more efficiently achieve it.</p>

This study investigated the use of different techniques in evaluating the microstructural characteristics of deep-fat fried chicken nuggets, and considered the effect of frying conditions and batter formulation. / Mercury intrusion porosimetry was used to obtain porosity, pore size distribution and pore shape for freeze dried deep-fat fried chicken nuggets batter coating. Porosity was found to range between 40 - 69%. Frying time and temperature significantly (P < 0.05) influenced porosity. Porosity showed a high positive and negative correlation with moisture and fat contents, and the correlation coefficients was between 0.88 – 0.96 and 0.78 - 0.8, respectively. Hysteresis phenomenon showed that pore shapes other than cylindrical structure were present within the samples. / Porosity of preformed and lab formulated deep-fat fried chicken nuggets batter coatings were investigated using helium pycnometry. There was significant (P <0.05) effect of frying temperature and batter formulation on porosity. Porosity at 170°C was significantly different from those at 180 and 190°C, while porosity of batter with 100% wheat flour was significantly lower than the other formulated batters. However, porosity increased with frying time and temperature, and it ranged from 2.15 – 47.9% and 9.96 – 54.8% for the preformed and the formulated batter, respectively. / Images (3-D) of deep-fat fried chicken nuggets batter coating and core were obtained by X-ray micro computed tomography (CT). Porosity for the batter coating and the chicken core varied from 7 – 14.1% and 4.4 – 7.7%, respectively. Frying time significantly (P < 0.05) influenced porosity, fragmentation index (degree of interconnectivity) and pore count. Porosity and pore count increased with frying time while pore interconnectivity decreased. Pore size distribution showed that micropores (< 100 µm) increased in volume and number with frying time. / X-ray microCT was also used to investigate the effect of batter formulation on pore characteristics. There was significant (P < 0.05) effect of batter formulation on porosity, fragmentation index and pore count. Pore shape of all the formulations remained relatively the same with structure model index from 2 – 3, indicating cylindrical shape. Porosity ranged between 18.2 – 32.1%. The addition of carboxymethyl cellulose (CMC) caused about 25% decrease in porosity, though not significantly. The addition of rice flour into the batter formulation resulted in significant increase in porosity when compared to batter with 100% wheat flour without CMC inclusion. The addition of CMC resulted in decreased interconnectivity between the pores while rice flour addition caused increase pore connectivity. Some correlations were shown between the physico-chemical properties of the batter system and porosity. / Fluorescence and reflective images of the deep fat-fried chicken nuggets batter coating were obtained in 2-D using confocal laser scanning microscopy (CLSM). There was a decrease in fat intensity from the surface towards the core of the sample. Porosity and fat distribution were significantly influenced by frying temperature and time. Porosity ranged between 5– 33%, while pore size varied from 1.20 – 523 µm. There was formation of smaller (pores ≤ 42 µm) and bigger (pores ≥ 270 µm) pores, while medium size (191 – 270 µm) pores diminished with frying time. There was a strong correlation (r = 0.79) between fat distribution obtained from CLSM imaging and fat content obtained by the conventional method at 180 and 190°C, indicating a reasonable capacity to predict one from the other. / All the techniques used effectively evaluated the microstructural properties of fried foods studied within their limit of measurement. None could provide full microstructural properties of the fried foods. It is suggested that various techniques be combined in order to obtain a complete data of the pore characteristics of fried foods. / Cette étude a testé l'utilisation de différentes techniques dans l'évaluation des caractéristiques microstructurales de friture profonde de pépites de poulet panées tout en considérant l'effet des conditions de friture et la formulation de la pâte. / Un porosimètre d'intrusion de mercure a été utilisé pour mesurer la porosité, la distribution de la taille des pores et la forme des pores dans des pépites de poulet panées lyophilisées. La porosité a varié de 40 à 69 %. Le temps et la température de la friture ont affecté significativement (P < 0.05) la porosité. La porosité a montré une haute corrélation positive et négative avec le contenu en humidité et en graisse. Les coefficients de corrélation étaient entre 0.88 – 0.96 et 0.78 – 0.8, respectivement. Le phénomène d'hystérèse a montré que les pores n'ont pas tous une structure cylindrique. / La porosité de pépites de poulet panées frites