Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-06-20T12:18:52Z No. of bitstreams: 1 2016 - Juarez Vicente.pdf: 4177115 bytes, checksum: 7c081fec8011e87e4bca3d5c9ea310ed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T12:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Juarez Vicente.pdf: 4177115 bytes, checksum: 7c081fec8011e87e4bca3d5c9ea310ed (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / The omega-3 (?-3) is a class of essential fatty acids, of major importance for the metabolism of various functions of the body, highlight for the prevention of cardiovascular diseases, immunological and anti - inflammatory, colon cancer, promotes developing brain and retina. The fatty acids of the series ?-3 and ?-6 are precursors of polyunsaturated long chain fatty acids as arachidonic (AA), eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), the latter considered the most important for developing neonatal and together with the AA are the main components of brain fatty acids (Silva et al., 2007). Microencapsulation employing the formation of simple emulsions is a strategy that aims to maintain the stability of omega-3 and permanence of their functional activities upon exposure to the same harsh conditions as oxidative processes. Biopolymers such as proteins and carbohydrates (natural) are components that assist in maintaining the physical and morphological stability of these emulsions employed for microencapsulation. Likewise, to give the product improvements in the rheological, nutritional and functional properties. Thus, this thesis aims to study the formation of micro-emulsions physically and morphologically stable and their behavior rheological properties of heat and oxidative stability of omega-3 in polymeric systems formed with ovalbumin (natural surfactant) and their interactions with natural polysaccharides (pectin and xanthan gum), compared to a standard system with synthetic surfactant (Tween 80) in the microencapsulation of omega-3 of Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.) oil. With this work we aim to also study the behavior of oxidative Sacha Inchi oil and its inclusion as a component in other foods in microencapsulated form. / O ?mega-3 (?-3) ? uma classe de ?cidos graxos essenciais, de reconhecida import?ncia para o metabolismo de diversas funcionalidades do organismo, destacam-se a preven??o de doen?as cardiovasculares, imunol?gicas e anti-inflamat?rias, c?ncer de c?lon, favorece o desenvolvimento cerebral e da retina. Os ?cidos graxos das s?ries ?-3 e ?-6 s?o precursores dos ?cidos graxos poli-insaturados de cadeia longa, como araquid?nico (AA), eicosapentaenoico (EPA) e docosahexaen?ico (DHA), este ?ltimo considerado o mais importante para o desenvolvimento neonatal e junto com o AA s?o os principais componentes dos ?cidos graxos cerebrais. A microencapsula??o empregando a forma??o de emuls?es simples ? uma estrat?gia que objetiva manter a estabilidade do ?mega-3 e a perman?ncia de suas atividades funcionais frente ? exposi??o do mesmo a condi??es adversas como processos oxidativos. Os biopol?meros como prote?nas e carboidratos (naturais) s?o componentes que auxiliam na manuten??o da estabilidade f?sica e morfol?gica destas emuls?es empregadas para microencapsula??o. Da mesma forma, conferem ao produto melhorias nas propriedades reol?gicas, nutricionais e funcionais. Com isso, objetiva-se nesta tese estudar a forma??o de micro-emuls?es f?sica e morfologicamente est?veis e seus comportamentos reol?gicos, propriedades calorim?tricas e estabilidade oxidativa do ?mega-3 nos sistemas polim?ricos formados com Ovalbumina (surfactante natural) e suas intera??es com polissacar?deos naturais (Pectina e Goma Xantana), comparado a um sistema padr?o com surfactante sint?tico (Tween 80) na microencapsula??o do ?mega-3 do ?leo de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.). Com esse trabalho objetiva-se tamb?m o estudo do comportamento oxidativo do ?leo de Sacha Inchi e sua inser??o como componente em outros alimentos na forma microencapsulada.

A cocção é uma característica importante na seleção de um cultivar de mandioca para uso culinário, tanto pelo consumidor como pela indústria de produtos processados. No entanto, existem épocas em que raízes de mandioca apresentam problemas no cozimento, como o de textura da massa, ou ainda, cultivares com melhores ou piores características de cozimento, independente de quanto tempo dure o processamento. O objetivo do presente estudo foi caracterizar o cultivar IAC 576-70, o mais utilizado no Estado de São Paulo para fins culinários, em diferentes idades, quanto ao tempo de cocção das raízes e à qualidade das mesmas quando cozidas. Estes parâmetros foram relacionados com composição química e características histológicas das raízes e também com características físicas e físico-químicas do amido. As raízes desse cultivar, nas condições do estudo, apresentaram variabilidade no tempo de cocção com a idade ou período fisiológico do vegetal. As raízes de plantas com 12 meses, colhidas no mês de fevereiro (período vegetativo) apresentaram menor tempo de cocção que as raízes de plantas com 15 meses, colhidas no mês de maio (repouso fisiológico). Quanto à composição as raízes de plantas aos 12 meses apresentaram menores teores de amido e de fibras e maiores teores de carboidratos redutores, de pectina total, de proteínas e de lipídeos na massa seca que as plantas de 15 meses. Nas raízes de plantas aos 12 meses o amido apresentou grânulos de menor tamanho e com menor pico de viscosidade. A textura das raízes aos 12 meses apresentou menor resistência ao cisalhamento, maior percentual de desintegração e maior aceitabilidade pelos provadores na avaliação sensorial. Os testes histoquímicos das raízes de ambas as idades não revelaram diferenças entre si. / Cooking is an important characteristic for the selection of cassava cultivars, not only by end consumers, but also by food processing companies. Cassava roots present some cooking problems, such as poor texture characteristics, when harvested in certain periods of the year. Cultivars also show different cooking characteristics, regardless of the processing time. The present study was aimed at characterizing cassava roots, IAC 576-70 cultivar, the most used for cooking in Sao Paulo State, at different ages, as regards cooking times and quality after cooking. These two parameters were related to the chemical composition and histological characteristics of roots, as well as to physical and physicochemical characteristics of the starch. Under the conditions of the study, roots showed differences in cooking times, which varied with age or with the physiological stage of plants. Roots of 12-month-old plants harvested in February (vegetative period) showed shorter cooking times than roots of 15-month-old plants harvested in May (physiological rest). Roots of 12-month –old plants showed lower amounts of starch and fibers and larger contents of reducing carbohydrates, total pectin, protein and lipids in the dry matter than roots of 15-month–old plants. Twelve-month-old plants yielded roots with smaller starch granules, lower viscosity peak. Such roots also showed lower shear strength, higher disintegration percentage and higher approval by tasters during sensory tests. Histochemcial tests revealed no differences between 12-month-old and 15-month-old roots.

