Applications of Thermal Mechanical Compression Tests in food powder analysis

A new Thermal Mechanical Compression Test (TMCT) was applied for glass-rubber transition and melting analyses of food powders and crystals. The TMCT technique measures the phase change of a material based on mechanical changes during the transition. Whey, honey, and apple juice powders were analyzed for their glass-rubber transition temperatures. Sucrose and glucose monohydrate crystals were analyzed for their melting temperatures. The results were compared to the values obtained by conventional DSC and TMA techniques. The new TMCT technique provided the results that were very close to the conventional techniques. This technique can be an alternative to analyze glass-rubber transition of food, pharmaceutical, and chemical dry products.

Generic Technique to Generate Large Branched DNA Complexes

The inherent self-recognition properties of DNA have led to its use as a scaffold for various nanotechnology self-assembly applications, with macromolecular complexes, metallic and semiconducting nanoparticles, proteins, inter alia, being assembled onto a designed DNA scaffold. Such structures may typically comprise a number of DNA molecules organized into macromolecules. Many studies have used synthetic methods to produce the constituent DNA molecules, but this typically constrains the molecules to be no longer than around 100 base pairs (30 nm). However, applications that require larger self-assembling DNA complexes, several tens of nanometers or more, need to be generated by other techniques. Here, we present a generic technique to generate large linear, branched, and/or circular DNA macromolecular complexes. The effectiveness of this technique is demonstrated here by the use of Lambda Bacteriophage DNA as a template to generate single- and double-branched DNA structures approximately 120 nm in size.

Linkages between ecocentric values and action in expert discourse: the case of genetically modified food in the UK

Attitudes towards the environment can be manifest in two broad categories, namely anthropocentric and ecocentric. The former regards nature as of value only insofar as it is useful to humanity, whereas the latter assigns intrinsic value to natural entities. Industrial society can be characterised as being dominated by anthropocentrism, which leads to the assumption that a majority of people hold anthropocentric values. However, research shows the most widely held values are ecocentric, which implies that many people's actions are at variance with their values. Furthermore, policy relating to environmental issues is predominantly anthropocentric, which implies it is failing to take account of the values of the majority. Research among experts involved in policy formulation has shown that their values, often ecocentric, are excluded from the policy process. The genetic modification of food can be categorised as anthropocentric, which implies that the technique is in conflict with widely held ecocentric values. This thesis examines data collected from interviews with individuals who have an influence on the debate surrounding the introduction of genetically modified foods, and can be considered 'experts'. Each interviewee is categorised according to whether their values and actions are ecocentric or anthropocentric, and the linkages between the two and the arguments used to justify their positions are explored. Particular emphasis is placed on interviewees who have ecocentric values but act professionally in an anthropocentric way. Finally, common themes are drawn out, and the features the arguments used by the interviewees have in common are outlined.

Perceived risks in cross-border transactions in agri-food chains

Nowadays, agri-food chains are more global than ever and are characterized by increased imports and exports and global sourcing of products, resulting in increased cross-border transaction risks. The objective of this paper is to identify the typical risks regarding agri-food supply chains involved in cross-border transactions and to assess their importance as perceived by agri-food managers. The analysis takes into consideration four different agrifood value chains (meat, grain, olive oil, fresh vegetables and fruits). Following an explorative approach and a qualitative technique, a series of face to face in-depth interviews was conducted. Results indicate that risk perception may be quite different across countries, value chains, tiers of the supply chain, as well as across respondents. The prevalence of Market dynamics risks was pointed out in most of the interviews, yielding the impression that many operators identify the market as the most difficult environment. Differences in risk perception between fresh produce (fruit/vegetables and meat) and processed food chains (grain and olive oil) are probably interrelated to the different degree of integration within these supply chains, the different level of standardization achieved and the different causes of risks that are inherent to the nature of the product.

Application of a PERT-Type System and "Crashing" in a Food Service Operation

A pert-type system, a combination of the program evaluation and review technique (PERT) and the critical path method (CPM), might be used by the hospitality industry to improve planning and control of complex functions. The author discusses this management science technique and how it can assist.

