Oats are considered to be a highly nutritious breakfast food available to consumers. Heightened consumer interest in functional food products and advances in human nutrition have led to increased levels of interest in the development of new oat based products (Webster and Wood 2011). Developments in technology have led to manufacturing of instant oatmeal, making the product more convenient to consumers. Low moisture extrusion processing is one of the most widely used methods to produce ready to eat breakfast cereals; however, there has been little research carried out to determine if high moisture extrusion methods would be viable. This study evaluated the economic and technical feasibility to utilize high moisture extrusion processing to produce ready to eat oatmeal. A process economics evaluation included measuring the capital requirements to implement the system, process costing to estimate the weighted average unit cost, and net present value of high moisture extrusion production. The capital expense was significantly high. However, the unit cost is comparable to similar products in the market. The net present value of implementing the technology revealed a significant profit over the course of 20 years. Six different technical experiments were performed using a twin screw extruder, each experiment testing for the effect of different extrusion variables on finished product texture. Reference texture data was measured using a control product currently made in the industry using an alternative batch process. The processing parameters which seemed to have the biggest influence on product quality were high rates of water injection, low feed rate, high reaction zone temperature, reduction of particle size, and the use of functional ingredients in the formula. Technical hurdles such as low dwell times, steam plugging, and inconsistent feeding prevented complete starch gelatinization and the steady state of extrusion. Overall, the high moisture methodology did not yield product quality that was consistent and cannot be recommended for use.

Orientador: Dirlei Antonio Berto / Resumo: Para avaliar os efeitos da ensilagem e da preservação química dos grãos úmidos de milho e sorgo sobre as modificações no endosperma e nos grânulos de amido, foram estudados os seguintes tratamentos (T): T1- Milho seco (variedade A) inteiro; T2- Milho seco (variedade A) moído; T3- Milho úmido (variedade A) moído e ensilado, T4- Milho úmido(variedade A) moído, acidificado com 1,2% de propionato de cálcio e ensilado; T5- Milho úmido (variedade B) moído e ensilado; T6 - Milho úmido (variedade B) moído e preservado quimicamente (2,4% de propionato de cálcio); T7- Sorgo seco (baixo tanino) moído, T8- Sorgo seco (alto tanino) moído; T9- Sorgo úmido (baixo tanino) moído e ensilado;. T10- Sorgo úmido (alto tanino) moído e ensilado. Os processamentos de ensilagem e preservação química dos grãos úmidos, determinaram redução no teor de amido em relação ao milho ou sorgo secos. No processo de ensilagem ocorreu rompimento da matriz protéica que envolve os grânulos de amido e alterações estruturais nos grânulos, como aumento no diâmetro dos poros e concavidade central, semelhante ao que ocorre nos processos de digestão enzimática, sendo que estas alterações foram mais intensas nos grânulos de amido de milho do que de sorgo. A temperatura máxima no interior do silo não é suficiente para geleificar o amido. / Abstract: To evaluate the effect of ensiling or chemical preservation of high-moisture corn and sorghum grain on the modifications occurring in the endosperm and starch granules, the following treatments (T) were studied were studied: T1 - whole dry corn grain (variety A); T2 - ground dry corn grain (variety A); T3 - high-moisture corn grain(variety B), ground and ensiled; T4 - high-moisture corn grain (variety A), ground, acidified with 1.2 % calcium propionate and ensiled; T5 - high-moisture corn grain (variety B), ground and ensiled; T6 - high-moisture corn