Identification of meat spoilage by FTIR spectroscopy and neural networks

Freshness and safety of muscle foods are generally considered as the most important parameters for the food industry. To address the rapid determination of meat spoilage, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy technique, with the help of advanced learning-based methods, was attempted in this work. FTIR spectra were obtained from the surface of beef samples during aerobic storage at various temperatures, while a microbiological analysis had identified the population of Total viable counts. A fuzzy principal component algorithm has been also developed to reduce the dimensionality of the spectral data. The results confirmed the superiority of the adopted scheme compared to the partial least squares technique, currently used in food microbiology.

Intake of dairy products in relation to periodontitis in older Danish adults

This cross-sectional study investigates whether calcium intakes from dairy and non-dairy sources, and absolute intakes of various dairy products, are associated with periodontitis. The calcium intake (mg/day) of 135 older Danish adults was estimated by a diet history interview and divided into dairy and non-dairy calcium. Dairy food intake (g/day) was classified into four groups: milk, cheese, fermented foods and other foods. Periodontitis was defined as the number of teeth with attachment loss ≥3 mm. Intakes of total dairy calcium (Incidence-rate ratio (IRR) = 0.97; p = 0.021), calcium from milk (IRR = 0.97; p = 0.025) and fermented foods (IRR = 0.96; p = 0.03) were inversely and significantly associated with periodontitis after adjustment for age, gender, education, sucrose intake, alcohol consumption, smoking, physical activity, vitamin D intake, heart disease, visits to the dentist, use of dental floss and bleeding on probing, but non-dairy calcium, calcium from cheese and other types of dairy food intakes were not. Total dairy foods (IRR = 0.96; p = 0.003), milk (IRR = 0.96; p = 0.028) and fermented foods intakes (IRR = 0.97; p = 0.029) were associated with reduced risk of periodontitis, but cheese and other dairy foods intakes were not. These results suggest that dairy calcium, particularly from milk and fermented products, may protect against periodontitis. Prospective studies are required to confirm these findings.

Calcium, vitamin D, casein and whey protein intakes and periodontitis among Danish adults

Objective: To investigate whether intakes of Ca, vitamin D, casein and whey are associated with periodontitis and to investigate the possibility of interactions between them. Design: Cross-sectional study. An Internet-based, 267-item FFQ was used to assess dietary intake. Intakes of casein (32·0 g/d), whey proteins (9·6 g/d) and vitamin D (5·8 μg/d) were classified as within v. above the 50th percentile. Ca intake was classified as within v. below age-specific recommendations. Severe periodontitis was defined as having ≥2 inter-proximal sites with clinical attachment loss ≥6 mm (not on the same tooth) and ≥1 inter-proximal site with pocket depth ≥5 mm. Since vitamin D influences Ca absorption, models were stratified by lower and higher (<5·8 v. ≥5·8 µg/d) vitamin D intake. Setting Danish Health Examination Survey (DANHES) 2007–2008. Subjects Adult participants (n 3287) in the oral health study of DANHES 2007–2008. Results Intakes of Ca within recommendations (OR=0·76; 95 % CI 0·58, 0·99), whey ≥9·6 g/d (OR=0·75; 95 % CI 0·58, 0·97) and casein ≥32 g/d (OR=0·75 95 % CI 0·58, 0·97) were associated with lower likelihood of severe periodontitis after adjustment for age, gender, education, smoking, sucrose intake, alcohol consumption, number of teeth, daily brushing, regular visits to the dentist and chronic illness, irrespective of vitamin D intake levels. Intake of vitamin D alone was not associated severe with periodontitis. Conclusions Intakes of Ca, casein and whey protein were inversely associated with periodontitis. Consumption of foods rich in Ca, casein and whey (e.g. dairy foods) should be promoted, as they may contribute to the prevention of periodontitis. Further longitudinal studies are required to confirm these associations.

Calcium, vitamin D, casein and whey protein intakes and periodontitis among Danish adults

OBJECTIVE: To investigate whether intakes of Ca, vitamin D, casein and whey are associated with periodontitis and to investigate the possibility of interactions between them. DESIGN: Cross-sectional study. An Internet-based, 267-item FFQ was used to assess dietary intake. Intakes of casein (32.0 g/d), whey proteins (9.6 g/d) and vitamin D (5.8 mug/d) were classified as within v. above the 50th percentile. Ca intake was classified as within v. below age-specific recommendations. Severe periodontitis was defined as having >/=2 inter-proximal sites with clinical attachment loss >/=6 mm (not on the same tooth) and >/=1 inter-proximal site with pocket depth >/=5 mm. Since vitamin D influences Ca absorption, models were stratified by lower and higher (<5.8 v. >/=5.8 microg/d) vitamin D intake. SETTING: Danish Health Examination Survey (DANHES) 2007-2008. SUBJECTS: Adult participants (n 3287) in the oral health study of DANHES 2007-2008. RESULTS: Intakes of Ca within recommendations (OR=0.76; 95 % CI 0.58, 0.99), whey >/=9.6 g/d (OR=0.75; 95 % CI 0.58, 0.97) and casein >/=32 g/d (OR=0.75 95 % CI 0.58, 0.97) were associated with lower likelihood of severe periodontitis after adjustment for age, gender, education, smoking, sucrose intake, alcohol consumption, number of teeth, daily brushing, regular visits to the dentist and chronic illness, irrespective of vitamin D intake levels. Intake of vitamin D alone was not associated severe with periodontitis. CONCLUSIONS: Intakes of Ca, casein and whey protein were inversely associated with periodontitis. Consumption of foods rich in Ca, casein and whey (e.g. dairy foods) should be promoted, as they may contribute to the prevention of periodontitis. Further longitudinal studies are required to confirm these associations.

