This study investigated the nutrient quality of different millet types in their whole and decorticated forms. The documentation on the nutrient composition of millets suggested that they are rich in unsaturated fatty acids, phenolic acids and insoluble dietary fibre. The nutrient composition and in vitro starch digestibility varied widely among the different millet types. Decortication leads to a significant loss in nutrients, however the percent decrease depends on the millet type. The change in expected glycemic index after decortication was not very high except for kodo millet. The second part of the study evaluated the effect of parboiling on the decortication yield and nutritional quality of millets. Parboiling method used for pearl and proso millets increased the yield of decorticated millets by 28-35%. Parboiling significantly altered the nutrient composition and in vitro digestibility of millet products. Porridge and steam-cooked couscous prepared from parboiled millets showed lower in vitro starch and protein digestibility when compared to native millets products. Significant increases in the resistant starch and phenolic acids were also observed in the millet products from parboiled grains. The study demonstrated that parboiling may be an effective way of improving decortication yield without deteriorating nutritional quality of millets.

Master of Science / Department of Grain Science & Industry / Yong-Cheng Shi / The objective of this study was to systematically understand the changes of rice during the parboiling process. Isolated rice starch, milled rice and paddy rice kernels of the same variety (18% amylose) were examined after steeping at temperatures (60-75 oC) below and above the onset of rice starch gelatinization temperature for different durations in 66.7% water. Changes in gelatinization temperatures were greater for isolated starch ˃> milled rice ˃ paddy rice. Annealing above samples’ original To caused partial gelatinization, loss of crystallinity, and birefringence as determined by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and light microscopy. However, starch granules in milled rice and paddy rice, which were surrounded by non-starch components, maintained their granule integrity. Scanning electron microscopy (SEM) revealed morphological differences between starch granules within native and steeped rice kernels. Steeped kernels had denser structures than native kernels, as determined by high resolution X-ray microtomography. Rice starch granules and kernel characteristics were altered significantly during steeping and changes in isolated starch differed from those inside the rice kernels. To study the changes during the steaming process, the morphology of the rice kernel and starch granules within the kernel were examined immediately after heating at110oC for 20 min. Starch was completely gelatinized as determined by DSC and XRD, indicating the disruption of all short-range crystallinity of starch in parboiled rice. However, SEM showed intact starch granules and light microscopic images showed starch granules embedded in the rice kernel. Interestingly, these granules displayed Maltese cross patterns. For the first time, we demonstrated that starch granules were birefringent and showed the Maltese cross but were not crystalline.

O arroz (Oryza sativa L.) é consumido principalmente na forma polida, porém uma alternativa nutricionalmente melhor seria o arroz integral, que contém ao redor de 10% de farelo, rico em micronutrientes e compostos bioativos. Dentre esses destacam-se a vitamina E e &#947;-orizanol, aos quais se atribuem diversos efeitos benéficos à saúde. A literatura descreve vários estudos relacionados à presença desses compostos no arroz integral, porém pouco se sabe a respeito da sua estabilidade com o armazenamento, a parboilização e a cocção caseira. Pelo fato do arroz integral apresentar curta vida de prateleira, uma alternativa para aumentar o prazo para o consumo é o emprego da parboilização. A parboilização, que consiste em um processo hidrotérmico, provoca alterações estruturais no amido do grão e a literatura é controversa no que diz respeito à diminuição da digestibilidade do amido e consequentemente à redução do índice glicêmico (IG). Este trabalho teve como objetivos: avaliar os efeitos da parboilização sobre a disponibilidade do amido por meio da cinética de hidrólise do amido estimando o índice glicêmico (IG) em cultivares de arroz integral com diferentes teores de amilose; analisar o efeito da parboilização, do armazenamento por seis meses e da cocção caseira do arroz integral sobre a estabilidade dos compostos bioativos, e correlacionar os compostos bioativos com a atividade antioxidante do arroz, antes e após o processamento. Foram analisadas 36 amostras pertencentes a diferentes cultivares selecionadas de arroz integral e parboilizado integral das safras de 2007 e 2008 e outras três amostras de arroz integral e parboilizado integral, adquiridas no comércio local da cidade de São Paulo. A partir do índice de hidrólise (IH) in vitro, foi estimado o IG. A vitamina E e o &#947;-orizanol foram extraídos com metanol, separados por CLAE-fase reversa e quantificados por curvas padrão correspondentes. A atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos de DPPH&#8226; e ORAC. Foi verificado que a disponibilidade do amido de todas as amostras de arroz foi pouco afetada pela parboilização nas condições empregadas de modo que os IH permaneceram similares aos das amostras não parboilizadas. As amostras com teor intermediário de amilose apresentaram os menores IH (p<0,05). O IG estimado nas amostras cruas e parboilizadas foi cerca de 80%, tanto nas cultivares de arroz selecionadas quanto