In-situ infrared spectroscopy as a non-invasive technique to study carbon sequestration at high pressure and high temperature

We would like to thank EPSRC for a Doctoral Training Grant (G.A.M) and the Erasmus programme for supporting the study visit to Turin (R.W). We would also like to thank Dr. Federico Cesano for SEM/EDX measurements and for fruitful discussion. Dr. Jo Duncan is thanked for his tremendous insight during XRD interpretation.

Contrasting microfossil preservation and lake chemistries within the 1200–1000 Ma Torridonian Supergroup of NW Scotland

We acknowledge the Australian Microscopy & Microanalysis Research Facility at the Centre for Microscopy, Characterisation and Analysis, The University of Western Australia, a facility funded by the University, State and Commonwealth Governments. DW acknowledges funding from the European Commission and the Australian Research Council. This is publication number 838 from the Australian Research Council Centre of Excellence for Core to Crust Fluid Systems.

Nanotechnology in the food industry I: applications

Nanotechnology is a multidisciplinary science that is having a boom today, providing new products with attractive physicochemical properties for many applications. In agri/feed/food sector, nanotechnology offers great opportunities for obtaining products and innovative applications for agriculture and livestock, water treatment and the production, processing, storage and packaging of food. To this end, a wide variety of nanomaterials, ranging from metals and inorganic metal oxides to organic nanomaterials carrying bioactive ingredients are applied. This review shows an overview of current and future applications of nanotechnology in the food industry. Food additives and materials in contact with food are now the main applications, while it is expected that in the future are in the field of nano-encapsulated and nanocomposites in applications as novel foods, additives, biocides, pesticides and materials food contact.

Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.

Sweet cherry: composition, postharvest preservation, processing and trends for its future use

Background Sweet cherries (Prunus avium L.) are a nutritious fruit which are rich in polyphenols and have high antioxidant potential. Most sweet cherries are consumed fresh and a small proportion of the total sweet cherries production is value added to make processed food products. Sweet cherries are highly perishable fruit with a short harvest season, therefore extensive preservation and processing methods have been developed for the extension of their shelf-life and distribution of their products. Scope and Approach In this review, the main physicochemical properties of sweet cherries, as well as bioactive components and their determination methods are described. The study emphasises the recent progress of postharvest technology, such as controlled/modified atmosphere storage, edible coatings, irradiation, and biological control agents, to maintain sweet cherries for the fresh market. Valorisations of second-grade sweet cherries, as well as trends for the diversification of cherry products for future studies are also discussed. Key Findings and Conclusions Sweet cherry fruit have a short harvest period and marketing window. The major loss in quality after harvest include moisture loss, softening, decay and stem browning. Without compromising their eating quality, the extension in fruit quality and shelf-life for sweet cherries is feasible by means of combination of good handling practice and applications of appropriate postharvest technology. With the drive of health-food sector, the potential of using second class cherries including cherry stems as a source of bioactive compound extraction is high, as cherry fruit is well-known for being rich in health-promoting components.

Development of a simple and fast “DNA extraction kit” for sea food identification and marine species

