The present study investigated the possibility of using an electrolytic cell to prevent nonenzymatic browning in lemon juice products. A single-strength, a double strength and a triple-strength lemon juice were subjected to four different current densities (0.116, 0.231, 0.463 and 0.926 A/m$ sp2)$ for 30 minutes using an electrolytic cell. Dissolved oxygen level, conductivity, redox potential, pH in juices and the voltage applied to the electrodes required to maintain constant current density through the cell were monitored. Juice samples were taken at 0, 5, 15 and 30 minutes and then stored for one month at 30$ sp circ$C. / After one month of storage, juice samples were assessed for browning and quality alteration. The chemical indices used were the browning index and concentrations in furfural and 5-hydroxymethylfurfural (HMF). Although redox potentials and concentrations in dissolved oxygen were significantly reduced by the electrolytic cell treatment, none of the electrochemical treatments significantly retarded detrimental reactions in juices over the storage period. Initial levels in dissolved oxygen and redox potential do not seem to have any significant effect on browning or chemical quality deterioration in lemon juices. Thus, the present study suggests that nonenzymatic browning in lemon juice products may be due to factors other than oxidative reactions.

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The citrus industry is one of South Africa's largest agricultural sectors in terms of export earnings with lemon fruits and juice as a trendsetter due to their high grade quality. According to growers, the Eastern Cape Province of South Africa alone produces an excess of about 10-14,000 tons of lemon juice which is presently of no economic value due to the sour taste and “bitterness”. As a result of this excess and in order to make use of the polyprotic acids naturally occurring in the lemon juice, four fertilizer nutrient mixtures are formulated, using lemon juice as base. From a conceptual scientific approach, characterization (physico-chemical and functional properties determinations) of Eureka Lemon fruit juices were undertaken, followed by smaller scale batch formulation experiments. On the basis that these lemon juice-based fertilizer mixtures are prepared following standard liquid fertilizer formulation guidelines, a field test was conducted to evaluate their potential effectiveness to influence plant growth. A growth chamber testing on tomato plants revealed high growth response (> 99.9 % certainty) potential in two of the semi-organic mixtures formulated while the organic mixture showed a relatively good growth rate as compared to the control (pure tap water). According to statistical analysis (ANOVA) comparison, two of the semi-organic mixtures performed considerably better than the two commercial samples evaluated. Potential benefits profoundly associated with these nutrient mixtures as compared to similar liquid fertilizer products on the market is that most nutrients are chelated and dissolved in solution. Also, the mixtures contain all necessary nutrients including plant growth substances required for healthier plant growth. The most important socioeconomic impact is the value addition to the technology chain in the citrus industry. The use of fluid fertilizers in significant quantities is less than twenty years old. Nevertheless, growth has been so rapid that in South Africa demand for mixed liquid fertilizer has greatly increased from 90 000 tons NPK & blended micronutrients in 1955 to more than 600 000 per annum tons today (Report 41/2003, Department of Minerals and Energy). The liquid fertilizers market is sparsely specialized with major competitors like Omnia, Kynoch and Foskor supplying more than 50 % of the market demand. Amongst the nutrient mixtures formulated, mixture one is an NPK (1-1-2) based nutrient mixture containing both secondary nutrients (0.5 % Mg & 1.0 % Ca) and seven micronutrients (0.1 % Fe, 0.05 % Cu, 0.05 % Zn, 0.05 % Mn, 0.02 % B, 0.0005 % Mo and 0.0005 % Co). The composition of this mixture offers the formula a potential to be used as a general purpose (all stages of plant growth) fertilization mixture in view of its balanced composition (containing all essential plant nutrients). Mixture two contains essentially the micronutrients and in higher concentrations (0.3 % Fe, 0.3 % Cu, 0.1 % Zn, 0.2 % Mn, 0.02 % B, 0.0005 % Mo and 0.0005 % Co) as compared to mixture one except for boron, molybdenum and cobalt. The concentration of the micronutrients contained in this mixture is adequately high which offers a potential for it to be used in supplementing nutrition in plants with critical micronutrient-deficient symptoms. Mixture three is very similar to mixture two (1.0 % Fe, 0.05 % Cu, 0.05 % Zn, 0.05 Mn, 0.05 % B, 0.0005 % Mo and 0.0005 % Co) except that the concentrations of all seven micronutrients are considerably less than those of contained in mixture two. However, the concentration of iron in this mixture is as high as 1.0 %. The mixture has a potential to be used in high iron-deficient situations. Mixture four is an organic formula with relatively low nutrient concentrations (NPK-0.02-0.02-1, 0.27 % Mg, 0.02 % Ca, 0.008 % Fe, 0.26 % Cu, 0.012 % Zn, 0.009 % Mn). Nevertheless, this mixture is appealing for organically grown crops where the use of chemicals is prohibited by standards. These lemon juice-based nutrient mixtures were further characterized and tested for stability and storability over a period of eight weeks. This study revealed no major change in the physical quality (colour, pH and “salt out” effect). The basic formulation methodology is a two-step procedure that involves filtration of the lemon juice to remove membranous materials, mixing at ambient temperature and stabilization of the nutrient mixtures. However, for the organic nutrient formula mix, filtration follows after extraction of nutrients from plant materials using the lemon juice.