nas amostras comerciais e não foi observada alteração com o processamento. Com relação aos compostos bioativos, os teores de vitamina E e &#947;-orizanol no arroz integral cru foram, em média de 25 e 188mg/kg, respectivamente. A vitamina E foi sensível ao processo de parboilização, ao armazenamento e à cocção, com perdas de 50% ou mais, em relação à concentração no grão integral in natura. Já o &#947;-orizanol mostrou-se mais estável frente a qualquer tratamento, com perda de no máximo 20% da sua concentração inicial. A maior correlação entre a concentração de compostos bioativos e atividade antioxidante foi encontrada para a vitamina E. / Rice (Oryza sativa L.) is consumed mostly in the milled form. However, due to its content of bran, vitamin E and &#947;-oryzanol, the intake of brown rice has been recommended. Although previous studies ascribed some important health benefits related to these brown rice\'s compounds, information regarding the effect of cooking, storage and parboiling on these substances remains to be elucidated. Rice parboiling is a hydrothermal process consisting of soaking, heating and drying that provide technological and nutritional benefits to the consumer. Until now, if parboiling process decreases the starch digestibility and consequently reduces the glycemic index (GI) is unclear. The objectives of the present study were: to evaluate the effect of the parboiling process on starch digestibility through a GI estimation by the kinetics of starch hydrolysis in rice cultivars with different levels of amylose; to analyze the effect of traditional parboiling, cooking and storage for six months on the stability of bioactive components as well as to correlate the content of bioactive components of rice with its antioxidant activity before and after parboiling. Thirty-six samples of brown rice and parboiled brown rice harvested in 2007 and 2008 were analyzed. In addition, three commercial cultivars of both brown and parboiled brown samples from local market that were obtained in São Paulo were also studied. The glycemic index (IG) was estimated from the hydrolysis index (IH). Vitamin E homologues and &#947;-oryzanol were extracted simultaneously with methanol and analyzed by HPLC-RP/UV and fluorescence detection in a single run. Peak areas were converted to the corresponding by the standards of &#945;- and &#947;-tocopherol, &#945;- and &#947;-tocotrienol and &#947;-oryzanol. The antioxidant capacity was evaluated by both, DPPH&#8226; and ORAC methods. The results indicated that starch digestibility from all rice samples was little affected by parboiling under the conditions employed in the present study. Samples with intermediate amylose content had the lowest HI (p <0.05). The estimated GI in raw and parboiled samples was 80% in all rice cultivars selected and in commercial samples as well. The parboiling showed no effect on GI. The total tocols and &#947;-orizanol contents in raw rice were 25 and 188 mg/kg, respectively. The vitamin E homologues were the most affected by parboiling, storage and cooking than &#947;-oryzanol with a decrease of 50% or more when compared to the raw grain. However, &#947;-oryzanol was more stable during either treatment with 20% loss of when compared to raw rice. The most significant correlation between the concentration of bioactive compounds and antioxidant activity was found for vitamin E.

O arroz (Oryza sativa L.) integral é rico em compostos fenólicos livres e conjugados (solúveis) e ligados (insolúveis). Atribui-se a estas substâncias propriedades benéficas à saúde humana devido à elevada ação antioxidante. Porém, pouco se conhece sobre o efeito do ambiente e de processos tecnológicos como a parboilização sobre os seus teores. Este trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade nos teores de compostos fenólicos solúveis e insolúveis em arroz integral em função da região de plantio e safras. Avaliou-se também o efeito da parboilização nos fenólicos e sua atividade antioxidante. Fez parte do escopo desta pesquisa analisar a composição química de 9 amostras de arroz integral e compará-la ao arroz parboilizado integral, e com isso contribuir com dados para tabelas de composição de alimentos. Foram analisadas 54 amostras de arroz integral fornecidas pela Epagri/Estação Experimental de Itajaí, pertencentes a três cultivares comerciais, produzidas simultaneamente em três regiões do Estado de Santa Catarina por diferentes produtores em sistema irrigado e colhidas nas safras de 2007/2008 e 2008/2009. Todas as amostras referentes à safra 2007/2008 foram analisadas antes e após a parboilização. Os compostos fenólicos solúveis foram extraídos com EtOH 80% e os insolúveis com acetato de etila após tratamento em meio alcalino. O método espectrofotométrico de Folin-Ciocalteau foi empregado para a sua quantificação e os métodos ORAC (Oxygen radical absorbance capacity) e DPPH (1,1-difenil-2-picril-hidrazil) para avaliar a atividade antioxidante. O teor médio de compostos fenólicos totais no arroz integral foi da ordem de 1300 mg eq. ácido ferúlico/kg, sendo que a proporção de fenólicos solúveis e insolúveis foi de 55:45. As safras demonstraram ter maior influência nos teores de fenólicos do que as regiões de plantio. A parboilização ocasionou uma perda média de 32% dos compostos fenólicos totais, sendo a fração solúvel a mais afetada pelo processo. O teor médio de fenólicos insolúveis nas 27 amostras não sofreu alteração pela parboilização, apesar de variações individuais. Os métodos de DPPH e ORAC foram igualmente adequados para avaliar a atividade antioxidante dos extratos de arroz, antes e após a parboilização. No arroz não parboilizado a atividade antioxidante se deve majoritariamente