Thesis (Ph.D.)--Tufts University, 2001. / Adviser: David R. Walt. Submitted to the Dept. of Chemistry. Includes bibliographical references. Access restricted to members of the Tufts University community. Also available via the World Wide Web;

Orientador: Maria Regina Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T19:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_BetaniaAraujoCosmedos_D.pdf: 3332145 bytes, checksum: a5f2c537c582a4aff99c0c55902993f7 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Apesar da importância do aroma e sabor para determinar a qualidade dos vinhos, praticamente não existe nenhum estudo sobre a composição de voláteis dos vinhos nacionais. Os poucos que existem utilizam ainda coluna empacotada e outros traçam apenas o perfil sensorial dos vinhos, sem fazer correlações dos dados com qualquer outro parâmetro. No presente trabalho estudou-se 11 vinhos seco varietal Cabernet Sauvignon oriundos das principais regiões produtoras do país: Serra Gaúcha e Campanha, no Rio Grande do Sul; do Vale do Rio do Peixe, em Santa Catarina e do Vale do São Francisco, região de Pernambuco/Bahia. Foram efetuadas análises dos constituintes químicos e minerais presentes, após a homogeneização de três garrafas de vinho. Os parâmetros físico-químicos foram determinados pelos métodos clássicos e os teores dos minerais cálcio, magnésio, ferro, cobre e zinco foram analisados por absorção atômica; potássio, lítio, sódio e rubídio por emissão de chama e o fósforo por colorimetria. As características sensoriais das amostras foram determinadas pelo uso da Análise Descritiva Quantitativa através de nove provadores selecionados e treinados. As amostras foram avaliadas em quintuplicata, em 11 sessões, utilizando blocos incompletos balanceados. O teste de aceitação também foi realizado e os dados avaliados utlizando-se o Mapa Interno de Preferência. Os componentes voláteis foram extraídos em triplicata de cada garrafa de vinho, através de uma técnica de extração em fase sólida utilizando coluna Lichrolut EN e eluíção com diclorometano, conforme metodologia já validada para análise de compostos voláteis em vinho. Os contituinte voláteis foram separados por duas colunas capilares de polaridades diferentes. A identificação dos voláteis foi realizada por espectrometria de massas, além da comparação dos índices de Kovats experimentais com os valores encontrados na literatura e comparação dos espectros dos compostos com os dos padrões disponíveis. O extrato da amostra de maior aceitação foi analisado pela técnica de cromatografia gasosa-olfatometria0 para identificar a contribuição dos diferentes compostos voláteis para o aroma global do vinho. Os resultados das análises físico-químicas mostraram que todos os vinhos estavam dentro dos padrões estabelecidos pela legislação vigente, sendo que os teores encontrados de acidez volátil foram considerados elevados. Os valores de pH também foram elevados, mas tal fato é esperado quando da avaliação de vinhos Cabernet Sauvignon. A análise de minerais mostrou que os teores de potássio estavam bem acima dos encontrados em literatura. A técnica estatística multivariada de Análise de Componentes Principais, aplicada ao teor dos componentes físico-químicos e dos minerais não foi capaz de discriminar as amostras em relação à sua origem geográfica. O emprego do Mapa Interno de Preferência demonstrou que a amostra 245 (Serra Gaúcha) foi a mais aceita pela equipe, sendo caracterizada por uma forte sensação de doçura, apesar do teor de açúcares (2,65±0,05 g/L), aroma frutado e de frutas vermelhas. Os vinhos da região nordeste obtiveram uma aceitação inferior junto aos consumidores, juntamente com a amostra 512 (Serra Gaúcha). Foram identificados pela primeira vez em vinhos nacionais, 39 compostos voláteis, sendo que 13 pertenciam à classe dos álcoois, 13 à dos ésteres, 7 à dos ácidos, 2 à das lactonas, além de 3 compostos carbonílicos e 1 composto fenólico. Apesar da variação da concentração dos compostos entre as amostras, o pico correspondente aos compostos 2-metil-1-butanol e 3-metil-1-butanol foi o mais abundante para todas as amostras, seguido pelo álcool feniletílico, lactato de etila e álcool isobutírico. A amostra 245 (Serra Gaúcha), que obteve a melhor aceitação, distinguiu-se das amostras 326 e 512 (Serra Gaúcha), de menor aceitação, pela alta concentração de acetato de etila, 1-butanol, 2-metil-1-butanol concomitantemente com o 3-metil-1-butanol, hexanoato de etila, 3-metil-1-pentanol, octanoato de etila e ácido hexanóico. Uma análise olfatométrica preliminar permitiu a detecção dos compostos voláteis odoríferos presentes na amostra de maior aceitação, além de estabelecer sua contribuição para o aroma total. Acetato de feniletila, furfural, hexanoato de etila, ácido hexanóico e butírico, além de um composto não identificado foram considerados importantes para o aroma do vinho estudado / Abstract: Despite the importance of flavour in determining the sensorial quality of wines, there are only few studies concerning the volatile composition of Brazilian wines. These few studies reported only major compounds, utilizing packed columns while other researchers described only the sensorial profile of the wines, without establishing