<p>Kukuruzni plamenac,&nbsp;<em> Ostrinia nubilalis</em>Hb, je insekt umerenog klimatskog područja koji niske&nbsp; zimske temperature preživljava ulaskom u dijapauzu u stadijumu gusenice. Tokom dijapauze gusenice postaju otporne na hladnoću i sposobne&nbsp; da prežive vanćelijsko zamrzavanje telesne tečnosti.<br />Cilj ove teze je bio razumevanje mehanizama otpornosti na niske temperature gusenica&nbsp; <em>O. nubilalis </em>na ćelijskom i molekularnom nivou.<br />Istraživanja su rađena na letnjim, nedijapauzirajućim gusenicama kao i zimskim gusenicama koje su&nbsp; bile izlagane uticaju niskih temperatura u različitim periodima dijapauze. Određivan je režim telesne vode, sadržaj poliola i &scaron;ećera kao mogućih krioprotektora, kao i NMR metabolomički profili. Zbog pretpostavljene uloge atioksidativnog sistema za&scaron;tite (ADS) u procesima vezanim za otpornost na<br />hladnoću određivane su aktivnosti određenih antioksidativnih enzima kao i produkcija H₂O₂i melanina.<br />Rezultati ukazuju da je izlaganje niskim temperaturama kod dijapauzirajućih gusenica praćeno preraspodelom osmotski aktivne (OA) vode na nivou hemolimfe i masnog tela, pri čemu nivo OA&nbsp; opada u hemolimfi, a raste u masnom telu. Nivo osmotski neaktivne vode (OI) ostaje nepromenjen. Nivo glicerola je značajno veći kod dijapazirajućih u odnosu na nedijapauzirajuće gusenice, a njegov nivo se vi&scaron;estruko povećava pri izlaganju niskim temperaturama na sredini dijapauze ukazujući na njegov značaj kao glavnog krioprotektora u ovoj fazi dijapauze. Krajem dijapauze sa<br />niskim temperaturama vi&scaron;estruko se povećava nivo trehaloze, glukoze i fruktoze, a tek neznatnoglicerola.<br />NMR metabolomički profili su potvrdili značaj glicerola u otpornosti na hladnoću, ali i<br />aminokiselina alanina i prolina. U nedijapuzirajućim i dijapauzirajućim gusenicama na 5^oC registrovano je prisustvo putrescina, poznatog markera stresa, a&nbsp; njegova uloga, kao i moguća uloga njegovih daljih metabolita spermina i spermidina tek treba da se ispita. Odgovor ADS-a na niske temperature takođe je zavistan od perioda dijapauze. Na sredini dijapauze, na temperaturi od&nbsp; -3^oC, a ne i na&nbsp; -16^oC, dolazi do povećanja koncentracije H₂O_2&nbsp;i signala melanin radikala, dok aktivnost katalaze i CuZnSOD, ali ne i MnSOD, opada. Kako je glavni izvor H₂O₂mitohondrijalna MnSOD, ovaj enzim je verovatno uključen u regulaciju unutarćelijskog nivoa H₂O₂.<br />Produkcija melanina verovatno je u funkciji odbrane organizma od oksidativnog stresa zbog uklanjanja intracelularnog H₂O_2. Predpostavljamo da je temperatura od&nbsp; -3^oC ključna temperatura za pokretanje adaptivnih&nbsp; mehanizama za otpornost na hladnoću gusenica<em> O.nubilalis</em>. Promene u ADS sa izlaganjem niskim temperaturama nisu primećene na kraju dijapauze.<br />Rezultati ove teze ukazuju da je dijapauza dinamično stanje podeljeno na faze, a sama otpornost na hladnoću dobroregulisana i usklađena sa ukupnim metaboličkim potrebama tokom dijapauze.</p> / <p>&nbsp;European corn borer, <em>Ostrinia nubilalisHb</em>, is insect species of the temperate zone that survives low winter temperatures as a diapausing larva. Diapausing larvae are cold hardy and tolerate the formation of extracellular ice crystals.</p><p>The aim of this thesis was to investigate the cellular and molecular basis of&nbsp; <em>O. nubilalis </em>cold&nbsp;hardiness.</p><p>Thus, our research was focused on the non-diapausing (ND) as well as the diapausing (D) larvae that&nbsp;were exposed to low temperatures during different &nbsp;diapausal phases. Body water management,&nbsp;content of polyols and sugars as well as &nbsp;metabolomic NMR profiles, were assessed. Because of the&nbsp;possible role of the antioxidant defence system (ADS) in insects&rsquo; cold hardiness, antioxidant&nbsp;enzymes activity as well as the content of H₂O_2&nbsp;and melanin was measured.</p><p>Results showed that the exposure of diapausing larvae to low temperatures provokes exchanges of&nbsp;osmotically active (OA) body water between hemolymph and fat body. With low temperatures, OA&nbsp;water was decreased in hemolymph, increased in fat body while the content of osmotically inactive&nbsp;(OI) water was constant.</p><p>The level of glycerol was higher in diapausing compared to non-diapausing larvae, and showed 2-fold increase with the exposure to low temperatures in mid-diapause. This confirmed that glycerol is&nbsp;O.nubilalismajor cryoprotectant in mid-diapause cold hardiness. On the other hand, at the end of&nbsp;the diapause, the content of trehalose, glucose and fructose, except the glycerol, was substantially&nbsp;increased.</p><p><br />NMR metabolic profiling confirmed the importance of glycerol in diapausal cold hardiness as well&nbsp;as implied the importance of alanine and proline. In addition to this, putrescine, a well-know stress&nbsp;marker, were detected in ND and D larvae at 5^oC suggesting that its metabolites, namely sperimine&nbsp;and spermidine, can have potential role in diapause.</p><p>The ADS response to low temperatures differs during diapause timescale. In mid-diapause,&nbsp;exposure of larvae to&nbsp; -3^oC,&nbsp; but not&nbsp; -16^oC, resulted in the elevation of H₂O_2&nbsp;concentration and&nbsp;melanin radical signal. On the other hand, the activity of catalase and CuZnSOD, but not of&nbsp;MnSOD, was decreased. Since the mitochondrial MnSOD is the main source of H₂O2, this enzyme&nbsp;probably regulates the intracellular level hydrogen peroxide. Melanin probably serves as a defence&nbsp;mechanism against oxidative stress while it reduces the level of intracellular H₂O₂. Temperature of -3^oC is probably the &lsquo;trigger temperature&rsquo; for mechanism in adaptation of larvae&nbsp; <em>O.nubilalisto </em>&nbsp;cold.&nbsp;There were no changes detected in ADS during exposure to cold in the end of diapausing period.</p><p>The results of this thesis suggested that the <em>O. nubilalis</em> diapause is rather dynamic state divided into&nbsp;different phases and that the cold hardiness is highly regulated and in accordance with the current&nbsp;metabolic demands of each diapausal phase.</p>