grain (variety B), ground and chemically preserved with 2.4 % calcium propionate; T7 - dry and ground low-tannin sorghum; T8 - dry and ground high-tannin sorghum; T9 - high-moisture, low-tannin sorghum, ground and ensiled; T10 - high-moisture, high-tannin sorghum, ground and ensiled. Ensiling or chemically preserving reduced the starch content, as compared to dry corn or sorghum. A rupture of the protein matrix (which covers the starch granules) was observed during the ensiling process; structural changes were also detected, such as the increase in pore diameters and in the central concavity, similar to what occurs during enzymatic digestion. These changes were more intense in the corn starch granules than in the sorghum granules. Even the highest temperature detected inside the silos was not enough to gelatinize starch. / Doutor

Differences in texture at any particular stage of ripening depend upon differences in the basic structure and the extent to which the basic structure is modified by physical parameters. Thus, very young cheeses of the same variety differ in texture because of variations in pH and in salt, moisture, and fat content. How well a cheese melts and shreds depend on its texture and physical parameters. Streptococcus thermophilus MR1C produces an exopolysaccharide (EPS) that is tightly associated with the bacterial cell wall. Addition of S. thermophilus MR1C to the cheese make will increase the moisture of the cheese 2-3% and thus affect the texture, melt, and shreddability of that cheese. To determine the effect of S. thermophilus MR1C on the texture, melt, and shreddability of cheese, two stirred-curd cheeses with equivalent physical parameters using BPS-producing S. thermophilus MR1C or non-BPS-producing S. thermophilus DM10 adjunct cultures were produced. Because MR1C cheese would increase moisture, the curd size, wash water temperature, and pH at salting had to be altered in order to make the physical parameters the same for both cheeses. The MR1C cheese was harder and had a higher fracture stress than the DM10 cheese. The MRlC cheese was also more adhesive, but only for one of the two trials. Even with adjustments in the method of manufacture, the MR1C cheese still had a slightly higher SM and pH, which may be partly responsible for the differences between the two cheeses. There were no differences between the MRlC cheese and the DM1 0 cheese in shreddability as determined by fines, stickiness, and gumminess. Cheese produced without a streptoccus adjunct culture was more cohesive and had fewer fines than the MRIC or DM10 cheese.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-08Bitstream added on 2014-06-13T18:44:42Z : No. of bitstreams: 1 lopes_abrc_dr_botfmvz.pdf: 812380 bytes, checksum: ddab19b874f77950395dc0a6733cba09 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Para avaliar os efeitos da ensilagem e da preservação química dos grãos úmidos de milho e sorgo sobre as modificações no endosperma e nos grânulos de amido, foram estudados os seguintes tratamentos (T): T1- Milho seco (variedade A) inteiro; T2- Milho seco (variedade A) moído; T3- Milho úmido (variedade A) moído e ensilado, T4- Milho úmido(variedade A) moído, acidificado com 1,2% de propionato de cálcio e ensilado; T5- Milho úmido (variedade B) moído e ensilado; T6 - Milho úmido (variedade B) moído e preservado quimicamente (2,4% de propionato de cálcio); T7- Sorgo seco (baixo tanino) moído, T8- Sorgo seco (alto tanino) moído; T9- Sorgo úmido (baixo tanino) moído e ensilado;. T10- Sorgo úmido (alto tanino) moído e ensilado. Os processamentos de ensilagem e preservação química dos grãos úmidos, determinaram redução no teor de amido em relação ao milho ou sorgo secos. No processo de ensilagem ocorreu rompimento da matriz protéica que envolve os grânulos de amido e alterações estruturais nos grânulos, como aumento no diâmetro dos poros e concavidade central, semelhante ao que ocorre nos processos de digestão enzimática, sendo