Clínica de animais de companhia

A clínica veterinária de pequenos animais é um mundo vasto e complexo que necessita de um estudo contínuo. Este relatório de estágio está dividido em duas partes. A primeira parte contém a descrição das atividades realizadas durante o estágio curricular realizado na clínica AlcabidecheVet. A segunda parte corresponde a uma monografia cujo tema é doença renal crónica em animais de companhia. A doença renal crónica acomete tanto cães como gatos em idade avançada, tendo uma progressão irreversível. Vários estudos científicos têm sido realizados para melhorar a sua prevenção e diagnóstico, como o estudo de biomarcadores da função renal. A utitilização de biomarcadores no diagnóstico e controlo da doença renal é essencial para o seu estadiamento e para demarcar o avanço dos danos renais. É também necessário conhecer os mecanismos patológicos em ação nesta doença para que o seu tratamento e monitorização providenciem o máximo bem-estar e o prolongamento da vida do animal; Abstract: (Small Animal Practice and Surgery – Kidney Chronic Disease) The world of small animal veterinary practice is vast and complex and needs a continuous study. This report is divided in two parts. The first describes the activities performed during the curricular internship at the clinic AlcabidecheVet. The second consists of a monograph which theme is chronic kidney disease. Chronic kidney disease affects both dogs and cats of declining age, and has an irreversible progression. There’s been scientific advances in its prevention and diagnosis with the study of biomarkers of kidney function. It’s also necessary to understand the pathological mechanisms in action in this disease, so its treatment and control can aim towards the welfare and the life extension of pets.

Maturity index and cold storage effects on postharvest quality of 'Packham's Triumph' and 'Rocha' pears.

Pears have been grown in the south region of Brazil, where the climatic conditions are favourable. The aim of this work was to determine the harvest maturity index as well as maximum storage period of 'Packham's Triumph? and 'Rocha' pears to maintain quality attributes. The ?Packham?s Triumph? fruit were harvested from a commercial orchard at 7 days intervals and flesh firmness was used as a maturity index (MI1=76, MI2=67 and MI3=58 N). ?Rocha? pears were harvested twice and they were considered as MI1 and MI3 because of the firmness values. The fruit were stored at 1±1C and 90-95% RH for 15, 30, 45 and 60 days and evaluated at the end of each storage period and after five days at room temperature (24±1C), simulating a helflife period. Flesh firmness, water loss, peduncle dehydration, epidermis colour, soluble solids, titratable acidity were measured. ?Packham?s? pears harvested at MI1 and MI2 showed firmness loss after 30 days of cold storage, whereas fruit harvested at MI3 retained the initial values, resulting in firmer fruit after 60 days (P<0.001). Fruit harvested in MI3 had less firmness loss after 5 days at room temperature following 45 and 60 days of cold storage. ?Rocha? pears harvested in MI1 and MI3 showed firmness reduction during cold storage, which was intensified at room temperature. Maximum values of water loss approached 6%. Fruit peduncles of both cultivars dehydrated after 60 days of cold storage, but their colour remained green, independent of harvest maturity index. ?Packham?s Triumph? and ?Rocha? pears harvested at MI3 showed better quality attributes after 60 days of cold storage plus 5 days of shelf-life than fruit harvested at other maturity stages.

Lipofenoli: sintesi e valutazione delle performances antiossidanti in un sistema reale

Il lavoro si è articolato in due parti: sintesi di una molecola antiossidante (lipofenolo), che in prospettiva dovrà essere prodotta a partire da sottoprodotti dell’industria alimentare. La molecola ottenuta, già studiata nello sviluppo di emulsioni, è stata in questo lavoro testata nella formulazione di prodotti da forno, nei quali l’ossidazione lipidica è un processo difficilmente controllabile, se non con l’impiego di grassi saturi, come palma o strutto e sego. L’ossidazione incide profondamente sulla qualità e sulla sicurezza dell’alimento. È per questo che numerosi studi si sono rivolti, in questi anni, verso i meccanismi di antiossidazione nei sistemi reali. Partendo da una panoramica sui sottoprodotti della filiera alimentare, in questo lavoro si è ottimizzata una reazione di lipofilizzazione tra tirosolo e acido oleico e si è impiegato il prodotto nella formulazione tarallini per verificarne l’effettiva capacità di allungare la shelf life del prodotto ritardando l’insorgenza dell’ossidazione, con esiti più che soddisfacenti evidenziati dai dati ottenuti tramite tecniche di ossidazione forzata (Oxitest®) , analisi della componente volatile (SPME-GC-MS) e misurazione del numero di perossido.