<p>U ovom radu je obrađen postupak spontane fermentacije tradicionalnog proizvoda, fermentisanog kupusa u glavicama. U prvom delu urađena je karakterizacija domaće tradicionalne populacije Futo&scaron;ki u odnosu na uvozni hibrid Bravo. Na osnovu PCA analize i analize standardnih ocena SS fizičkih, hemijskih i senzorskih paramentara odabrani su uzorci povoljni za proces fermentacije. Proces fermentacje je obavljen na temperaturama 16-18^oC, 18-20^oC i 20-20^oC, i sa razliĉitim koncentracijama soli od 1, 1,5 i 2 %. Analizirani su fizički, hemijski, mikrobiolo&scaron;ki parametri i senzorske osobine kupusa tokom fermentacije. Metodom odzivne povr&scaron;ine sa analizom varijanse (ANOVA) modela odziva za svaki od analiziranih karakteristika i obja&scaron;njeno je koji od parametara procesa temperatura, koncentracija soli i vreme trajanja procesa ima statistiĉki značajan uticaj na formiranje matematiĉkih modela odziva, prikazanih u obliku polinoma drugog reda (SOP). Zaključeno je da Futo&scaron;ki kupus postiţe brţe zavr&scaron;nu taĉku fermentacije u odnosu na hibrid Bravo. Drugi kori&scaron;ćeni tehnolo&scaron;ki postupak u ovom radu je osmotska dehidratacija. Kupus je dehidriran u tri osmotska rastvora (vodeni rastvor natrijum hlorida i saharoze, kombinacija vodenog rastvora natrijum hlorida i saharoze i melase i melasa &scaron;ećerne repe) različitih koncentracija, na tri temperature (20&deg;C, 35&deg;C i 50&deg;C) i pri tri vremena trajanja procesa (1, 3 i 5h). Mereni i računati odzivi procesa osmotske dehidratacije bili su: sadržaj suve materije, gubitak vode, prirast suve materije i indeks efiksanosti procesa. Rezultati ispitivanja pokazuju da povećanje tehnolo&scaron;kih parametara temperature i vremena procesa, kao i koncentracije osmotskih rastvora dovode do intenziviranja prenosa mase u procesu i povećanja vrednosti odzivnih parametara procesa. Takođe, zaključeno je da tokom osmotske dehidratacije u melasi &scaron;ećerne repe dolazi do obogaćivanja kupusa nutritivnim komponentama, naročito kalijumom. Treći segment ovog rada je analiza održivosti osmotski dehidriranog kupusa pakovanog u modiifikovanoj atmosferi dve različite sme&scaron;e gasova N₂ i CO₂. Analizom hemijskih, mikrobiolo&scaron;kih i senzorskih svojstava zaključeno je da ovaj osmotski dehidriran kupus pakovan na navedeni način ima održivost od 90 dana.</p> / <p>This paper describes the process of spontaneous fermentation of traditional product, fermented whole cabbage. In the first part characterization of the local traditional type Futo&scaron;ki cabbage in relation to imported hybrid Bravo was done. Based on the PCA analysis and analysis of the standard score SS physical, chemical and sensory parameters favorable samples for the process of fermentation were selected. The process of fermentation was carried out at three temperatures: 16-18^oC, 18-20^oC and 20-20^oC, and with various concentrations of salt: 1, 1.5 and 2%. The physical, chemical and microbiological parameters, as well as sensory properties of cabbage during fermentation were analyzed. Response surface method with analysis of variance (ANOVA) model response for each of the analyzed characteristics was used and it was explained which of the process parameters (temperature, salt concentration and the duration of the process) had a statistically significant effect on the formation of mathematical models of response, presented in the form of a second order polynomial (SOP). It was concluded that Futo&scaron;ki cabbage faster achieved end point of fermentation as compared to a hybrid Bravo. Another technological method used in this investigation was the osmotic dehydration. Cabbage was dehydrated with three osmotic solutions (an aqueous solution of sodium chloride and sucrose; the combination of an aqueous solution of sodium chloride and sucrose with molasses; sugar beet molasses) of different concentrations, at three temperatures (20&deg;C, 35&deg;C and 50&deg;C) and at three times of the process duration (1, 3, and 5h). The measured and calculated responses of osmotic dehydration process were: dry matter content, water loss, solid gain and the index of efficiency of the process. Test results shown that increase of the technological parameters of temperature and time of process, as well as the concentration of osmotic solutions lead to the intensification of mass transfer in the process and increase values of response parameters of the process. Also, it was concluded that during osmotic dehydration in sugar beet molasses cabbage was enriched with nutritional components, especially potassium. The third segment of this investigation was to analyze the viability of osmotically dehydrated cabbage packaged in modified atmosphere, with two different mixtures of N₂ and CO₂. Analyzing chemical, microbiological and sensory properties it was concluded that the osmotically dehydrated cabbage packaged in this manner has the sustainability of 90 days.</p>

<p>Hemometrijskim metodama (deskriptivna statistika, analiza glavnih komponenti, ve&scaron;tačke neuronske mreže i fazi optimizacija) analizirani su rezultati procesa osmotske dehidratacije mesa srebrnog kara&scaron;a, sa ciljem unapređenja efikasnosti osmotskog tretmana i pronalaženja optimalnih tehnolo&scaron;kih parametara.<br />Osmotski tretman se odvijao u tri osmotska rastvora (vodeni rastvor natrijum hlorida i<br />saharoze, kombinacija vodenog rastvora natrijum hlorida i saharoze i melase i melasa &scaron;ećerne repe) različitih koncentracija, na četiri temperature (10&deg;C, 20&deg;C, 35&deg;C i 50&deg;C) i pri tri vremena procesa (1, 3 i 5h). Posmatrani su sledeći odzivi sistema: gubitak vode, prira&scaron;taj suve materije, povećanje sadržaja suve materije, sniženje aktivnosti vode i promena sadržaja minerala (Na, K, Ca i Mg). Karakterizacijom osmotski dehidriranog ribljeg polupoizvoda, poja&scaron;njeni su efekti osmotskog tretmana i inovatinog osmotskog rastvora na senzorne osobine, hemijski i mikrobiolo&scaron;ki profil tretiranog mesa ribe. Rezultati ispitivanja pokazuju da se primenom procesa osmotske dehidratacije povećava gubitak vode, prira&scaron;taj suve materije i sadržaj suve materije u svim uzorcima mesa srebrnog kara&scaron;a. Za sva tri osmotska rastvora, najveće vrednosti dobijene su nakon 5 časova, pri najvi&scaron;im temperaturama i u najvećim koncentracijama rastvora.