any correlation of the data with other parameters. In the present study, 11 Cabernet Sauvignon red wines from main regions of the country were analysed: Rio Grande do Sul (Serra Gaúcha and Campanha); Santa Catarina (Rio do Peixe valley) and Pernambuco/Bahia (Rio São Francisco valley). Physical-chemical parameters were determined by classic analysis and the minerals content was determined by flame absorption and flame emission methods, after homogenization of 3 wine bottles. Nine selected and trained judges, utilizing Quantitative Descriptive Analysis, determined the samples¿ sensorial characteristics. They were evaluated in fiveplicates through 11 sessions. The acceptance test was realized with 87 consumers participation and data were interpreted utilizing Internal Preference Mapping (MDPREF). The volatile compounds were extracted in triplicates from each wine bottle and Total Analysis technique was used. A Lichrolut EN cartridge was utilized and elution with dichloromethane was performed, according to an already recognized in the literature methodology for volatile compounds analysis in wine. The volatile mixture of compounds was separated by high-resolution gas chromatography, utilizing two columns with different polarity phases. The identification of volatile compounds was realized by using mass spectrometer coupled to gas chromatography, besides comparison of Kovats experimental indexes with literature values and beyond that comparison between spectral mass data of the unknowns and those of the standards. A preliminary olfatometric test was realized using two selected and trained judges, who evaluated aroma of the eluted compounds of the highest preferred sample. Results of the physical-chemical and mineral analyses indicated that all samples were within the established legal limits. The amount of volatile acids was considered high, but such a fact is expected when Cabernet Sauvignon wines are evaluated. Potassium content of the samples was higher than already reported values in literature. The use of the MDPREF demonstrated that sample 245 was the highest preferred wine, characterized by a strong perception of the sweet, fruity and red fruit aroma descriptors. The northeast wines and sample 512 obtained the lowest acceptance among consumers. Thirty-nine volatile compounds were identified by GC-MS and Kovats Indexes in Brazilian wines by the first time, of which 13 were alcohols, 13 esters, 7 acids, 2 lactones, 2 terpenes, 3 carbonyl compounds and a phenolic compound. In spite of the great variation observed among the samples, 3-methyl butanol and 2-methyl butanol peaks were the most abundant compounds, followed by phenylethyl alcohol, ethyl lactate and isobutyric acid. The previous olfatometric test applied to the extract of the most preferred wine leaded to the detection of the odoriferous volatile compounds responsible for their acceptance while determining the contribution of those compounds to the global aroma. Hexanoic acid, furfural, butanoic acid and ethyl hexanoate were considered important contributors to the aroma of this preferred sample. ACP applied to physical-chemical and mineral content of the samples was not able to discriminate different samples according to their geographical origin / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientadores: Maria Aparecida Azevedo Pereira da Silva, Maria Regina Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ciampone_Suziley_D.pdf: 1270029 bytes, checksum: 3ddff7b8b0634cc33f1e540f767dc1bf (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A aceitação dos consumidores por suco de maracujá deve-se ao seu aroma e sabor exóticos. No entanto, na etapa de concentração do suco, juntamente com a água, são também arrastados compostos voláteis responsáveis pelo aroma e sabor característicos da fruta, o que reduz a qualidade sensorial do produto final. A recuperação desses compostos ocorre quando os voláteis extraídos por arraste de vapor durante a etapa de concentração do suco, são condensados em uma solução aquosa denominada ¿water phase¿. Submetendo-se a water phase a um processo de destilação fracionada, ela pode ser concentrada, originando uma essência natural da fruta GRAS, que ao ser readicionada ao suco, aumenta sua qualidade sensorial. No entanto, a indústria de sucos tropicais no Brasil, embora produza a water phase, carece de conhecimento e tecnologia adequada para a produção de essências naturais GRAS a partir da water phase. A presente pesquisa teve por objetivo caracterizar o perfil de voláteis presentes na water phase de maracujá de empresa brasileira, e avaliar o potencial da mesma para a produção de essência natural GRAS de maracujá. Os compostos voláteis da water phase foram isolados por extração líquido-líquido (diclorometano) e identificados por cromatografia gasosa (CG) e espectrometria de massas (CG-EM). A qualidade e poder odorífero de cada volátil presente no isolado e sua possível contribuição a uma essência de maracujá foram avaliados, utilizando-se a técnica CG-olfatométrica Osme. Quatro julgadores treinados avaliaram sensorialmente o efluente cromatográfico, em três repetições; seus resultados foram integrados pelo software SCDTI, produzindo-se um aromagrama do isolado. Dos 