Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2007. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-10-17T17:53:43Z No. of bitstreams: 1 avaliao das propriedades funcionais da anchoita engraulis anchoita e das modificaes produzidas durante o armazenamento em gelo e gua do mar e processamento.pdf: 1503082 bytes, checksum: 012f5e03de9242ddf39f8071e85d9acc (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T15:11:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 avaliao das propriedades funcionais da anchoita engraulis anchoita e das modificaes produzidas durante o armazenamento em gelo e gua do mar e processamento.pdf: 1503082 bytes, checksum: 012f5e03de9242ddf39f8071e85d9acc (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T15:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 avaliao das propriedades funcionais da anchoita engraulis anchoita e das modificaes produzidas durante o armazenamento em gelo e gua do mar e processamento.pdf: 1503082 bytes, checksum: 012f5e03de9242ddf39f8071e85d9acc (MD5) Previous issue date: 2007 / O trabalho teve por objetivo estudar as propriedades funcionais da anchoita (Engraulis anchoita) e suas modificações quando armazenada em gelo e água do mar e processada como base protéica. A anchoita foi capturada em cruzeiros realizados a bordo do Navio Oceanográfico Atlântico Sul da Fundação Universidade Federal do Rio Grande(FURG), RS, Brasil, próximo a divisa Brasil-Uruguai. Logo após a captura o pescado foi acondicionado a bordo em recipiente de polietileno contendo gelo e água do mar na razão 1:1, de maneira que o pescado ficasse imerso e não em contato direto com o gelo. Parte do lote foi mantido como pescado inteiro e a outra parcela foi eviscerada e despolpada em uma indústria pesqueira local. Polpa e peixe inteiro foram então transportados para o Laboratório de Análise Sensorial e Controle de Qualidade da FURG. O trabalho está constituído por uma revisão bibliográfica, que enfatiza a importância do recurso pesqueiro em estudo como potencial a ser explorado, descorre sobre propriedades funcionais, métodos de avaliação da qualidade e formas de conservação. O desenvolvimento do trabalho é expresso por três artigos. O primeiro teve como objetivo caracterizar o odor da anchoita e verificar suas modificações durante o tempo de armazenamento nas mesmas condições de bordo. Os resultados definiram o frescor da anchoita pelos grupos de odor a maresia, grama e pescado assado, caracterizando-se a perda de frescor pela presença de odor a ácido, penetrante e pungente. O odor pungente passou a ser detectado pelos julgadores a partir do 8° dia de armazenamento. No segundo artigo foram discutidas as alterações sofridas pela matéria-prima em função do tempo de armazenamento em gelo e água do mar sob o ponto de vista da funcionalidade das proteínas, como solubilidade (SP), capacidade de retenção de água (CRA), de gordura (CRG) e capacidade de emulsificação (CE); as alterações do atributo odor (avaliadas sensorialmente) e o frescor (N-BVT, N-TMA e pH), analisados diariamente por um período de 9 dias. Os resultados indicaram redução nos valores médios das propriedades funcionais estudadas, com o tempo de armazenamento. Os parâmetros N-BVT e pH não demonstraram eficiência para serem utilizados como indicadores do limite de frescor da matéria-prima, nas condições experimentais. No entanto, o N-TMA demonstrou importante correlação com o atributo odor, o que o justifica como eficiente parâmetro de avaliação do frescor da anchoíta armazenada em gelo e água do mar. Foi possível indicar 7 dias como limite de aceitabilidade da anchoita, armazenada nas condições experimentais. No terceiro artigo a polpa e as bases protéicas de pescado, elaboradas a partir de diferentes solventes (H2O e H3PO4 0,05%), foram monitoradas quanto aos parâmetros de frescor (N-BVT, N-TMA e pH) e estabilidade das gorduras (índice de peróxido e número de ácido tiobarbitúrico) quando estes produtos são armazenados sob congelamento por 120 dias, bem como, microbiologicamente, no início e no final do período de armazenamento. Ainda neste capítulo foi avaliada a funcionalidade das proteínas das bases protéicas, quando submetidas a secagem a temperatura de 40, 60 e 70°C. Os resultados indicaram que o melhor solvente utilizado para extração de proteínas solúveis foi o H3PO4 e que não foram registradas variações importantes nos parâmetros de frescor, na estabilidade das gorduras e microbiológicos durante o armazenamento das amostras analisadas. O menor tempo e secagem foi obtido para a base protéica elaborada a partir de H3PO4, independente da temperatura utilizada. As maiores SP e CRA foram registradas para a secagem a temperatura de 60°C e para a CRG e CE, os melhores valores foram obtidos para 40°C. / This work aimed to study the functional properties of the anchovy (Engraulis anchoita) and its changing while stored in ice and sea water and processed as protein bases. The anchovy was captured in cruises on board of Navio Oceanográfico Atlântico Sul of Fundação Universidade Federal do Rio Grande (FURG), RS, Brazil, next to Brazil-Uruguay border. Soon after its capture the fish was conditioned on board into a polyethylene container containing ice and sea water in 1:1 ratio, so that the fish would be