<br />Povećavanjem temperature procesa, koncentracije rastvora i vremena trajanja procesa, povećan je sadržaj posmatranih minerala u tretiranom mesu ribe. Rezultati<br />ANOVA testa pokazali su da na vrednosti posmatranih odziva statistički značajno utiču<br />sva tri parametra: vreme, temperatura i koncentracija. PCA analizom procesa utvrđeno je da su pri izračunavanju prve glavne komponente najveći uticaj imale vrednosti svih odziva osim aw vrednosti, dok je ona najvi&scaron;e uticala na proračun druge glavne komponente. Iako su modeli ve&scaron;tačkih neuronskih mreža kompleksniji od modela polinoma drugog reda, mreže su pokazale bolji učinak usled visoke<br />nelinearnosti razvijenih sistema. Primenom fazi optimizacije postignute optimalne vrednosti procesnih parametara za vodeni rastvor natrijum hlorida i saharoze su bile na nižim temperaturama i nižim koncentracijama rastvora, dok su za rastvore sa melasom &scaron;ećerne repe optimalne vrednosti na maksimumima posmatranih opsega temperature i koncentracije rastvora. Procesom osmotske dehidratacije smanjen je inicijalni broj bakterija u mesu srebrnog kara&scaron;a. Hemijskim i senzorskim analizama utvrđeno je da je melasa &scaron;ećerne repe zbog svog kompleksnog nutritivnog sastava<br />povoljnije je delovala na promenu hemijskog sastava i senzorne osobine uzoraka u odnosu na druga dva rastvora.</p> / <p>Chemometric methods (descriptive statistics, principal components analysis, artificial neural networks and fuzzy optimization) were used to analyze the results of osmotic dehydration of silver crucian carp, with the aim of improving the efficiency of the osmotic treatment and finding the optimal technological parameters.<br />The osmotic treatment was carried out in three osmotic solution (aqueous sodium chloride and sucrose solution, sugar beet molasses and the combination of these two solutions) of varying concentrations, at four temperatures (10&deg;C, 20&deg;C, 35&deg;C and 50&deg;C) and at three processing times (1, 3 and 5 h). The observed system responses were: water loss, solid gain, increase in dry matter content, reduction of water activity<br />and changes in mineral content (Na, K, Ca and Mg). The characterization of dehydrated fish, explained the effects of osmotic treatment on its sensory properties, chemical and microbiological profile. Results have shown that the application of osmotic dehydration increases water loss, solid gain and dry matter content in all samples of fish meat. For all three osmotic solution, the highest values were obtained after 5h, at the highest temperatures and in the highest concentration of the solution. By increasing the process temperature, concentration and time, increased the mineral content in the fish meat. The results of the ANOVA test have shown that the values of the observed responses significantly affect all three parameters: time, temperature and concentration. PCA analysis process has found that on calculation of the first principal component all response values except aw value had the greatest impact, while aw value had the most influence on the calculation of the other major component. Although models of artificial neural network models are more complex than second order polynomial, the network showed better performance due to the high nonlinearity of the developed system. Application of fuzzy optimization obtained optimal values of the process parameters for aqueous solution of sodium chloride and sucrose were at lower temperatures and lower concentrations of the solution, while the solutions with molasses optimal values of the maxima observed ranges<br />of temperature and solution concentration. The process of osmotic dehydration has reduced the initial number of bacteria in meat silver carp. Chemical and sensory analyzes have shown that the sugar beet molasses due to its complex nutritional composition has a better effect on changing the chemical composition and sensory characteristics of the samples.</p>

<p>Termalne osobine svinjskog mesa (Longissimus dorsi) osmotski dehidratisanog u melasi &scaron;ećerne repe i svežeg svinjskog mesa praćene su metodama termalne analize: Diferencijalnom skenirajućom kalorimetrijom (DSC), termogravimetrijskom analizom (TGA), modulovanom diferencijalnom skenirajućom kalorimetrijom (MDSC). Dobijeni rezultati pokazuju postojanje novonastale proteinske osnove osmotski dehidratisanog svinjskog mesa koji je posledica smanjenja količine vode i interakcije komponenti melase s proteinima mesa. Nađeno je da osmotskom dehidratacijom dolazi do promene i pregrupisavanja preostale slobodne vode u dva oblika, &scaron;to ukazuje na mehaničko strukturne promene u interfibrilarnoj mreži i pojednostavljivanje strukture proteinske osnove. Definisani su nastali strukturni nivoi proteinske osnove: strukturni nivo vode vezane na protein tj. postojanje proteinske strukture i posle osmotske dehidratacije -strukturni nivo I; strukturni nivo mreže sa ujednačeno manjim porama tj. nivo energetski jače vezane imobilizirane -strukturni nivo II; strukturni nivo mreže sa ujednačeno većim porama tj. nivo energetski slabije vezane imobilizirane -strukturni nivo III.<br />Ispitivanjem termalnih osobina uzoraka osmotski dehidratisanog mesa sa smanjenom vlagom ( ispod 20%) nađeno je postojanje staklastog prelaza po&scaron;to je najveća količina vode vezana za čvrsti matriks. Definisani su optimalni uslovi rehidratacije osmotski dehidratisanog svinjskog mesa, te su određene Pelegove konstante rehidratacije. Nađeno je postojanje nativnih struktura proteina u osmotski dehidtiranom mesu i određeni su kinetički parametri denaturacije (Ea, kb) svežeg i osmotski dehidriranog mesa. Određen je sadržaj makroelemenata osmotski su&scaron;enog svinjskog mesa. Radi obja&scaron;njenja složenosti interakcija proteina mesa i sastojaka osmotskog rastvora melase koje se odvijaju pri dehidrataciji, kao model sistem poslužila je interakcija proteina albumina goveđeg seruma (BSA) s jonima nekih makroelemenata prisutnih u melasi.