que estas alterações foram mais intensas nos grânulos de amido de milho do que de sorgo. A temperatura máxima no interior do silo não é suficiente para geleificar o amido. / To evaluate the effect of ensiling or chemical preservation of high-moisture corn and sorghum grain on the modifications occurring in the endosperm and starch granules, the following treatments (T) were studied were studied: T1 - whole dry corn grain (variety A); T2 - ground dry corn grain (variety A); T3 - high-moisture corn grain(variety B), ground and ensiled; T4 - high-moisture corn grain (variety A), ground, acidified with 1.2 % calcium propionate and ensiled; T5 - high-moisture corn grain (variety B), ground and ensiled; T6 - high-moisture corn grain (variety B), ground and chemically preserved with 2.4 % calcium propionate; T7 - dry and ground low-tannin sorghum; T8 - dry and ground high-tannin sorghum; T9 - high-moisture, low-tannin sorghum, ground and ensiled; T10 - high-moisture, high-tannin sorghum, ground and ensiled. Ensiling or chemically preserving reduced the starch content, as compared to dry corn or sorghum. A rupture of the protein matrix (which covers the starch granules) was observed during the ensiling process; structural changes were also detected, such as the increase in pore diameters and in the central concavity, similar to what occurs during enzymatic digestion. These changes were more intense in the corn starch granules than in the sorghum granules. Even the highest temperature detected inside the silos was not enough to gelatinize starch.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-26Bitstream added on 2014-06-13T20:14:31Z : No. of bitstreams: 1 souza_cg_me_botfmvz.pdf: 278641 bytes, checksum: 2c6856fd3f09ad74fc57c4c34c33e6c0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da granulometria (moagem) nos grãos de dois híbridos de sorgo (com e sem tanino), conservados secos ou ensilados úmidos, sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS) e proteína bruta (PB) em ovinos. Foram utilizados três ovinos adultos, fistulados no rúmen, distribuídos em um delineamento experimental em blocos, com arranjo fatorial de 2 x 2 x 3 , sendo dois híbridos de sorgo (com e sem tanino), duas formas de conservação (seco e ensilado), três granulometrias (inteiro, moído grosso e moído fino), e o tempo como sub parcela. Recomenda-se a moagem dos grãos de sorgo, pois proporciona aumento da degradabilidade ruminal e efetiva da matéria seca, proteína bruta e amido. A presença do tanino no grão de sorgo alterou a degradabilidade potencial da proteína bruta e amido. Pelos resultados inferidos recomenda-se a moagem dos grãos de sorgo, por aumentar a degradabilidade ruminal e efetiva da matéria seca, proteína bruta e amido. O melhor tratamento foi a moagem grossa no grão sem tanino armazenado na forma de grãos secos. / The main research purpose was evaluate the grinding effect on two sorghum genotypes grain with and without tannin, in dry grain or humid silage conservation above the dry matter in situ degradability and crude protein. Three rumen fistulated sheep was used, in a bloc design, in a 2 x 2 x 3 factorial out line, with two sorghum genotypes (with and without tannin), two conservation ways (dry grain and high moisture grains silage) and three grinding ways (role, thick grinding and fine grinding) and time like sub-portion. To sorghum grains is recommended the grinding just because increases the dry matter and crude protein, ruminal and effective degradability. The tannins presence depressed the crude protein effective degradability, in a soft way. The fine grinding became a huge increasing in dry matter degradability rate. In this way the better treatment was the fine grinding without tannin in dry grain. We recommend the grinding, to sorghum grains independent the conservation way or utilized genotype, just because increase the ruminal and effective ruminal degradability. Mainly to without tannin genotype in dry grain way.