préformées et formulées au laboratoire a été mesurée en utilisant un pycnométreen hélium. L'effet de la température de friture et la composition de la pate sur la porosité était significatif (P<0.05). La porosité à une température de friture de 170 °C a été significativement différente de celles à des températures de 180 et 190°C, alors que la porosité de la pâte avec 100 % de farine de blé a été significativement inférieure aux autres pâtes formulées. La porosité a augmenté avec le temps et la température de friture. Elle varie de 2.2 à 48 % et de 10 à 55 % pour la pâte préformée et la pâte formulée, respectivement. fr / Des images en 3D du revêtement et du noyau des pépites de poulet panées frites ont été obtenues par X-ray micro computed tomography (CT). La porosité du revêtement et du noyau des pépites a varié de 7 à 14.1 % et de 4.5 à 7.7 %, respectivement. Le temps de friture a influencé significativement (P<0.05) la porosité, le degré de l'interconnectivité et la dimension des pores. La porosité et la dimension des pores a augmenté avec le temps de friture alors que l'interconnectivité des pores a diminué. fr / Des Rayons MicroCT X ont été utilisés pour tester l'effet de la formulation de la pâte sur les caractéristiques des pores. La formulation de la pâte a influencé significativement (P < 0.05) la porosité, l'index de fragmentation et le nombre des pores. La forme des pores de toutes les formulations est restée la même avec unestructure modèle index forme cylindrique. La porosité a varié entre 18.2 et 32.1 %. L'ajout de carboxymethyl cellulose (CMC) a causé une diminution de porosité d'environ 25 %. L'ajout de la farine du riz dans la formulation de la pâte a augmenté significativement la porosité comparée à la pâte formée de 100 % de la farine de blé sans CMC. Des corrélations ont été observées entre les propriétés physico-chimiques de la pâte et la porosité. / Les images fluorescentes et réflectives de la friture profonde des revêtements de pépites de poulet ont été obtenues en 2 dimensions à l'aide de la microscopie confocale laser à balayage (MCLB). Une diminution de l'intensité de la graisse de la surface vers le noyau de l'échantillon a été observée. La porosité et la distribution de la graisse ont été influencées significativement par le temps et la température de la friture. La porosité était entre 5 et 33 %, tandis que la taille des pores était entre 1.2 et 523 µm. Une forte corrélation (r = 0.8) a été observée entre la distribution de la matière grasse obtenue à partir de l'imagerie MCLB et le contenu en matière grasse obtenu par la méthode conventionnelle à 180 et 190°C, indiquant une capacité raisonnable pour prédire l'une de l'autre. / Toutes les techniques utilisées ont évalué efficacement les propriétés microstructureles des aliments frits étudiés au sein de leur limite de mesure. Il est donc suggéré que plusieurs techniques soient combinées afin d'obtenir des données complètes des caractéristiques des pores des aliments frits.

An optimized microwave-assisted extraction (MAE) method is proposed, in conjunction with high performance liquid chromatography (HPLC) analysis, for the general quantification of lignans in flaxseed materials and other plant foods. The method involves hydrolyzing 0.5 – 1.6 g samples with 50 ml of 0.5 M NaOH at 156 W (power level estimated using calorimetric calibration) for 3 min, using intermittent microwave power application (30 s on/off). The final temperature of the extracts is 67°C. The MAE method extracts the lignan from the plant matrix completely, accurately (97.5 % recovery), efficiently (yields 21.4 and 26.6 % higher than those obtained with reference methods), and precisely (coefficients of variation < 4.03 % for repeated determinations). An enzymatic hydrolysis (EH) method, complementary to the MAE method, was developed for the general determination of lignan aglycones in plant samples. The EH method involves hydrolyzing microwave-assisted extracts containing 100 mg sample in 3 ml of sodium acetate buffer (0.01 M, pH 5), with crude solutions of β-glucuronidase using ≥ 40 U of enzyme/mg sample (depending on the hydrolysing capacity of various batches of enzyme) by incubation at 37°C for 48 h. The lignan glucosides are hydrolysed in proportion of 95.6 %. The EH method is recommended for building databases of lignan contents in foods, useful for nutritionists and medical researchers who seek to assess the effects of dietary lignan intake on human health. Artificial neural network (ANN) and partial least squares (PLS) regression models, which are complementary to the MAE method, were calibrated for the general quantification of lignans in a variety of flaxseed materials. The lignan values predicted with the ANN and PLS models were in the range of ± 0.67 to 4.85 % of the reference lignan values. Using the ANN and PLS models requires measuring the UV-Vis