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Dentre os vÃrios alimentos que fazem parte do grupo dos funcionais, os alimentos prebiÃticos tem um destaque importante por auxiliarem no bom funcionamento do intestino. A sÃntese de oligossacarÃdeos com propriedades prebiÃticas pode ser realizada aproveitando os aÃÃcares presentes nos sucos de frutas. PorÃm, os sucos necessitam de tÃcnicas de preservaÃÃo que garantam a sua estabilidade. A secagem de sucos em leito de jorro tem se mostrado uma alternativa viÃvel para elaboraÃÃo de suco em pÃ. Entretanto, a aplicaÃÃo desse processo em alimentos ricos em aÃÃcares pode ser complicada devido à baixa temperatura de transiÃÃo vÃtrea destes compostos, que contribui para a obtenÃÃo de pÃs higroscÃpicos e aglomerados. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um suco prebiÃtico de limÃo e posteriormente desidratÃ-lo em secador de leito de jorro, elaborando um suco em pà prebiÃtico de limÃo. O suco de limÃo foi inicialmente caracterizado e os oligossacarÃdeos prebiÃticos foram obtidos atravÃs da sÃntese enzimÃtica com a dextrana-sacarase. Essa enzima consome os aÃÃcares presentes no suco (sacarose, glicose e frutose) para produzir dextrana e oligossacarÃdeos prebiÃticos. A fim de verificar as melhores condiÃÃes para a obtenÃÃo dos oligossacarÃdeos, foi realizado um planejamento experimental com 11 pontos variando as concentraÃÃes de sacarose e aÃÃcar redutor (glicose e frutose). O suco prebiÃtico de limÃo foi desidratado em leito de jorro nas temperaturas de 60ÂC (10, 15 e 20% - p/p de maltodextrina) e 70ÂC (10, 15% - p/p de maltodextrina). Os pÃs obtidos foram avaliados em relaÃÃo ao rendimento do processo, umidade, Atividade de Ãgua, tempo de reconstituiÃÃo, higroscopicidade e grau de caking. Posteriormente o suco em pà foi reconstituÃdo e caracterizado fÃsico-quimicamente. A sÃntese dos oligossacarÃdeos foi favorecida pela combinaÃÃo do aumento das concentraÃÃes de sacarose (75 g/L) e de aÃÃcar redutor (75 g/L). Utilizando 10% (p/p) de maltodextrina nÃo foi possÃvel coletar pÃ. Observou-se que maiores concentraÃÃes desse agente diminuem a higroscopicidade e a aglomeraÃÃo dos pÃs. O pà escolhido para a reconstituiÃÃo foi desidratado a 70ÂC com 15% (p/p) de maltodextrina, tendo em vista que esse pà apresentou maior rendimento e menor atividade de Ãgua. A comparaÃÃo das caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas do suco de limÃo, do suco prebiÃtico e do suco reconstituÃdo, evidencia que a secagem em leito de jorro praticamente nÃo altera as caracterÃsticas originais do suco de limÃo, comprovando que esse mÃtodo de secagem pode ser empregado para obtenÃÃo de suco prebiÃtico de limÃo em pÃ, garantido um produto de alta estabilidade e com suas propriedades conservadas. / Among the various foods called functional foods, prebiotics are important substances for the proper functioning of the intestine. The synthesis of oligosaccharides with prebiotic properties can be realized taking advantage of the sugars present in the fruit juice. However, the juices require preservation techniques to ensure its stability. Drying in spouted bed has been shown to be a viable alternative for the preparation of powdered juices. However, the application of this process on foods rich in sugars can be complicated due to the low glass transition temperature of these compounds, which contributes to obtain hygroscopic powders and agglomerates. Thus, the aim of this study was to develop a prebiotic lemon juice dehydrated in spouted bed, producing a prebiotic powdered. Lemon juice was initially characterized and prebiotic oligosaccharides were obtained by enzymatic synthesis with dextran sucrase. This enzyme consumes the sugars present in the juice (sucrose, glucose and fructose) to produce dextran and prebiotic oligosaccharides. In order to determine the best conditions for obtaining oligosaccharides, an experimental design was carried out with 11 points changing the concentrations of sucrose and reducing sugar (glucose and fructose). The prebiotic lemon juice was dehydrated in a spouted bed at temperatures of 60  C (10, 15 and 20% - w/w maltodextrin) and 70 ÂC (10% 15 - w/w maltodextrin). The following parameters of the powders were evaluated: yield, moisture, water activity, reconstitution time, degree of hygroscopicity and caking. The juice powder was also reconstituted and physicochemically characterized. The synthesis of oligosaccharides was enhanced by the combination of high concentrations of sucrose (75 g/ L) and reducing sugar (75 g/L). Using 10% (w/w) of maltodextrin it was not possible to collect dust from the spouted bed. At higher the concentration of maltodextrin the lower hygroscopicity and agglomeration of powders were obtained. The powder chosen for reconstitution was dehydrated at 70  C with 15% (w/w) of maltodextrin because this powder presented higher yield and lower water activity. The comparison between lemon juice and the reconstituted prebiotic juice showed that the drying process in spouted bed did not change the properties of the raw material, attesting that this method can be used to obtain prebiotic lemon juice powder with good stability and quality.