Resumo: O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da granulometria (moagem) nos grãos de dois híbridos de sorgo (com e sem tanino), conservados secos ou ensilados úmidos, sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS) e proteína bruta (PB) em ovinos. Foram utilizados três ovinos adultos, fistulados no rúmen, distribuídos em um delineamento experimental em blocos, com arranjo fatorial de 2 x 2 x 3 , sendo dois híbridos de sorgo (com e sem tanino), duas formas de conservação (seco e ensilado), três granulometrias (inteiro, moído grosso e moído fino), e o tempo como sub parcela. Recomenda-se a moagem dos grãos de sorgo, pois proporciona aumento da degradabilidade ruminal e efetiva da matéria seca, proteína bruta e amido. A presença do tanino no grão de sorgo alterou a degradabilidade potencial da proteína bruta e amido. Pelos resultados inferidos recomenda-se a moagem dos grãos de sorgo, por aumentar a degradabilidade ruminal e efetiva da matéria seca, proteína bruta e amido. O melhor tratamento foi a moagem grossa no grão sem tanino armazenado na forma de grãos secos. / Abstract: The main research purpose was evaluate the grinding effect on two sorghum genotypes grain with and without tannin, in dry grain or humid silage conservation above the dry matter in situ degradability and crude protein. Three rumen fistulated sheep was used, in a bloc design, in a 2 x 2 x 3 factorial out line, with two sorghum genotypes (with and without tannin), two conservation ways (dry grain and high moisture grains silage) and three grinding ways (role, thick grinding and fine grinding) and time like sub-portion. To sorghum grains is recommended the grinding just because increases the dry matter and crude protein, ruminal and effective degradability. The tannins presence depressed the crude protein effective degradability, in a soft way. The fine grinding became a huge increasing in dry matter degradability rate. In this way the better treatment was the fine grinding without tannin in dry grain. We recommend the grinding, to sorghum grains independent the conservation way or utilized genotype, just because increase the ruminal and effective ruminal degradability. Mainly to without tannin genotype in dry grain way. / Orientador: Jozivaldo Prudêncio Gomes de Morais / Coorientador: Ciniro Costa / Coorientador: Wagner dos Reis / Banca: Paulo Roberto de Lima Meireles / Banca: Luciana Thie Seki / Mestre

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O experimento avaliou os efeitos da ensilagem, da maturidade e do genótipo na matriz amido-protéica e no valor nutritivo de silagens de grão de milho com alta umidade. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com esquema fatorial 2×3×5: dois genótipos (duro ou dentado), três pontos de maturação (ponto de ensilagem de planta inteira, ponto de grão úmido e ponto de grão seco) e cinco tempos de armazenamento (0, 7, 21, 60 e 120 dias), com 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos por híbridos de milho AG 1051 (dentado) e IAC 8390 (duro). Os dados foram submetidos à análise de variância e as suas médias comparadas pelo Teste Tukey (5%). Foram avaliadas as características físicas dos grãos ao longo da maturidade, características físico-químicas, composição química e perfil fermentativo das silagens, extração e quantificação de proteínas prolaminas (zeínas) e degradabilidade ruminal in situ da matéria seca e de amido das silagens. Nos grãos, as concentrações de proteínas prolaminas foram maiores para o híbrido duro (P < 0,01) e aumentaram conforme a maturidade, sendo que a vitreosidade teve alta correlação com a concentração dessas proteínas. Já na silagem, os teores de proteínas prolaminas foram similares para grão úmido e grão seco reconstituído ao longo do período de armazenamento, independentemente do híbrido ensilado. O teor de nitrogênio amoniacal e proteína solúvel das silagens aumentaram (P < 0,01) ao longo do período de armazenamento. Silagens de grão seco reconstituído apresentaram maiores valores de pH, maiores teores de ácido butírico, etanol, acetona e 2,3-butanodiol. A maior degradabilidade ruminal de amido foi correlacionada negativamente (P < 0,01) com a concentração de proteínas prolaminas e positivamente relacionada (P < 0,01) aos teores de proteína solúvel e nitrogênio amoniacal. O efeito de genótipo e maturidade foram superados por tempos de armazenamento superiores a 60 dias, no tocante à degradabilidade ruminal das silagens. Silagens de grão seco reconstituído apresentaram maiores perdas de matéria seca e qualidade higiênica inferior às silagens de grão úmido. / The experiment evaluated the effects of silage maturity and genotype on starch-protein matrix and nutritive values of corn grain silage with high moisture. The experiment design was randomized blocks with 2 × 3 × 5 factorial: two genotypes (flint or dent), three maturity stages (whole plant silage stage, moisture grain stage and dry grain stage) and five lengths of storage (0, 7, 21, 60 and 120 days), with four replications. The treatments were composed by two corn hybrids - AG 1051 (dent) and IAC 8390 (flint). The data were subjected to analysis of variance and the averages were compared by Tukey test (5%). Corn grains physical characteristics along the maturity, physicochemical characteristics, chemical composition and fermentation characteristics of silages, extraction and quantitation of prolamin protein (zein) and dry matter and starch in situ silage degradability were evaluated. In corn grains, the concentration of prolamin protein was higher for hybrid flint (P < 0.01) and also increased with maturity, and the vitreousness had higher correlation with the concentration of these proteins. Furthermore in silages, prolamin proteins were similar to high moisture grain and dry grain reconstituted, along with storage, regardless of the hybrid. In silage, the ammonia nitrogen and soluble crude protein contents increased (P < 0.01) during the length of storage. Reconstituted dry grain silages had higher pH, higher concentrations of butyric acid, ethanol, acetone and 2,3 - butanediol. The highest ruminal starch degradability was negatively correlated (P < 0.01) with the prolamin protein concentration and positively (P < 0.01) related to soluble crude protein and ammonia nitrogen protein levels. The effect of genotype and maturity were overcome by 60 days length of storage, according to ruminal degradability of silages. Reconstituted dry grain silages had higher DM losses and the hygienic quality was lower compared with high moisture corn silages.