Este trabalho, buscou comparar a biodisponibilidade do &#946;-caroteno sintético e de fonte natural (couve-manteiga), e verificar os efeitos da fibra alimentar (pectina cítrica) sobre a biodisponibilidade do &#946;-caroteno, dentro de 2 experimentos diferentes (ratos e coelhos). No Experimento I (ratos), um grupo de animais recebeu ração com &#946;-caroteno e isenta de pectina cítrica (GC) e outro recebeu ração com &#946;-caroteno e adição de pectina cítrica (GE). No Experimento II (coelhos), um grupo de animais recebeu ração com &#946;-caroteno sintético (GCP), outro recebeu &#946;-caroteno de fonte natural (couve-manteiga) (GV) e ainda outro não recebeu de &#946;-caroteno (GCN); todos os grupos de coelhos receberam pectina cítrica. Após 30 dias de experimento, os animais foram sacrificados para determinações plasmáticas e hepáticas de vitamina A e &#946;-caroteno, por HPLC. Dos resultados obtidos no estudo em ratos pode-se verificar que o grupo de animais que recebeu pectina (GE), apresentou menor (p<0,05) concentração hepática total de vitamina A (&#181;g/peso de fígado) (retinol: GC =47,61 ± 24,24 e GE =23,44 ± 9,68 e palmitato de retinila: GC =935,30 ± 428,19 e GE =282,34 ± 98,86) e &#946;-caroteno (&#181;g/peso de fígado) (GC =9,64 ± 3,07 e GE =1,01 ± 0,66) que o grupo que não recebeu pectina (GC). E dos resultados obtidos no experimento em coelhos, verificou-se que o grupo que recebeu &#946;-caroteno de fonte natural (GV), obteve concentração hepática total de vitamina A (mg/peso de fígado) (retinol: GV = 2,30 ± 0,67, GCP =2,07 ± 0,57 e GCN = 0,11 ± 0,08; palmitato de retinila: GV =4,42 ± 2,17, GCP =2,77 ± 0,73 e GCN =0,04 ± 0,02) e &#946;-caroteno (mg/peso de fígado) (GV =0,04 ± 0,01, GCP =0,03 ± 0,01 e GCN =não detectado), maior (p<0,05) que o grupo que recebeu &#946;-caroteno sintético (GCP). Conclui-se que no Experimento I (ratos), a pectina cítrica provavelmente interferiu na absorção do p-caroteno, e no Experimento II (coelhos), que o &#946;-caroteno de fonte natural (GV), foi melhor absorvido comparando-se com o &#946;-caroteno sintético, na presença de pectina cítrica. / This work, looked for to compare the bioavailability of synthetic p-carotene and of natural source (kale), and to verify the effects of the alimentary fiber (citrus pectin) on the bioavailability of &#946;-carotene, inside of 2 different experiments (rats and rabbits). In the Experiment I (rats), a group of animals received diet with &#946;-carotene and it exempts of citrus pectin (CG) and another received diet with &#946;-carotene and addition of citrus pectin (EG). In the Experiment II (rabbits), a group of animals received diet with synthetic &#946;-carotene (PCG), another received &#946;-carotene of natural source (kale) (VG) and still another didn\'t receive from &#946;-carotene (NCG); all the groups of rabbits received citrus pectin. After 30 days of experiment, the animals were sacrificed for determinations plasmatics and vitamin liverworts A and &#946;-carotene, by HPLC. Of the results obtained in the study in rats it can be verified that the group of animals that received pectin (EG), it presented smaller (p <0,05) concentration hepatic vitamin total A (liver mg/weight) (retinol: CG = 47.61 ± 24.24 and EG = 23.44 ± 9.68 and retinyl palmitate: CG = 935.30 ± 428.19 and EG = 282.34 ± 98.86) and &#946;-carotene (liver mg/weight) (CG = 9.64 ± 3.07 and EG = 1.01 ± 0.66) that the group that didn\'t receive pectin (CG). And of the results obtained in the experiment in rabbits, it was verified that the group that received &#946;-carotene of natural source (VG), obtained concentration hepatic vitamin total A (liver mg/weight) (retinol: VG = 2.30 ± 0.67, PCG = 2.07 ± 0.57 and NCG = 0.11 ± 0.08; retinyl palmitate: VG = 4.42 ± 2.17, PCG = 2.77± 0.73 and NCG = 0.04 ± 0.02) and &#946;-carotene (liver mg/weight) (VG = 0.04 ± 0.01, PCG = 0.03 ± 0.01 and NCG = not detected), larger (p <0,05) that the group that received synthetic &#946;-carotene (PCG). Ended that in the Experiment I (rats), the citrus pectin probably interfered in the absorption of the p-carotene, and in the Experiment II (rabbits), the &#946;-carotene of natural source (VG), it was absorbed being compared with the synthetic &#946;-carotene better, in the presence of citrus pectin.