aos fenólicos solúveis, enquanto no arroz parboilizado, as duas frações, solúvel como insolúvel, contribuíram quase equitativamente com a capacidade antioxidante. Os compostos fenólicos apresentaram forte correlação com a atividade antioxidante pelas metodologias de DPPH e ORAC. O arroz integral e o arroz parboilizado integral apresentaram similaridade em relação à composição química. / Brown rice (Oryza sativa L.) is rich in phenolic compounds which, from an analytical point of view, may be found in free, conjugated (soluble) and bound (insoluble) forms. These substances are known for their potential benefits in the prevention of oxidative stress-related diseases. However, the effects of technological processes, such as parboiling, on these compounds and their antioxidant capacity are yet unknown. The objective of this study was to evaluate the variability of phenolic compounds and their fractions (soluble and insoluble), as well as their antioxidant activity, in three economically attractive rice cultivars from different planting regions and harvest periods. Furthermore, the effect on these substances by the parboiling process of brown rice was also investigated. In addition, the chemical composition of nine samples of brown rice and parboiled brown rice were determined in order to contribute to food composition data tables. Fifty four brown rice samples of three commercial cultivars, provided by Epagri/Itajaí Experimental Station, were cultivated simultaneously with irrigation system by different producers in three regions of Santa Catarina and harvested in 2007/2008 and 2008/2009. Twenty seven samples, from the first harvest, were analyzed before and after parboiling. Soluble phenolic compounds were extracted with EtOH 80% and bound phenolics were released by NaOH, then extracted with ethyl acetate. The Folin-Ciocalteu spectrophotometric method was applied to quantify phenolic compounds, while antioxidant activity was measured by the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay and by the 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging method. The average content of total phenolic compounds in non-parboiled brown rice was approximately 1300 mg eq. ferulic acid/kg, while the ratio between soluble and insoluble fractions was 55:45. The period of harvest had greater influence on the phenolic contents than cultivation area. The parboiling process decreased on about 32% the mean soluble phenolic content, while insoluble compounds were not affected, despite individual variations with gains and losses. Both, the ORAC and DPPH methods used to evaluate antioxidant activity, were equally suitable to assess parboiled and non-parboiled rice extracts. In non-parboiled rice antioxidant capacity was mainly due to soluble phenolics, while in parboiled rice both soluble and insoluble fractions contributed almost equally. Correlation coefficients between soluble phenolics and antioxidant activity were high for both DPPH and ORAC methods. Moreover, chemical composition was similar between parboiled and non-parboiled brown rice.

O arroz (Oryza sativa L.) integral é rico em compostos fenólicos livres e conjugados (solúveis) e ligados (insolúveis). Atribui-se a estas substâncias propriedades benéficas à saúde humana devido à elevada ação antioxidante. Porém, pouco se conhece sobre o efeito do ambiente e de processos tecnológicos como a parboilização sobre os seus teores. Este trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade nos teores de compostos fenólicos solúveis e insolúveis em arroz integral em função da região de plantio e safras. Avaliou-se também o efeito da parboilização nos fenólicos e sua atividade antioxidante. Fez parte do escopo desta pesquisa analisar a composição química de 9 amostras de arroz integral e compará-la ao arroz parboilizado integral, e com isso contribuir com dados para tabelas de composição de alimentos. Foram analisadas 54 amostras de arroz integral fornecidas pela Epagri/Estação Experimental de Itajaí, pertencentes a três cultivares comerciais, produzidas simultaneamente em três regiões do Estado de Santa Catarina por diferentes produtores em sistema irrigado e colhidas nas safras de 2007/2008 e 2008/2009. Todas as amostras referentes à safra 2007/2008 foram analisadas antes e após a parboilização. Os compostos fenólicos solúveis foram extraídos com EtOH 80% e os insolúveis com acetato de etila após tratamento em meio alcalino. O método espectrofotométrico de Folin-Ciocalteau foi empregado para a sua quantificação e os métodos ORAC (Oxygen radical absorbance capacity) e DPPH (1,1-difenil-2-picril-hidrazil) para avaliar a atividade antioxidante. O teor médio de compostos fenólicos totais no arroz integral foi da ordem de 1300 mg eq. ácido ferúlico/kg, sendo que a proporção de fenólicos solúveis e insolúveis foi de 55:45. As safras demonstraram ter maior influência nos teores de fenólicos do que as regiões de plantio. A parboilização ocasionou uma perda média de 32% dos compostos fenólicos totais, sendo a fração solúvel a mais afetada pelo processo. O teor médio de fenólicos insolúveis nas 27 amostras não sofreu alteração pela parboilização, apesar de variações individuais. Os métodos de DPPH e ORAC foram igualmente adequados para avaliar a atividade antioxidante dos extratos de arroz, antes e após a parboilização. No arroz não parboilizado a atividade antioxidante se deve majoritariamente aos fenólicos solúveis, enquanto no arroz parboilizado, as duas frações, solúvel como insolúvel, contribuíram quase equitativamente com a capacidade antioxidante. Os compostos fenólicos apresentaram forte correlação com a atividade antioxidante pelas metodologias de DPPH e ORAC. O arroz integral e o arroz parboilizado