Dissertations / Theses on the topic 'Surface response - Metodology'

Mestrado em Viticultura e Enologia - Instituto Superior de Agronomia / Universidade do Porto. Faculdade de Ciências<br>This study aimed to understand the effects of different factors on the growth of spoilage yeasts in red wine and consequent production of metabolites using response surface methodology. The combination of the effects of glucose, ethanol and free sulfur dioxide on the growth of various species of yeast change (Zygosaccharomyces bailii, Schizosaccharomyces pombe, Dekkera / Brettanomyces bruxellensis, Saccharomycodes ludwigii , Saccharomyces cerevisiae) was studied using the method of response surfaces for 60 days at 25 ° C. The initial composition of red wine used in the experiments ranged 2-10 g/L glucose, 10 - 15% (v/v) ethanol and 0 - 40 mg/L of free sulphur dioxide. The results showed that the strain Saccharomyces ludwigii tested is the most resistant to ethanol and free sulfur dioxide in constrast to the most susceptible, Dekkera bruxellensis. The influence of glucose on the growth was not statistically significant, and there was no direct relationship between the production of 4- ethylphenol and glucose consumption. Furthermore, when the cells were inactivated, specially Dekkera bruxllensis, by sulphur dionxide and ethanol, glucose didn’t increase the wine susceptibility.

Orientador: Caroline Joy Steel<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos<br>Made available in DSpace on 2018-08-08T12:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VernazaLeoro_MariaGabriela_M.pdf: 2963475 bytes, checksum: 26fde35fc78447f593f66f139fddbf2b (MD5) Previous issue date: 2007<br>Resumo: É cada vez maior o número de pessoas que procura uma alimentação mais saudável, com alimentos frescos, de boa qualidade biológica e livre de defensivos agrícolas, como são os produtos orgânicos. Percebe-se também que nas dietas contemporâneas em geral existe um "déficit nutricional" de fibras. Este fato tem motivado as autoridades de saúde de diversos países a estimular um maior consumo de fibras por parte da população adulta, seja estimulando o consumo de alimentos como frutas, verduras, leguminosas, raízes, tubérculos e cereais integrais, ou através de produtos comerciais de consumo habitual que tenham sido enriquecidos com fibras. Já existem no mercado ou têm sido estudadas algumas fontes alternativas de fibras, como as fibras de beterraba, de caule de trigo, de laranja, de maracujá e a quitosana. Neste trabalho, optou-se por aproveitar os resíduos da extração de polpa de maracujá como fonte alternativa de fibras. Na extração de polpas e sucos, os resíduos resultantes do processo são normalmente utilizados em ração animal ou como adubo. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de parâmetros da extrusão termoplástica (umidade da matéria-prima e temperatura de processo) e da adição de fibra sobre propriedades físicas, propriedades físico-químicas e propriedades nutricionais de produtos extrusados, no desenvolvimento de cereal matinal orgânico à base de farinha de milho e farelo de maracujá. A matéria-prima foi caracterizada quanto a sua composição centesimal; teores de fibra alimentar total, solúvel e insolúvel; índices de solubilidade em água (ISA), de absorção de água (IAA), de solubilidade em leite (ISL), de absorção de leite (IAL), de absorção de óleo (IAO), índice glicêmico (IG) e teor de compostos cianogênicos. Após a caracterização da matéria-prima, foi utilizado o processo de extrusão termoplástica para produzir uma base para cereal matinal, otimizando-se a formulação e os parâmetros de extrusão através da Metodologia de Superfície de Resposta, visando a obtenção de um produto com "alto teor de fibras" e propriedades tecnológicas adequadas. Os produtos extrusados foram caracterizados quanto a propriedades físicas, como índice de expansão (IE), cor, dureza e manutenção da textura em leite; propriedades físico-químicas, como ISA, IAA, ISL, IAL e IAO; e propriedades nutricionais, como IG e teor de compostos cianogênicos. Foi observado que o farelo de maracujá utilizado continha alto teor de fibra alimentar total (64,11%), apresentando teores significativos de fibra insolúvel (50,16%) e fibra solúvel (13,95%), ao contrário da farinha de milho que apresentou baixo teor de fibra alimentar total (3,68%), sendo 3,37% fibra insolúvel e 0,31% fibra solúvel. Os valores encontrados na determinação do ISA da farinha de milho e do farelo de maracujá foram 7,14 e 31,66%, respectivamente. O valor do IAA encontrado para a farinha de milho foi de 3,33 g de água/g material seco e para o farelo de maracujá foi de 14,38 g de água/g material seco. Os valores encontrados para o ISL da farinha de milho e do farelo de maracujá foram 5,23 e 14,53%, respectivamente. Os valores do ISL foram menores quando comparados com os valores do ISA. Os valores do IAL encontrados para a farinha de milho e para o farelo de maracujá foram de 3,26 e 12,50 g de leite/g material seco, maiores que os valores de IAA, possivelmente devido à formação de géis de pectina. Os índices de absorção de óleo da farinha de milho e do farelo de maracujá foram de 3,63 e 4,74 g de óleo/g de material seco, respectivamente. Os índices glicêmicos da farinha de milho e do farelo de maracujá foram de 