110 picos detectados no cromatograma, 71 foram identificados, perfazendo 72% da área total. Trinta e cinco voláteis foram percebidos no efluente cromatográfico, dos quais, 60% possuíam aromas de impacto positivo para a elaboração de uma essência. Entre esses compostos, os de maior impacto odorífero no efluente cromatográfico foram: butanoato de etila (descrito como frutas vermelhas, tuttifrutti, uva); 3-hexenal (verde, grama); butanoato de metila (doce, frutal); hexanoato de etila (cítrico, frutal); acetato de hexila (verde, fruta verde); óxido de rosa (mamão, doce); hexanal (grama, mato), terpinen-4-ol (frutal, banana); hexanol (desinfetante de limão, mato). Voláteis de impacto odorífero negativo para uma essência foram também percebidos no efluente cromatográfico, tais como: isobutanol e acetato de isobutila, descritos como ¿borracha¿ e ¿fio queimado¿, assim como voláteis de notas ¿torradas¿, tais como benzaldeído e furfural, descritas como café, grão torrado e amendoim torrado. Esses resultados, assim como dados complementares gerados por ensaios exploratórios de destilação fracionada, mostraram grande viabilidade de uso da water phase como matéria-prima para a produção de essência natural de alta qualidade sensorial / Abstract: Consumers are attracted to passion fruit juice due to its exotic smell and flavor. Unfortunately, during the juice concentration, the volatile compounds responsible for the passion fruit smell and flavor are dragged along with the water, reducing the sensory quality of the concentrate. These volatile compounds can be condensed and recovered in an aqueous solution called "water phase". By submitting the water phase to a fractional distillation process, its volatiles can be concentrated, thus producing a GRAS natural fruit essence which can be added to the juice, increasing its sensory quality. In despite of being able to produce water phase, Brazilian tropical juice industries, usually lack the adequate knowledge and technology to produce GRAS natural essences. This study aimed: to characterize the profile of volatiles found in the passion fruit water phase produced by a Brazilian juice factory and, to evaluate the water phase potential for the production of a natural essence. The water phase¿s volatile compounds were isolated using a liquid-liquid extraction (dichloromethane) and identified by gas chromatography (GC) and mass spectrometry (GC-EM). Each volatile¿s aroma quality, power and possible contribution for the production of a passion fruit essence were evaluated through Osme GC-olfactometry technique. Thus, four experienced assessors evaluated the GC effluents in three replicates; their data were integrated by SCDTI software, generating an averaged consensual aromagram. Out of the 110 peaks detected in the chromatogram 71 were identified, totalizing 72% of the chromatogram total area. Thirty five volatiles were perceived in the GC effluents, 60% of which possessed pleasant fruit, floral or sweet like aromas, with predicted positive contribution for the production of a passion fruit essence. Among these compounds, those presenting the greatest aroma impact in the CG effluent were: ethyl butyrate (described as berry-like, tutti-frutti, grape); 3-hexenal (green, grass); methyl butyrate (sweet, fruity); ethyl hexanoate (citric, fruity); hexyl acetate (green, green fruit); rose oxide (sweet papaya); hexanal (grass, weeds), terpinen-4-ol (fruity, banana); hexanol (lemon scented disinfectant, weeds). Negativearoma-impact volatiles were also perceived in the CG effluent, such as: isobutanol and isobutyl acetate, described as "rubber" and "burnt wire"; as well as volatiles classified as "roasted¿ such as benzaldeyde and furfural. Combined with complementary data generated by exploratory assays involving fractional distillation, the results showed great viability of using this water phase as raw material for the production of high quality natural essences / Doutorado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Doutor em Alimentos e Nutrição

Orientadores: Maria Aparecida Azevedo Pereira da Silva, Maria Regina Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T06:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner_Roger_D.pdf: 16615627 bytes, checksum: b068e5da383032c870abd8ff386a4d07 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Os salames são produtos cárneos fermentados e desidratados/maturados apreciados mundialmente e possuem características sensoriais peculiares, principalmente envolvendo o aroma e sabor. No Brasil este produto tem conquistado sucessivos recordes em faturamento no mercado interno, registrando R$ 265,3 milhões em vendas no ano 2005. Apesar de sua importância econômica, poucos estudos envolveram o perfil de voláteis do produto brasileiro e, nenhum deles avaliou a importância odorífera dos compostos voláteis. Assim, os objetivos do presente estudo foram: otimizar as condições de isolamento dos voláteis de salame para duas técnicas diferentes, headspace dinâmico (HD) e microextração em fase sólida (SPME); a partir destes métodos, caracterizar quantitativamente (CG-DIC) e identificar (CG-EM) os voláteis das amostras de salame brasileiro; determinar o impacto odorífero dos compostos voláteis (CV) presentes na amostra mais aceita pelos consumidores, por duas técnicas de CGO, OSME e Freqüência de detecção dos odores; determinar através da ADQ, o Perfil Sensorial dos salames e verificar a aceitação destes por consumidores potenciais; e por fim, correlacionar as medidas instrumentais com as sensoriais por métodos estatísticos multivariados. Foram analisadas seis amostras de salames brasileiros de dois tipos -Italiano (SI-1, 2 e 3) e Milano (SM-1, 2 e 3)- produzidos por três grandes fabricantes. As condições ótimas de isolamento obtidas com o auxílio da metodologia de superfície de resposta para o método de HD corresponderam à 3h e 26¿ de captura a 40°C, enquanto que para o de SPME, foram 45 minutos de extração a 50°C. A representatividade do aroma original da amostra de salame obtido nas condições otimizadas por SPME (7,2) foi superior à alcançada pelo método de HD (6,4). No entanto, ambos os métodos foram eficientes para discriminar as amostras de salame através da composição de voláteis, apesar dos diferentes perfis cromatográficos. Nos dois casos, os resultados da Análise de Componentes Principais (ACP) revelaram que as amostras dos fabricantes 1 e 2 foram caracterizadas por compostos provindos principalmente da oxidação de lipídeos, da atividade proteolítica e da fermentação de carboidratos (aldeídos, ésteres, álcoois e cetonas alifáticas), enquanto que as amostras do fabricante 3 apresentaram áreas maiores dos compostos com o grupo funcional fenol e de algumas cetonas cíclicas. Adicionalmente, os salames SI-2, SM-2 e SI-3 distinguiram-se das amostras SI-1, SM-1 e SM-3, pela maior quantidade de terpenos, o que sugere um maior grau de condimentação para aquelas amostras. As análises realizadas por CG-O (OSME e Freqüência de detecção dos odores) revelaram elevada correspondência quando aplicada a um mesmo método de isolamento. Além disso, apesar das diferenças entre os métodos de isolamento empregados, foram comumente importantes para o aroma de salame tipo Italiano os compostos metilalilsulfeto, os ésteres acetato de metilpropila, butanoato de etila, 2- e 3-metilbutanoato de etila, 1-octen-3-ona, 2-ciclohexen-1-ona, 1-octen-3-ol, 2-nonanona, (E)2-octenal, linalool, ácido 3-metilbutanóico, p-guaiacol, p-creosol e 1,4-dimetoxi-2-metilbenzeno. No teste de aceitação, realizado com 96 consumidores, a amostra SM-1 apresentou maior escore de aceitação global, e juntamente com as amostras SI-1 e SI-2 formaram um segmento com a maior parte dos consumidores ajustados no Mapa Interno de Preferência. Os resultados da ADQ foram analisados em dois grupos de atributos: aparência/textura e aroma/sabor das amostras. No primeiro grupo, os atributos distribuição da gordura e tamanho dos glóbulos de gordura discriminaram as amostras em função dos tipos dos salames e a cor vermelha diferenciou os fabricantes. Já os atributos de aroma e sabor foram correlacionados com 51 compostos voláteis (SPME), selecionados pelo seu elevado poder de discriminação das amostras e importância odorífera, juntamente com as propriedades físico-químicas, por PLSR-2. Assim, as amostras do fabricante 3 foram caracterizadas por aroma e sabor de defumado, as quais mostraram elevada correlação com os compostos fenólicos e cetonas cíclicas. O salame SM-2 apresentou maior proporção de compostos provenientes da oxidação lipídica e foi fortemente correlacionado com os atributos aroma e sabor de ranço. Já as amostras SI-2 e SM-1 foram descritas com aromas ácido e de gordura e sabor de gordura, e foram correlacionadas com teores elevados de gordura e por CVs originados da oxidação de lipídeos e da degradação de proteínas e carboidratos. A amostra SI-1 apresentou elevada quantidade de ácido acético, metionol e dos compostos recentemente relatados e, ainda foi caracterizada pelo maior teor protéico. Com as mesmas variáveis, os modelos desenvolvidos para prever os escores dos atributos sensoriais mostraram ajustes adequados (r>0,9) e habilidade de previsão (erro padrão médio de 15,3%). Desta forma, este estudo proporcionou informações sobre a qualidade dos salames brasileiros, incluindo os perfis dos constituintes voláteis e sensoriais das amostras, além de determinar a importância odorífera dos voláteis da amostra mais aceita com relação ao aroma / Abstract: Dry-fermented sausages are meaty products resulting from fermentation and dehydration/ripening processes. They are produced and consumed worldwide because of their typical sensory characteristics mainly in relation to the aroma and flavor. In Brazil this product has reached successive record sales in the internal market, with a total sale of R$ 265 million during the year 2005. In spite of its increased commercialization in the country, few studies about the volatile compounds of Brazilian dried sausages were found and their odoriferous importance had not been evaluated. The aims of the present study were: to optimize the conditions for the isolation of the salami volatile compounds by two different techniques, dynamic headspace (HD) and solid phase microextraction (SPME); to characterize the volatile compounds of some Brazilian salami samples by a gas-chromatograph equipped with a flame ionization detector (GC-FID) and by massspectrometry (MS), using