A Rapid Detection of Meat Spoilage using an Electronic Nose and Fuzzy-Wavelet systems

Freshness and safety of muscle foods are generally considered as the most important parameters for the food industry. To address the rapid detection of meat spoilage microorganisms during aerobic or modified atmosphere storage, an electronic nose with the aid of fuzzy wavelet network has been considered in this research. The proposed model incorporates a clustering pre-processing stage for the definition of fuzzy rules. The dual purpose of the proposed modelling approach is not only to classify beef samples in the respective quality class (i.e. fresh, semi-fresh and spoiled), but also to predict their associated microbiological population directly from volatile compounds fingerprints. Comparison results against neural networks and neurofuzzy systems indicated that the proposed modelling scheme could be considered as a valuable detection methodology in food microbiology

Neuro-Fuzzy based Identification of Meat Spoilage using an Electronic Nose

Freshness and safety of muscle foods are generally considered as the most important parameters for the food industry. The performance of a portable electronic nose has been evaluated in monitoring the spoilage of beef fillet stored aerobically at different storage temperatures (0, 4, 8, 12, 16 and 20°C). An adaptive fuzzy logic system model that utilizes a prototype defuzzification scheme has been developed to classify beef samples in their respective quality class and to predict their associated microbiological population directly from volatile compounds fingerprints. Results confirmed the superiority of the adopted methodology and indicated that volatile information in combination with an efficient choice of a modeling scheme could be considered as an alternative methodology for the accurate evaluation of meat spoilage

Analysing organochlorine pesticides in strawberry jams using GC-ECD, GC-MS/MS and QuEChERS sample preparation

This paper describes a comparison of adaptations of the QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged and safe) approach for the determination of 14 organochlorine pesticide (OCP) residues in strawberry jam by concurrent use of gas chromatography (GC) coupled to electron capture detector (ECD) and GC tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). Three versions were tested based on the original QuEChERS method. The results were good (overall average of 89% recoveries with 15% RSD) using the ultrasonic bath at five spiked levels. Performance characteristics, such as accuracy, precision, linear range, limits of detection (LOD) and quantification (LOQ), were determined for each pesticide. LOD ranged from 0.8 to 8.9 microg kg-1 ; LOQ was in the range of 2.5–29.8 microg kg- 1; and calibration curves were linear (r2>0.9970) in the whole range of the explored concentrations (5–100 microg kg- 1). The LODs of these pesticides were much lower than the maximum residue levels (MRLs) allowed in Europe for strawberries. The method was successfully applied to the quantification of OCP in commercially available jams. The OCPs were detected lower than the LOD.

Perceção da comunidade educativa sobre os alimentos promotores de saúde e da sua inclusão no plano curricular do 3.º ciclo do ensino básico

Mestrado, Tecnologia e Segurança Alimentar, 4 de Março de 2016, Universidade dos Açores.

Equipamentos de congelação industrial de produtos alimentares perecíveis: análise comparada de apoio à decisão

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Projeto de uma instalação frigorífica

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Contributo para a determinação simultânea, por cromatografia líquida de alta resolução, de carotenoides, vitamina A e vitamina E em amostras compostas por diferentes matrizes alimentares

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Phenylketonuria: Protein content and amino acids profile of dishes for phenylketonuric patients. The relevance of phenylalanine

Phenylketonuria is an inborn error of metabolism, involving, in most cases, a deficient activity of phenylalanine hydroxylase. Neonatal diagnosis and a prompt special diet (low phenylalanine and natural-protein restricted diets) are essential to the treatment. The lack of data concerning phenylalanine contents of processed foodstuffs is an additional limitation for an already very restrictive diet. Our goals were to quantify protein (Kjeldahl method) and amino acid (18) content (HPLC/fluorescence) in 16 dishes specifically conceived for phenylketonuric patients, and compare the most relevant results with those of several international food composition databases. As might be expected, all the meals contained low protein levels (0.67–3.15 g/100 g) with the highest ones occurring in boiled rice and potatoes. These foods also contained the highest amounts of phenylalanine (158.51 and 62.65 mg/100 g, respectively). In contrast to the other amino acids, it was possible to predict phenylalanine content based on protein alone. Slight deviations were observed when comparing results with the different food composition databases.