48,03 e 45,00%, respectivamente. O farelo de maracujá apresentou um teor de compostos cianogênicos totais de 748,3 mg/kg. As superfícies de resposta demonstraram que a valores baixos das variáveis estudadas, foi obtida a maior expansão. Já, sobre a dureza dos produtos extrusados, as superfícies demonstraram que o efeito mais importante foi a umidade e a interação dela com a temperatura. Ao aumentar a umidade, a dureza dos produtos extrusados aumentou significativamente. No entanto, foi observado que a temperatura de processo foi o parâmetro que mais influenciou negativamente a textura do produto após 5 minutos de imersão em leite. Em relação à cor dos extrusados, altos níveis de farelo de maracujá diminuíram os valores de L* e hab, produzindo extrusados mais escuros e menos amarelos, ao contrário do efeito da temperatura, onde altas temperaturas aumentaram o valor de L* e o hab, produzindo extrusados mais claros e mais amarelos. Nos produtos extrusados, os maiores valores de ISA foram encontrados para os maiores teores de farelo de maracujá, enquanto que os maiores valores para o IAO foram obtidos com baixos teores de farelo. Aparentemente, não houve efeito das variáveis estudadas sobre o IG dos produtos extrusados. O teor dos compostos cianogênicos foi maior nos produtos com maiores teores de farelo de maracujá, como esperado. Além disso, parace haver um efeito da umidade da matéria-prima na redução dos compostos cianogênicos durante o processo de extrusão. O extrusado considerado como produto ótimo neste trabalho apresentou propriedades adequadas com respeito a IE e dureza. Também apresentou uma porcentagem de fibra alimentar alta (11%), bem superior à exigida pela Legislação Brasileira (6 g/100 g de produto) para ser denominado cereal matinal "com alto teor de fibras"<br>Abstract: The number of people searching healthier eating habits, including fresh foods of good biological quality and free of pesticides, such as organic products, is increasing. It is also observed that in contemporary diets in general, there is a â?¿nutritional deficitâ?? of fibers. This fact has motivated health authorities of several countries to stimulate a greater ingestion of fibers by the adult population, either by stimulating the consumption of fruits, vegetables, legumes, tubers and wholegrain cereals, or through the enrichment of commonly consumed commercial products. There are already a few alternative fiber sources on the market or under study, such as beetroot, wheat stalk, orange, passion fruit fibers and chitosan. In this work, we opted to use the residues from the extraction of passion fruit pulp as an alternative fiber source. In the extraction of pulps and juices, the residues are usually used as animal feed or fertilizers. The objective of this work was to study the effect of thermoplastic extrusion parameters (raw material moisture content and process temperature) and fiber addition on physical, physical-chemical and nutritional properties of extruded products, as a step in the development of an organic breakfast cereal based on corn flour and passion fruit fiber. The raw material was characterized as to its proximate composition; total, soluble and insoluble fiber contents; water solubility index (WSI), water absorption index (WAI), milk solubility index (MSI), milk absorption index (MAI), oil absorption index (OAI); glycemic index (GI) and cyanogenic compounds. After characterization of the raw material, the thermoplastic extrusion process was used to produce a base for breakfast cereals, optimizing the formulation and process parameters through the Response Surface Methodology, with the aim of obtaining a â?¿high fiber contentâ?? product with adequate technological properties. The extruded products were characterized with respect to physical properties, such as expansion index (EI), color, hardness and maintenance of texture in milk; physicalchemical properties, such as WSI, WAI, MSI, MAI and OAI; and nutritional properties, such as GI and cyanogenic compounds. It was observed that the passion fruit fiber used had a high total fiber content (64.11%), presenting significant contents of insoluble (50.16%) and soluble (13.95%) fibers, different to the corn flour used that presented a low total fiber content (3.68%), of which 3.37% were insoluble fibers and 0.31% soluble fibers. The values found for the WSI of the corn flour and passion fruit fiber were 7.14 and 31.66%, respectively. The values found for the WAI of the corn flour and of the passionfruit fiber were 3.33 and 14.38 g water/g dry material, respectively. The values found for the MSI of the corn flour and passion fruit fiber were 5.23 and 14.53%, respectively. The MSI values were lower than the WSI values. The values found for the MAI of the corn flour and passion fruit fiber were 3.26 and 12.50 g milk/g dry material, higher than those of WAI, possibly due to the formation of pectin gels. The oil absorption indices of the corn flour and passion fruit fiber were 3.63 and 4.74 g oil/g dry material, respectively. The glycemic indices of the corn flour and passion fruit fiber were 48.03 and 45.00%, respectively. The content of cyanogenic compounds in passion fruit fiber were 748,3 mg/kg. The response surfaces demonstrated that at low values of the variables studied, greatest