</p> / <p>Thermal properties of pork meat (Longissimus dorsi) osmotically dehydrated in sugar beet molasses and fresh pork were followed by the methods of thermal analysis: Differential Scanning Calorimertry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Modulated Differential Scanning Calorimetry (MDSC). The results indicate the existence of newly formed protein matrix as a consequence of osmotic dehydration of pork meat: reducing the amount of water and the interaction of the components of molasses and meat proteins. It has been found that changes were induced by the process of osmotic dehydration, and rearrangeement of the remaining free water in two forms. Also as a consequence of the osmotic dehydration, structural changes in the interfibrilar network and simplifying of the original structure of the meat protein matrix were occurred. A structural levels of protein matrix were defined: as structural level of the water bound to the protein, meaning the existence of protein structure and after osmotic dehydration Structural level I; a structural level with uniformly small pores in the network of formed protein matrix: energy level of more tightly immobilized water &ndash;Structural level II; and structural level of network with uniformly larger pores, energy level of lower bound immobilized water - Structural level III. By characterization of the thermal properties of the samples of osmotically dehydrated meat with reduced moisture (below 20%) the glass transition was found, as most of the water bound to a solid matrix.The optimal conditions for rehydration of dehydrated pork meat were defined, and Peleg&lsquo;s rehydration constants were obtained. It was found that the existence of the native structure of the protein in the osmotically dehydrated meat, and the kinetic parameters of protein denaturation (Ea, kb) of fresh and dehydrated meat were obtained. The content of macroelements in the osmotically dehydrated, fresh pork meat and in the sugar beet molasses were obtained. In order to explain the complexity of the interaction of meat proteins with the components of the osmotic solution -molasses that occur in the dehydration process, the model-system of the protein bovine serum albumin (BSA) interaction with the ions were implied to present simple interaction of some major elements with a protein matrix followed by DSC and ITC .</p>

<p>Ispitivan je proces osmotske dehidratacije mesa<br />svinja u tri osmotska rastvora (vodeni rastvor<br />natrijum hlorida i saharoze, kombinacija<br />vodenog rastvora natrijum hlorida i saharoze i<br />melase i melasa &scaron;ećerne repe) različitih<br />koncentracija, na tri temperature (20&deg;C, 35&deg;C i<br />50&deg;C) i pri tri vremena trajanja procesa (1, 3 i<br />5h). Mereni i računati odzivi procesa osmotske<br />dehidratacije bili su: sadržaj suve materije,<br />gubitak vode, prirast suve materije, indeks<br />efiksanosti procesa, vrednost aktivnosti vode.<br />Rezultati ispitivanja pokazuju da povećanje<br />tehnolo&scaron;kih parametara temperature i vremena<br />procesa, kao i koncentracije osmotskih rastvora<br />dovode do intenziviranja prenosa mase u<br />procesu i povećanja vrednosti odzivnih<br />parametara procesa, u oba slučaja, istostrujne i<br />protivstrujne osmotske dehidratacije.<br />Na osnovu dobijenih rezultata razvijeni su<br />modeli zavisnosti odziva procesa od<br />primenjenih tehnolo&scaron;kih parametara za<br />istostrujne i protivstrujne procese osmotske<br />dehidratacije. &ldquo;Score&rdquo; analizom određene su<br />vrednosti tehnolo&scaron;kih parametara koje su za<br />rezultat dale optimalnu efiksanost procesa.<br />U radu je ispitan enegetski bilans procesa<br />osmotske dehidratacije i upoređen sa<br />konvektivnim su&scaron;enjem, gde su se kao<br />energentski najefikasniji pokazali procesi na<br />temperaturi od 20&deg;C.<br />Karakteristike osmotski dehidriranog svinjskog<br />mesa su pokazale da dolazi do pobolj&scaron;anja<br />mikrobiolo&scaron;kog, hemijskog i nutritivnog profila<br />mesa nakon procesa, kao i promene boje i<br />teksture, gde je melasa &scaron;ećerne repe kao<br />osmotski rastvor, iskazala najbolje uticaje na<br />promene karakteristika dehidiranog mesa.<br />Na osnovu svih ispitanih uticaja variranih<br />parametara kao optimalni parametri procesa<br />mogu da se defini&scaron;u: protivstrujni proces, u<br />trajanju od 5 časova na temperaturi od 20&deg;C, u<br />melasi kao osmotskom rastvoru. Ovakav proces<br />dovodi do sveukupnog pobolj&scaron;anja<br />karakteristika svinjskog mesa uvodeći nutritivna<br />pobolj&scaron;anja iz hemijskog sastava melase u<br />ljudsku ishranu.</p> / <p>Process of osmotic dehydration of pork meat in<br />three different osmotic solutions (sodium<br />chloride and sucrose dissolved in water, mixture<br />of sodium chloride, sucrose dissolved in water<br />and molasses and sugar beet molasses) of<br />different concentrations, at three temperatures<br />(20&deg;C, 35&deg;C &amp; 50&deg;C) and three different times<br />of duration of the process (1, 3 &amp; 5h) was<br />investigated.<br />Measured and calculated responses of the<br />osmotic dehydration process were: dry matter<br />content, water loss, solid gain, dehydration<br />efficiency index and value of water activity.<br />The results showed that the increase of<br />technological parameters: time and temperature<br />of the process, as well as the concentration of<br />the osmotic solutions led to the intensified mass<br />transfer in the process and increased values of<br />process responses, in either co-counter or<br />current processes of osmotic solutions.