the optimized techniques of isolation; to determine the odoriferous impact of the volatile compounds of the most accepted sample by two olfactometric techniques, OSME and Frequency of odor detection; to determine the sensory profile of the samples by Quantitative Descriptive Analysis (QDA), verifying also their acceptability by potential consumers; and finally to correlate the instrumental and sensory data using multivariate statistic techniques. Six different Brazilian dried sausage samples of the Italian (SI-1,2,3) and Milan types (SM-1,2,3) from three important national producers were analyzed. The optimized conditions for the isolation of the volatile compounds determined with the aid of Response Surface Methodology were 3h 26¿ (trapping time) and 40°C (temperature trapping) for the HD technique and 45¿ (extraction time) and 50°C (extraction temperature) for the SPME. Evaluation of the original aroma of the sample extracted by SPME obtained a higher score (7.2) than that of the HD technique (6.4). However, both methods were efficient in discriminating the salami samples by comparison of the volatile compounds in spite of their different chromatographic profiles. The data obtained from the two methods interpreted by Principal Component Analysis revealed that the samples from producers 1 and 2 were characterized mainly by compounds arising from lipid oxidation, proteolytic activity and carbohydrates fermentation (aldehydes, esters, alcohols and aliphatic ketones). The samples from producer 3 were characterized by greater areas of phenolic compounds and by cyclic ketones. Additionally, the samples SI-2, SM-2 and SI-3 could be distinguished from the SI-1, SM-1 and SM-3 by a higher amount of terpenes, suggesting that more condiments were added to these samples. On the other hand, the analyses carried out by GC-O (OSME and Frequency) showed good agreement when applied to volatile compounds isolated by the same procedure. In spite of the different chromatographic profile obtained by the two methods, the compounds methylallylsulfide, methylpropyl acetate, ethyl butanoate, ethyl 2- and 3-methylbutanoate, 1-octen-3-one, 2-cyclohexen-1-one, 1-octen-3-ol, 2-nonanone, (E)2-octenal, linalool, 3-methylbutanoic acid, p-guaiacol, p-creosol and 1-4 dimethoxybenzene were considered important for the Italian type salami aroma by both olfactometry techniques. An acceptability test applied to 96 potential consumers showed that the SM-1 sample obtained the highest score of overall acceptability and together with the SI-1 and SI-2 samples, they formed a segment with the major part of the consumers adjusted in the Internal Preference Mapping. The QDA data were interpreted after division of the samples¿ attributes in two groups: appearance /texture and aroma/flavor. In the first group, the distribution of fat and size of fat globules discriminated the samples in terms of the salami types while the red color differentiated the producers. The attributes of aroma/flavor were correlated to 51 volatile compounds (SPME) which were selected because of their high discriminatory power in relation to the samples and the odoriferous importance, and to the physicchemical properties by PLSR-2. Thus, the samples of producer 3 were characterized by a smoke aroma/flavor and they showed a high correlation to phenolic compounds and cyclic ketones. The SM-2 sample, characterized by a high proportion of compounds arising from lipid oxidation, was strongly correlated to the aroma and flavor attributes of rancidity. The samples SI-2 and SM-1 were described by acidic and fatty aroma attributes and fatty flavor and they were correlated to high amounts of fat and also to the volatile compounds originating from lipid oxidation and from protein / carbohydrate degradation. The SI-1 sample showed high amounts of acetic acid, metionol, the recently reported compounds and total protein. Considering the same variables, the models developed in order to predict the scores of the sensory attributes of the samples showed adequate adjustment (r>0.9) and prediction ability (mean standard error of 15.3%). Thus, this study provided some information concerning the quality of Brazilian salami samples, including the volatile and sensory profiles, in addition to the determination of the odoriferous importance of the volatile compounds present in the most accepted salami aroma / Doutorado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

The roles of Ca2 + and cAMP in olfactory transduction were explored using agents which affect calcium channels and second messenger systems. These agents were applied at certain calculated final concentrations onto olfactory epithelia of urethane-anesthetized frogs (Sana PiPlens) by two-sec aerosol spray. During extracellular recording, saturated vapors of isoamyl acetate were delivered every 100 sec in 0.3 sec pulses to produce an electroolfactogram (EOG). Inorganic cations that block inward calcium currents inhibit EOG responses with the following rank order: (La3+) > (Zn2+, Cd2+) > (Al3+, Ca2+, Sr2+) > (Co2+). Application of 7.5 mM La3+ eradicates £0G's, while Ba2+ (which can carry more current that Ca2+) initially produces significant enhancement (F=43.04, p<0.001, df=19). Magnesium