expansion was obtained. For the hardness of the extruded products, the surfaces demonstrated that the most important effect was moisture and its interaction with temperature. Increasing moisture, the hardness of the extruded products increased significantly. However, it was observed that process temperature was the parameter that had the greatest negative effect on the texture of the products after 5 minutes in milk. With respect to color of the extrudates, high levels of passion fruit fiber reduced L* and hab values, producing darker and less yellow extrudates, different to the effect of temperature, where high temperatures increased L* and hab values, producing lighter and more yellow extrudates. In the extruded products, the highest values for WSI were found with the highest passion fruit fiber contents, while the highest values for OAI were obtained with low fiber contents. Apparently, there was no effect of the variables studied on the GI of the extruded products. The content of cyanogenic compounds was higher in the products with greater percentages of passion fruit fiber, as expected. Apart from this, there seems to be an effect of raw material moisture content in the reduction of cyanogenic compounds during the extrusion process. The extrudate considered optimum in this work presented adequate properties with respect to EI and hardness. It also presented a high percentage of dietary fiber (11%), higher than that required by the Brazilian Legislation (6 g/100 g product) to be labeled as a â?¿high fiber contentâ?? breakfast cereal<br>Mestrado<br>Mestre em Tecnologia de Alimentos

Evidências recentes têm demonstrado que dietas com elevado conteúdo de vegetais, frutas e grãos podem reduzir o risco de diversas doenças não transmissíveis. As propriedades benéficas desses alimentos têm sido atribuídas, em grande parte, à presença de substâncias antioxidantes, que são capazes de diminuir os efeitos prejudiciais dos radicais livres. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma formulação de molho tipo Pesto, com base nas propriedades antioxidantes dos seus ingredientes principais: manjericão, castanha do Brasil e azeite de oliva extra virgem. A metodologia foi divida em duas fases: a primeira consistiu na avaliação da interação entre os componentes com atividade antioxidante (AA) presentes nos ingredientes principais do molho, realizada através da metodologia de superfície de resposta por modelagem de misturas. Foi utilizado um planejamento centróide simplex, no qual a resposta medida foi a atividade antioxidante dos extratos de diferentes polaridades obtidos das diferentes formulações. Utilizando-se o método DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil) e o sistema ß-caroteno/ácido linoléico, não foi encontrada interação entre os componentes com AA presentes nos ingredientes. Apesar dos modelos obtidos não descreverem adequadamente a variação dos resultados, o manjericão foi identificado como o ingrediente de maior contribuição para a AA total do molho. Foi realizada análise sensorial para determinar a formulação melhor aceita dentre as possibilidades obtidas. A segunda fase consistiu em submeter a formulação determinada na fase 1 às análises de composição centesimal, quantificação dos compostos fenólicos totais e quatro métodos in vitro de avaliação da AA: método do poder redutor, sistema ß-caroteno/ácido linoléico, DPPH e ensaio em meio lipídico pelo aparelho Rancimat®. A formulação final pode ser considerada como uma boa fonte de antioxidantes naturais e portanto fazer parte de uma dieta saudável.<br>Recent evidences have shown that high consumption of vegetables, fruits and grains can reduce the risk of non-communicable diseases. The healthy properties of these foods have been related mostly to the presence of antioxidants, substances which are known as capable of decreasing the harmful effects of free radicals. The objective of this work was to develop a Pesto sauce formulation, based on the antioxidant properties of its main ingredients: sweet basil, Brazil nut and extra-virgin olive oil. The methodology was divided in two phases: The first one consisted in the evaluation of the interaction between the components with antioxidant activity (AA) present in the sauce\'s main ingredients, applying the response surface methodology with a mixture model. A centroid simplex plan was used, in which the response measured was the AA of the extracts of different polarities from the different formulations. By using the DPPH (1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl) method and the ß-carotene/linoleic acid system, no interaction between the components with AA was detected. Although the models could not describe properly the response variation, sweet basil was identified as the main responsible for the total AA of the sauce. Sensory analysis was conducted to determine the most accepted formulation among the possibilities. The second phase consisted in submitting the formulation obtained in phase 1 to centesimal composition analysis, quantification of total phenolics and four in vitro AA methods: reducing power, DPPH method, ß-carotene/linoleic acid system and the Rancimat® method. The final formulation may be considered a good source of natural antioxidants and therefore be part of a healthy diet.