immerse avoiding direct contact with the ice. Part of the fish lot was kept entire while the other parcel was gutted and pulped at a local fishing industry. Pulp and entire fish were then carried to the FURG’s Laboratório de Análise Sensorial e Controle de Qualidade.The work is constituted by a bibliographical revision which emphasizes the importance of the studied fishing resource as a potential to be explored, talking about its functional properties, methods of quality evaluation and conservation forms. The work development is expressed by three articles. The first one had as an objective to characterize the anchovy’s odor in order to verify its changing according to the time while stored in the same on-board conditions. The results defined the freshness of anchovy in groups according the following odors: sea, grass and baked fish, characterizing freshness loss through the presence of acid, penetrating and pungent odor. The pungent odor started being detected by the judges from the 8th day of storage. In the second article the alterations suffered by the raw material due the storage time in ice and sea water under the point of view of proteins functionality, such as Solubility (PS), Water Holding Capacity (WHC), Oil Holding Capacity (OHC) and Emulsifying Capacity (EC), the alterations of the odor feature (sensorially evaluated) as well as its freshness (N-BVT, N-TMA and pH), analyzed daily during a period of 9 days. With the storage time the results indicated an average values reduction of the functional properties that were studied. N-BVT and pH parameters had not proved themselves efficient to be used in order to indicate the raw material freshness limit under experimental conditions. However, N-TMA demonstrated an important correlation with the odor feature showing itself as an efficient parameter to evaluate anchovy freshness while stored in ice and sea water. It was possible to indicate 7 days as the limit of anchovy acceptability when stored under experimental conditions. In the third article the protein pulp and fish protein bases, elaborated from different solvents (H2O and H3PO4 0,05%), had been monitored concerning the freshness parameters (NBVT, N-TMA and pH) and fat stability (peroxide index and number of thiobarbiturical acid) when such products are stored under freezing conditions for 120 days, as well as, microbiologically, in the beginning and at the end of storage time. Also, in this third chapter the functionality of proteins from protein bases, when submitted to a drying process at the temperatures of 40, 60 and 70°C. The results indicated H3PO4 as the best solvent used for soluble protein extraction. They also registered no important variations in freshness parameters, in fat stability and microbiologicals during the storage of the analysed samples. The shortest drying time was obtained by the protein bases elaborated from H3PO4, disregarding the temperature used. The highest SP and CRA were registered for the drying process at the temperature of 60°C and for CRG and CE, the best values were obtained for 40°C.

Orientador: Walkiria Hanada Viotto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T08:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buzato_RenataMonteiroPerez_D.pdf: 8930012 bytes, checksum: eb2b069e55ff15c3ea9ef7649158f4c8 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da relação caseína/gordura (CN/G) do leite e da temperatura de cozimento (Tcoz) da massa no rendimento de fabricação e nas propriedades tecnológicas do queijo de coalho. Três níveis de relação CN/G do leite (0,65; 0,75 e 0,85) e de Tcoz da massa (45°C, 50°C e 55°C) foram avaliados. Um delineamento composto central rotacional (DCCR) e a metodologia de análise de superfície de resposta foram usados. A composição físico-química do leite cru padronizado, dos soros e dos queijos, a recuperação de gordura e proteína no soro e queijo e o rendimento de fabricação foram determinados. As mudanças ocorridas durante o armazenamento refrigerado, nos dias 20, 40, 60 e 90, foram monitoradas através das determinações de pH, acidez titulável, índices de extensão e profundidade de proteólise, formação de diacetil, textura, propriedades reológicas, cor antes e após derretimento, formação de óleo livre e capacidade de derretimento. A relação CN/G do leite foi a variável que mais influenciou a composição dos queijos. A temperatura de cozimento da massa exerceu maior influência na umidade dos queijos, que variou de 38,32% a 46,51%. Em geral, os queijos de coalho apresentaram pH elevado (6,20 a 6,47) e baixa acidez (0,10% a 0,15%). Houve um aumento significativo no rendimento ajustado de fabricação quando a relação CN/G do leite foi menor que 0,65. A relação CN/G do leite e a temperatura de cozimento da massa não influenciaram significativamente o pH, acidez e capacidade de derretimento durante o armazenamento refrigerado. Apesar das diferenças estatísticas observadas, a variação da extensão e da profundidade da proteólise foi pequena. O aumento da temperatura de cozimento da massa favoreceu o aumento dos teores de diacetil. A baixos valores de relação CN/G e a elevadas temperaturas de cozimento da massa houve um aumento na formação de óleo livre. A cor dos queijos de coalho antes e após o derretimento