ion has no effect on EOG's at 7.5 mM, while 1.5 X 10"4M Ca2+ is significantly inhibitory (F=5.74; p=0.0355; df=12). Control aerosol sprays of distilled water depress EOG's by an average of 5%. The organic calcium channel antagonists diltiazem and verapamil inhibit EOG's by 17% and 36X, respectively, at a concentration of 1.5 X 10~*M. Verapamil produces significant inhibition (F=17.17; p=0.002; df=ll) at 1.5 X 10" 5 M, while the 1,4-dihydropyridine calcium channel antagonists, nicardipine and nifedipine, do not inhibit beyond 1% DMSO controls. Several calmodulin antagonists decrease EOG's, but without correlation to their anti-calmodulin potency. Application of 1.5 X 10"*M chlorpromazine and N-(6-aminohexyl)-5-chloro-l-naphthalenesulfonamide inhibit EOG's by 31% and 27%, respectively, while trifluoperazine inhibits by 23%. Dibutyryl cAMP, a lipophilic mimic of cAMP, produces 54% inhibition at 1.5 X 10" *M. Dibutyryl cGMP, cGMP, cAMP, and adenosine all decrease EOG's by less than 15% compared to distilled water controls. Forskolin, a reversible activator of adenylate cyclase, inhibits EOG's by 57% at 1.5 X 10"5M, which is significant beyond the 1% DMSO controls (F=17.17; p=0.002; df=ll). These data support the hypothesis that Ca2+ participates in olfactory transduction. Calcium ions could serve as charge carriers, second messengers, or both. Cyclic AMP could be involved with the primary excitatory process or sensory adaptation, or both.

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Crude oil causes both lethal and sublethal effects on marine organisms, but the impact upon sensory function remains unexplored. Elasmobranchs rely upon the effective functioning of their sensory systems for use in feeding, mating, and predator avoidance. The objective of this study was to test the effect of crude oil upon the olfactory and electroreceptive sensitivity of the Atlantic stingray, Dasyatis sabina. The magnitudes of the electro-olfactogram (EOG) responses were significantly depressed by 26% (Glutamic Acid) to 157% (Cysteine) for all amino acids when stingrays were exposed to crude oil. The shapes of the EOG responses when exposed to oil were also significantly different, exhibiting a more protracted response compared to un-exposed stingrays. Oil exposed stingrays exhibited a significant decrease in orientation distance to prey-simulating electric fields. This study is the first to quantify the effects of crude oil on olfactory and electrosensory sensitivity of marine predators. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2016. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

The olfactory system is important for social behaviors, feeding and avoiding predators. Detection of odorous molecules is made by odorant receptors on specialized sensory neurons in the olfactory epithelial sheet. The olfactory sensory neurons are organized into a few regions or “zones” based on the spatially limited expression of odorant receptors. In this thesis the zonal division and functional specificity of olfactory sensory neurons have been studied in the mouse. We find that zones 2-4 show overlapping expression of odorant receptors while the border between the regions that express a zone 1 and a zone 2 odorant receptor, respectively, is sharp. This result indicates that zone 1 and zones 2-4 are inherently different from each other. In cDNA screens, aimed at finding genes whose expression correlate to the zonal expression pattern of odorant receptors, we have identified a number of signaling proteins implicated in neural-tissue organogenesis in other systems. The differential expression pattern of identified genes suggests that regional organization is maintained during the continuous neurogenesis in the olfactory epithelium as a result of counter gradients of positional information. We show that the gene c-fos is induced in olfactory sensory neurons as a result of cell activation by odorant exposure. A zonal and scattered distribution of c-Fos-positive neurons resembled the pattern of odorant receptor expression and a change of odorant results in a switch in which zone that is activated. Whereas earlier studies suggest that the odorant receptors are relatively broadly tuned with regard to ligand specificity, the restricted patterns of c-Fos induction suggests that low concentrations of odorous molecules activate only one or a few ORs. Studies on olfactory detection abilities of mice with zonal-restricted lesions in the olfactory epithelium show that loss of a zone has severe effects on the detection of some odorants but not others. These findings lend support to a hypothesis that odorant receptors are tuned to more limited numbers of odorants. Regional differences in gene expression and differences in response to toxic compounds between the zones indicate that there may be differences in tissue homeostasis within the epithelium. We have found that there are differences in proliferation and survival of olfactory sensory neurons in regions correlating to receptor expression zones. Identified differences with regard to gene expression, tissue homeostasis and odorant detection show that the olfactory epithelium is divided into regions that transduce different stimulus features.