light absorption of microwave-assisted flaxseed extracts at 289, 298, 343, and 765 nm, following the Folin-Ciocalteu's assay; the models are useful to the flaxseed processing industry for rapidly and accurately determining the lignan contents of various flaxseed raw materials. A non-automated, affordable and accurate solid phase extraction (SPE) method was developed for purifying microwave-assisted flaxseed extracts. The method requires the preparation of extracts prior to SPE by adjusting the pH of extracts in two stages, 1st to pH 3 with sulphuric acid for removing the water soluble proteins and carbohydrates by precipitation, and 2nd to pH 5 with sodium hydroxide for improving the retention of lignan by the packed SPE phase in order to reduce the lignan losses in the wash-water eluate. Microwave-assisted extracts from 0.6 and 1.5 g defatted flaxseed meal can be purified by SPE in order to recover in the 10, 20 and 30 % ethanol pooled eluates 71.2 % and 60.6 %, respectively, of the amount of lignan subjected to purification. SPE purified extracts can be used for further experiments, such as testing the antioxidant activity and the stability of the lignan extracts during various storage conditions. / Une méthode optimisée d'extraction assistée par micro-ondes (EAMO), en conjonction avec l'analyse par chromatographie liquide de haute performance, est proposée pour la quantification de lignanes, de façon généralisée, dans des échantillons des graines de lin et des aliments d'origine végétale. La méthode nécessite l'hydrolyse des échantillons de 0.5 - 1.6 g avec 50 ml de NaOH 0.5 M en appliquant 156 W (niveau de puissance estimé par calibration calorimétrique) de façon intermittente (30 s marche/arrêt) pour 3 min. La température finale des extraits était de 67°C. La méthode EAMO extrait les lignanes des matrices végétales complètement, avec exactitude (récupération de 97.5 %), avec efficacité (rendements de 21.4 et 26.6 % plus hauts que ceux obtenus avec des méthodes conventionnelles), et avec précision (coefficients de variation pour analyses répétées < 4.03 %).Une méthode d'hydrolyse enzymatique (HE), complémentaire pour la méthode EAMO, a été développée pour la quantification généralisée des lignanes aglycones dans des échantillons végétaux. La méthode HE nécessite l'hydrolyse des extraits, obtenus par EAMO, qui contient 100 mg d'échantillons dans 3 ml de solution tampon d'acétate de sodium (0.01 M, pH 5), avec des solutions d'enzyme β-glucuronidase en concentrations de ≥ 40 U d'enzyme/mg échantillon dépendant de la capacité d'hydrolyse des différents lots d'enzymes), par incubation a 37°C pour 48 h. Les lignanes glucosides sont hydrolysés en proportion de 95.6 %. La méthode HE est recommandée pour construire des bases des données des contenus en lignanes des aliments, qui sont utiles aux chercheurs en santé et nutrition qui cherchent à évaluer les effets des apports nutritionnels des lignanes sur la santé humaine. Des modèles de réseaux de neurones artificiels (RNA) et de régression par les moindres carrés partiels (MCP), qui sont complémentaires pour la méthode EAMO, ont été calibrés pour la quantification généralisée des lignanes dans une variété d'échantillons de graines de lin. Les valeurs des lignanes estimées avec les modèles RNA et MCP ont été dans des écarts de ± 0.67 jusqu'à 4.85 % des valeurs de référence des lignanes. L'utilisation de modèles RNA et MCP nécessite d'effectuer des tests de Folin-Ciocalteu afin de mesurer l'absorption de la lumière UV-Vis des extraits a 289, 298, 343, et 765 nm. Ces modèles sont utiles aux industries de transformations des graines de lin pour quantifier avec rapidité et précision les niveaux de lignanes dans les différentes sources de matières premières à base de graines de lin.Une méthode non-automatisée, abordable et précise d'extraction sur phase solide (EPS) a été développée afin de purifier des extraits de graines de lin produits par EAMO. La méthode nécessite la préparation des extraits avant la EPS par ajustement du pH à deux reprises; premièrement au pH 3 avec de l'acide sulfurique pour enlever, par précipitation, les protéines et les hydrates de carbone qui sont solubles dans l'eau; et, deuxièmement au pH 5 avec de l'hydroxyde de soude pour améliorer la rétention des lignanes en phase solide par l'entonnoir EPS afin de réduire les pertes de lignanes dans l'eau de lavage. Des extraits produits par EAMO à partir de 0.6 et 1.5 g de farine de graines de lin dégraissée peuvent être purifiés par EPS afin de récupérer 71.2 et 60.6 %, respectivement, de la quantité des lignanes utilisée pour la purification, dans les liquides d'élution des10, 20 et 30 % d'éthanol mis en commun. Des extraits purifiés par EPS peuvent être utilisés pour tester la capacité antioxydante et la stabilité des extraits des lignanes durant leur entreposage dans des conditions variées.