Synthesis, characterization, and application of PHB-based gels for cultural heritage conservation

The aim of my master thesis is developing novel, greener approaches for the cleaning of artworks: such treatment consists in the removal of old varnish layers which tend to discolor or darken with time, thus allowing replacement with a new protecting coat. While protocols presently applied can be effective in the cleaning of the artworks, none of them take into account conservators’ health safety and environmental issues. Thus, using biomass-derived components, which are non-toxic and reusable and/or compostable might bring into the heritage conservation an additional awareness about safety and environmental claiming. The laboratory work for the thesis is a collaborative work between different groups. The biggest part of the work was at the Polymer group where gels were synthesized using Polyhydroxybutyrate (PHB) from sustainable resources and green solvents. The use of the gels might help to reduce the volatilization of solvents and contributes to the localization of the cleaning action. After the preparation of the gels, different characterization methods were used in order to estimate their properties and shelf-life. Finally, the work was completed on the application of the gels on sculpture, coated with undesired layers to be removed. Here, pre-mapping of the areas of interest was realized with different optical techniques, followed by the application of the gels for the cleaning and analyzing the effectiveness of cleaning.

Effetto delle alte pressioni di omogeneizzazione sul volatiloma e profilo in acidi grassi di membrana di Listeria monocytogenes Scott A

Nella mia sperimentazione ho studiato i meccanismi di risposta, in termini di modificazione a livello delle membrane citoplasmatiche e in termini di rilascio di molecole volatili, messi in atto da Listeria. monocytogenes (Scott A) quando sottoposta in fase stazionaria a diversi trattamenti ad alta pressioni di omogeneizzazione compresi tra 0.1 e 200 MPa. I dati della mia tesi hanno consentito di evidenziare i meccanismi di risposta di un importante patogeno alimentare quando sottoposto ad una tecnologia proposta in alternativa al trattamento termico al fine di ridurre il danno termico degli alimenti preservandone le caratteristiche nutrizionali, funzionali ed organolettiche, senza effetti negativi sulla loro sicurezza e shelf-life. Inoltre, hanno dimostrato che L. monocytogenes risponde al trattamento iperbarico modificando in prima istanza la composizione in acidi grassi e producendo delle ossilipine al crescere dello stress. Alle condizioni di stress più stringenti adottate diventano fondamentali in L. monocytogenes anche la produzione di molecole volatili quali alcoli ed esteri sia per bilanciare il potenziale redox cellulare sia per eliminare molecole estremamente tossiche quali gli acidi grassi rilasciati dai meccanismi messi in atto alle condizioni meno stressanti di pressione

Development of a colorimetric indicator label for food oxidation based on hexanal detection