La fibra dietética es un componente que, además de ser beneficioso para la salud, puede resultar adecuado para aumentar la viscosidad y otras propiedades relacionadas de determinados productos. No obstante, la procedencia de la misma, así como su concentración y el modo en que se adicione puede afectar a su funcionalidad. En este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades físico-químicas y estructurales de fibras dietéticas procedentes de diferentes frutas (limón, naranja y manzana), que puso de manifiesto un mayor contenido de sólidos insolubles de la fibra procedente de limón y naranja, con una importante proporción de partículas con estructura fibrosa en la primera. Por su parte, la fibra de manzana fue la que presentó mayor cantidad de sólidos solubles. Esta diferente composición afectó al comportamiento reológico de las suspensiones preparadas a partir de ellas, de manera que las de limón mostraron un carácter plástico y también tixotrópico a bajos gradientes de velocidad, probablemente asociados a la presencia de las partículas fibrosas. Por otra parte, la mayor viscosidad de las suspensiones con fibra de limón, especialmente a bajos gradientes de velocidad, permitiría recomendarla para la estabilización de sistemas frente a la sedimentación o cremado. Respecto a la metodología para la preparación de las suspensiones, ésta debe permitir la máxima solubilización de los componentes solubles de las fibras, a fin de evitar su evolución durante el almacenamiento. En este sentido, la homogeneización debe ser intensa (del orden de 8000 rpm) y aplicada durante tiempos largos (15-20 minutos) o a temperaturas altas (60 ºC). Los atributos sensoriales que contribuyen en mayor medida a la definición de la textura de estas suspensiones son, por una parte, la cantidad y tamaño de partículas y la granulosidad, que se detectan de forma especial en la fibra de naranja y que se relacionan con los sólidos insolubles, probablemente más por el tipo que por la cantidad. / Córdoba Sequeira, A. (2005). Caracterización de propiedades relacionadas con la textura de suspensiones de fibras alimentarias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1900 / Palancia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The pepper (Capsicum annuum L.) has commercial importance, by having sources of vitamins, minerals and fiber. However, a post-harvest problem, excessive softening which reduces the life and favors action pathogens such as Pectobacterium caratovorum subsp. caratovorum- Pcc, causal agent of soft rot, a major disease of post-harvest chili that is favored by the reduction of firmness. One technique that has recently been used for firmly maintaining the application is pectin methyl esterase (PME) with the addition of a calcium solution prologando thus reducing its lifetime and pathogen attack. The objective of this study was to use methyl pectin esterase (PME) exogenous associated with calcium chloride in maintaining firmness and control of Pectobacterium caratovorum subsp. caratovorum about pepper. The first experiment was conducted in a completely randomized design in a 4x5 factorial scheme with three replications for 12 days, evaluated every three days. In the second experiment, the test was conducted in a completely randomized design in a factorial 5x5 with three replications. In the first study the fruits of pepper were subjected to vacuum infusion method with pressure of 200 mmHg for 5 minutes, and following evaluated the loss of weight (PMF), fruit firmness (FF), skin color ( CC), soluble solids (SS), pH, total acidity (TA) and activity of SMEs. In the second test the fruits of pepper were subjected to vacuum infusion method with pressure of 200 mmHg for five minutes, then the fruits were inoculated with the PCC then held the fruit firmness analysis (FF), SME activity and the severity of the disease in chili (SD). The fruits obtained in general a reduction of over time firmly in all treatments but was found significant effect in maintaining the fruit firmness when treated in vacuum infusion with calcium chloride, without altering the physicochemical characteristics, as soluble solids content, total acidity and activity of SMEs, slowing the fruit ripening process. The fruits when treated with vacuum infusion with calcium chloride associated with pectin methyl esterase was not favorable because it altered the physicochemical properties chili, highlighting the decline of firmness, thus deteriorating the quality of the fruit. Regarding inoculation Pcc in the fruit was observed inhibition of growth of this pathogen, prolongation of fruit and better firmness treated fruits infusion over calcium inoculation Pcc chloride. / O pimentão (Capsicum annuum L.) tem grande importância comercial, por possuir fontes de vitaminas, minerais e fibras. Contudo, possui problema pós-colheita, o amolecimento excessivo que reduz a vida útil e favorece ação de patógenos como a Pectobacterium caratovorum subsp. caratovorum- Pcc, agente causal da podridão-mole, uma das principais doenças da pós-colheita do pimentão que é favorecida pela redução da firmeza. Uma técnica que vem sendo utilizada recentemente para a manutenção da firmeza é aplicação da pectina metil esterase (PME) com a adição de solução de cálcio prologando, assim, a sua vida útil e diminuindo o ataque do patógeno. Assim, o objetivo do trabalho foi utilizar a pectina metil esterase (PME) exógena associada ao cloreto de cálcio na manutenção da firmeza e no controle da Pectobacterium caratovorum subsp. caratovorum sobre o pimentão. O primeiro experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x5 com três repetições, durante 12 dias, avaliados a cada 3 dias. No segundo experimento, o ensaio foi realizado em delineamento inteiramente casualizado no esquema fatorial 5x5 com três repetições. No primeiro trabalho os frutos de pimentão foram submetidos ao método de infusão a vácuo com pressão de 200 mmHg por 5 minutos, e por seguinte avaliou-se a perda de massa fresca (PMF), firmeza do fruto (FF), cor da casca (CC), teor de sólidos solúveis (SS), pH, acidez total, (AT) e atividade de PME. No segundo ensaio os frutos de pimentão foram submetidos ao método de infusão a vácuo com pressão de 200 mmHg por cinco minutos, posteriormente os frutos foram inoculados com a Pcc em seguida realizou-se as análises de firmeza do fruto (FF), atividade de PME e a severidade da doença no pimentão (SD). Os frutos obtiveram de forma geral uma redução da firmeza ao longo do tempo em todos os tratamentos, porém foi verificado o efeito significativo na manutenção da firmeza dos frutos quando tratados em infusão a vácuo com cloreto de cálcio, não alterando as características físico-químicas, como o teor de sólidos solúveis, acidez total e atividade de PME, retardando o processo de amadurecimento do fruto. Os frutos quando tratados com infusão a vácuo com cloreto de cálcio associado à pectina metil esterase não foi favorável, pois alterou as propriedades físico-químicas do pimentão, com destaque para o declínio da firmeza, deteriorando assim a qualidade do fruto. Em relação à inoculação da Pcc no fruto, observou-se uma inibição do crescimento desse patógeno, prolongamento do fruto e uma melhor firmeza nos frutos tratados com infusão de cloreto de cálcio mais a inoculação da Pcc.