foram bastante semelhantes, com pequena variação ao longo do tempo. Houve correlação direta entre os valores de dureza, tensão máxima e tensão na ruptura, sendo que estes valores foram mais elevados quando a relação CN/G do leite e da temperatura de cozimento da massa foi mais alta que 0,9 e 57ºC, respectivamente, e os queijos apresentaram teor de umidade abaixo de 40%. Os queijos de coalho apresentaram valores muito próximos de dureza, mastigabilidade, tensão na ruptura, tensão máxima e módulo de elasticidade, apesar de haver diferença significativa entre as amostras. A variação da relação CN/G do leite e da temperatura de cozimento da massa não resultaram em diferenças significativas na elasticidade, coesividade e deformação na ruptura dos queijos. O pH elevado e, provavelmente, o alto teor de cálcio micelar podem ter favorecidos as interações protéicas, resultando em queijos igualmente coesos e elásticos. O teste de creep mostrou que os parâmetros compliância instantânea (J0), compliância retardada (J1) e viscosidade newtoniana (?) não foram significativamente afetados pela relação CN/G do leite e pela temperatura de cozimento da massa. Houve aumento de J0 e J1 e diminuição de ? com o tempo de armazenamento, provavelmente devido à proteólise ocorrida que, apesar de limitada, contribuiu para diminuir levemente a rigidez do queijo. Em geral, as propriedades reológicas e de textura foram pouco afetadas pelo tempo de armazenamento refrigerado. Os queijos de coalho, independentes da relação CN/G do leite e da temperatura de cozimento da massa tiveram boa aceitação sensorial. Os consumidores declararam possuir preferência pelos queijos com coloração amarronzada mais intensa, com maciez interna e crocância da casca. A aparência e o sabor tiveram maior influência na intenção de compra do produto do que a textura dos queijos de coalho. Os provadores relataram que certamente comprariam ou provavelmente comprariam os queijos, independente da relação CN/G do leite e da temperatura de cozimento da massa. Uma vez que a relação CN/G do leite e a temperatura de cozimento da massa exerceram pouca ou quase nenhuma influência nas propriedades físico-químicas e funcionais dos queijos de coalho e, estas características se mantiveram praticamente estáveis ao longo dos 90 dias de armazenamento refrigerado, a escolha das condições ótimas dessas variáveis pode ser efetuada com base no rendimento ajustado de fabricação, com valor de relação CN/G menor que 0,65, para se obter um alto rendimento de fabricação do queijo de coalho com boa aceitação sensorial / Abstract: The objective of this research was to evaluate the influence of milk casein/fat (CN/G) ratio and curd cooking temperature (Tcoz) on the yield and the technological properties of ¿coalho¿ cheese. Three levels of milk CN/G ratio (0.65; 0.75 and 0.85) and of curd Tcoz (45°C, 50°C and 55°C) were evaluated. A central composite rotational design (DCCR) and response surface methodology analysis were used. The chemical composition of milk, whey and cheese, fat and protein recovery and cheese yield were determined. Changes during 90 days of refrigerated storage, were monitored by determining the pH, acidity, index of extension and depth of proteolysis, diacetyl formation, texture, rheological properties, color before and after melting, formation of free oil and melting capacity of the cheeses. The CN/G ratio of milk was the variable that most influenced the composition of the samples. The curd cooking temperature exerted greater influence on the moisture of the cheeses, which varied from 38.32% to 46.51%. In general, the ¿coalho¿ cheese showed high pH (6.20 to 6.47) and low acidity (0.10% to 0.15%). There was a significant increase in cheese yield when the CN/G ratio in milk was lower than 0.65. The CN/G ratio of milk and curd cooking temperature did not significantly influence the pH, acidity and melting capacity during refrigerated storage. However, the extent and depth of proteolysis and the formation of diacetyl and free oil were significantly affected by the CN/G ratio of milk and curd cooking temperature. Despite the statistical significance, the variation of extension and depth of proteolysis was small. Increasing the cooking temperature of the curd favored the increased levels of the diacetil. There was an increase in free oil formation at low ratios of CN/G and high cooking temperatures of the curd. The color of the ¿coalho¿ cheese before and after melting was quite similar, with little variation over time. A direct correlation between the hardness, maximum tension and tension in the rupture was observed, and these values were higher when the ratio CN/G of the milk and the cooking temperature of the curd was higher than 0.9 and 57° C, respectively, and the cheeses showed lower moisture than 40%. The ¿coalho¿ cheeses presented very similar values of hardness, chewiness, fracture stress maximum stress and elastic modulus despite the significant differences between the samples. The variation in CN/G of milk and the cooking temperature of the curd did not result in significant differences in the elasticity, cohesiveness and strain of the cheeses. It is probable that the high pH and high micelar calcium content of the cheese favored protein interactions, resulting