<br />Based on obtained results mathematical models<br />of dependence of process responses from<br />applied technological parameters for co- and<br />counter-current processes of osmotic<br />dehydrations were developed. By the means of<br />&ldquo;Score&rdquo; analyses the values of technological<br />parameters which produced optimal efficiency<br />of the process were calculated.<br />In this research process energy balance was<br />investigated by comparison to the convective<br />drying, where the highest energy efficiency was<br />determined in the processes at the temperature<br />of 20&deg;C.<br />Characteristics of osmo-dehydrated pork meat<br />were also investigated, pointing at the<br />improvement of microbiological, chemical and<br />nutritive profile of the meat after the process, as<br />well as the change of color and texture, where<br />sugar beet molasses, as an osmotic solution, had<br />shown the best effects on changes of dehydrated<br />meat characteristics.<br />Based on all investigated effects of varied<br />parameters, the optimal process parameters can<br />be defined as: counter-current process, of 5<br />hours duration, at 20&deg;C, in molasses as an<br />osmotic solution. Process like that leads to the<br />total improvement of pork meat characteristics<br />introducing nutritive benefit from molasses<br />chemical composition into human nutrition.</p>

<p>U ovom radu proučavana je osmotska dehidratacija korena i lista celera u dva različita osmotska rastvora: vodenom rastvoru saharoze i natrijum hlorida i melasi &scaron;ećerne repe. Ispitivan je uticaj temperature procesa (20&deg;C, 35&deg;C i 50&deg;C) i vremena imerzije (1, 3 i 5h) na gubitak vode, prira&scaron;taj suve materije, sadržaj suve materije, vrednosti aktivnosti vode, promenu antioksidativne aktivnosti, promenu boje i promenu mineralnog sastava (K, Mg, Ca, Fe) tokom osmotske dehidratacije korena i lista celera.<br />Dokazano je da se povećanjem temperature i produženjem vremena trajanja procesa pospe&scaron;uje prenos mase tj. migracija molekula vode iz tretiranog biljnog materijala u okolni rastvor, i prodiranje molekula rastvorene supstance iz osmotskog rastvora u tretirano biljno tkivo. Snižene aw vrednosti u svim ispitivanim uzorcima ukazuju na pozitivan uticaj osmotske dehidratacije na mikrobiolo&scaron;ku stabilnost tretiranog korena i lista celera, &scaron;to je potvrdila i mikrobiolo&scaron;ka analiza.<br />Nasuprot rastvoru saharoze i natrijum hlorida koji je uticao na opadanje ukupne antioksidativnosti osmotski dehidriranih uzoraka, melasa &scaron;ećerne repe, kao bogat izvor prirodnih antioksidanasa, doprinosi povećanju antioksidativnosti i pobolj&scaron;anju funkcionalnog kvaliteta dehidriranog produkta. Usled transfera bojenih materija (melanoidina) iz melase, dolazi do tamnjenja tretiranih uzoraka. Bojene materije iz melase, zbog svojih antioksidativnih svojstava takođe doprinose pobolj&scaron;anju antioksidativnosti krajnjeg produkta. Dobijeni rezultati su pokazali značajno pobolj&scaron;anje mineralnog sastava korena i lista celera, dehidriranih u melasi &scaron;ećerne repe, dok je kod uzoraka tretiranih u rastvoru saharoze i natrijumhlorida uočeno smanjenje sadržaja ispitivanih mineralnih materija.<br />Statističkom obradom rezultata, uočeno je da su optimalni procesni parametri u pogledu efikasnosti procesa, kao i mikrobiolo&scaron;kog, nutritivnog, senzornog i funkcionalnog kvaliteta osmotski dehidriranog korena i lista celera, vreme trajanja procesa od 5h, na temperaturi od 50^{<span style="font-size:11px;">&deg;</span>}<span style="font-size:11px;">C</span>, u melasi &scaron;ećerne repe kao osmotskom rastvoru.</p> / <p>In this thesis, the osmotic dehydration of celery leaves and root in two different osmotic solutions (sucrose and sodium chloride dissolved in water and sugar beet molasses), was investigated. The effect of process temperature (20&deg;C, 35&deg;C i 50&deg;C) and immersion time (1, 3 and 5h) on water loss, solid gain, dry matter content, value of water activity, change of antioxidant activity, change of color parameters and change of mineral composition (K, Mg, Ca, Fe) was investigated.<br />It was found that increasing of process temperature and immersion time enhance mass transfer, intesifying migration of water molecules from the treated plant material into the surrounding solution and penetration of dissolved substances molecules from the osmotic solution into the treated plant tissue. Reduced aw values in all examined samples indicate a positive effect of osmotic dehydration on the microbiological stability of the treated celery leaves and root, which was also confirmed by the microbiological analysis.<br />Contrary to the solution of sucrose and sodium chloride, which was contributed to the decrease in total antioxidantivity of osmotically dehydrated samples, sugar beet molasses, as a rich source of natural antioxidants, contributed to an increase in antioxidant activity and an improvement in the functional quality of the dehydrated products. Due to the transfer of colored substances (melanoidins) from the molasses, the color of treated samples was darker. The colored substances from molasses, due to their antioxidant properties, also contribute to the enhancement of the antioxidativity of the final product. The results showed a significant improvement of the mineral content of celery leaves and root dehydrated in sugar beet molasses, while the samples treated in sucrose and sodium chloride solution show reduction of the examined mineral matters.<br />Statistical analysis revealed that optimal process parameters in terms of process efficiency, as well as the microbiological, nutritive, sensory and functional quality of the osmotically dehydrated celery leaves and root were: the process time of 5 hours, at a temperature of 50&deg;C, in sugar beet molasses as an osmotic solution.</p>