Tesis por compendio / [ES] El objetivo de esta tesis doctoral ha sido la valorización de los residuos agroindustriales de los frutos de la sandía (Citrullus lanatus) y del caqui (Diospyros kaki Thunb.) para obtener compuestos de alto valor añadido con potenciales aplicaciones tecnológicas en la industria alimentaria. En concreto, la corteza de la sandía y los descartes del caqui se contemplan como una prometedora fuente de pectina, no sólo por la importancia económica de los cultivos, sino también por las interesantes características estructurales de la pectina extraída y sus propiedades funcionales. Además, se sabe que los frutos del caqui son una fuente de compuestos bioactivos que pueden utilizarse para diseñar productos alimentarios más saludables. En la primera parte de esta tesis, se llevó a cabo una metodología de superficie de respuesta para evaluar cómo afectan los diferentes parámetros del proceso a la composición, las características estructurales y el rendimiento de extracción de la pectina de la corteza de la sandía (WRP). A partir de estos resultados, se utilizó una combinación de herramientas reológicas, microestructurales y de dispersión para dilucidar el mecanismo de estabilización de la emulsión de WRP, que fue capaz de retener altas cantidades de aceite de girasol (>60%), evitando la coalescencia y la floculación. A continuación, se evaluó el efecto de la des-ramificación contralada enzimáticamente, la des-esterificación y la eliminación de proteínas, en la composición y la estructura molecular de la WRP, y se analizó en profundidad el potencial de la pectina tratada enzimáticamente para preparar hidrogeles con la adición de CaCl2, con el fin de comprender cómo la estructura de la pectina y la composición del extracto afectaban a la formación y las propiedades del gel. Se observó que las pequeñas cadenas laterales de arabinogalactano presentes en la pectina con bajo grado de esterificación, actuaban como refuerzo, induciendo la formación de redes más densamente empaquetadas y de hidrogeles más fuertes que sus homólogos menos ramificados. La pectina de sandía tratada enzimáticamente y con mejores propiedades de gelificación y rendimiento, se utilizó posteriormente para desarrollar estructuras de aerogeles utilizando secado con CO2 supercrítico. La formación de una estructura compactada durante la formación del aerogel lo convirtió en un buen candidato como sistemas de liberación de compuestos activos. En la segunda parte de la tesis, se estudió la potencial valorización de residuos de biomasa de caqui mediante la extracción de compuestos bioactivos y extractos ricos en pectina y la evaluación de sus propiedades funcionales. Un extracto rico en polifenoles obtenido a escala semi-industrial mostró actividad antiviral y fue capaz de reducir el envejecimiento celular y el contenido de grasa sin afectar al desarrollo del organismo modelo C. elegans. Además, se optimizaron y caracterizaron las condiciones de extracción de ingredientes funcionales a base de pectina y polifenoles, cuya composición dependió de la severidad de las condiciones de extracción. Estos extractos funcionales de pectina mostraron actividad antiviral, probablemente potenciada por la mayor estabilidad de los polifenoles que forman complejos con la pectina y se exploró, de manera exitosa, su aplicación como recubrimiento comestible en arándanos. / [CAT] L'objectiu d'aquesta tesi doctoral va ser la valorització de residus agroindustrials procedents de fruites de síndria (Citrullus lanatus) i caqui (Diospyros kaki Thunb.) per obtenir compostos d'alt valor afegit amb potencials aplicacions tecnològiques en la indústria alimentària. En concret, l'escorça de síndria i els descarts de caqui es preveuen com una prometedora font de pectina, no només per la importància econòmica dels cultius, sinó també per les interessants característiques estructurals de la pectina extreta i les propietats funcionals relacionades. A més, se sap que les fruites de caqui són una font de compostos bioactius que es poden utilitzar per dissenyar productes alimentaris més saludables. En la primera part d'aquesta tesi es va dur a terme una metodologia de superfície de resposta per avaluar com els diferents paràmetres de procés afecten la composició, les característiques estructurals i el rendiment d'extracció de la pectina de síndria (WRP). A partir dels resultats, es va utilitzar una combinació d'eines reològiques, microestructurals i de dispersió per dilucidar el mecanisme estabilitzador de l'emulsió de WRP, que va ser capaç de retenir altes quantitats d'oli de gira-sol (>60%), evitant la coalescència i la floculació. A continuació, es va avaluar l'efecte del de-brassament enzimàtic controlat, la des-esterificació i l'eliminació de proteïnes sobre la composició i l'estructura molecular del WRP i es va analitzar profundament el potencial de la pectina tractada enzimàticament per preparar hidrogels amb l'addició de CaCl2 per entendre com l'estructura de la pectina i la composició de l'extracte afectaven la formació i les propietats del gel. Es va observar que les petites cadenes laterals d¿arabinogalàctans presents a la pectina amb baix grau d'esterificació, actuaven com a reforç, induint la formació de xarxes més densament empaquetades i