In this work, a colorimetric indicator for food oxidation based on the detection of hexanal in gas-phase, has been developed. In fact, in recent years, the food packaging industry has evolved towards new generation of packaging, like active and intelligent. According to literature (Pangloli P. et al. 2002), hexanal is the main product of a fatty acid oxidation: the linoleic acid. So, it was chosen to analyse two kinds of potato chips, fried in two different oils with high concentration of linoleic acid: olive oil and sunflower oil. Five different formulas were prepared and their colour change when exposed to hexanal in gas phase was evaluated. The formulas evaluations were first conducted on filter paper labels. The next step was to select the thickener to add to the formula, in order to coat a polypropylene film, more appropriate than the filter paper for a production at industrial scale. Three kinds of thickeners were tested: a cellulose derivative, an ethylene vinyl-alcohol and a polyvinyl alcohol. To obtain the final labels with the autoadhesive layer, the polypropylene film with the selected formula and thickener was coat with a water based adhesive. For both filter paper and polypropylene labels, with and without autoadhesive layer, the detection limit and the detection time were measured. For the selected formula on filter paper labels, the stability was evaluated, when conserved on the dark or on the light, in order to determine the storage time. Both potato chips samples, stocked at the same conditions, were analysed using an optimised Headspace-Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (HS-SPME-GC-MS) method, in order to determine the concentration of volatilized hexanal. With the aim to establish if the hexanal can be considered as an indicator of the end of potato chips shelf life, sensory evaluation was conducted each day of HS-SPME-GC-MS analysis.

Valutazione delle proteine in tartare di pesce trattate ad alte pressioni

Il presente elaborato ha avuto lo scopo di valutare l’effetto dell’applicazione delle alte pressioni idrostatiche (HHP) sulla solubilità delle proteine sarcoplasmatiche e totali di tartare di cefalo e mazzancolla, valutandone il cambiamento durante la conservazione refrigerata protratta per 35 giorni o fino al raggiungimento di 7 Log UFC/g di batteri mesofili totali. In seguito allo scongelamento, cefali e mazzancolle sono stati ridotti in frammenti e confezionati sottovuoto. Successivamente, i prodotti confezionati ottenuti da ciascuna delle due materie prime considerate, sono stati suddivisi in quattro gruppi sperimentali: uno non trattato mentre gli altri sottoposti ad HHP alla pressione di 400, 500 e 600 MPa. Trascorsi 1, 6, 9, 14, 21, 28 e 35 giorni dall’applicazione del trattamento è stata determinata la solubilità delle proteine sarcoplasmatiche e totali. L’applicazione delle HHP su tartare di cefalo e mazzancolla consente di allungarne notevolmente la shelf-life microbica, soprattutto con trattamenti a pressioni elevate (600 MPa). Tuttavia, è stato osservato un notevole effetto negativo sulla solubilità delle frazioni sarcoplasmatiche e totali, molto presumibilmente associato ai fenomeni di ossidazione. Dal confronto fra le due matrici considerate (cefalo e mazzancolla), emerge che la solubilità delle proteine sarcoplasmatiche e miofibrillari dei macinati di mazzancolla è meno influenzata dal trattamento con HHP e quindi si adatta meglio all’impiego di questa tecnologia; al contrario i macinati di cefalo hanno presentato una riduzione notevole della funzionalità proteica. In generale, è stato confermato che i prodotti ittici dotati di un tenore di lipidi ed emepigmenti molto ridotto, come i crostacei (es. mazzancolla), sono più adatti ad essere sottoposti a trattamento con le HHP che ne rallenta i fenomeni degradativi durante la successiva fase di conservazione refrigerata.

Natural Wax-Based Water Vapour Barrier Coatings on PLA for MAP Food Packaging

PLA is a bio-based polymer that is obtained from renewable resources and it is very promising for a sustainable packaging manufacturing. However, its gas and vapour barrier properties are not enough to comply with the requirements of MAP packaging of fresh foods, which need specific concentration of water and oxygen to avoid spoilage and to keep the organoleptic properties unaltered throughout their shelf-life. The use of waxes from natural renewable sources such as plants (e.g., candelilla wax, carnauba wax, rice bran wax, sunflower wax) or animals (e.g., beeswax) could tackle down the permeation of water vapour through the packaging without affecting its bio-based content. The core of this work is developing wax-based coatings with enhanced thermo-mechanical properties so that they can undergo thermoforming and a proper adhesion to the PLA substrate can be ensured. Chemical modifications and crosslinking of waxes are performed to produce wax-based alkyd resins. The synthesised materials are characterised both by DSC and FTIR. Films of the wax-based alkyds are produced in order to assess their water vapour permeability.