integral apresentaram similaridade em relação à composição química. / Brown rice (Oryza sativa L.) is rich in phenolic compounds which, from an analytical point of view, may be found in free, conjugated (soluble) and bound (insoluble) forms. These substances are known for their potential benefits in the prevention of oxidative stress-related diseases. However, the effects of technological processes, such as parboiling, on these compounds and their antioxidant capacity are yet unknown. The objective of this study was to evaluate the variability of phenolic compounds and their fractions (soluble and insoluble), as well as their antioxidant activity, in three economically attractive rice cultivars from different planting regions and harvest periods. Furthermore, the effect on these substances by the parboiling process of brown rice was also investigated. In addition, the chemical composition of nine samples of brown rice and parboiled brown rice were determined in order to contribute to food composition data tables. Fifty four brown rice samples of three commercial cultivars, provided by Epagri/Itajaí Experimental Station, were cultivated simultaneously with irrigation system by different producers in three regions of Santa Catarina and harvested in 2007/2008 and 2008/2009. Twenty seven samples, from the first harvest, were analyzed before and after parboiling. Soluble phenolic compounds were extracted with EtOH 80% and bound phenolics were released by NaOH, then extracted with ethyl acetate. The Folin-Ciocalteu spectrophotometric method was applied to quantify phenolic compounds, while antioxidant activity was measured by the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay and by the 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging method. The average content of total phenolic compounds in non-parboiled brown rice was approximately 1300 mg eq. ferulic acid/kg, while the ratio between soluble and insoluble fractions was 55:45. The period of harvest had greater influence on the phenolic contents than cultivation area. The parboiling process decreased on about 32% the mean soluble phenolic content, while insoluble compounds were not affected, despite individual variations with gains and losses. Both, the ORAC and DPPH methods used to evaluate antioxidant activity, were equally suitable to assess parboiled and non-parboiled rice extracts. In non-parboiled rice antioxidant capacity was mainly due to soluble phenolics, while in parboiled rice both soluble and insoluble fractions contributed almost equally. Correlation coefficients between soluble phenolics and antioxidant activity were high for both DPPH and ORAC methods. Moreover, chemical composition was similar between parboiled and non-parboiled brown rice.

O arroz (Oryza sativa L.) é consumido principalmente na forma polida, porém uma alternativa nutricionalmente melhor seria o arroz integral, que contém ao redor de 10% de farelo, rico em micronutrientes e compostos bioativos. Dentre esses destacam-se a vitamina E e &#947;-orizanol, aos quais se atribuem diversos efeitos benéficos à saúde. A literatura descreve vários estudos relacionados à presença desses compostos no arroz integral, porém pouco se sabe a respeito da sua estabilidade com o armazenamento, a parboilização e a cocção caseira. Pelo fato do arroz integral apresentar curta vida de prateleira, uma alternativa para aumentar o prazo para o consumo é o emprego da parboilização. A parboilização, que consiste em um processo hidrotérmico, provoca alterações estruturais no amido do grão e a literatura é controversa no que diz respeito à diminuição da digestibilidade do amido e consequentemente à redução do índice glicêmico (IG). Este trabalho teve como objetivos: avaliar os efeitos da parboilização sobre a disponibilidade do amido por meio da cinética de hidrólise do amido estimando o índice glicêmico (IG) em cultivares de arroz integral com diferentes teores de amilose; analisar o efeito da parboilização, do armazenamento por seis meses e da cocção caseira do arroz integral sobre a estabilidade dos compostos bioativos, e correlacionar os compostos bioativos com a atividade antioxidante do arroz, antes e após o processamento. Foram analisadas 36 amostras pertencentes a diferentes cultivares selecionadas de arroz integral e parboilizado integral das safras de 2007 e 2008 e outras três amostras de arroz integral e parboilizado integral, adquiridas no comércio local da cidade de São Paulo. A partir do índice de hidrólise (IH) in vitro, foi estimado o IG. A vitamina E e o &#947;-orizanol foram extraídos com metanol, separados por CLAE-fase reversa e quantificados por curvas padrão correspondentes. A atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos de DPPH&#8226; e ORAC. Foi verificado que a disponibilidade do amido de todas as amostras de arroz foi pouco afetada pela parboilização nas condições empregadas de modo que os IH permaneceram similares aos das amostras não parboilizadas. As amostras com teor intermediário de amilose apresentaram os menores IH (p<0,05). O IG estimado nas amostras cruas e parboilizadas foi cerca de 80%, tanto nas cultivares de arroz selecionadas quanto nas amostras comerciais e não foi observada alteração com o processamento. Com relação aos compostos bioativos, os teores de vitamina E e &#947;-orizanol no arroz integral cru foram, em média de 25 e 188mg/kg, respectivamente. A vitamina E foi sensível ao processo de parboilização, ao armazenamento e à cocção, com perdas de 50% ou mais, em relação à concentração no grão integral in natura. Já o &#947;-orizanol mostrou-se mais estável frente a qualquer tratamento, com perda de no máximo 20% da sua concentração inicial. A maior correlação entre a