hidrogels més forts que els seus homòlegs menys ramificats. Posteriorment es va utilitzar la pectina de l'escorça de síndria tractada enzimàticament amb millors propietats gelificants i rendiment per desenvolupar estructures d'aerogel utilitzant CO2 supercrític. La formació d'una estructura compactada durant la formació d'aerogels la va convertir en un bon candidat per als sistemes de alliberació de compostos actius. En la segona part de la tesi es va estudiar la potencial valorització dels residus de biomassa de caqui mitjançant l'extracció de compostos bioactius i extractes rics en pectina i l'avaluació de les seves propietats funcionals. Un extracte obtingut a escala semi-industrialment ric en polifenols va mostrar una activitat antiviral i va ser capaç de reduir l'envelliment cel·lular i el contingut en greixos sense afectar el desenvolupament de l'organisme model de C. elegans. A més, es van optimitzar i caracteritzar les condicions d'extracció d'ingredients funcionals a base de pectina-polifenol, la composició de la qual depenia de la gravetat de les condicions d'extracció. Aquests extractes funcionals de pectina van mostrar una alta eficiència antiviral, probablement millorada per la major estabilitat dels polifenols com a complexos de pectina. De manera exitosa, es va explorar una potencial aplicació com a recobriment comestible sobre nabius. / [EN] The aim of this doctoral thesis was the valorisation of agro-industrial wastes from watermelon (Citrullus lanatus) and persimmon (Diospyros kaki Thunb.) fruits to obtain high added-value compounds with potential technological applications in the food industry. Specifically, watermelon rind and persimmon discards are envisaged as a promising pectin source, not only because of the economic importance of the crops but also because of the interesting structural features of the extracted pectin and related functional properties. Furthermore, persimmon fruits are known to be a source of bioactive compounds which can be used to design healthier food products. In the first part of this thesis, a response surface methodology was carried out to evaluate how different process parameters affect the composition, structural features and extraction yield of watermelon rind pectin (WRP). Based on the results, a combination of rheological, microstructural and scattering tools was used to elucidate the emulsion stabilizing mechanism of WRP, which was able to retain high amounts of sunflower oil (>60%), avoiding coalescence and flocculation. Then, the effect of controlled enzymatic debranching, de-esterification and protein removal on WRP composition and molecular structure was evaluated and the potential of the enzymatically-treated pectin for preparing hydrogels with the addition of CaCl2 was deeply analysed in order to understand how pectin structure and extract composition affected gel formation and properties. It was observed that the small arabinogalactan side chains present in the pectin with low degree of esterification, acted as a reinforcement, inducing the formation of more densely packed networks and stronger hydrogels than their less-branched counterparts. An enzymatically-treated WRP with better gelling properties and yield was subsequently used to develop aerogel structures using supercritical CO2. The formation of a compacted structure during aerogel formation made it a good candidate for drug delivery systems. In the second part of the thesis, the potential valorisation of persimmon biomass waste through the extraction of bioactive compounds and pectin-rich extracts and the evaluation of their functional properties was studied. A semi-industrially scaled-up polyphenol-rich extract showed an effective antiviral efficiency and it was able to reduce the cellular ageing and fat content without affecting the development of C. elegans model organism. Furthermore, the extraction conditions of functional pectin-polyphenol-based ingredients were optimized and characterized, which composition was dependent on the severity of the extraction conditions. These functional pectin extracts showed high antiviral efficiency, probably enhanced by the higher stability of the polyphenols as pectin complexes. A successful potential application was explored with an edible coating on blueberries. / This research was funded by grant RTI-2018-094268-B-C22 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe". Mendez D. A. is supported by the Ministry of Science, Technology and Innovation (Minciencias) of the Colombian Government (783-2017). M. J. Fabra and A. Martinez- Abad are recipients of Ramon y Cajal (RYC-2014-158) and Juan de la Cierva (IJDC-2017- 31255), respectively, from the Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitiveness. This work was also funded by the grant INNVAL10-19-009-CA8250 from Agència Valenciana d ́Innovació (AVI). This research is part of the CSIC program for the Spanish Recovery, Transformation and Resilience Plan funded by the Recovery and Resilience Facility of the European Union, established by the Regulation (EU) 2020/2094. Interdisciplinary Platform for Sustainable Plastics towards a Circular Economy+. (PTI-SusPlast+) is also acknowledged for financial support. Project INNEST/2021/27 was granted by Agencia Valenciana de Innovación (AVI) and co- financed by the European Union through the Operative Programme of FEDER from Comunitat Valenciana 2014-2020. We also appreciate the funding of the CERCA program (Centres de Recerca de Catalunya) of the Generalitat de Catalunya and from the CIEN project “BIOPRO” from CDTI. Nune Sahakyan is kindly acknowledged for experimental support / Méndez Reyes, DA. (2022). Valorisation of Watermelon and Persimmon Fruit Residues to Obtain Compounds of Interest in Food Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191334 / Compendio