Orientador: Maria Aparecida Azevedo Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Biasoto_AlineCamaraoTelles_D.pdf: 2961321 bytes, checksum: 2144f2646383ead14df3703953f1a70a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O suco concentrado de caju apresenta grande potencial de mercado, mas tem sua receptividade prejudicada em decorrência da perda, por evaporação ou degradação, de compostos voláteis importantes para o aroma e sabor da bebida. Os objetivos desta pesquisa foram: conhecer a dinâmica da perda e formação de voláteis durante a concentração do suco de caju por evaporação, avaliar o impacto dessas alterações sobre o perfil sensorial da bebida ao longo do processo de concentração, e identificar a importância odorífera dos voláteis perdidos e formados. Suco fresco de caju (clone CCP76) foi concentrado de 10,3°Brix a 42,1°Brix em evaporador piloto tipo termo-sifão, operando em sistema fechado, com vácuo de 700mmHg e com vapor a 110oC. Ao longo do processo de concentração cinco amostras de suco foram recolhidas. Seus teores de sólidos solúveis foram de 11,8°Brix, 14,9°Brix, 20,2°Brix, 29,6°Brix e 42,1°Brix. Os voláteis do suco fresco e das cinco amostras de suco concentrado foram extraídos por método de enriquecimento dos vapores do headspace em armadilha contendo polímero poroso (Porapak®), procedendo-se duas horas de captura sob vácuo de 70mmHg, e eluição dos voláteis capturados em acetona. Os voláteis foram identificados por cromatografia gasosa-espectrometria de massas (CG-EM) e quantificados por padronização externa, utilizando-se 12 padrões de diferentes classes químicas. A importância odorífera dos voláteis presentes nos isolados do suco fresco e do suco concentrado a 42,1°Brix foi avaliada pela técnica de cromatografia gasosa-olfatometria (CG-O) Osme. O perfil sensorial do suco fresco e das cinco amostras de suco concentrado foi gerado pela técnica de Análise Descritiva Quantitativa (ADQ®). Os dados sensoriais foram analisados por ANOVA, Tukey (p=0,05) e Análise de Componentes Principais (ACP). Modelos preditivos gerados para avaliar a dinâmica da perda e formação de ésteres, terpenos, álcoois, aldeídos, cetonas e hidrocarbonetos ao longo da concentração do suco de caju, indicaram que logo na primeira etapa de concentração, quando o suco foi concentrado até 11,8°Brix, foram perdidos aproximadamente 95% dos terpenos, 85% dos ácidos e cerca de 50% das cetonas e aldeídos. Já na segunda etapa do processamento, quando a bebida foi concentrada até 14,9°Brix, foram perdidos mais de 90% dos ésteres inicialmente presente no suco fresco, 85% dos álcoois e 90% dos hidrocarbonetos. Quando o suco atingiu 20,2°Brix, o conteúdo de álcoois e principalmente de hidrocarbonetos passou a aumentar, sugerindo uma possível formação de voláteis dessas classes químicas nas etapas finais de concentração do suco. Alterações significativas no perfil sensorial ocorreram a partir da concentração do suco acima de 20,2°Brix, com destaque para o aumento na intensidade de aroma e sabor cozido, aroma e sabor passado, aroma e gosto doce e redução de aroma e sabor de caju fresco. A análise CG-olfatometrica e correlações entre os dados instrumentais e sensoriais identificaram os seguintes voláteis como marcadores potenciais da intensidade de aroma e sabor de caju fresco na bebida: isovalerato de metila, 2-metil-butanoato de etila, butanoato de etila, isovalerato de etila, hexanoato de etila, butanoato de metila, 2-metil-butanoato de metila e 2-metilene-butanoato de etila. Por sua vez, os voláteis pentanal, tolueno, salicilato de homomentila, psi-cumeno e acetato de 1-metil-hexila correlacionaram-se positivamente com intensidade dos aromas e sabores de cozido e passado no suco de caju. De um modo geral, a perda de ésteres e terpenos ao longo da concentração do suco, associada ao aumento dos níveis de hidrocarbonetos promoveu alterações drásticas no perfil sensorial do suco concentrado. Uma adequada recuperação dos terpenos e ésteres evaporados no inicio do processo de concentração, seguida da sua reincorporação ao suco processado seria uma solução para a melhoria da qualidade sensorial do suco concentrado por evaporação / Abstract: Concentrated