<p>Предмет докторске дисертације је развој јестивих, биоразградивих, активних филмова на бази скроба са додатком есенцијалних уља зачинског биља и њихова примена за паковање одабраног прехрамбеног производа. Глобални допринос овог рада иде у прилог развоју области биоразградивих, јестивих, активних амбалажних материјала.<br />Основно истраживање се базира на испитивању могућности добијања скробних филмова влажним поступком (&quot;casting&quot; метода), модификацији врста и количина додатих компонената које улазе у састав филмогене смеше и карактеризацији добијених филмова ради побољшања особина формираног филма. Својства значајна за примену добијених материјала су физичко-хемијске особине (садржај влаге, способност бубрења), механичке особине (дебљина, затезна јачина и издужење при кидању), баријерне особине (пропустљивост водене паре), структурне (АТР-ФТИР спектрометрија и дифракција X зрака), термалне, оптичке и биолошке особине (антимикробна и антиоксидативна активност).<br />Обзиром на велики број параметара који утичу на формирање филма, као и на особине формираних филмова, испитано је међусобно деловање више фактора на могућност продукције и особине добијеног филма. Избор и оптимизација процесних параметара и моделовање продукције филмова изведено је имплементирањем компјутерске и аналитичке методологије.<br />На основу приказаних резултата, може се закључити да је синтетисан активан јестиви скробни филм оптимизованих физичко-хемијских, механичких, баријерних, термалних и биолошких карактеристика. Синтетисаном скробном филму смањена је способност бубрења, унапредјене су механичке особине (вредности затезних јачина опадају, уз истовремено повећање вредности издужења при кидању). Значајан је утицај додатка есенцијалних уља на вредности пропустљивости водене паре, а њиховим додатком постигнута је и<br />изражена биолошка активност.<br />На основу детаљне карактеризације, одабрани су филмови оптимизованих својстава за примену у заштити осмотски дехидрираног свињског меса током периода складиштења. Осмотски дехидрирано месо је упаковано у комерцијалан високо-баријеран амбалажни материјал у атмосферским условима и у условима модификоване атмосфере, док је други део узорака претходно заштићен скробним премазом са оптимизованим особинама, а затим упакован на исти начин. Утицај оптимизоване скробне превлаке на осмотски дехидрирано месо испитан је праћењем промена параметара квалитета током<br />складиштења.<br />Резултати су показали да јестиви, активни скробни премаз значајно доприноси стабилности упакованог осмотски дехидрираног меса и то у погледу оксидације липида, микробиолошке стабилности и позитивног утицаја на сензорне карактеристике осмотски дехидрираног меса током периода складиштења.</p> / <p>Predmet doktorske disertacije je razvoj jestivih, biorazgradivih, aktivnih filmova na bazi skroba sa dodatkom esencijalnih ulja začinskog bilja i njihova primena za pakovanje odabranog prehrambenog proizvoda. Globalni doprinos ovog rada ide u prilog razvoju oblasti biorazgradivih, jestivih, aktivnih ambalažnih materijala.<br />Osnovno istraživanje se bazira na ispitivanju mogućnosti dobijanja skrobnih filmova vlažnim postupkom (&quot;casting&quot; metoda), modifikaciji vrsta i količina dodatih komponenata koje ulaze u sastav filmogene smeše i karakterizaciji dobijenih filmova radi poboljšanja osobina formiranog filma. Svojstva značajna za primenu dobijenih materijala su fizičko-hemijske osobine (sadržaj vlage, sposobnost bubrenja), mehaničke osobine (debljina, zatezna jačina i izduženje pri kidanju), barijerne osobine (propustljivost vodene pare), strukturne (ATR-FTIR spektrometrija i difrakcija X zraka), termalne, optičke i biološke osobine (antimikrobna i antioksidativna aktivnost).<br />Obzirom na veliki broj parametara koji utiču na formiranje filma, kao i na osobine formiranih filmova, ispitano je međusobno delovanje više faktora na mogućnost produkcije i osobine dobijenog filma. Izbor i optimizacija procesnih parametara i modelovanje produkcije filmova izvedeno je implementiranjem kompjuterske i analitičke metodologije.<br />Na osnovu prikazanih rezultata, može se zaključiti da je sintetisan aktivan jestivi skrobni film optimizovanih fizičko-hemijskih, mehaničkih, barijernih, termalnih i bioloških karakteristika. Sintetisanom skrobnom filmu smanjena je sposobnost bubrenja, unapredjene su mehaničke osobine (vrednosti zateznih jačina opadaju, uz istovremeno povećanje vrednosti izduženja pri kidanju). Značajan je uticaj dodatka esencijalnih ulja na vrednosti propustljivosti vodene pare, a njihovim dodatkom postignuta je i<br />izražena biološka aktivnost.<br />Na osnovu detaljne karakterizacije, odabrani su filmovi optimizovanih svojstava za primenu u zaštiti osmotski dehidriranog svinjskog mesa tokom perioda skladištenja. Osmotski dehidrirano meso je upakovano u komercijalan visoko-barijeran ambalažni materijal u atmosferskim uslovima i u uslovima modifikovane atmosfere, dok je drugi deo uzoraka prethodno zaštićen skrobnim premazom sa optimizovanim osobinama, a zatim upakovan na isti način. Uticaj optimizovane skrobne prevlake na osmotski dehidrirano meso ispitan je praćenjem promena parametara kvaliteta tokom<br />skladištenja.<br />Rezultati su pokazali da jestivi, aktivni skrobni premaz značajno doprinosi stabilnosti upakovanog osmotski dehidriranog mesa i to u pogledu oksidacije lipida, mikrobiološke stabilnosti i pozitivnog uticaja na senzorne karakteristike osmotski dehidriranog mesa tokom perioda skladištenja.</p> / <p>The subject of the doctoral thesis is the development of<br />edible biodegradable active films based on starch with<br />the addition of herbal essential oils and their<br />application in packaging of selected food products.<br />Basic research is examination of the possibility of<br />obtaining starch films by wet method (&quot;casting&quot;<br />method), modification of the types and amounts of<br />added components that constitute the film forming<br />mixture and characterization of films in order to<br />improve the characteristics. Characteristics important<br />for the implementation of the obtained materials<br />include the physico-chemical properties (moisture<br />content, solubility), mechanical properties (thickness,<br />tensile strength and elongation at break), barrier<br />properties (water vapor permeability), structural (ATRFTIR<br />spectroscopy and X ray diffraction), thermal,<br />optical and biological properties (antimicrobial and<br />antioxidant activity).