O histórico agronômico da cultura, em geral, explica a comunidade microbiana presente na massa ensilada, entretanto, a diversidade e o grau de contaminação da população microbiana epifítica pode auxiliar na compreensão do padrão de fermentação da silagem e da estabilidade desse produto quando em exposição ao ambiente aeróbio. No presente trabalho, foram avaliados a influência do genótipo, maturidade e período de estocagem na composição da comunidade bacteriana em silagens de grãos de milho. Para isso, dois cultivares de milho AG 1051 (\"dent\") e IAC 8390 (\"flint\") foram colhidos em três estágios de maturidade (ponto de silagem de planta inteira, ponto de silagem de grão úmido e ponto de grão seco), moídos e ensilados por 0, 7 e 120 dias. Atualmente, a aplicação de técnicas de microbiologia molecular permite acessar alterações causadas nestas comunidades de maneira independente do cultivo bacteriano, por esse motivo, a comunidade bacteriana foi avaliada por meio da técnica de Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE) e sequenciamento dos produtos de PCR via sistema MiSeqTM Illumina. Foi demonstrado que em silagens de grãos de milho contendo alta umidade, os diferentes estágios de desenvolvimento da cultura, e por conseguinte, do grão, são os principais determinantes da composição da comunidade bacteriana deste, sendo menos importantes o genótipo das plantas e os tempos de estocagem das silagens. Aos 120 dias de estocagem nas amostras de grão seco reconstituído, as sequências afiliadas ao gênero Clostridium representaram total de aproximadamente 40% das sequências afiliadas aos gêneros encontrados, enquanto o gênero Lactobacillus representou menos de 7% das sequências afiliadas a este gênero. Provavelmente, grãos secos sofrem mais estresse a campo, o que consequentemente, pode interferir na qualidade higiênico sanitária das silagens desses grãos. Com base nestes resultados fica evidenciada a possibilidade de realização de recomendações potenciais de aditivos específicos para ensilagem de grãos de milho, direcionados para cada ponto de maturidade da cultura. / The agronomic background of crops in general, explains the microbial community present in silage, however, diversity and contamination status may help on understanding the silage fermentation profile and aerobic stability. In the present work, the influence of factors such as different genotypes, different stages of plants development and storage time in the composition of bacterial communities were evaluated. On this way, maize cultivars AG 1051 (\"dent\") and IAC 8390 (\"flint\") were harvested in three physiological stages (whole plant silage, wet grain silage and dry grain), the grain were grounded and ensiled for 0, 7 and 120 days. Nowadays, the applications of techniques of molecular microbiology allow assessing the shifts caused on these communities by a culture independent approach, therefore, bacterial community were evaluated by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis technique (DGGE), and PCR products were sequenced by Illumina MiSeqTM System. It was demonstrated that in high moisture corn silage, different stages of plants development are main determinants of bacterial community composition rather than the plants genotypes and storage time. In addition in the samples of reconstituted dry grain, it was demonstrated that after 120 days of storage, sequences affiliated to the gender Clostridium accounted for a total of approximately 40% of total sequences affiliated to genera found, while the genus Lactobacillus represented less than 7% of sequences affiliated to this gender. Probably dried grains suffer more stress at field conditions, which in turn can interfere with the sanitary hygienic quality of silages obtained from these grains. At least, based on these results it is clear the possibility of performing potential specific additives recommendations, unique at each stage of maize plants development.