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doris Oliveira Gregianin.pdf: 1718205 bytes, checksum: 59a8cb966255e87e0fa3f347f2a191cb (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / The increased incidence of cardiovascular disease and various cancers have been the cause of searching for changing habits in a large portion of the population, seeking the physical activity in conjunction with the consumption of healthier foods with higher nutritional content. Considering the high biological value of the proteins of sweet whey and the recognized effect in reducing risk of cardiovascular disease of soy protein, the aim of this study was to develop a mixed chocolate-soluble soybean extract dissolved in sweet whey. The different proportions of carrageenan stabilizers, pectin and tapioca starch were defined by the experimental design of mixtures simplex centroid. By optimizing the response surface was definitely the best formulation in relation to the physic-chemical and sensory parameters. The simultaneous optimization of response variables indicated that the optimal formulation should contain 46% carrageenan and 54% pectin and 0% starch, with a desirability index of 0.929. The formulation indicated for the desirability function was made with water soluble soy extract dissolved in sweet whey and; on sweet whey with reduced lactose content. Serum was hydrolyzed by the action of lactase from Kluyveromyces lactis yeast enzyme at a concentration of 2500 NLU / L in reaction 4 hr at 37 ° C. The sensory attributes were evaluated by nine points hedonic scale and attitude scale in purchase intent. For overall impression, the formulations presented average value of 7.11 ±1.09, while purchase intent the average value was 3.99 ± 1.28, and the multiple regression models proved to be predictive. The most widely accepted formulations were those who had lower viscosity and instrumental containing pectin in its constitution. The results obtained indicate that the combination of sweet whey and soy aqueous extract is a viable option for the preparation of a chocolate beverage. It was also observed that the use of cassava starch as a thickener does not interfere negatively on the rheological and sensory characteristics and; that the combined carrageenan and pectin concentrations defined predictive model ensures greater acceptability of the product. / O aumento da incidência de doenças cardiovasculares e diversos tipos de câncer tem sido a causa da procura por mudanças de hábitos em grande parte da população, buscando-se a prática de atividades físicas em conjunto com o consumo de alimentos mais saudáveis, com maior valor nutricional. Considerando o alto valor biológico das proteínas do soro de leite doce e o reconhecido efeito na diminuição de risco de doenças cardiovasculares da proteína de soja, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um achocolatado misto de extrato hidrossolúvel de soja dissolvido em soro de leite doce. As diferentes proporções dos estabilizantes carragena, pectina e amido de mandioca foram definidas pelo planejamento experimental de misturas simplex centróide. Através da otimização da Superfície de Resposta foi definida a melhor formulação em relação aos parâmetros físico-químicos e sensoriais. A otimização simultânea das variáveis de resposta indicou que a formulação ideal deveria conter 46% de carragena e 54% de pectina e 0% de amido, com um índice de desejabilidade de 0,929. A formulação indicada pela função de desejabilidade foi elaborada com extrato hidrossolúvel de soja dissolvido em soro de leite doce e; em soro doce com teor de lactose reduzido. O soro foi hidrolisado pela ação da enzima lactase proveniente da levedura Kluyveromyces lactis, na concentração de 2.500 NLU/L numa reação de 4 horas à temperatura de 37°C. Os atributos sensoriais foram avaliados pela escala hedônica de nove pontos e escala de atitude na intenção de compra. Para impressão global as formulações apresentaram valor médio 7,11 ±1,09, enquanto que para intenção de compra o valor médio foi de 3,99 ±1,28, sendo que os modelos de regressão múltipla mostraram-se preditivos. As formulações mais aceitas foram aquelas que apresentaram menor viscosidade instrumental e que continham pectina em sua constituição. Os resultados obtidos indicam que a combinação do soro doce de leite e extrato aquoso de soja é uma opção viável para a elaboração de uma bebida achocolatada. Também foi possível observar que o uso do amido de mandioca como espessante não interfere negativamente nas características reológicas e sensoriais do produto e; que a carragena e pectinas combinadas, nas concentrações definidas pelo modelo preditivo, garantem maior aceitabilidade ao produto.