in equally cohesive and elastic cheese. The creep test showed that the instantaneous compliance (J0,) retarded compliance (J1) and Newtonian viscosity (?) were not significantly affected by the ratio CN/G in milk and cooking temperature of the curd. There was an increase in J0 and J1 and ? decrease with storage time, probably due to proteolysis, although limited, which contributed to slightly decrease the rigidity of the cheese. In general, rheological properties and texture were little affected by cold storage. The rheological properties and texture were not affected by cold storage. In general, there was better acceptance by consumers for cheeses with more intense brownish, with inner softness and crispness. The panelists reported that they certainly would buy or probably buy the cheese, regardless of the ratio CN/G milk and cooking temperature of the curd. Since the ratio CN / G in milk and cooking temperature of the mass exerted little or no influence on the physico-chemical and functional properties of cheese curd, and these characteristics remained almost stable over the 90 days of refrigerated storage, the choice the optimal conditions of these variables can be made based on the manufacture yield adjusted to be value compared with CN/G less than 0.65 to obtain a high yield manufacturing of cheese curds with good acceptability / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

A região dos Andes é conhecida por sua grande diversidade genética em vegetais, sobretudo raízes e tubérculos, que apresentam elevado teor de nutrientes. A população rural da região utiliza os tubérculos como alimentos principais do consumo diário, sendo alguns deles a oca (Oxalis tuberosa Molina), o olluco (Ullucos tuberosus Caldas) e a mashua (Tropaeolum tuberosum Ruiz e Pavón), os quais apresentam cores e sabores particulares. Neste trabalho tais alimentos e suas respectivas frações amiláceas foram avaliados quanto à composição. O amido foi caracterizado quanto às propriedades físicas, físico-químicas e funcionais. As amostras obtidas em mercado local de Arequipa - Perú apresentaram diferenças significativas no rendimento de extração do amido. Quando observados por microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica, os grânulos de amido de oca apresentaram morfologia principalmente elipsoide e oval e comprimentos de até 54,30 µm. Grânulos de amido de olluco com comprimentos de até 32,09 µm apresentaram formatos elipsoide, oval, cônico, em forma de pêra e prismático. Os grânulos de amido de mashua com formas esféricas e ovais truncadas apresentaram os menores comprimentos, até 16,29 µm. O conteúdo de fósforo variou: 0,044% (oca), 0,047% (olluco) e 0,081% (mashua). A porcentagem de amilose foi de 27,60 % (oca), 26,49 % (olluco) e 27,44 % (mashua). O amido de olluco apresentou menor poder de intumescimento, formando géis mais opacos e menos duros. Os três amidos mostraram a mesma estabilidade quando mantidos sob refrigeração e apresentaram elevada sinérese sob temperaturas de congelamento, com variação de 40,28% até 74,42 % para amido de olluco. Os amidos apresentaram fácil cozimento, com elevados picos de viscosidade. Estas baixas temperaturas de gelatinização e a elevada estabilidade durante a refrigeração fazem destes amidos matérias-primas apropriadas para uso em diversos produtos e formulações que requeiram temperaturas brandas de processamento e que prescindam de congelamento. / The Andean region is known for its great genetic diversity in plants, especially roots and tubers, which have a high nutrient content. The rural population on the region consumes them as staple food daily. Oca (Oxalis tuberosa Molina), olluco (Ullucos tuberosus Caldas) and mashua (Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pavón) are the most consumed which are characterized by distinct colors and flavors. In the present work, these foods and their starchy fractions were evaluated in relation to its composition. Starch physical, physical-chemical and functional properties were characterized. Samples obtained from a local market in Arequipa - Peru showed significant differences in starch extraction yield. When observed by scanning electron microscopy and optical microscopy, oca starch granules showed morphology mainly ellipsoidal and oval, with sizes up to 54.30 µm. The olluco starch granules had sizes up to 32.09 µm with ellipsoid, oval, conical, pear-shaped and prismatic shapes. Mashua starch granules with spherical and oval truncated shapes showed smaller dimensions up to 16.29 µm. The phosphorus content varied: 0,044% (oca), 0,047% (olluco) and 0,081% (mashua). The percentage of amylose was 27.60 % (oca), 26.49 % (olluco) and 27.44 % (mashua). Olluco starch showed lower swelling power forming gels more opaque and less hardness. The three starches exhibited the same stability when kept under refrigeration and showed higher syneresis under freezing temperatures, with a variation of 40,28 % to 74.42 % for olluco starch. The results showed easy cooking starches with high peak viscosity. These low temperatures of gelatinization and high stability during the refrigeration make these starches suitable for use in various products and formulations that require milder processing temperatures but without freezing.