O histórico agronômico da cultura, em geral, explica a comunidade microbiana presente na massa ensilada, entretanto, a diversidade e o grau de contaminação da população microbiana epifítica pode auxiliar na compreensão do padrão de fermentação da silagem e da estabilidade desse produto quando em exposição ao ambiente aeróbio. No presente trabalho, foram avaliados a influência do genótipo, maturidade e período de estocagem na composição da comunidade bacteriana em silagens de grãos de milho. Para isso, dois cultivares de milho AG 1051 (\"dent\") e IAC 8390 (\"flint\") foram colhidos em três estágios de maturidade (ponto de silagem de planta inteira, ponto de silagem de grão úmido e ponto de grão seco), moídos e ensilados por 0, 7 e 120 dias. Atualmente, a aplicação de técnicas de microbiologia molecular permite acessar alterações causadas nestas comunidades de maneira independente do cultivo bacteriano, por esse motivo, a comunidade bacteriana foi avaliada por meio da técnica de Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE) e sequenciamento dos produtos de PCR via sistema MiSeqTM Illumina. Foi demonstrado que em silagens de grãos de milho contendo alta umidade, os diferentes estágios de desenvolvimento da cultura, e por conseguinte, do grão, são os principais determinantes da composição da comunidade bacteriana deste, sendo menos importantes o genótipo das plantas e os tempos de estocagem das silagens. Aos 120 dias de estocagem nas amostras de grão seco reconstituído, as sequências afiliadas ao gênero Clostridium representaram total de aproximadamente 40% das sequências afiliadas aos gêneros encontrados, enquanto o gênero Lactobacillus representou menos de 7% das sequências afiliadas a este gênero. Provavelmente, grãos secos sofrem mais estresse a campo, o que consequentemente, pode interferir na qualidade higiênico sanitária das silagens desses grãos. Com base nestes resultados fica evidenciada a possibilidade de realização de recomendações potenciais de aditivos específicos para ensilagem de grãos de milho, direcionados para cada ponto de maturidade da cultura. / The agronomic background of crops in general, explains the microbial community present in silage, however, diversity and contamination status may help on understanding the silage fermentation profile and aerobic stability. In the present work, the influence of factors such as different genotypes, different stages of plants development and storage time in the composition of bacterial communities were evaluated. On this way, maize cultivars AG 1051 (\"dent\") and IAC 8390 (\"flint\") were harvested in three physiological stages (whole plant silage, wet grain silage and dry grain), the grain were grounded and ensiled for 0, 7 and 120 days. Nowadays, the applications of techniques of molecular microbiology allow assessing the shifts caused on these communities by a culture independent approach, therefore, bacterial community were evaluated by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis technique (DGGE), and PCR products were sequenced by Illumina MiSeqTM System. It was demonstrated that in high moisture corn silage, different stages of plants development are main determinants of bacterial community composition rather than the plants genotypes and storage time. In addition in the samples of reconstituted dry grain, it was demonstrated that after 120 days of storage, sequences affiliated to the gender Clostridium accounted for a total of approximately 40% of total sequences affiliated to genera found, while the genus Lactobacillus represented less than 7% of sequences affiliated to this gender. Probably dried grains suffer more stress at field conditions, which in turn can interfere with the sanitary hygienic quality of silages obtained from these grains. At least, based on these results it is clear the possibility of performing potential specific additives recommendations, unique at each stage of maize plants development.