cashew apple juice shows considerable market potential, but its acceptability is affected by the loss of volatile compounds of importance to the aroma and flavor of the beverage, due to evaporation or degradation. The objectives of this research were: understand the dynamics of the loss and formation of volatiles during the concentration of cashew apple juice by evaporative concentration, evaluate the impact of these alterations on the sensory profile of the beverage throughout the concentration process, and identify the odiferous importance of the lost and formed volatiles. Fresh cashew-apple juice (clone CCP76) at 10.3ºBrix were concentrated to 42.1ºBrix in a pilot thermo-syphon type evaporator operating in a closed system with 700mmHg of vacuum and steam at 110ºC. Five juice samples were taken throughout the concentration process and were found to contain the following soluble solids contents: 11.8°Brix, 14.9°Brix, 20.2°Brix, 29.6°Brix and 42.1°Brix. The volatiles of the fresh juice and of the five concentrated samples were extracted from the headspaces for two hours using a vapor enrichment method with a trap containing the porous polymer Porapak® under a vacuum of 70mmHg, followed by elution of the trapped volatiles into acetone. The volatiles were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and quantified by external standardization using 12 standards of different chemical classes. The odoriferous importance of the volatiles present in the isolates from the fresh juice and from that concentrated to 42.1ºBrix were evaluated by the Osme gas chromatography-olfactometry (GC-O) technique. The sensory profiles of the fresh juice and of the five samples of concentrated juice were generated by Quantitative Descriptive Analysis (QDA®). The sensory data were analyzed by ANOVA, Tukey (p=0.05) and by the Principle Component Analysis (PCA). Predictive models generated to evaluate the dynamic of the loss and formation of esters, terpenes, alcohols, aldehydes, ketones and hydrocarbons during concentration of the cashew-apple juice indicated that in the first step of concentration, when the juice was concentrated to 11.8ºBrix, approximately 95% of the terpenes were lost, 85% of the acids, about 50% of the ketones and aldehydes. In the second processing step when the beverage was concentrated to 14.9ºBrix, more than 90% of the esters initially present in the fresh juice were lost, more than 90% of the hydrocarbons and 85% of the alcohols. When the juice reached 20.2ºBrix, the content of alcohols and principally that of hydrocarbons starting increasing again, suggesting the formation of volatiles from these chemical classes in the final juice concentration steps. Significant changes in the sensory profile occurred when the juice was concentrated to 20.2ºBrix or above, highlighting increases in the cooked flavor and aroma, overripe flavor and aroma and sweet flavors and aromas, with reductions in the fresh cashew apple flavor and aroma. The GC-olfactometry analysis plus correlations between the instrumental and sensory data identified the following volatiles as potential markers of the intensity of fresh cashew apple flavor and aroma in the beverage: methyl isovalerate, ethyl 2-methyl butanoate, ethyl butanoate, ethyl isovalerate, ethyl hexanoate, methyl butanoate, methyl 2-methyl butanoate and ethyl 2-methylene- butanoate. On the other hand, the volatiles pentanal, toluene, homomenthyl salicylate, psi-cumene and 1-methyl-hexyl acetate correlated positively with the intensities of the cooked and overripe aromas and flavors of cashew apple juice. In general it can be conclude that the loss of esters and terpenes during concentration of the juice, associated with the increase in hydrocarbons resulted in drastic changes in the sensory profile of the concentrated juice. One possible solution for improvement of the sensory quality of the concentrated juice could be an adequate recovery of the terpenes and esters evaporated off at the start of the concentration process by evaporation, followed by their reincorporation into the processed juice / Doutorado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Doutora em Alimentos e Nutrição