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The biocatalysis of commercially purified soybean lipoxygenase (LOX-1B: EC 1.13.11.12) in ternary micellar and neat organic solvent media, using linoleic acid as a substrate model, was investigated. The organic solvent, used throughout this study, was at different ratios in the ternary micellar system, composed of Tris-HCl buffer solution (0.1 M, pH 9.0) and 10 µM of Tween-40 as the surfactant. The results indicated a 1.4- and 1.7-fold increase in LOX activity when, respectively, 2% iso-octane or 2% hexane was used as the organic solvent in comparison to that in the aqueous medium. The kinetic parameters, including Km and Vmax values, the choice of the surfactant, the optimum reaction temperature and the optimum pH, were investigated. The effects of selected parameters, including initial water activity (aw, 0.23 to 0.75), agitation speed (0 to 200 rpm), reaction temperature (20 to 45ºC) and thermal stability of LOX activity in neat organic solvent, were also studied. The experimental findings showed that the Km and Vmax values in the ternary micellar system containing 2% hexane was calculated to be 7.7 µmol of linoleic acid and 30.0 nmol of linoleic acid hydroperoxides (HPODs)/mg protein/min, respectively, as compare to that of 20.7 µmol of linoleic acid and 8.3 nmol HPODs/mg protein/min in the neat organic solvent, respectively. The experimental results indicated that the major LOX specific activity, for both aqueous and ternary micellar systems, was measured at pH 9.0, with a minor one at pH 6.0 for the aqueous system and at pH 7.0 for the ternary micellar system. The activation energy (Ea) of the reaction system of LOX was 9.87 kJ/mol or 2.36 kcal/mol. The half-life (T50) for LOX was 27.61, 66.63 and 138.6 min for the aqueous, ternary micellar and neat organic media, respectively. / La biocatalyse de la lipoxygénase purifiée, obtenus à partir de la graine de soja (LOX-1B: EC 1.13.11.12), a été étudiée en milieux micellaire ternaire et en monophasique organique, en utilisant l'acide linoléique comme substrat modèle. Le solvant organique, utilisé dans cette étude, a été utilisé à différentes concentrations dans le système micellaire ternaire, composé d'une solution tampon Tris-HCl (0,1 M, pH 9,0) et 10 µM d'un surfactant, le Tween-40. Les résultats obtenus ont démontré qu'il y a une augmentation de 1,4 et 1,7 fois de l'activité enzymatique de la LOX en utilisant, respectivement, soit du l'iso-octane à 2% ou soit du l'hexane à 2%, comme le solvant organique en comparaison avec celle en milieux aqueux. Les paramètres cinétiques, comportant les valeurs de Km et de Vmax, le choix de surfactant ainsi que la température et le pH optimal de la réaction ont été étudiés. Les effets de différents paramètres tels que l'activité initiale de l'eau (aw) du 0,23 à 0,75, l'agitation du 0 à 200 rpm, la température de la réaction du 20 à 45ºC et la stabilité thermique de l'activité de la LOX en milieux monophasiques organiques ont été aussi étudiés. Les résultats obtenus tendent à montré que les valeurs de Km et de Vmax en système micellaire ternaire, contenant de l' hexane à 2%, ont été de 7,7 µmol d'acide linoléique et 30,0 nmol d'hydroperyde de l'acide linoléique (HPODs)/mg protéine/min, respectivement, en comparaison à des valeurs de 20,7 µmol d'acide linoléique et 8,3 nmol HPODs/mg protéine/min dans les milieux monophasiques organiques, respectivement. De plus, les résultats expérimentaux ont démontré que l'activité spécifique maximale de la LOX pour les deux systèmes aqueux et micellaire ternaire a été obtenue à pH 9,0, avec aussi une activité minimale à pH 6,0 pour le système aqueux et à pH 7,0 pour le système micellaire ternaire. L'énergie d'activation (Ea) du système de réaction de la LOX était d'une valeur de 9,87 kJ/mol ou 2,36 kcal/mol. La demi-vie (T50) de LOX a été déterminée à 27,61 min dans le milieu aqueux, 66,63 min dans le milieu micellaire ternaire et 138,6 min dans les milieux monophasiques organiques.