Orientadores: Yoon Kil Chang, Fernanda Paula Collares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T18:14:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Weber_FernandaHart_D.pdf: 1110453 bytes, checksum: 67b945e149aca5da86d8e38ffac8851c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O amido é utilizado como agente gelificante na indústria de alimentos. Devido a diversidade de textura que pode ser obtida com o amido, ele é usado para produtos que vão desde sopas líquidas até pudins com consistência sólida, mas é nos produtos de panificação que adquire maior importância, por ser um componente presente naturalmente nas farinhas de cereais. A incorporação de gomas em suspensões de amido modifica as propriedades reológicas, causa aumento da viscosidade, melhora a textura e aumenta a retenção de umidade. O objetivo do presente trabalho foi estudar as interações físico-químicas que ocorrem entre o amido de milho e as gomas guar e xantana. Foram avaliadas suspensões a 10 % de amido de milho normal, amido de milho ceroso e amido de milho com alto teor de amilose, contendo goma guar e goma xantana nas concentrações de 0,15; 0,50; 0,85 e 1 %. Na tentativa de conhecer as interações foram realizadas análises térmicas, análise das propriedades de pasta, avaliação de dureza do gel, difractometria de raio-x, estabilidade à ciclos de congelamento-descongelamento, resistência à hidrólise enzimática (a-amilase) e espectrometria no infravermelho. As gomas guar e xantana modificaram as propriedades de pasta e térmicas dos amidos avaliados, as alterações verificadas foram dependentes do tipo de amido e de goma utilizados. A goma xantana conferiu maior estabilidade ao cisalhamento e ao aquecimento e reduziu a retrogradação do amido de milho normal e ainda, aumentou a entalpia de gelatinização dos amidos. As gomas aumentaram a estabilidade dos géis submetidos a ciclos de congelamento e descongelamento em proporções diferentes, a goma xantana promoveu uma redução de sinérese maior do que a goma guar. Nos géis de amido de milho normal e com alto teor de amilose armazenados sob refrigeração, a adição da goma xantana melhorou a textura e minimizou os efeitos da retrogradação. Verificou-se também, que os géis do amido com alto teor de amilose apresentaram-se mais rígidos que os demais e que a adição da concentração mínima desta goma reduziu significativamente a sua força. A goma xantana também diminuiu a dureza dos géis do amido ceroso, porém com uma intensidade menor devido à menor retrogradação verificada para este amido. Nos géis de amido com alto teor de amilose adicionados da goma guar, observou-se que não houve diminuição da dureza dos géis. A adição das gomas não alterou o padrão de difração de raio-x dos géis dos amidos estudados. Os géis do amido normal adicionados de 1 % das gomas guar e xantana foram menos hidrolisados, se comparados ao gel controle. No amido com alto teor de amilose, verificouse que a goma guar exerceu ação protetora à hidrólise, e no gel de amido ceroso essa proteção foi ocasionada pela goma xantana. Pelos espectros de absorção no infravermelho, verificou-se que as interações mais importantes entre as gomas e os amidos foram as interações de hidrogênio, visualizadas na região entre 2500 a 3650 cm-1. Mostrou-se que no gel retrogradado, o aumento da água livre foi dependente do tipo de amido e da goma, tendo respostas distintas entre eles: (i) a goma guar aumentou a água livre no amido de milho normal e com alta amilose; (ii) a goma xantana diminuiu a água livre nos amidos de milho normal, com alta amilose e ceroso. De acordo com o estudo desenvolvido, pode-se propor a hipótese de que a interação entre o hidrocolóide e o amido seja mais uma interação física (interações de hidrogênio) do que uma interação química, já que não foi verificado o aparecimento de ligações químicas diferentes nos géis dos amidos adicionados de hidrocolóides / Abstract: Starch is used as a gelling agent in the food industry. Due to the diversity of textures that can be obtained using starch, it is used in products from liquid soups to desserts with a solid consistency, however it is in bakery products that starch has the greatest importance, as it is a naturally present component of cereal flours. The incorporation of gums to starch suspensions modifies their rheological properties, increasing viscosity, improving texture and increasing moisture retention. The aim of the present work was to study the physicochemical interactions that occur between corn starch and guar and xanthan gums. Suspensions of 10 % normal, waxy and high amylose corn starch, containing guar gum and xanthan gum in concentrations of 0.15; 0.50; 0.85 and 1 % were evaluated. In a tentative to elucidate these interactions were carried out thermal analyses, pasting properties analysis, texture evaluation, X-ray diffraction, stability to freeze-thaw cycles, resistance to enzymatic hydrolysis (a-amylase) and infra-red espectroscopy. Guar and xanthan gums modified the pasting and thermal properties of the evaluated starches and these were depends of the type of starch and of the gum used. Xanthan gum increased stability to mechanical agitation and heating and reduced retrogradation of normal corn starch, and promoted a slight increase in gelatinization enthalpies of the starches. The gums increased stability to freeze and thaw processes at different levels, the xanthan gum promoted more reduced in syneresis than the gels with guar gum. In the normal and high amylose corn starch gels, stored refrigerated, the addition of xanthan gum improved texture and minimized the effects of retrogradation. It was also observed that the high amylose gels were more rigid than the others and that the addition of xanthan gum at the minimum concentration used reduced their force significantly. This gum also improved the texture of waxy corn starch gels, however, at a lower intensity due to the lower trend to retrograde verified for this starch. There were no reduction in the force of the gels prepared with high amylose starch and guar gum during storage. The addition of guar and xanthan gums to the starch gels did not modify their Xray diffraction patterns. The gels of normal corn starch with 1 % added xanthan and guar gums were hydrolyzed less when compared to the control gel. Guar gum had a protective action against hydrolysis of high amylose starch and xanthan gum protected waxy corn starch. From the infra-red absorption spectra it could be observed that the most important interactions between the gums and the starches are hydrogen bonds, visualized in the region between 2500 and 3650 cm-1, demonstrating that in the retrograded gels the increase of unbound water depends of the type of starch and of the gum, with different responses: (i) guar gum increased unbound water in normal and high amylose maize starches, however it is not detrimental to waxy maize starch; (ii) on the other hand, xanthan gum reduced unbound water in normal, waxy and high amylose maize starches / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