Seafood products fraud, the misrepresentation of them, have been discovered all around the world in different forms as false labeling, species substitution, short-weighting or over glazing in order to hide the correct identity, origin or weight of the seafood products. Due to the value of seafood products such as canned tuna, swordfish or grouper, these species are the subject of the commercial fraud is mainly there placement of valuable species with other little or no value species. A similar situation occurs with the shelled shrimp or shellfish that are reduced into pieces for the commercialization. Food fraud by species substitution is an emerging risk given the increasingly global food supply chain and the potential food safety issues. Economic food fraud is committed when food is deliberately placed on the market, for financial gain deceiving consumers (Woolfe, M. & Primrose, S. 2004). As a result of the increased demand and the globalization of the seafood supply, more fish species are encountered in the market. In this scenary, it becomes essential to unequivocally identify the species. The traditional taxonomy, based primarily on identification keys of species, has shown a number of limitations in the use of the distinctive features in many animal taxa, amplified when fish, crustacean or shellfish are commercially transformed. Many fish species show a similar texture, thus the certification of fish products is particularly important when fishes have undergone procedures which affect the overall anatomical structure, such as heading, slicing or filleting (Marko et al., 2004). The absence of morphological traits, a main characteristic usually used to identify animal species, represents a challenge and molecular identification methods are required. Among them, DNA-based methods are more frequently employed for food authentication (Lockley & Bardsley, 2000). In addition to food authentication and traceability, studies of taxonomy, population and conservation genetics as well as analysis of dietary habits and prey selection, also rely on genetic analyses including the DNA barcoding technology (Arroyave & Stiassny, 2014; Galimberti et al., 2013; Mafra, Ferreira, & Oliveira, 2008; Nicolé et al., 2012; Rasmussen & Morrissey, 2008), consisting in PCR amplification and sequencing of a COI mitochondrial gene specific region. The system proposed by P. Hebert et al. (2003) locates inside the mitochondrial COI gene (cytochrome oxidase subunit I) the bioidentification system useful in taxonomic identification of species (Lo Brutto et al., 2007). The COI region, used for genetic identification - DNA barcode - is short enough to allow, with the current technology, to decode sequence (the pairs of nucleotide bases) in a single step. Despite, this region only represents a tiny fraction of the mitochondrial DNA content in each cell, the COI region has sufficient variability to distinguish the majority of species among them (Biondo et al. 2016). This technique has been already employed to address the demand of assessing the actual identity and/or provenance of marketed products, as well as to unmask mislabelling and fraudulent substitutions, difficult to detect especially in manufactured seafood (Barbuto et al., 2010; Galimberti et al., 2013; Filonzi, Chiesa, Vaghi, & Nonnis Marzano, 2010). Nowadays,the research concerns the use of genetic markers to identify not only the species and/or varieties of fish, but also to identify molecular characters able to trace the origin and to provide an effective control tool forproducers and consumers as a supply chain in agreementwith local regulations.

Ecoviability for small-scale fisheries in the context of food security constraints

This paper applies a stochastic viability approach to a tropical small-scale fishery, offering a theoretical and empirical example of ecosystem-based fishery management approach that accounts for food security. The model integrates multi-species, multi-fleet and uncertainty as well as profitability, food production, and demographic growth. It is calibrated over the period 2006–2010 using monthly catch and effort data from the French Guiana's coastal fishery, involving thirteen species and four fleets. Using projections at the horizon 2040, different management strategies and scenarios are compared from a viability viewpoint, thus accounting for biodiversity preservation, fleet profitability and food security. The analysis shows that under certain conditions, viable options can be identified which allow fishing intensity and production to be increased to respond to food security requirements but with minimum impacts on the marine resources.

A essência da gastronomia na valorização cultural : a aplicação do conceito "Slow Food" nos Açores

Dissertação de Mestrado, Gestão do Turismo Internacional, 19 de Julho de 2016, Universidade dos Açores.

Chemical composition of Boletus pinophilus and Clitocybe subconnexa: preservation with gamma irradiation

The short shelf life of mushrooms is a barrier for their distribution and, therefore, there has been extensive research to find technologies that ensure the preservation of mushrooms, maintaining their organoleptic and nutritional properties (1]. Irradiation has proved its technological feasibility to be safely used in the reduction of food losses, being recognized by international organizations as a valid conservation alternative in extending shelflife of many foods. The aim of the present work was to validate the use of 2 kGy dose of gamma radiation to maintain chemical composition of wild mushrooms. Boletus pinophilus Pihit & Dermek and Clitocybe subconnexa Murrill wild samples were obtained in Tnis-os-Montes; subsequently, the samples were divided in two groups: control (non-irradiated, 0 kGy) and irradiated (2 kGy). The irradiation of the samples was performed in a 6°Co experimental chamber. Moisture, protein, fat, carbohydrates and ash were determined following the standard procedures [2]. Free sugars and tocopherols were determined by high performance liquid chromatography coupled to a refraction index detector (HPLC-RI) and a fluorescence detector, respectively; fatty acids were determined by gas-liquid chromatography with flame ionization detection (GC-FID) [3]. The protein and ash content was preserved in both groups, although the sugars and tocopherols decreased in the irradiated samples. Sugars and fatty acids showed significant changes after irradiation treatment, particularly in B. pinophillus, nevertheless, the magnitude of the obtained differences did not seem to be sufficient to affect the chemical profiles of the assayed mushrooms. Overall, the detected chemical changes might be considered as allowable, in view of the high advantages offered by gamma irradiation at decontamination and/or disinfestation level.

Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.