The production of the fructosyltransferase (levansucrase) by the thermophilic strain Geobacillus stearothermophilus was investigated at 55oC over a 32 hr-fermentation time course in a mineral medium supplemented with varying sources of nitrogen, iron and carbon inducers. Both organic nitrogen sources, tryptone and peptone, provided the maximal microbial growth and levansucrase activity. All carbon sources induced the production of levansucrase activity, but sucrose at 1% (w/v) was the most efficient inducer. The supplementation with ferrous and ferric iron sources had no significant effect on the bacterial growth nor on the levansucrase activity. The selected culture medium for the large enzyme recovery was composed of peptone/tryptone mixture (5 g/L, each), FeSO4 (5 mg/L) and 1% sucrose. Bacterial cells were harvested after 9hr-fermentation period, which corresponded to a specific levansucrase activity of 1.23 U/mL/Abs600nm. The crude levansucrase extract was enriched using selected precipitating agents. The results show that (NH4)2SO4 (50% saturation) and MnCl2 (50 mM), provided the highest purification factor of 2.44- and 3.16-fold with a recovery yield of 29.3 and 43.9%, respectively. Although PEG-200 and PEG-400 resulted in exceptional purification factors ranging from 231 to 394, the recovery yields were very poor (5.7%). A two-step purification process combining Superdex 75 and MonoQ 5/50 columns resulted in a purification factor of 28.4 and a final yield of 71%. The gel filtration chromatography of the native levansucrase revealed it to be a monomer of 54.4 kDa. The purified levansucrase showed activity over a broad range of temperature (4-67oC) and pH (4-8). However, the transfructosylation and hydrolytic activities were optimal at 47-57oC and at 57oC, respectively, and the transfructosylation activity over the hydrolytic one (2.86 to 3.18 ratio) was favoured within a narrow pH range of 6.0 to 6.5. In addition, the transfructosylation and hydrolytic activities of levansucrase retained 91.7% and 100% of the initial activity after 6 hr-incubation time at 47oC, but were completely inhibited at higher temperatures. The saturation curve of levansucrase activity using sucrose showed typical Michaelis Menten behavior. However, the relatively high Kmapp values for transfructosylation (269 mM) and hydrolytic (272 mM) activities indicate the low affinity of the enzyme towards sucrose. Yet, the levansucrase revealed to have higher acceptor specificity towards pyranose- than furanose-containing glycosides. / La production de la fructosyltransférase (lévansaccharase) par la souche thermophilique Geobacillus stearothermophilus a été investiguée à 55oC pendant 32 h de fermentation dans un milieu de culture minéral supplémenté avec diverses sources d'azote, de fer et de carbones pour l'induction. Les sources d'azotes organiques, tryptone et peptone, ont conduit à une croissance bactérienne optimale et une production maximale de la lévansaccharase. Toutes les sources de carbones utilisées sont parvenues à induire la production de la lévansaccharase, avec le saccharose (1% m/v) étant l'inducteur le plus efficace. L'addition d'une source férrique ou ferreuse n'a eu aucun effet significatif ni sur la croissance bactérienne ni sur la production de la lévansaccharase. Le milieu de culture optimal déterminé pour la production maximale de la lévansaccharase est composé d'un mélange de tryptone/peptone (5 g/L, chacun), FeSO4 (5 mg/L) et 1% saccharose. Les cellules bactériennes ont été récoltées après une période de fermentation de 9 h, correspondant à une activité spécifique de lévansaccharase de 1.23 U/mL/Abs600nm. L'extrait brut de lévansaccharase a été concentré avec des agents de précipitation sélectionnés. Les résultats démontrent que le (NH4)2SO4 (saturation de 50%) et le MnCl2 (50 mM) fournissaient les facteurs de purification les plus élevés de 2.44 and 3.16 avec un rendement de 29.3 et 43.9%, respectivement. Bien que l'utilisation de PEG-200 et PEG-400 démontraient des facteurs de purification exceptionnels variant entre 231 à 394, les rendements étaient très faibles (5.7%). Un procédé de purification en 2 étapes, combinant les colonnes Superdex75 et MonoQ5/50, a permis de purifier la lévansaccharase 28.4 fois avec un rendement final de 71%. La chromatographie par filtration en gel a révélé que la lévansaccharase est un monomère d'un poids de 54.4 kDa. La lévansaccharase purifiée a démontré une activité à travers un intervalle étendu de température (4-67oC) et de pH (4-8). Par contre, les activités de transfructosylation et d'hydrolyse étaient maximales à 47-57oC et à 57oC, respectivement, avec une préférence pour l'activité de transfructosylation par rapport à l'hydrolyse (ratio de 2.86 à 3.18) à l'intérieur d'un étroit intervalle de pH de 6.0 à 6.5. De plus, les activités de transfructosylation et d'hydrolyse ont conservé 91.7% et 100% de leurs activités initiales après une période d'incubation de 6h à 47oC, mais ont été complètement inhibées à de plus hautes températures. La courbe de saturation de l'activité de la lévansaccharase avec le saccharose illustre un modèle typique de Michaelis-Menten. Par contre, la valeur élevée de Kmapp pour la transfructosylation (269 mM) et l'hydrolyse (272 mM) indique la faible affinité de la lévansaccharase pour le saccharose. Néanmoins, la lévansaccharase a démontré une spécificité plus élevée envers des accepteurs glycosidiques pyranosidique que ceux furanosiques.