This thesis is focused on the attributes concept of ProCom, a component model developed within The Progress Centre for Predictable Embedded Software Systems. Attributes are pieces of information of various types and levels of abstraction associated with the ProCom entities during the development of a system. Based on the analysis of the development process envisioned by Progress, the requirements for the attributes of ProCom entities are identified, and various alternatives of realizing attributes are analyzed. The chosen solution of highly structured, multi-valued, and extensible attributes is elaborated. The thesis also consists of the design and the prototype implementation of an attribute framework realizing and proving the feasibility of the proposed concepts. The framework addresses the needs of all actors involved in working with attributes throughout the development of a system: It provides an extensible, modular GUI for viewing and editing possibly highly complex information contained in attributes, an interface for the programmatic access to attributes, and well-defined mechanisms for extending the attribute pool by new attributes, new attribute types, and means for their manipulation. The framework is integrated into the main tool supporting the Progress development, the Progress IDE. / Progress

Model-driven and component-based software engineering have been widely recognized as promising paradigms for development of a wide range of systems. Moreover, in the embedded real-time domain, their combination is believed to be helpful in handling the ever-increasing complexity of such systems design.However, in order for these paradigms and their combination to definitely break through at an industrial level for development of embedded real-time systems, both functional and extra-functional properties need to be addressed at each level of abstraction. This research focuses on the preservation of extra-functional properties. More specifically, the aim is to provide support for easing such preservation throughout the entire development process at different abstraction levels.The main outcome of the research work is a round-trip engineering approach aiding the preservation of extra-functional properties by providing code generators, supporting monitoring and analysis of code execution, and then enabling back-propagation of the results to modelling level. In this way, properties that can only be roughly estimated statically are evaluated against runtime values and this consequently allows to optimize the design models for ensuring preservation of analysed extra-functional properties. Moreover, a solution for managing evolution of computational context in which extra-functional properties are defined by means of validity analysis is provided. Such solution introduces a new language for the description of the computational context in which a given property is provided and/or computed by some analysis, enables detection of changes performed to the context description, and analyses the possible impacts on the extra-functional property values based on a precise representation of differences between previous and current version of the model.

Progress

Marama bean (Tylosema esculentum (Burch) A. Schreib) is an underutilised, drought-tolerant legume native to the drier parts of Botswana, Namibia and South Africa. The bean is comparable to soya beans in protein content and quality whereas its oil content is comparable to that of peanuts. By adding value to the marama bean through processing into protein-rich flours, its utilisation may be increased. Therefore, one of the objectives of this study was to adopt suitable low-cost processing technologies used for soya processing to produce protein-rich marama bean flours. The effect of dry heating of whole marama beans on lipoxygenase enzymes of its defatted flour was determined since oxidative rancidity catalysed mainly by lipoxygenase enzymes can reduce the shelf-life of the flour. The presence of trypsin inhibitors can affect the protein digestibility of the marama bean flour adversely. The effect of dry heating of whole marama beans on in-vitro protein digestibility and amino acid content of its defatted flour was determined. Lastly, the effect of dry heating of whole marama beans on the protein-related functional properties of the resultant defatted flour was determined. The presence of lipoxygenase iso-enzymes (L-1 and L-2) activity in marama beans was determined by a visual and spectrophotometeric method using unheated soya beans as reference. Lipoxygenase iso-enzymes (L-1 and L-2) activity was not detected in marama beans. This may possibly suggest that these lipoxygenase iso-enzymes are absent or possibly inhibited in marama beans. In an attempt to optimise dry heating to inactivate trypsin inhibitors in marama beans, whole marama beans were dry heated at 100°C, 120°C and 150°C, respectively for 20 min. Defatted flours prepared from the heated marama beans (HMF’s) were analysed for their trypsin inhibitor activity using defatted flours from unheated marama beans (UMF) and soya beans (USF) as control and reference samples, respectively. Trypsin inhibitor activity in UMF was almost four and half times higher than in USF. Dry heating of whole marama beans at 150°C/20 min significantly reduced the trypsin inhibitor activity in its defatted flour to almost zero probably due to inactivation of the trypsin inhibitor. The effect of dry heating of whole marama beans at 150°C/20 min on the physico-chemical, nutritional and protein-related functional properties of defatted marama bean flour was determined. UMF was used as a control while USF and HSF were used as reference samples. HMF had higher protein content but lower fat content than UMF. It is suggested