<br />Considering the large number of parameters that affect<br />the film formation, as well as the properties of the<br />films, interactions of multiple factors on the possibility<br />of production and properties of the produced film were<br />examined. Selection and optimization of process<br />parameters and modeling of film production were<br />performed by implementing computer and analytical<br />methodology.<br />Based on these results, it can be concluded that it were<br />synthesized active edible starch films with optimized<br />physico-chemical, mechanical, barrier, thermal and<br />biological characteristics. Synthesized starch film had<br />reduced solubility, improved mechanical properties (tensile strength values declined, while elongation at</p><p>break increased). There is a significant influence of the<br />addition of essential oils on the water vapor<br />permeability value with expressed biological activity.<br />The global contribution of this investigation favors the<br />development of the biodegradable edible active<br />packaging materials scientific field.<br />Based on the detailed characterization, film with<br />optimized characteristics was selected for protection of<br />osmotically dehydrated pork during storage.<br />Osmotically dehydrated meat is wrapped in commercial<br />high-barrier packaging material in atmospheric<br />conditions and in conditions of modified atmosphere,<br />while the second part of the sample is packaged in the<br />same way, but previously protected with optimized<br />starch edible coating. Influence of optimized starch<br />coating on the osmotic dehydrated meat was examined<br />by monitoring the quality change during storage in<br />order to preserve the quality and shelf life of packed<br />meat.<br />The results showed that an edible starch based active<br />coating contributes significantly to the stability of the<br />packaged osmotically dehydrated meat during the<br />storage period in terms of lipid oxidation,<br />microbiological stability and positive influence on the<br />sensory characteristics of the osmotically dehydrated<br />meat during the storage period.</p>

<p>U ovoj disertaciji proučavana je osmotska<br />dehidratacija lista koprive u dva različita<br />osmotska rastvora: 1. vodenom rastvoru<br />saharoze i natrijum hlorida i 2. melasi &scaron;ećerne<br />repe. Ispitivan je uticaj temperature procesa<br />(20&deg;C, 35&deg;C i 50&deg;C) i vremena imerzije (30, 60<br />i 90 min) na gubitak vode, prira&scaron;taj suve<br />materije, sadržaj suve materije, vrednosti<br />aktivnosti vode, mikrobioo&scaron;ke promene,<br />promenu mineralnog sastava (Ca, Mg, Na, K,<br />Fe, Cu, Zn, Mn, Co) i promenu antioksidativne<br />aktivnosti, tokom osmotske dehidratacije lista koprive.<br />Dokazano je da se povećanjem temperature i<br />produženjem vremena trajanja procesa<br />pospe&scaron;uje prenos mase tj. migracija molekula<br />vode iz tretiranog biljnog materijala u okolni<br />rastvor, i prodiranje molekula rastvorene<br />supstance iz osmotskog rastvora u tretirano<br />biljno tkivo.<br />Snižene aw vrednosti u svim ispitivanim<br />uzorcima ukazuju na pozitivan uticaj osmotske<br />dehidratacije na mikrobiolo&scaron;ku stabilnost<br />tretiranog lista koprive. Dobijeni rezultati su<br />pokazali značajno pobolj&scaron;anje mineralnog<br />sastava lista koprive, dehidriranih u melasi<br />&scaron;ećerne repe, dok je kod uzoraka tretiranih u<br />rastvoru saharoze i natrijumhlorida uočeno<br />smanjenje sadržaja ispitivanih mineralnih<br />materija. Nasuprot rastvoru saharoze i natrijum<br />hlorida koji je uticao na opadanje ukupne<br />antioksidativnosti osmotski dehidriranih<br />uzoraka, melasa &scaron;ećerne repe, kao bogat izvor<br />prirodnih antioksidanasa, doprinosi povećanju<br />antioksidativnosti i pobolj&scaron;anju funkcionalnog<br />kvaliteta dehidriranog produkta.<br />Statističkom obradom rezultata, uočeno je da<br />su optimalni procesni parametri u pogledu<br />efikasnosti procesa, kao i mikrobiolo&scaron;kog,<br />nutritivnog i funkcionalnog kvaliteta osmotski<br />dehidriranog lista koprive, vreme trajanja<br />procesa od 60 min, na temperaturi od 50&deg;C, u<br />melasi &scaron;ećerne repe kao osmotskom rastvoru.</p> / <p>The osmotic dehydration of the nettle leaf into<br />two different osmotic media was studied in this<br />dissertation: 1. Aqueous solution of sucrose and<br />sodium chloride and 2. Sugar beet molasses.<br />The effects of the process temperature (20 &deg;C,<br />35 &deg;C and 50 &deg;C) and the immersion time (30,<br />60 and 90 min) on water loss, solid gain, dry<br />matter content, water activity, microbial<br />changes, mineral composition (Ca, Mg, Na, K,<br />Fe, Cu, Zn, Mn, Co) and the change in the antioxidant activity during osmotic dehydration<br />of the nettle leaf were studied in this<br />investigation.<br />It has been proved that the increase in<br />temperature and the prolonging of process time,<br />accelerate the mass transfer, i. e., the migration<br />of the water molecules from the treated plant<br />material to the surrounding osmotic solution,<br />and also the penetration of the molecules from<br />the osmotic solution into the treated plant tissue.<br />The reduced aw values in all tested samples<br />indicate the positive effect of osmotic<br />dehydration on the microbiological stability of<br />the treated nettle leaf. The obtained results<br />showed a significant improvement in the<br />mineral composition of the nettle leaf<br />dehydrated in sugar beet molasses, while the<br />decrease in the mineral content was observed in<br />the samples treated with sucrose and sodium<br />chloride solution. Contrary to the sucrose and<br />sodium chloride solution, which negatively<br />affected the overall antioxidative effect of<br />osmotically dehydrated samples, sugar beet<br />molasses contributed to an increase in<br />antioxidantity, being a rich source of natural<br />antioxidants, and it also improves the functional<br />quality of the dehydrated product.<br />Statistical analysis of the obtained experimental<br />results showed that optimal process parameters<br />in terms of process efficiency, as well as<br />microbiological, nutritive and functional quality<br />of the osmotically dehydrated leaf net, could be<br />reached after 60 min of osmotic treatment, at a<br />temperature of 50 &deg;C, using sugar beet molasses<br />as an osmotic solution.</p>