COELHO, Raquel Macedo Dantas. Elaboração de pó do suco de limão prebiótico desidratado em secador de leito de jorro. 2013. 75 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2013 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-23T12:38:29Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_rmdcoelho.pdf: 2001518 bytes, checksum: 23082307fc5c0246da2168a87878c6b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-23T12:38:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_rmdcoelho.pdf: 2001518 bytes, checksum: 23082307fc5c0246da2168a87878c6b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T12:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_rmdcoelho.pdf: 2001518 bytes, checksum: 23082307fc5c0246da2168a87878c6b2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Dentre os vários alimentos que fazem parte do grupo dos funcionais, os alimentos prebióticos tem um destaque importante por auxiliarem no bom funcionamento do intestino. A síntese de oligossacarídeos com propriedades prebióticas pode ser realizada aproveitando os açúcares presentes nos sucos de frutas. Porém, os sucos necessitam de técnicas de preservação que garantam a sua estabilidade. A secagem de sucos em leito de jorro tem se mostrado uma alternativa viável para elaboração de suco em pó. Entretanto, a aplicação desse processo em alimentos ricos em açúcares pode ser complicada devido à baixa temperatura de transição vítrea destes compostos, que contribui para a obtenção de pós higroscópicos e aglomerados. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um suco prebiótico de limão e posteriormente desidratá-lo em secador de leito de jorro, elaborando um suco em pó prebiótico de limão. O suco de limão foi inicialmente caracterizado e os oligossacarídeos prebióticos foram obtidos através da síntese enzimática com a dextrana-sacarase. Essa enzima consome os açúcares presentes no suco (sacarose, glicose e frutose) para produzir dextrana e oligossacarídeos prebióticos. A fim de verificar as melhores condições para a obtenção dos oligossacarídeos, foi realizado um planejamento experimental com 11 pontos variando as concentrações de sacarose e açúcar redutor (glicose e frutose). O suco prebiótico de limão foi desidratado em leito de jorro nas temperaturas de 60ºC (10, 15 e 20% - p/p de maltodextrina) e 70ºC (10, 15% - p/p de maltodextrina). Os pós obtidos foram avaliados em relação ao rendimento do processo, umidade, Atividade de água, tempo de reconstituição, higroscopicidade e grau de caking. Posteriormente o suco em pó foi reconstituído e caracterizado físico-quimicamente. A síntese dos oligossacarídeos foi favorecida pela combinação do aumento das concentrações de sacarose (75 g/L) e de açúcar redutor (75 g/L). Utilizando 10% (p/p) de maltodextrina não foi possível coletar pó. Observou-se que maiores concentrações desse agente diminuem a higroscopicidade e a aglomeração dos pós. O pó escolhido para a reconstituição foi desidratado a 70ºC com 15% (p/p) de maltodextrina, tendo em vista que esse pó apresentou maior rendimento e menor atividade de água. A comparação das características físico-químicas do suco de limão, do suco prebiótico e do suco reconstituído, evidencia que a secagem em leito de jorro praticamente não altera as características originais do suco de limão, comprovando que esse método de secagem pode ser empregado para obtenção de suco prebiótico de limão em pó, garantido um produto de alta estabilidade e com suas propriedades conservadas. / Dentre os vários alimentos que fazem parte do grupo dos funcionais, os alimentos prebióticos tem um destaque importante por auxiliarem no bom funcionamento do intestino. A síntese de oligossacarídeos com propriedades prebióticas pode ser realizada aproveitando os açúcares presentes nos sucos de frutas. Porém, os sucos necessitam de técnicas de preservação que garantam a sua estabilidade. A secagem de sucos em leito de jorro tem se mostrado uma alternativa viável para elaboração de suco em pó. Entretanto, a aplicação desse processo em alimentos ricos em açúcares pode ser complicada devido à baixa temperatura de transição vítrea destes compostos, que contribui para a obtenção de pós higroscópicos e aglomerados. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um suco prebiótico de limão e posteriormente desidratá-lo em secador de leito de jorro, elaborando um suco em pó prebiótico de limão. O suco de limão foi inicialmente caracterizado e os oligossacarídeos prebióticos foram obtidos através da síntese enzimática com a dextrana-sacarase. Essa enzima consome os açúcares presentes no suco (sacarose, glicose e frutose) para produzir dextrana e oligossacarídeos prebióticos. A fim de verificar as melhores condições para a obtenção dos oligossacarídeos, foi realizado um planejamento experimental com 11 pontos variando as concentrações de sacarose e açúcar redutor (glicose e frutose). O suco prebiótico de limão foi desidratado em leito de jorro nas temperaturas de 60ºC (10, 15 e 20% - p/p de maltodextrina) e 70ºC (10, 15% - p/p de maltodextrina). Os pós obtidos foram avaliados em relação ao rendimento do processo, umidade, Atividade de água, tempo de reconstituição, higroscopicidade e grau de caking. Posteriormente o suco em pó foi reconstituído e caracterizado físico-quimicamente. A síntese dos oligossacarídeos foi favorecida pela combinação do aumento das concentrações de sacarose (75 g/L) e de açúcar redutor (75 g/L). Utilizando 10% (p/p) de maltodextrina não foi possível coletar pó. Observou-se que maiores concentrações desse agente diminuem a higroscopicidade e a aglomeração dos pós. O pó escolhido para a reconstituição foi desidratado a 70ºC com 15% (p/p) de maltodextrina, tendo em vista que esse pó apresentou maior rendimento e menor atividade de água. A comparação das características físico-químicas do suco de limão, do suco prebiótico e do suco reconstituído, evidencia que a secagem em leito de jorro praticamente não altera as características originais do suco de limão, comprovando que esse método de secagem pode ser empregado para obtenção de suco prebiótico de limão em pó, garantido um produto de alta estabilidade e com suas propriedades conservadas.

Nous passons plus des trois quarts de notre vie dans l'état postprandial. Pourtant, une plus grande attention a été accordée à l'étude du métabolisme à jeun qu'à l'impact de l'état postprandial sur la santé.Il est prouvé scientifiquement qu'une alimentation optimale pour la santé passe par la prise en compte de l'impact glycémique des aliments au-delà de leur simple teneur en glucides. Un déterminant important de l'impact glycémique de notre alimentation est l'amidon, qui joue un rôle clé dans la nutrition humaine en fournissant jusqu'à 50% de l'apport énergétique total. S'il est établi que la cinétique de digestion des aliments riches en amidon est un élément essentiel de leur impact glycémique, les contributions de chaque étape digestive à ce processus restent un sujet de débats. Afin de mieux comprendre les facteurs qui peuvent influencer la réponse glycémique aux aliments riches en amidon, et d’identifier de nouvelles stratégies pour atténuer leur impact glycémique, il est essentiel d'élargir notre compréhension du processus digestif de l'amidon. Cette thèse visait à étudier la digestion de repasriches en amidon (pain et pâtes), à réévaluer la contribution l’amylase salivaire à l'aide de digestions semi-dynamiques in vitro, et à mener une étude chez l'Homme pour déterminer l'effet de boissons (jus de citron et thé) sur : la réponse glycémique au pain, l'apport ad libitum, et la digestion gastrique étudiée par imagerie par résonance magnétique (IRM). Nos résultats apportent une base scientifique à l'élaboration d'une stratégie simple et efficace pour réduire la réponse glycémique aux aliments riches en amidon dans des repas de tous les jours. / All of us spend over three quarters of our lives in the postprandial state. Still, more attention has been dedicated to the study of the fasting metabolism than to the impact of the postprandial state on health.Scientific evidence supports that an optimum diet for health requires consideration of the glycaemic impact of foods in preference to consideration of carbohydrate content alone. An important determinant of the glycaemic impactof our diets is starch, which plays a key role in human nutrition, supplying up to 50% of the total energy intake. If it is clear that the digestion rate of starch-rich foods is an important determinant of their glycaemic impact, the contribution of each digestive stage to this process remains controversy. To better understand the factors that can influence the glycaemic response to starch-rich foods, and to identify new strategies to attenuate the glycaemic impact of starch-rich diets, it is essential to expand our understanding of thedigestive process of starch. The aims of this PhD were to study the digestionof starch-rich meals (bread and pasta), to reevaluate the contribution of salivary amylase using semi-dynamic in vitro digestions, and to conduct a human study to determine the effect of drinks (lemon juice and tea) on: the glycaemic response to bread, ad libitum intake, and gastric digestion assessed by magnetic resonance imaging (MRI). Our results provide scientific rationale for the development of a simple and effective strategy to reduce the glycaemicresponse to starch-rich foods in everyday-life meals.