Owing to their rich nutritive value, eggs serve as potential hosts to pathogenic microbes like Salmonella enteritidis. Administering heat treatments is the best solution for controlling these pathogens. However, heating affects the quality of the egg due to denaturation of proteins. Therefore a technique which causes minimal changes to the functional properties of the egg protein needs consideration.In this study, the suitability of Radio frequency (RF) treatments of eggs is evaluated for effectiveness in terms of reducing/eliminating the microbial load. Finite difference time domains (FDTD) and Finite element models (FEM) were developed based on preliminary laboratory trials to simulate the electric field and temperature distribution in the egg components keeping in mind the dielectric properties, shape and composition of in-shell eggs.Laboratory scale experiments were conducted to determine the dielectric properties of individual egg components followed by an investigation of the heating rates of individual egg components as well as intact in-shell eggs at different electric field strengths, where the electrode voltages are 2.5 kV, 3.5 kV and 4.25 kV with 60 mm spacing between the electrodes. The heating trends were then analyzed to obtain the time required to attain the targeted temperature. Models for calculating the dielectric parameters were presented.As heat treatments invariably affect the functional properties of eggs the heat induced changes with respect to properties like foam stability, foam density, viscosity and turbidity were studied and compared with the physical properties of raw eggs. RF treated eggs showed minimal changes at lower power levels. However the change in properties was more pronounced at higher power levels. The coagulation taking place within the eggs at higher power levels with a view to assessing the quality of heat treated eggs was studied by means of hyperspectral imaging (400-1700 nm).The heat treatment process was validated by inoculating egg with a microbial contaminant and treating them in an RF applicator. The results indicated that RF heating may possibly serve as a way to pasteurize the eggs provided the process is improved and optimized to reach the required pasteurization temperature with minimum damage to the functional properties of the egg. / En raison de leur riche valeur nutritive, les œufs frais peuvent potentiellement être contaminés par des microorganismes pathogènes comme la Salmonella enteritidis. Il est possible de contrôler les pathogènes alimentaires par l'utilisation judicieuses de traitements thermiques. Cependant, les traitements thermiques conventionnels causent la dénaturation totale ou partielle des protéines présentent dans le blanc et le jaune d'oeuf. Par conséquent, une technique qui permettrait de contrôler la contamination dans les œufs frais tout en maintenant les propriétés fonctionnelles des protéines de l'œuf doit être examinée.Dans cette étude, l'adéquation de l'énergie des fréquences radios (RF) à 27 MHz pour le traitement thermique des œufs frais a été est évaluée. Des modèles en différences finies à dimension temporelle (FDTD) et des modèles d'éléments finis (FEM) ont été développés et utilisés pour simuler le champ électrique et pour prédire la distribution de la température dans les œufs frais en coquille et cela, en tenant compte des propriétés diélectriques, de la géométrie et la composition.Les propriétés diélectriques des composants de l'œuf ont été mesurées en tenant compte de leur dépendance à la température. Par la suite, des essais en laboratoire ont été effectués pour déterminer les taux de chauffage des composants exposés à des niveaux de puissance de 2,5 3,5 et 4,25 kV. Les tendances de chauffage diélectrique ont été analysées et les temps requis pour atteindre la température cible ont été déterminés. Les modèles de prédiction des paramètres diélectriques ont aussi été développés.Les effets des traitements thermiques sur les propriétés fonctionnelles des composants des oeufs ont été étudiés. Les paramètres retenus étaient : la stabilité et la densité de la mousse, la viscosité et la turbidité des blancs d'œufs. Les résultats on indiqués que propriétés fonctionnelles des œufs traités aux niveaux de puissance de 2,5 et 3,5 kV étaient presque identiques à celles des œufs frais non-traités. Cependant, les changements observés étaient plus prononcés 4,25 kV. L'imagerie hyperspectrale (400 à 1 700 nm) a été utilisée pour déceler la coagulation du blanc d'œuf après le traitement thermique des œufs en coquille.Le processus de traitement thermique a été validé par l'inoculation d'œufs frais avec une souche non-pathogénique de E. Coli. Par la suite, les œufs inoculés ont été traités thermiquement à l'aide du chauffage RF. Les résultats ont indiqué que le chauffage RF à 27 MHz était une méthode qui offrait un bon potentiel pour pasteuriser les œufs frais en coquille. D'autres études seront nécessaires pour optimiser la distribution de l'énergie RF et minimiser ses effets sur les propriétés fonctionnelles du blanc d'œuf.