Innovative strategies for the mitigation of acrylamide content in different food products

Acrylamide (AA) is an undesirable food toxic compound, classified as 'probably carcinogenic to humans' by the International Agency for Research on Cancer due to its toxic effects, including neurotoxicity, genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity. AA is mainly formed during the heat treatment of foods (> 120 °C) by the Maillard reaction, an essential reaction that also allows the desired levels of shelf-life and sensory properties of various food products to be achieved. Over the years, authorities and regulations have become more restrictive regarding the maximum levels of AA permitted in foods and beverages. The latest Commission Regulation (EU) 2017/2158 contains reference levels and measures to reduce AA in several food groups that contribute to the highest dietary intake, making necessary the study of promising AA mitigation strategies. The aim of this PhD research project was to identify, characterise and optimise some AA mitigation strategies in the most at-risk widely consumed foods such as potato, coffee and bakery products. Some AA control strategies were selected and investigated for each food category, also considering the main quality characteristics of the final products. The comprehensive results obtained during the three years of research activity have allowed a deeper knowledge of the traditional and innovative AA mitigation strategies, which can be extremely useful for both the food industry and international authorities. The most promising strategies studied in terms of reduction of AA while maintaining the main quality characteristics of the examined foods were: the application of pulsed electric fields and yeast immersion as pre-treatments of chips for frying; the selection of high roasting degrees for coffee products; the selection of static baking conditions for biscuits; the optimisation of alternative biscuit’ formulations by both the use of chickpea legume flour and of flour from bean with intact cotyledon cell walls.

Valorization of by-products from olive oil industry and their utilization for innovative food formulation

The purpose of this thesis work was the valorization of the main by-products obtained from olive oil production chain (wastewater and pomace) and their utilization in innovative food formulation. In the first part of the thesis, an olive mill wastewater extract rich in phenols were used in the formulation of 3 innovative meat products: beef hamburgers, cooked ham and würstels. These studies confirms that olive mill wastewaters extract rich in phenols could be an alternative for the reduction/total replacement of additives (i.e., nitrites) in ground and cooked meat preparations, which would promote the formulation of healthier clean label products and improve the sustainability of the olive oil industry with a circular economy approach, by further valorizing this olive by-product. In the second part of the thesis, the lipid composition and oxidative stability of a spreadable product obtained from a fermented and biologically de-bittered olive pomace, was assessed during a shelf-life study. This study confirmed that olive pomace represents an excellent ingredient for the formulation of functional foods In the third and last part of the thesis, carried out at the Universidad de Navarra (Pamplona, Spain), during a period abroad (3 months), three extracts obtained from purification of olive mill wastewaters, were subjected to in-vitro digestion and characterized. From the analysis of the three phenolic extracts, it emerged that the most promising extract to be used in the food field is the spry-dried one. Thanks to its formulation containing maltodextrins it manages to maintain its antioxidant capacity even after being underwent to in-vitro digestion. This thesis work is a part of the PRIN 2015 project (PROT: 20152LFKAT) "Olive phenols as multifunctional bioactives for healthier food: evaluation of simplified formulation to obtain safe meat products and new foods with higher functionality", coordinated by University of Perugia.