Tesis por compendio / [ES] Las técnicas rápidas, no destructivas y libres de químicos tienen una demanda creciente en muchos campos de la industria. Las técnicas de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) y imágenes hiperespectrales NIR (NIR-HSI) han mostrado un gran potencial para determinar los parámetros de calidad de los alimentos, autenticar productos alimenticios, detectar el fraude, entre otras. En la NIRS, las medidas se toman en puntos específicos, detectando solo una pequeña porción; en la NIR-HSI, la información espectral y espacial se combinan, lo que la convierte en una opción adecuada para muchos productos alimenticios, ya que son matrices muy heterogéneas. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo revisar la aplicación de NIRS (dispersivos), NIR de Transformada de Fourier (FT) y HSI en la evaluación de los parámetros de calidad de harina de trigo y productos a base de trigo, así como para la autenticación y determinación de la composición de estos productos. Además, este trabajo tuvo como objetivo identificar y clasificar diferentes tipos de muestras de fibra agregadas a la semolina y pasta producidas por estas formulaciones, y monitorear el proceso de cocción de esta pasta enriquecida en fibra mediante técnicas espectrales. Además, se objetivó aplicar HSI a otro producto en polvo, por lo que se cuantificó el contenido de pectina en las cáscaras de naranja. Primero, se adquirieron espectros NIR para comparar la precisión en la clasificación de muestras enriquecidas con fibra, para cuantificar la cantidad de estas fibras y verificar su distribución en muestras de semolina. Para la clasificación se utilizaron el Análisis de Componentes Principales (PCA) y el Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA). Los modelos de regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR) aplicados a espectros NIR-HSI mostraron R²P entre 0,85 y 0,98 y RMSEP entre 0,5 y 1, y los modelos se utilizaron para construir los mapas químicos para verificar la distribución de fibra en las superficies de las muestras. Además, se probó el NIR-HSI junto con Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS) para investigar la capacidad de evaluación, resolución y cuantificación de la distribución de fibra en la pasta. Los resultados mostraron R²P entre 0.28 y 0.89,% de falta de ajuste (LOF) <6%, varianza explicada sobre 99% y similitud entre espectros puros y recuperados sobre 96% y 98%. Además, se probó VIS/NIR-HSI en el modo de transmisión como una alternativa objetiva para la clasificación de muestras de pasta según el tiempo de cocción. El análisis discriminante lineal (LDA) mostró valores de sensibilidad y especificidad entre 0,14-1,00 y 0,51-1,00, respectivamente, y una tasa de ausencia de error (NER) superior a 0,62. El análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales (PLSDA) mostró valores de sensibilidad y especificidad entre 0,67-1,00 y 0,10-1,00, respectivamente, y NER superiores a 0,80. Los resultados de este trabajo mostraron que la técnica NIR-HSI se puede utilizar para la identificación y cuantificación de la fibra agregada a la semolina. Además, NIR-HSI y MCR-ALS pueden identificar la fibra en la pasta. La HSI en el modo de transmisión demostró ser una técnica adecuada como alternativa objetiva para la clasificación de muestras de pasta según el tiempo de cocción como una forma de automatizar la determinación de los atributos de la pasta. La determinación del contenido de pectina en cáscaras de naranja se investigó usando NIR-HSI. LDA mostró mejores resultados de discriminación considerando tres grupos: bajo (0-5%), intermedio (10-40%) y alto (50-100%) contenido. Los modelos PLSR basados en espectros completos mostraron mayor precisión (R2> 0,93, RMSEP entre 6,50 y 9,16% de pectina) que los basados en pocas longitudes de onda seleccionadas (R2 entre 0,92 y 0,94, RMSEP entre 8,03 y 9,73% de pectina). Los resultados demuestran el potencial de NIR-HSI para cuantificar el contenido de pectina en las cáscaras de naranja, proporcionando una técnica valiosa para los productores de naranja y las industrias de procesamiento. / [CA] Les tècniques ràpides, no destructives i lliures de químics tenen una demanda creixent en molts camps de la indústria. Les tècniques d'espectroscopia d'infraroig proper (NIRS) i d'imatges hiperespectrals NIR (NIR-HSI) han demostrat tindre un gran potencial per a determinar paràmetres de qualitat d'aliments, autenticar productes alimentaris, detectar frau entre altres aplicacions. Mentre que en la NIRS proper les mesures es prenen en punts específics de la mostra i es detecta una porció menuda, en la HSI es combina informació espectral i espacial de tal manera que és una opció adient per a molts tipus de productes alimentaris, ja que són matrius molt heterogènies. Per tant, este estudi va tindre com objectiu revisar tota l'aplicació de NIRS (dispersius), NIR de Transformada de Fourier (FT) i HSI en l'avaluació dels paràmetres de qualitat de la farina de blat i els productes a base de blat, així com per a l'autenticació i determinació de la composició d'estos productes. A més a més, este estudi va tindre com objectiu identificar i classificar diferents tipus de mostres de fibra afegides a la semolina i pasta produïdes per formulació de fibra i semolina, i monitorar mitjançant tècniques espectrals el procés de cocció d'aquesta pasta enriquida amb fibra. A més, este treball va tindre com objectiu aplicar HSI a un altre producte en pols, de tal manera que es va quantificar el contingut de pectina en les corfes de taronja. Primer, es van adquirir espectres NIR per comparar la precisió en la classificació de mostres enriquides amb fibra, per quantificar estes fibres i verificar la seua distribució en mostres de sèmola. Per a la classificació es van emprar l'Anàlisi de Components Principals (PCA) i el SIMCA (Soft Independent Modelling of Class Analogy). Els models de regressió de mínims quadrats parcials (PLSR) aplicats a espectres NIR-HSI mostraren R²P entre 0,85 i 0,98 i RMSEP entre 0,5 i 1% de contingut de fibra, i els models s'utilitzaren per construir els mapes químics per verificar la distribució de fibra en les superficies de les mostres. Així mateix, es va provar NIR-HSI amb Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Square (MCR-ALS) per a investigar la capacitat d'avaluació, resolució i quantificació de la distribució de fibra en la pasta enriquida. Els resultats mostraren un R²P entre 0,28 i 0,89%, lack of fit (LOF)<6%, variància explicada sobre 99% i similitud entre espectres