concentração de compostos bioativos e atividade antioxidante foi encontrada para a vitamina E. / Rice (Oryza sativa L.) is consumed mostly in the milled form. However, due to its content of bran, vitamin E and &#947;-oryzanol, the intake of brown rice has been recommended. Although previous studies ascribed some important health benefits related to these brown rice\'s compounds, information regarding the effect of cooking, storage and parboiling on these substances remains to be elucidated. Rice parboiling is a hydrothermal process consisting of soaking, heating and drying that provide technological and nutritional benefits to the consumer. Until now, if parboiling process decreases the starch digestibility and consequently reduces the glycemic index (GI) is unclear. The objectives of the present study were: to evaluate the effect of the parboiling process on starch digestibility through a GI estimation by the kinetics of starch hydrolysis in rice cultivars with different levels of amylose; to analyze the effect of traditional parboiling, cooking and storage for six months on the stability of bioactive components as well as to correlate the content of bioactive components of rice with its antioxidant activity before and after parboiling. Thirty-six samples of brown rice and parboiled brown rice harvested in 2007 and 2008 were analyzed. In addition, three commercial cultivars of both brown and parboiled brown samples from local market that were obtained in São Paulo were also studied. The glycemic index (IG) was estimated from the hydrolysis index (IH). Vitamin E homologues and &#947;-oryzanol were extracted simultaneously with methanol and analyzed by HPLC-RP/UV and fluorescence detection in a single run. Peak areas were converted to the corresponding by the standards of &#945;- and &#947;-tocopherol, &#945;- and &#947;-tocotrienol and &#947;-oryzanol. The antioxidant capacity was evaluated by both, DPPH&#8226; and ORAC methods. The results indicated that starch digestibility from all rice samples was little affected by parboiling under the conditions employed in the present study. Samples with intermediate amylose content had the lowest HI (p <0.05). The estimated GI in raw and parboiled samples was 80% in all rice cultivars selected and in commercial samples as well. The parboiling showed no effect on GI. The total tocols and &#947;-orizanol contents in raw rice were 25 and 188 mg/kg, respectively. The vitamin E homologues were the most affected by parboiling, storage and cooking than &#947;-oryzanol with a decrease of 50% or more when compared to the raw grain. However, &#947;-oryzanol was more stable during either treatment with 20% loss of when compared to raw rice. The most significant correlation between the concentration of bioactive compounds and antioxidant activity was found for vitamin E.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2017-03-31T13:38:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação franciene villanova.pdf: 1735262 bytes, checksum: f9a950bdf67d2961e687eac6378b79bd (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-04-13T19:48:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação franciene villanova.pdf: 1735262 bytes, checksum: f9a950bdf67d2961e687eac6378b79bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-13T19:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação franciene villanova.pdf: 1735262 bytes, checksum: f9a950bdf67d2961e687eac6378b79bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O arroz é o principal alimento para mais da metade da população mundial, principalmente nos países em desenvolvimento. O processo de parboilização consiste em três etapas adicionais ao processo convencional de industrialização do arroz, realizadas antes do descascamento: (1) encharcamento, (2) autoclavagem e (3) secagem. Embora a parboilização promova benefícios nutricionais e tecnológicos ao arroz, comparado ao arroz branco polido, o produto parboilizado é mais escuro e amarelado, o que afeta negativamente a aceitabilidade no mercado. Neste contexto, objetivou-se com o estudo avaliar a capacidade do ácido gálico, da glicina, da glutationa reduzida e da L-cisteína na inibição de reações de escurecimento em arroz parboilizado. A cor dos grãos, a composição proximal, as propriedades de pasta da farinha, a massa molecular e a complexação de proteínas, o percentual de proteína solúvel, o percentual de grãos quebrados, manchados e danificados, o tempo de cocção, o perfil texturométrico, o teor de lisina livre, o teor de mono e dissacarídeos, e o teor de 5-hidroximetil-2-furaldeído livre (HMF) foram determinados. A utilização de glicina e as concentrações de 1,0 e 2,0% de glutationa reduzida foram capazes de conferir uma coloração mais branca aos grãos parboilizados, no entanto, esses tratamentos aumentaram o percentual de grãos quebrados, a solubilidade proteica e o conteúdo de lisina livre. Além disso, estes tratamentos provocaram redução no percentual de grãos manchados e nos níveis de HMF. O tempo de cocção do arroz parboilizado tratado com glicina, independente da concentração, foi semelhante ao tempo de cocção do arroz parboilizado sem adição de inibidores. No entanto, a glutationa reduzida foi capaz de diminuir o tempo de cocção em comparação ao arroz parboilizado convencionalmente, e aumentar o percentual de grãos danificados, exceto na concentração de 2,0%. Os teores de glicose no arroz parboilizado com glicina e glutationa reduzida aumentaram, entretanto, não foram observadas alterações nos níveis de frutose e de sacarose. Desta forma, o uso de glicina é recomendável para retardar o escurecimento dos grãos e melhorar propriedades tecnológicas, no entanto, deve ser considerada em estudos