Risk assessment to improve food safety along different food chains

The great challenges of today pose great pressure on the food chain to provide safe and nutritious food that meets regulations and consumer health standards. In this context, Risk Analysis is used to produce an estimate of the risks to human health and to identify and implement effective risk-control measures. The aims of this work were 1) describe how QRA is used to evaluate the risk for consumers health, 2) address the methodology to obtain models to apply in QMRA; 3) evaluate solutions to mitigate the risk. The application of a QCRA to the Italian milk industry enabled the assessment of Aflatoxin M1 exposure, impact on different population categories, and comparison of risk-mitigation strategies. The results highlighted the most sensitive population categories, and how more stringent sampling plans reduced risk. The application of a QMRA to Spanish fresh cheeses evidenced how the contamination of this product with Listeria monocytogenes may generate a risk for the consumers. Two risk-mitigation actions were evaluated, i.e. reducing shelf life and domestic refrigerator temperature, both resulting effective in reducing the risk of listeriosis. A description of the most applied protocols for data generation for predictive model development, was provided to increase transparency and reproducibility and to provide the means to better QMRA. The development of a linear regression model describing the fate of Salmonella spp. in Italian salami during the production process and HPP was described. Alkaline electrolyzed water was evaluated for its potential use to reduce microbial loads on working surfaces, with results showing its effectiveness. This work showed the relevance of QRA, of predictive microbiology, and of new technologies to ensure food safety on a more integrated way. Filling of data gaps, the development of better models and the inclusion of new risk-mitigation strategies may lead to improvements in the presented QRAs.

Nanocellulose films activated with essential oils for active packaging applications

The study focused on the analysis of the state of the art of active packaging and on the development of an innovative active packaging system for food application based on the use of nanocellulose matrix embedded with essential oils. The solubility and diffusivity of thyme, cinnamon and oregano essential oils in three nanocellulose films, endowed with different carboxymethylation degree, were analysed. The antimicrobial and antioxidant activity of those films was also analyzed. Firstly, the activity against model pathogenic bacteria was tested and the minimum inhibitory concentration of each oil was determined (0.37 – 0.68 mg/mg of matrix). This initial validation was then followed by experimental settings aimed at testing the system directly on clamshell type packed raspberries. It was observed that thyme and oregano essential oils were more effective in maintaining firmness and reduce weight loss than cinnamon essential oil or controls, through 12 days storage at 1ºC. From the results obtained, it is possible to conclude that the dispersion of thyme and oregano essential oils in nanocellulose matrix is a promising technology to improve shelf-life of raspberries or other fresh fruits.

Impiego di prodotti enologici per la stabilizzazione dei vini

L’obiettivo di questo elaborato è quello di analizzare i meccanismi che sono alla base di alcuni fenomeni che si verificano nel vino, e prevedere la loro incidenza per minimizzare l’impatto sul prodotto finito. Essi sono: l’instabilità proteica e l’instabilità tartarica. In entrambi i casi, le conseguenze sono l’inaccettabilità del prodotto da parte del consumatore, sebbene queste due problematiche non abbiano nessuna conseguenza negativa sulla salute. Nella prima parte dell’elaborato è trattato il fenomeno dell’instabilità proteica. Nel momento in cui questo fenomeno si verifica, si crea una velatura nel vino, più o meno marcata, che causa, soprattutto nei vini bianchi conservati in bottiglie trasparenti, impoverimento qualitativo e sensoriale del prodotto. È, quindi, fondamentale prevedere e conoscere quali sono i meccanismi alla base della formazione di questo fenomeno per poterlo evitare. Nel settore enologico sono disponibili dei trattamenti per la stabilità, per i quali è importante prevedere la quantità di prodotto da utilizzare. Nella seconda parte dell’elaborato viene trattato il problema dell’instabilità tartarica. Questo fenomeno si manifesta con la formazione di cristalli di sale nel vino, che precipitano. In questo caso, il trattamento a freddo è tradizionalmente considerato uno dei migliori approcci per poter contrastare questo fenomeno. Una valida alternativa può essere anche l’utilizzo di prodotti enologici il cui fine è quello di inibire la formazione e la crescita dei cristalli e raggiungere la stabilità in tempi anche più rapidi. In questo elaborato di tesi viene presentata una panoramica sui diversi prodotti attualmente disponibili nel settore enologico per poter fronteggiare questi due fenomeni e migliorare la qualità, la shelf-life e il grado di piacevolezza del vino e renderlo più apprezzato da parte del consumatore.