<p>Ispitivan je uticaj vrednosti procesnih parametara: na tehnolo&scaron;ku efikasnost procesa osmotske dehidratacije pilećeg mesa u vodenom rastvoru NaCl i saharoze i melasi; na nivo redukcije odabranih mikroorganizama (Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes) u osmotskim rastvorima; na mikroorganizme prisutne na dehidrirajućem pilećem mesu; istraživana je podobnost osmotski dehidriranog pilećeg mesa za rast i razmnožavanje odabranih mikroorganizama tokom perioda skladi&scaron;tenja, uz definisanje zdravstveno bezbednog roka skladi&scaron;tenja na osnovu mikrobiolo&scaron;kih i hemijskih analiza.<br />Rezultati ispitivanja pokazuju da povećanje vrednosti procesnih parametara temperature, vremena trajanja procesa i koncentracije osmotskih rastvora dovodi do intenziviranja prenosa mase između dehidrirajućeg materijala i rastvora i povećanja efikasnosti procesa. Izlaganjem odabranih mikroorganizma osmotskim rastvorima postignuti su visoki nivoi njihove redukcije. U melasi postignuti su vi&scaron;i nivou redukcije mikroorganizama u poređenju sa vodenim rastvorom. Ostvareni nivoi redukcije odabranih mikroorganizama na pilećem mesu tokom procesa niži su u poređenju sa rezultatima redukcionih odnosa istih mikroorganizama direkno inokulisanih u istim osmotskim rastvorima. Sa protokom vremena skladi&scaron;tenja ve&scaron;tački kontaminiranog i osmotski dehidriranog pilećeg mesa, u oba osmotska rastvora, do&scaron;lo je do smanjenja broja svih ispitivanih mikroorganizama. Proteolitički mikroorganizami nisu bili prisutni u dehidranom pilećem mesu, dok sadržaj histamina je pokazao da, tokom vremena skladi&scaron;tenja, nije dolazilo do degradacije proteina u mesu. Nakon 10 dana skladi&scaron;tenja meso nije bilo užeglo, a vrednosti malondialdehida su ukazale na pojavu užegnuća nakon 14 dana skladi&scaron;tenja.<br />Na osnovu dobijenih rezultata razvijeni su modeli zavisnosti odziva procesa osmotske dehidratacije, nivoa redukcije ispitivanih mikroorganizama u osmotskim rastvorima, nivoa redukcije ispitivanih mikroorganizama na dehidriranom pilećem mesu i mikrobiolo&scaron;kih i hemijskih odziva dehidriranog pilećeg mesa tokom skladi&scaron;tenja u zavisnosti od variranih vrednosti parametara procesa.<br />Na osnovu dobijenih rezultata, kao optimalni parametri, mogu da se defini&scaron;u: trajanje procesa od 5 časova, temperatura od 32&deg;C u melasi, kao osmotskom rastvoru, maksimalne koncentracije. Svi postignuti nivoi redukcije mikroorganizama ukazuju na dobru osnovu za proizvodnju zdravstveno bezbednih proizvoda od pilećeg mesa. Analiza održivosti je pokazala da je osmotski dehidriranom pileće meso mikrobiolo&scaron;ki i hemijski stabilno tokom skladi&scaron;tenja na temperaturi od 22 &deg;C u trajanju od najmanje 10 dana.</p> / <p>The effect of process parameters values on: technological efficiency of chicken meat osmotic dehydration process in water solution of NaCl and succrose and molasses; selected microorganisms (Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes) in osmotic solutions reduction levels; selected microorganisms on dehydrating chicken meat reduction levels, is investigated. The osmodehydrated chicken meat suitability for selected microorganisms&rsquo; growth and multiplication during storage period is also investigated, together with defining health safe storage period, on the basis of microbiological and chemical analysis.<br />Results shows that increase of process parameters of temperature, duration and osmotic solutions&rsquo; concentrations leads to mass transfer increase between dehydrating material and osmotic solutions and process efficiency increase. Exposure of selected microorganisms to osmotic solution has led to high levels of reductions of their numbers. Processes in molasses had higher levels of microorganisms&rsquo; reductions in comparison to the water solution. Achieved levels of the selected microorganisms&rsquo; on chicken meat reductions were lower in comparison to the results of reduction of the same microorganisms directly inoculated in the same osmotic solutions. With the increase of the inocualted, osmotically dehydrated chicken meat storage time in both osmotic solutions, decrease of all tested microorganisms occured. Proteolytic microorganisms were not detected in dehydrated chiken meat, while histamin content showed that, during storage, there was no meat protein degradation. After 10 days of storage, meat was not rancid, while malondialdehid values showed that lipid oxidation occured after 14 days of storage. On the basis of obtained results, mathematical models of dependance of: osmotic dehydration process responces; selected micororganisms in osmotic solutions reduction levels; selected microorganisms on osmodehydrated chicken meat reduction levels; and osmodehydrated chicken meat during storage microbiological and chemical responces; from varied process parameters, were developed.<br />Based on obtained results, as optimal process parameters it can be defined: 5-hour process, at 32 &deg;C, in molasses of maximal concentration, as osmotic solution. All achived microorganisms&rsquo; reduction levels can indicate on good basis of health safe chicken meat production. Analysis of storage duration has shown that osmotdehydrated chicken meat is microbilogicaly and chemicaly stabile during sotrage at 22 &deg;C in period of at least 10 days.</p>