The two biological oils used in this study come from two distinctly different sources; soybeans and microalgae. Yet, both are economically important due to the similarities in their nutritional and industrial value. Besides being the top sources for health-promoting polyunsaturated fatty acids (PUFA), both oils are becoming increasingly important in the production of biodiesel (through transesterification). The microalgal species chosen for the current study was Nannochloropsis oculata, a small marine microalga known for its unusually high lipid content. Conventionally, soybean and microalgal oils are extracted using the organic solvents n-hexane and chloroform-methanol (CM), respectively. However, both solvents have several drawback associated with them; n-hexane is highly volatile and flammable, while CM poses high toxicity and safety concerns (due to the presence of chloroform). The alternative solvent mixture of hexane-isopropanol (HIP), as a result of its better safety and efficiency qualities, has been used as the primary solvent in this study. Ultrasound-assisted solvent extraction or UASE has recently become popular as a novel alternative to traditional standalone solvent extraction, offering numerous advantages such as shorter treatment times, simpler sample preparation and higher efficiency. Hence, pulsed UASE with HIP (3:2 v/v) as solvent was the principal technique investigated in this study. Ultrasonic processing was carried out using an immersed probe (or sonotorode) resonating at a maximum amplitude of 124 µm. Two parameters related to UASE were studied; resonance amplitude and effective treatment time. The oil yields (assessed gravimetrically) and fatty acid profiles (from GC) of the extracted oils were analysed. The study showed that pulsed UASE resulted in high extraction efficiency (upto 19.92% oil yield was obtained for soybeans and upto 69.53% oil was extracted from N. oculata). Both amplitude and treatment time were found to have significant effects on oil yield. However, the study also showed that high resonance amplitude and treatment time did not necessarily produce high yields. For soybeans, the oil extracted by pulsed UASE was found to be comparable in fatty acid composition to that extracted by traditional methods such as Soxhlet and room temperature shaking. In contrast, the extracted microalgal oil had a superior PUFA profile compared to these two traditional methods. / Dans cette étude, deux huiles de sources très différentes sont utilisées; les graines de soja et les microalgues. Chacune de ces huiles possèdent un intérêt économique important en raison de sa valeur nutritive et industrielle. Elles sont connues pour être une des principales sources en acides gras polyinsaturés (AGPI), et deviennent de plus en plus utilisées dans la production de biodiesel (par transestérification). L'espèce de microalgues choisie pour l'étude était Nannochloropsis oculata, une petite microalgue marine connue pour sa teneur en lipides anormalement élevés. Traditionnellement, les huiles de soja et de microalgues sont extraites en utilisant respectivement, les solvants n-hexane et le chloroforme-méthanol (CM). Toutefois, ces deux solvants ont plusieurs inconvénients; le n-hexane est très volatil et inflammable, tandis que le CM possède une toxicité élevée et des problèmes de sécurité (en raison de la présence de chloroforme). Un solvant alternatif, l'hexane-isopropanol (HIP), a donc été utilisé comme solvant principal dans cette étude en raison de sa moins grande nocivité et de son efficacité. L'extraction assistée par ultrason avec solvant ou EAUS est de plus en plus utilisée comme nouvelle alternative à l'extraction par solvant traditionnelle, offrant de nombreux avantages tels qu'un temps de traitement plus court, une préparation de l'échantillon plus simple et une meilleure efficacité. Ainsi, la principale technique utilisée dans cette étude a été la technique EAUS avec HIP (3:2 v/v) comme solvant. Le traitement par ultrasons a été réalisée en utilisant une sonde immergée (ou sonotorode) résonnant à une amplitude maximale de 124 µm. Deux paramètres ont été étudiés; l'amplitude de résonance et la durée de traitement. Les rendements en huile (évaluée par gravimétrie) et la composition en acides gras (par CG) des huiles extraites ont été analysées. L'étude a montré que l'EAUS abouti à des taux d'extraction élevés (jusqu'à 19.92% de rendement en huile pour les graines de soja et jusqu'à 69.53% d'huile extraite à partir de N. oculata). L'amplitude et la durée de traitement ont tous deux des effets significatifs sur le rendement en huile. Cependant, l'étude a également montré qu'une amplitude de résonance et un temps de traitement élevé ne donnent pas nécessairement un fort rendement. Pour les graines de soja, la composition en acide gras de l'huile extraite par EAUS est comparable à celle extraite par des méthodes traditionnelles telles que Soxhlet et l'extraction par agitation à température ambiante. En revanche, l'huile extraite des microalgues a une teneur en AGPI plus élevé par rapport à ces deux méthodes traditionnelles.