that dry heating disrupted the lipid bodies of the marama beans allowing more oil to be expelled during coarse milling of the flour. Heating significantly reduced the L* values of marama and soya bean flours possibly due to Maillard browning reactions. Heating significantly increased in-vitro protein digestibility of marama and soya bean flours probably due to protein denaturation and inactivation of trypsin inhibitors. Heating generally decreased the amino acid contents of marama and soya bean flours possibly due to chemical modification of the amino acids. UMF and HMF can potentially be used to improve protein quality in marama-cereal composite flours, porridges and breads. Heating significantly decreased the nitrogen solubility index (NSI) and emulsifying capacity (EC) of marama and soya bean flours possibly due to protein denaturation and/or cross-linking. This may make HMF and HSF not suitable for applications in emulsion type meat products such as sausages because emulsion formation is critical during processing of sausages. Heating significantly decreased the foaming capacity of soya flour but did not have an effect on that of marama bean flour probably due to their high residual fat content which may have disrupted protein films during foam formation. UMF has a potential to be used in comminuted meat products because of its relatively high NSI, EC and OAC. The laboratory process used in this study can be modified and adopted by SME’s to produce defatted marama bean flours with potential applications in bakery and meat products and as a protein supplement in composite marama-cereal products. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2011. / Food Science / unrestricted

Os problemas ambientais provocados pelas embalagens à base de materiais sintéticos não biodegradáveis têm provocado um importante aumento nos estudos sobre filmes à base de biopolímeros. Entretanto, esses filmes têm limitações em suas propriedades, devido, sobretudo à sensibilidade a umidade relativa ambiente. Dentre as alternativas estudadas para melhorar as características desses materiais está o uso de nanopartículas, com destaque para a montmorilonita, que tem problemas de dispersão em água. Outra nanopartícula pouco usada em estudos à base de biopolímeros é a laponita, que é uma nanoargila sintética. Assim, o objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de filmes à base de biopolímeros (colágeno, gelatina e fécula de mandioca), reforçados com uma nanoargila (laponita). Foi estudado o efeito da concentração do biopolímero e da laponita, assim como o método de produção dos filmes (casting e espalhamento mecânico), além da qualidade da dispersão da nanopartícula, sobre as principais propriedades físicas dos filmes nanocompósitos, com especial interesse nas propriedades de superfície. Os filmes foram preparados pela desidratação de soluções formadoras de filmes (SFF), com 2, 4 ou 8 g de biopolímero/100 g SFF; 25 ou 30 g glicerol/100 g de biopolímero; e 0, 1,5; 3; 4,5 e 6 g laponita/100 g de biopolímero. A laponita foi dispersa em água destilada, utilizando-se ultraturrax com velocidade de agitação de 20.000 rpm, por 30 minutos. As partículas de laponita em água tiveram tamanhos menores que 50 nm. Não houve efeito da concentração do biopolímero, nem do método de produção (casting ou espalhamento mecânico) sob as propriedades de topografia superficial e físico-químicas estudadas nos filmes nanocompósitos. As análises de raios X e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier revelaram que as plaquetas de laponita estiveram esfoliadas e/ou intercaladas nos filmes, e que não houve nenhuma formação de ligação química entre as plaquetas de laponita e os biopolímeros em estudo. A presença de laponita incrementou a irregularidade superficial dos filmes, especialmente naqueles produzidos com colágeno e fécula de mandioca. Outras propriedades dos filmes nanocompósitos, tais como densidade, umidade, cor, opacidade, propriedades térmicas, propriedades mecânicas, solubilidade em água, ângulo de contato à água, isotermas de sorção e permeabilidade ao vapor de água não sofreram alterações com a presença de laponita. / The environmental problems caused by packaging based on non-biodegradable synthetic materials have lead to a significant increase in studies about biopolymer films. However, these films have limited physicochemical properties due mainly to its sensitivity to ambient relative humidity. Among the alternatives studied to improve the physicochemical properties of these materials is the use of nanoparticles, especially the montmorillonite, which has problems of dispersion in water. Another nanoparticle no so much studied in films based on biopolymers is laponite, which is a synthetic nanoparticle. Thus, this these aims to development and characterize films based on biopolymers (collagen, gelatin and cassava starch), with a nanoparticle (laponite). The effects of biopolymer and laponite concentrations were studied, as well as, the film production method (casting and spreading), besides the quality of laponite dispersion and its relationship with the physicochemical properties of the films were investigated, with special interest on the surface properties. The films were produced by the dehydration of filmogenic-forming solutions (FFS), with 2, 4 or 8 g of biopolymer/100 g FFS; 25 or 30 g glycerol/100g of biopolymer; and 0, 1.5, 3, 4.5 and 6 g of laponite/100g of biopolymer. The laponite was dispersed in water using ultraturrax, at 20,000 rpm, for 30 minutes. The laponite particles in water had sizes smaller than 50 nm. There was not effect of biopolymer concentration and film production method (casting or spreading) on the surface and physicochemical properties studied in the nanocomposite films. X-ray analysis and Fourier transform infrared spectroscopy revealed that laponite platelets were exfoliated and/or intercalated in the films, and that there were no formed chemical bonds between laponite platelets and the biopolymers studied. The presence of laponite increased the surface irregularity of the films, especially in those produced with collagen and cassava starch. Other properties in the nanocomposite films, such density, moisture content, color, opacity, thermal properties, mechanical properties, water solubility, water contact angle, sorption isotherms and water vapor permeability were not altered by the presence of laponite.