Valorizzazione di un sottoprodotto della lavorazione del pomodoro

Lo scopo del progetto è valorizzare lo scarto rappresentato da bucce e semi (o sansa di pomodoro) che si produce per la trasformazione industriale dei pomodori. In questa sperimentazione la sansa di pomodoro è stata essiccata con un prototipo funzionante con un flusso di aria non riscaldat,a valutandone l’efficacia nell’allungare la shelf life del sottoprodotto, limitando la degradazione termica del licopene. Sono state effettuate determinazioni dell’attività dell'acqua, della concentrazione di licopene e del profilo in composti volatili (mediante tecnica SPME-GC-MS) sia sul sottoprodotto fresco che su quello essiccato e poi conservato sottovuoto e al buio per diversi tempi: 0, 60, 80, 110 giorni. L'estrazione del licopene è avvenuta mediante l’utilizzo di DES (Deep Eutectic Solvents) con miscela di etil acetato/etil lattato 30/70 v/v: un approccio più sostenibile in linea con i principi della “Green Chemistry”. Grazie alla collaborazione con il gruppo di ricerca del Dipartimento di Nutrizione, Scienze degli Alimenti e Gastronomia dell’Università di Barcellona, si è proceduto anche ad un’analisi cromatografica (HPLC-DAD) per la determinazione qualitativa e quantitativa del beta-carotene, del licopene e dei suoi cis isomeri. L’alta deperibilità di questo sottoprodotto ne causa una rapidissima degradazione microbica. Una migliorata conservabilità permetterebbe il suo uso differito nel tempo, poiché la campagna del pomodoro avviene durante i pochi mesi estivi. Questo ne impedisce l’immediato uso durante le campagne di lavorazione di altri prodotti alimentari, che potrebbero così essere arricchiti degli antiossidanti e i pigmenti naturalmente presenti nelle bucce del pomodoro. L’orizzonte temporale di questo studio è stato scelto per comprendere se la stabilità del semilavorato essiccato potesse essere compatibile con la campagna olivicola (ottobre-novembre) per la produzione di oli co-franti arricchiti della frazione antiossidante liposolubile presente nel sottoprodotto.

Studio dei tannini del legno come additivi multifunzionali per biopolimeri

Il problema dello smaltimento delle plastiche tradizionali di origine petrolchimica ha stimolato l’interesse verso i materiali plastici bio-based biodegradabili come i PHB che, al contrario, possono essere degradati facilmente e in tempi rapidi dai batteri naturalmente presenti nell’ecosistema. Uno dei principali campi di applicazione dei PHA è quello del food packaging. L’uso di imballaggi attivi dove un antiossidante, disperso nella matrice polimerica, migra dall’imballaggio al cibo può essere utile per aumentare la shelf life degli alimenti ma anche per introdurre con la dieta fonti antiossidanti esogene che neutralizzano gli effetti dannosi dei radicali liberi, normalmente prodotti dai processi biologici. I tannini sono antiossidanti naturali che agiscono da riducenti, donano un idrogeno ai radicali liberi stabilizzandoli (free radical scavengers). Si può quindi usare il tannino estratto dal legno come bioadditivo per matrici biopolimeriche (PHB). Recuperando questo prodotto di scarto dell’industria agro-alimentare, si riesce ad abbassare il costo del prodotto finale che risulterà inoltre 100% biodegradabile e con capacità antiossidanti, quindi particolarmente adatto per il food packaging monouso. La bioplastica finale è stata ottenuta “melt mixando” il tannino in polvere, il PHB in pellets e il catalizzatore Ti(OBu)4 liquido in un mescolatore interno Brabender. Sono stati creati 4 campioni a percentuale crescente di tannino e catalizzatore. Sono state effettuate: - Prove di estrazione in acqua per capire quanto tannino non si fosse legato alla matrice biopolimerica. - Analisi FTIR per capire se fosse avvenuto un legame di transesterificazione tra matrice e tannino usando il Ti(OBu)4. - Prove di radical scavenging activity attraverso la spettroscopia uv-visibile per quantificare il potere antiossidante del tannino. - Analisi GPC, DSC e prove di trazione per confrontare le proprietà meccaniche e termiche dei campioni con quelle del PHB puro.