Heat pre-treatment of nutrient-rich lentil seeds prior to their processing into flour may enhance its use by reducing processing and preparation times in value added products. In this study, changes in trypsin inhibitor content, total phenolic content, antioxidant activity, and in-vitro protein digestibility of flours prepared from hulled red lentils and unhulled green lentils were determined subsequent to various processing methods such as oven roasting (OR), boiling and microwave heating (MH). The increasing interest in the phenolic content of plant based food-stuffs made us to assess two different lentil cultivars processed under fixed temperature and time combination. Total phenolic content and antioxidant activity (TAC) of 70% acetone lentil extracts were assayed spectrophotometrically at 760nm using Folin-Ciocalteu and DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity methods, respectively. Significant differences in phenolic content and antioxidant activity were noted between hulled red and unhulled green lentil varieties. MH (5 min) led to a significant increase (P ≤ 0.05) in total phenolic content in unhulled green lentil flours (GLF) [8.85 mg GAE/g dry weight (DW) while raw flour comparatively showed lower phenolic content [7.5 mg GAE/g DW]. A similar increase was found after oven-roasting this material for 20 min. The TAC of untreated unhulled green lentil range was around 86%, and it was higher than the value obtained for the flour from untreated hulled red lentils. The increase in TPC of OR samples and microwave-heated samples over untreated ones may reflect reductions in TAC. Flour samples obtained from boiled lentils showed a sharp decrease in TPC and TAC values, which may be attributable to a number of factors in the matrix.Though lentils are rich in protein, their anti-nutritional components, the length of the time required for their preparation, as well as their unfavorable flavor, and reduced protein digestibility have limited their frequency of use for human consumption. By applying heat, anti-nutritional factors such as trypsin inhibitors can be largely removed. Our results show that MH treatment produced significant reduction (P≤0.05) in trypsin inhibitor activity when compared to OR or boiling methods. In- vitro protein digestibility (IVPD) was improved after processing. Longer processing times associated with OR or boiling methods improved IVPD to a greater extent than MH.Keywords: TAC- Total antioxidant activity; GA- Gallic Acid equivalent; Lentils; TPC- Total phenolic content; IVPD- In-Vitro Protein digestibility; MH- Microwave heating; OR- Oven roasting; GLF- Green lentil flours; RLF- Red lentil flours / Le prétraitment thermique de lentilles avant de les moudre en farine peut faciliter son utilisation dans la préparation de produits à valeur ajoutée. Cette étude porte sur l'évaluation des effets des prétraitments thermiques par chauffage par torréfaction(CT), par chauffage par microondes (CM), ou par l'eau bouillante (EB), sur la teneur en composés phénoliques totaux (CPT), sur l'activité anti-oxydante totale (AAOT), sur les teneurs en inhibiteur de trypsine, et sur la digestibilité in-vitro des protéines (DIVP). Les essais ont été faits sur des farines obtenues à partir de lentilles rouges décortiquées et de lentilles vertes non decortiquées après l'application des prétraitment thermiques. Les deux varieties de lentilles ont été prétraitées selon des combinaisons déterminées de températures et de durées de traitment. Les teneurs en CPT et l'AAOT ont été évaluées par spectrophotométrie à 760 nm en utilisant la méthode de Folin-Ciocalteu et la méthode DPPH (1, 1- diphényl-2-picrylhydrazyle) de piégeage des radicaux libres. Les résultats ont démontré des différences significatives entre les deux types de lentilles étudiées. Le prétraitement CM (5 min) a conduit à une augumentation significative (P≤0.05) de la teneur en CPT dans les échantillons de farine de lentilles vertes [8.85 mg GAE/g de poids sec (ps) lorsque comparé aux échantillons de farine de lentilles vertes non-traitées [7.5 JEU mg/g ps]. Une tendance similaire a été observée auprés des farines de lentilles vertes torréfiées au four pendant 20 min. L'AAOT des farines de lentilles vertes non-traitées était d'environ 86% et elle était supérieure à celle obtenue à partir de lentilles rouges non-traitées. Les teneurs en CPT observées dans les échantillons traités soit par CT soit par CM étaient plus élevées que celles des échantillons non traitées et peuvent refléter des réductions en AAOT obetnues. Les teneurs en CPT et en AAOT des échantillons obtenues à la suite du prétraitment EB étainet nettement inférieures et peut être attributées à plusieurs facteurs dans la matrice. Bien que les lentilles soit riches en protéines, plusiers facteurs limitent leurs utilisation pour la consommation humaine. Ces principaux facteurs sont : la présence de composants antinutritionnels, le temps nécessaire à la préparation, les saveurs désagréables, et la digestibilité réduites des protéines. On peut réduire l'impacte des facteurs antinutritionnels comme les inhibiteurs de la trypsine par des traitements thermiques. Les résultats ont demontré que l'utilisation du pretraitment CM permettait de réduire significativement (P≤0.05) l'activité des inhibiteurs de trypsine lorsque comparés aux prétraitments CT et EB. Il a aussi été démontré que l'augmentation de la dureé des prétraitments thermiques par CT ou par EB permettait d'accroitre la DIVP. Dans tous les cas étudiés, l'application d'un prétraitment thermique sur les lentilles a permis d'améliorer la DIVP.Mots clés : Lentilles vertes, lentilles rouges, farines, traitements thermiques, composés phénoliques totaux (CPT), activité anti-oxydante totale (AAOT), digestibilité in-vitro des protéines (DIVP), équivalent en acide gallique, chauffage par torréfaction (CT), chauffage par microondes (CM), chauffage par trempage dans l'eau bouillante (EB).