futuros a avaliação sensorial destes grãos. / Rice is a staple food for over the half of the world's population, mainly in developing countries. The parboiling process consists of three additional staps to the conventional rice industrialization process, which are done prior dehusking: (1) soaking, (2) pressure steaming, and (3) drying. Although parboiling improves the nutritional and technological properties of rice, compared to polished white rice, the parboiled product is dark, yellowish, which negatively affects their consumers’ acceptability. The objective of the present study was to evaluate the ability of gallic acid, glycine, reduced glutathione and L-cysteine to inhibit browning reactions during the parboiling process of the rice. The color, the proximate composition, the flour pasting properties, the molecular mass and complexation of proteins, the percentage of soluble protein, the percentage of broken, stained and damaged grains, the cooking time, the texturometric profile, the free lysine content, the mono- and disaccharides contents, and the free 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (HMF) content were determined. The use of glycine and higher concentrations of reduced glutathione at 1.0 and 2.0% levels were able to provide a whiter color to parboiled grains. However, these treatments increased the percentage of broken grains, thr protein extractibility, and the free lysine content. Furthermore, 1.0 and 2.0% levels of glycine and reduced glutathione treatments caused a reduction in the percentage of stained grains and HMF levels. The cooking time of parboiled rice treated with glycine, independent of concentration, was similar to the cooking time of parboiled rice without anti-browning. However, reduced glutathione decreased the cooking time of rice compared to rice parboiled without anti-browning of ati-browning agent, and increased the percentage of damaged grains, except at the 2.0% concentration. Glucose content in parboiled rice with glycine and reduced glutathione increased. However, no changes were observed in fructose and sucrose levels. Thus, the use of glycine is recommended to retard the browning of the grains and improve technological properties. However, the sensorial evaluation of these grains should be considered in future studies.

Submitted by Carla Ferreira (carlaferreira66@gmail.com) on 2014-07-30T15:29:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAcaO - Flavia Araujo da Fonseca (1).pdf: 4708214 bytes, checksum: b5ca7b2d93403cf243f69a959f3e4ecd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-30T15:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAcaO - Flavia Araujo da Fonseca (1).pdf: 4708214 bytes, checksum: b5ca7b2d93403cf243f69a959f3e4ecd (MD5) Previous issue date: 2009-11-16 / CAPES / The technique of parboiling represents more than 20% of the total rice industrialized in Brazil, and that this portion is increasing need for improvements in it processing. The parboiled rice is nutritional and economic advantages, and various changes that this process causes the grain are linked to the techniques employed. Inefficiencies and inexperience in the actions not only negate the advantages described, such as reducing the nutritional value of cereal. Therefore, it is necessary to adjust the operational parameters to the characteristics of raw material, in order to obtain success in the process, because the isotherms of hydration depends on several factors and different for each cultivar and each bit pattern. This study aimed to establish whether there is the influence of the variable soaking (temperature and immersion time) on the quality technology (absorption rate of water content, dry solids and pH of the water immersion of soaking; index opening shell of the grains, degree of polishing, the income benefit, whole grain, defect analysis, color and test firing), chemical moisture, ash, crude proteins, crude fiber, lipids, carbohydrates, minerals and amylose content) and sensory cultivars upland rice cultivars BRS Primavera and BRS Sertaneja. For each cultivar was used a central composite rotational design (DCCR), which includes a factor of 22 over three replications at the central point and axial 4, totaling 11 treatments. As the temperature increased (mainly at the gelatinization temperature) and immersion time increased: the rate of water absorption, the rate of opening of the shell of the grains, the degree of polishing, the income benefit, income integer, the incidence of damaged grains, bananas and whole grains and translucent became easier to visualize the stained grains and chopped, the values of L *, b *, a * and ∆E *. The parboiled rice cv. BRS Primavera showed higher ash content, however the phosphorus, manganese, potassium and zinc did not change and the magnesium, calcium and copper reduced compared to white rice. For cv. BRS Folk parboiled rice had a higher content of ash, protein, fat and fiber, but the amount of manganese, potassium and zinc did not change compared to white rice. The levels of magnesium, calcium and copper reduced and phosphorus increased. The samples had grains loose and soft, higher yield and cooking time that the samples of white rice. Global acceptance of parboiled cooked values were constant between the two cultivars, ranging in scale adopted between indifferent and like moderately. / A técnica da parboilização representa mais de 20% do total do arroz industrializado no Brasil, e para que esta parcela aumente há necessidade de aperfeiçoamentos no seu processamento. O arroz parboilizado tem vantagens econômicas e nutricionais, e diversas modificações que este processo provoca no grão estão vinculadas às técnicas empregadas. Ineficiências e inexperiências