A estabilidade oxidativa em óleos e emulsões é influenciada pela ação simultânea de diversos fatores. Entretanto, a avaliação do efeito antioxidante de novos compostos tem sido conduzida utilizando-se valores fixos para esses fatores. Portanto, o objetivo deste estudo foi aplicar técnicas fatoriais para desenvolver modelos de oxidação lipídica nos quais os principais fatores pudessem variar simultaneamente. A oxidação de óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, determinada pela concentração de hidroperóxidos e malonaldeído (TBARS), foi avaliada em função da variação conjunta da temperatura (40 - 60 oC), concentração de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) e de ascorbil palmitato (0,0 - 1,5 mmol/L). Os maiores valores observados para os marcadores foram obtidos a 40oC, sendo altamente dependentes da relação \"ferro / ascorbil palmitato\". Adicionando-se 1,4707 mmol/L de ferro e 1,5839 mmol/L de ascorbil palmitato, a amplitude de formação de hidroperóxidos aumentou em 57%. Uma emulsão foi preparada com 1% do mesmo óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, utilizando-se um emulsificante aniônico sob alta pressão. A variação da temperatura, pH e concentração de ferro, cobre, ácido ascórbico, ascorbil palmitato e cloreto de sódio nos marcadores químicos da oxidação (hidroperóxidos e TBARS) foi avaliada através de um planejamento fracionário do tipo Plackett-Burman para seleção de variáveis. A seguir, o efeito das concentrações de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ácido ascórbico (0,0 - 2,0 mmol/L) e pH (3,0 - 7,0) na estabilidade oxidativa das emulsões foi avaliado utilizando-se um Delineamento Composto Central. Os maiores valores dos marcadores foram obtidos adicionando-se 0,885 mmol/L de ferro e 1,700 mmol/L de ácido ascórbico à emulsão mantida a 30ºC sob pH 5,51. A atividade antioxidante de seis compostos foi avaliada em ambos os modelos (óleo puro e emulsão), sendo que uma melhor discriminação entre as amostras foi observada nos sistemas otimizados. A utilização de técnicas fatoriais mostrou-se eficiente na avaliação conjunta de vários fatores que influenciam a estabilidade oxidativa de óleos e emulsões, e proporcionou um melhor poder de discriminação na atividade antioxidante de compostos naturais e artificiais.<br>The oxidative stability in bulk oils and emulsions is affected by many factors. However, assessment of the antioxidant effect of new compounds has been carried out under fixed conditions. Thus, the objective of this study was to apply factorial techniques to develop lipid oxidation models in which the main factors vary simultaneously. Oxidation of flaxseed oil stripped of its minor components determined by the concentration of hydroperoxides and malonaldehyde (TBARS) was evaluated according to the combined variation of temperature (40 - 60 oC), iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) and ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 1,5 mmol/L). The highest observed values to these markers were obtained at 40oC, being greatly dependent on the \"iron / ascorbyl palmitate\" ratio. Addition of 1,4707 mmol/L of iron and 1,5839 mmol/L of ascorbyl palmitate increased the hydroperoxide formation by 57%. An emulsion was prepared with 1% of the same stripped flaxseed oil and an anionic emulsifier under high pressure. The variation of temperature, pH and iron, copper, ascorbic acid, ascorbyl palmitate and sodium chloride concentration on the chemical markers of oxidation (hydroperoxides and TBARS) was evaluated using a Plackett-Burman design to screen the variables. Following, the effect of iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 2,0 mmol/L) and pH (3.0 - 7,0) on the oxidative stability of the emulsion was evaluated using a Central Composite Design. The highest observed values to these markers were obtained adding 0,885 mmol/L of iron and 1,700 mmol/L of ascorbic acid to the emulsion under 30ºC and pH 5,51. The antioxidant activity of six compounds was evaluated using both models (bulk oil and emulsion), in which a better discrimination was observed for the samples in the optimized systems. The application of factorial techniques was efficient on the joint assessment of several factors that affect the oxidative stability of oils and emulsions, and provided a better discrimination power on the antioxidant activity of natural and artificial compounds.