purs i recuperats sobre 96% i 98%. D'altra part, es va provar VIS/NIR-HSI en el mode de transmissió com una alternativa objectiva per a la classificació de mostres de pasta segons el temps de cocció. L'anàlisi discriminant lineal (LDA) va mostrar valors de sensibilitat i especificitat entre 0,14-1,00 i 0,51-1,00 respectivament, i una taxa d'absència d'error (NER) superior a 0,62. L'anàlisi discriminant de mínims quadrats parcials (PLSDA) va mostrar valors de sensibilitat i especificitat entre 0,67-1,00 i 0,10-1,00 respectivament, i NER superiors a 0,80. Els resultats d'este treball mostraren que la tècnica NIR-HSI es pot emprar per a la identificació i quantificació de la fibra afegida a la semolina. A més a més, NIR-HSI i MCR-ALS poden identificar la fibra en la pasta. La HSI en mode de transmissió va demostrar ser una tècnica adient com a alternativa objectiva per a la classificació de mostres de pasta segons el temps de cocció com forma d'automatitzar la determinació dels atributs de la pasta. La determinació del contingut de pectina en corfa de taronja es va investigar emprant NIR-HSI. LDA va mostrar millors resultats de discriminació considerant tres grups: baix (0-5%), intermedi (10-40%) i alt (50-100%). Els models PLSR basats en espectres complets van mostrar major precisió (R2> 0,93, RMSEP entre 6,50 i 9,16% de pectina) que els basats en longituds d’ona seleccionades (R2 entre 0,92 i 0,94, RMSEP entre 8,03 i 9,73% de pectina). Els resultats demostren el potencial de NIR-HSI per a quantificar el contingut de pectina en corfa de taronja i proporcionen una tècnica valuosa per als productors de taronja i les indústries de processament. / [EN] Fast, non-destructive and chemical-free techniques are in increasing demand in many fields of the industry. Near-infrared spectroscopy (NIRS) and NIR hyperspectral imaging (NIR-HSI) techniques have shown great potential in determining food quality parameters, authenticating food products, detecting food fraud, among many other applications. While in near infrared spectroscopy, the measurements are taken at specific points on the sample, detecting only a small portion; in hyperspectral imaging, spectral and spatial information are combined, making it a suitable choice for many food products, since they are very heterogeneous matrices. Therefore, this study aimed to review all the application of (dispersive) NIRS, Fourier Transform (FT) NIR, and HSI in assessing wheat flour and wheat-based products quality parameters, as well for the authentication and determination of composition of these products. Moreover, this work aimed to identify and classify different types of fibre samples added to the semolina and pasta produced by semolina-fibre formulations, and to monitor the cooking process of this fibre-enriched pasta by spectral techniques. In addition, this work had the aim of applying HSI to other powdered product, so the pectin content in orange peels was quantified. First, NIR spectra were acquired to compare the accuracy in the classification of fibre-enriched samples, to quantify the amount of these fibres and verify their distribution on semolina samples. Principal Component Analysis (PCA) and Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA) were used for classification. Partial Least Squares Regression (PLSR) models applied to NIR-HSI spectra showed R2P between 0.85 and 0.98, and RMSEP between 0.5 and 1% of fibre content, and the models were used to construct the chemical maps to check the fibre distribution on the samples surface. Moreover, NIR-HSI together with Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS), was tested to investigate the ability for the evaluation, resolution and quantification of fibre distribution in enriched pasta. Results showed coefficient of determination of validation (R²V) between 0.28 and 0.89, % of lack of fit (LOF) <6%, variance explained over 99%, and similarity between pure and recovered spectra over 96% and 98% in models using pure flour and control as initial estimates, respectively. In addition, VIS/NIR-HSI in the transmission mode was tested as an objective alternative for the classification of pasta samples according to cooking time as way of automating the determination of pasta attributes. Linear Discriminant Analysis (LDA) showed values of sensitivity and specificity between 0.14-1.00 and 0.51-1.00, respectively, and non-error rate (NER) over 0.62. Partial Least Square Discriminant Analysis (PLSDA) showed values of sensitivity and specificity between 0.67 - 1.00 and 0.10-1.00, respectively, and NER over 0.80. The results of the first part of this work showed that NIR-HSI technique can be used for the identification and quantification of fibre added to semolina. Additionally, NIR-HSI and MCR-ALS are able to identify fibre in pasta. Hyperspectral imaging in the transmission mode demonstrated to be a suitable technique as an objective alternative for the classification of pasta samples according to the cooking time as a way of automating the determination of pasta attributes. Determination of pectin content in orange peels was investigated using NIR-HSI. LDA showed better discrimination results considering three groups:low(0-5%), intermediate(10-40%) and high(50-100%) pectin content. PLSR models based on full spectra showed higher precision (R²>0.93, RMSEP between 6.50 and 9.16% of pectin) than those based on few selected wavelengths (R² between 0.92 and 0.94, RMSEP between 8.03 and 9.73%). The results demonstrate the potential of NIR-HSI to quantify pectin content in orange peels, providing a valuable technique for orange producers and processing industries. / This work was supported by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- Brasil (CAPES) [Finance Code 001]; São Paulo Research Foundation (FAPESP) [grant numbers 2015/24351-2, 2017/17628-3, 2019/06842- 0]; and by projects AEI PID2019-107347RR-C31 and PID2019-107347RR-C32, and the European Union through the European Regional Development Fund (ERDF) of the Generalitat Valenciana 2014-2020. The authors would like to thank Nutrassim Food Ingredients company for the donation of the fibre samples, the support provided by Enrique Aguilar María, Carlos Alberto Velasquez Hernández, Diego Hernández Catalán, Carlos Ruiz Catalá and Andrés Estuardo Prieto López during system installation, experimental analysis and data acquisition. / Teixeira Badaró, A. (2021). Nir Spectral Techniques and Chemometrics Applied to Food Processing [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/178758 / TESIS / Compendio