nas ações não só podem anular as vantagens descritas, como reduzir o valor alimentício do cereal. Portanto, é necessário ajustar os parâmetros operacionais às características da matéria prima, para que se obtenha êxito no processo, pois as isotermas de hidratação dependem de vários fatores, sendo diferentes para cada cultivar e cada combinação binária. Este trabalho objetivou verificar se existe a influência das variáveis de encharcamento (temperatura e tempo de imersão) sobre as características de qualidade tecnológica (índice de absorção de água; teor de sólidos totais secos e pH na água de imersão do encharcamento; índice de abertura da casca dos grãos; grau de polimento, renda do benefício, rendimento de inteiros; análise de defeitos, cor e teste de cocção), química (umidade, cinzas, proteína bruta, fibra bruta, extrato etéreo, carboidratos, minerais e o teor de amilose) e sensorial das cultivares de terras altas BRS Primavera e BRS Sertaneja. Para cada cultivar foi empregado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), que inclui um fatorial de 22 mais três repetições no ponto central e 4 axiais, totalizando 11 tratamentos. À medida que aumentou a temperatura (principalmente na faixa de temperatura de gelatinização) e o tempo de imersão, aumentaram: o índice de absorção de água, o índice de abertura da casca dos grãos, o grau de polimento, a renda do benefício, o rendimento de inteiros; a incidência de grãos danificados, grãos bananas e grãos translúcidos e tornou-se mais fácil a visualização dos grãos manchados e picados; os valores de L*, b*, a* e ∆E*. O arroz parboilizado da cv. BRS Primavera apresentou maior conteúdo de cinzas, porém os teores de fósforo, manganês, potássio e zinco não alteraram e os de magnésio, cálcio e cobre reduziram em relação ao arroz branco. Para a cv. BRS Sertaneja o arroz parboilizado apresentou maior conteúdo de cinzas, proteínas, lipídios e fibra bruta, porém a quantidade de manganês, potássio e zinco não alteraram em relação ao arroz branco. Os teores de magnésio, cálcio e cobre reduziram e os de fósforo aumentaram. As amostras apresentaram grãos soltos e macios, maior rendimento e tempo de cocção que as amostras de arroz branco. A aceitação global do parboilizado cozido apresentou valores homogêneos entre as duas cultivares, variando na escala adotada, entre indiferente e gostei moderadamente.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:22:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao diva.pdf: 1969890 bytes, checksum: 57afe6fe6d99f86f8e6731ef35bc6bf4 (MD5) Previous issue date: 2009-10-19 / This work aimed the evaluation of the effect of the harvest time and the parboiling in the physical, chemical and sensory quality of the upland rice. The BRS Primavera and BRS Sertaneja were harvested on the 30th. and 47th. days after the flourishing (DAF). Parboiling processes were done with the absorption of 28 and 30% moisture, with pre-defined times. The concentration of total solids, soaking water pH, rice final moisture content in paddy, and the opening of grains were analyzed. The quality of the milling rice was explored in relation to the yield of whole grains, degrees of milling, classification of the grain defects, color evaluation, viscosity profile, gelatinization temperature, amylose content, centesimal composition and mineral content. Sensory aspects were also evaluated, among them, the texture and stickiness of the milling and parboiled cooked grains. The acceptance of the parboiled rice, and the profile of the testers. There was a significant interaction (P &#8804; 0,05) between the cultivar and the moisture content to the total solid concentration and soaking water pH. The final moisture content did not show differences (P > 0,05) in relation to the two harvest times, and the higher the soaking time, the higher the opening of grains at the parboiling process. The yield of whole grains result is higher for the cultivars harvest on the 30th. DAF than for the one on the 47th. DAF. The parboiling lessens the degree of milling, despite of the harvest time, and when it happens with delay, it rises the level of defects. The percentage of grains not gelatinised was lessened as higher the soaking time, despite of the time of the harvest and cultivar. The BRS Primavera cultivar and the treatments harvested on the 30th. DAF showed a lighter grain coloration, with no having differences (P > 0,05) between the parboiling treatments, according to the moisture content. The results of the viscosity profile showed significant differences (P &#8804; 0,05) between the processing types. There was not a significant difference for the protein content, however, to the content of lipids, ash and crude fiber the values were higher for the parboiled rice than for the milling rice. The phosphorus, potassium and copper content are present in higher amounts in the treatment of parboiled rice. The cultivars are suitable to the parboiling industry, despite the time of the harvest, and are sensory accepted, reinforcing that a strict and intense control must be done during the process / Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da época de colheita e da parboilização na qualidade física, química e sensorial do arroz de terras altas. As cultivares BRS Primavera e BRS Sertaneja foram colhidas aos 30 e 47 dias após o florescimento (DAF). Foram realizados processos de parboilização com absorção de 28 e 30% de umidade, com tempos previamente definidos. Avaliou-se a concentração de sólidos totais e pH da água de encharcamento, a umidade final do arroz em casca e o índice de abertura de grãos. A qualidade do arroz beneficiado foi explorada em relação à renda e rendimento, grau de polimento, classificação