A oxidação é um método que visa a modificação do amido por agentes oxidantes diversos, introduzindo grupamentos funcionais e realizando cisão das ligações glicosídicas. Seus objetivos são reduzir a viscosidade do polissacarídeo, elevar a transparência da pasta e limitar sua retrogradação. O objetivo do presente estudo foi modificar os amidos de milho com diferentes teores de amilose e o amido de mandioca pelo tratamento com ozônio e também caracterizar as amostras oxidadas quanto às características moleculares, estruturais e funcionais, correlacionando-as entre si. O processo de oxidação foi efetivo em alterar diversas propriedades e funcionalidades dos amidos estudados, contudo de modos distintos para as diferentes fontes. Tais diferenças decorrem da composição e estrutura granular peculiares de cada um, promovendo diferentes taxas de degradação das lamelas amorfas e cristalinas e da presença de grupos carboxilas. A oxidação pelo ozônio nas condições estudadas reduziu a viscosidade apenas do amido de milho normal; no caso dos amidos de milho ceroso e de mandioca, a viscosidade foi ligeiramente aumentada. O amido de milho de alta amilose não apresentou viscosidade nas condições de analisadas pelo Rapid Visco Analyser, tanto antes como após a oxidação. O setback foi reduzido pelo processo oxidativo com o ozônio para os três amidos, tornando-os mais estáveis. A oxidação aumentou a claridade de pasta de todos os amidos. A ozonização também causou alterações no amido de milho ceroso e no de mandioca, de modo a proporcionar capacidade de expansão no forno, em índices próximos àqueles de amostras comerciais de polvilho azedo. Os demais amidos não se expandiram significativamente. A propriedade de expansão no forno foi afetada principalmente pela variação de entalpia de gelatinização dos amidos, mas também pelos teores de carboxilas e de carbonilas, fator de inchamento, quebra de viscosidade, setback, cristalinidade relativa e tamanho das cadeias ramificadas de amilopectina (cadeias B2 e B3 e tamanho médio). O uso do ozônio, portanto, poderá ser útil nesta modalidade de modificação dos amidos e, em especial para o amido de mandioca ou de milho ceroso, capacitando-os para a expansão no forno, o que poderia gerar produtos panificáveis mais padronizados do que os obtidos pelo polvilho azedo, ou sem as consequências da oxidação por métodos químicos mais agressivos, como o uso do hipoclorito de sódio. / Oxidation is a method which aims the starch modification by various oxidizing agents, introducing functional groups and performing the cleavage of glycosidic linkages. Its objectives are to reduce the polysaccharides viscosity, raising the transparency paste and minimizing retrogradation. The aim of this study was to modify the corn starch with different levels of amylose and the cassava starch using ozone and also to characterize the samples oxidized as the molecular, structural and functional characteristics, relating them with each other. The oxidation process was effective changing several properties and features of the studied starches, however, in different ways for the different sources. These differences come from having starches different composition and granular structure, providing different rates of degradation of amorphous and crystalline lamellae and the presence of carbonyl groups, and carboxyl formed. A reduction in viscosity was observed for the normal corn starch after oxidation, and an increase for the waxy maize and cassava starches. The high amylose corn starch showed no viscosity by Rapid Visco Analyser, before or after oxidation. The setback was reduced by the oxidation process with ozone for the three starches, rendering them more stable. Oxidation by ozone under the conditions studied increased paste clarity of all starches. Ozonation caused changes in the waxy corn and cassava starches, providing baking properties, in indices close to those of commercial samples of sour cassava starch. The other starches are not expanded significantly in the oven. The baking property was mostly affected by enthalpy of gelatinization of starches, but also by carboxyl and carbonyl contents, swelling factor, breakdown, setback, relative crystallinity and size of amylopectin branched chains (B2, B3 and medium size). So, the use of ozone may be useful in this starch modification modality, and in particular for cassava or waxy maize starches, enabling the expansion in oven, which could generate more standardized baking products than those obtained by sour cassava starch, or without consequences of oxidation using more aggressive chemical methods, such as sodium hypochlorite.