de defeitos, avaliação da cor, perfil viscoamilográfico, temperatura de gelatinização, teor de amilose, composição centesimal e teor de minerais. Aspectos sensoriais também foram avaliados, entre eles, a textura e pegajosidade dos grãos polido e parboilizado polido cozidos, e a aceitação de arroz parboilizado, bem como o perfil dos provadores. Houve interação significativa (P &#8804; 0,05) entre cultivar e teor de umidade para a concentração de sólidos totais e pH da água de encharcamento. O teor de umidade final não apresentou diferenças (P > 0,05) em relação às duas épocas de colheita, e a abertura de grãos na parboilização foi maior quanto maior o tempo de encharcamento. O rendimento de grãos inteiros é maior para as cultivares colhidas aos 30 DAF que aos 47 DAF. A parboilização diminui o grau de polimento, independente da época de colheita, e esta quando ocorre em atraso, aumenta o índice de defeitos. O percentual de grãos não gelatinizados diminuiu quanto maior o tempo de encharcamento, independente da época de colheita e cultivar. A cultivar BRS Primavera e os tratamentos colhidos aos 30 DAF apresentaram-se com coloração mais clara, não havendo diferenças (P > 0,05) entre os tratamentos parboilizados, segundo os teores de umidade. Os resultados da análise viscoamilográfica apresentaram diferenças significativas (P &#8804; 0,05) entre os tipos de processamento. Não houve diferença significativa para o teor de proteína, entretanto, para o conteúdo de lipídios, cinzas e fibra bruta os valores foram maiores para o arroz parboilizado do que para o arroz polido. Alguns minerais estão presentes em maior quantidade nos tratamentos de arroz parboilizado, tais como fósforo, potássio e cobre. As cultivares apresentam-se aptas para a indústria de parboilização, independente da época de colheita, e são aceitas sensorialmente, ressaltando-se que deve ser feito intenso controle durante o processo

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Gilberto_Arcanjo_Fagundes.pdf: 1306737 bytes, checksum: 8cb03c49262afdcafc469a68823e8112 (MD5) Previous issue date: 2010-09-22 / Rice, second most produced cereal in the world, it s important to Brazil, where it is consumed by over 90% of Brazilians. In parboiling process occurs migration of nutrients from germ and peripheral layers inside the caryopsis, higher incomes industrial, shelf life and nutritional value of grain. In the lipid fraction is found - oryzanol, a nutraceutical compound with high antioxidant activity and pharmaceutical applications, cosmetic and food industry. Significant increase in parboiled rice consumption contributes to the search for knowledge about parboiling process and benefits conferred by him. The aim of this study was to evaluate effects from industrial processing and hydratation time in parboiling on technological parameters, evaluation of nutritional quality, sensory attributes, lipid profile and -oryzanol. Were used long thin class grains, produced in the irrigation system. The oil samples were derivatized using BF3-MeOH and analyzed by gas chromatography. The -oryzanol fraction was analyzed by mass spectrometry with electronebulization (ESI). The data were analyzed by variance analysis and means compared by Tukey test at 5% significance level. The results show that parboiling causes changes in the attributes sensory, increase whole grains yields, concentrations of protein, fiber, oil and ashes in the polished grains, and firmness, chewiness and gumminess of cooked rice grains, with reduction of adhesiveness and profile whiteness. The increase of hydratation time does not change -oryzanol fraction nor lipid profile of rice oil, but promotes changes in attributes sensory, as increase in the adhesiveness and reduction in the chewiness, gumminess and firmness of cooked grains and at whiteness profile. / O arroz, segundo cereal mais produzido no mundo, é importante para o Brasil, onde é consumido por mais de 90% dos brasileiros. No processo de parboilização há migração de nutrientes do gérmen e das camadas periféricas para o interior da cariopse, aumento dos rendimentos industriais, da vida de prateleira e do valor nutritivo do grão. Na fração lipídica é encontrado o -orizanol, um composto nutracêutico de alta atividade antioxidante e com aplicações farmacológicas, cosméticas e alimentícias. O expressivo aumento no consumo de arroz parboilizado tem contribuído para a busca de conhecimentos sobre o processo de parboilização e os benefícios conferidos por ele. Objetivou-se, com o trabalho, avaliar efeitos do beneficiamento industrial e do tempo de encharcamento na parboilização sobre parâmetros tecnológicos, avaliação de qualidade nutricional, atributos sensoriais, perfil lipídico e -orizanol. Foram utilizados grãos da classe longo fino, produzidos em sistema irrigado. As amostras de óleos foram derivatizadas com BF3-MeOH e analisadas por cromatografia gasosa. A fração -orizanol foi analisada em espectrômetro de massa com ionização por eletronebulização (ESI). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. Os resultados mostram que a parboilização promove alterações nos atributos sensoriais, aumentos de rendimentos de grãos inteiros, das concentrações dos teores de proteínas, fibras, óleo e minerais nos grãos polidos, e da firmeza, da gomosidade e da mastigabilidade dos grãos cozidos, com reduções da adesividade e dos parâmetros do perfil branquimétrico dos grãos. O aumento do tempo de hidratação não altera o perfil da fração -orizanol e nem o perfil lipídico do óleo de arroz, mas promove alterações nos atributos sensoriais, como aumento na adesividade e reduções na mastigabilidade, na gomosidade e na firmeza dos grãos cozidos e nos parâmetros do perfil branquimétrico.