Targeting specific nutrient deficiencies in proteinrestricted diets: some practical facts in PKU dietary management

Among aminoacidopathies, phenylketonuria (PKU) is the most prevalent one. Early diagnosis in the neonatal period with a prompt nutritional therapy (low natural-protein and phenylalanine diet, supplemented with phenylalanine-free amino acid mixtures and special low-protein foods) remains the mainstay of the treatment. Data considering nutrient contents of cooked dishes is lacking. In this study, fourteen dishes specifically prepared for PKU individuals were analysed, regarding the lipid profile and iron and zinc contents. These dishes are poor sources of essential nutrients like Fe, Zn or n-3 fatty acids, reinforcing the need for adequate supplementation to cover individual patients’ needs. This study can contribute to a more accurate adjustment of PKU diets and supplementation in order to prevent eventual nutritional deficiencies. This study contributes to a better understanding of nutrient intake from PKU patients’ meals, showing the need for dietary supplementation.

Prevalência de obesidade infanto-juvenil : associação com os hábitos alimentares, actividade física e comportamentos sedentários dos adolescentes escolarizados de Portugal Conti

RESUMO Nos países industrializados observam-se elevadas prevalências de pré- obesidade e obesidade em jovens e adolescentes, com consequências negativas para a saúde. A obesidade é apontada como o distúrbio nutricional mais frequente em crianças e adolescentes nos países desenvolvidos e é resultado da acumulação excessiva ou anormal de gordura no tecido adiposo. Segundo a I.O.T.F. considera- se que uma criança tem pré-obesidade quando o seu percentil de I.M.C. está entre o p88 e p99 para as raparigas e entre o p90 e o p99 para os rapazes. Considerase que tem obesidade quando o percentil de I.M.C. é superior ao p99, para ambos os sexos. A prevalência de pré-obesidade e obesidade em crianças e adolescentes tem vindo a aumentar a nível mundial a um ritmo alarmante, sobretudo nos países desenvolvidos e em alguns segmentos de países em desenvolvimento. Estudos demonstram que a obesidade em crianças e adolescentes se encontra fortemente correlacionada com o aumento da morbilidade e mortalidade, reflectindo-se numa variedade de situações patológicas com risco de persistência no adulto. Dada a sua extrema importância em termos de Saúde Pública, as tendências para a pré- obesidade e obesidade em crianças e adolescentes devem ser monitorizadas com especial atenção. Os hábitos alimentares e o gasto energético são factores que influenciam a obesidade e o seu controlo. Há estudos que concluem que existe uma associação directa entre estes factos e a presença de obesidade e outros apresentam conclusões contrárias. Pretendeu-se determinar a prevalência de excesso de peso (pré-obesidade e obesidade) infantojuvenil em Portugal e associá-la com os hábitos alimentares, actividade física e comportamentos sedentários dos adolescentes. A população em estudo é todos os adolescentes, de ambos os sexos, que frequentam o ensino básico (2º e 3º ciclos) e secundário oficial de Portugal Continental (n=5708). Todos os elementos em estudos foram avaliados antropometricamente (peso e altura) e responderam a um questionário de hábitos alimentares e frequência alimentar, actividade física e comportamentos sedentários. Como resultados do estudo verificou-se que a prevalência de pré- obesidade infanto-juvenil em Portugal é de 22,6% e a prevalência de obesidade de 7,8%. Quer a obesidade quer a pré-obesidade apresentam indicadores superiores nos rapazes (p=0,01) e nos adolescentes mais jovens (p=0,00). Em relação aos hábitos alimentares estudados é de referir que a frequência de consumo de refeições fora de casa é muito similar entre o grupo normoponderal e o grupo com excesso de peso sendo a refeição da ceia consumida por um número muito superior de adolescentes normoponderais comparativamente com os que apresentam excesso de peso (p=0,01). Em relação à ingestão de determinados alimentos ou grupos alimentícios, verificou-se que, regra geral, o consumo de alimentos de características nutricionais de baixa qualidade (gordura saturada, sal e açucares simples) era superior no grupo normoponderal comparativamente ao grupo com excesso de peso (refrigerantes, snacks, fast-food, cereais açucarados, sobremesas doces) (p<0,05). Em relação à actividade física, o número de horas semanais de actividade física diminui do grupo normoponderal para o grupo com excesso de peso. Dentro do grupo com excesso de peso, os obesos apresentam ainda uma média inferior em relação aos pré-obesos. Poderemos afirmar que quanto maior o índice de actividade física menor o percentil de I.M.C., mostrando-se assim a actividade física como um factor protector de um peso saudável (p<0,05). Quando solicitado que caracterizassem o estilo de vida e a habilidade desportiva, verificou-se que nos grupos com excesso de peso se caracterizavam em indicadores mais baixos do que os normoponderais (p<0,05). No que diz respeito aos comportamentos sedentários, verifica-se que são mais prevalentes nos grupos com excesso de peso do que no grupo normoponderal (p<0,05). Em conclusão, os resultados da prevalência de obesidade obtidos assemelham-se aos resultados obtidos noutros estudos, constituindo um dado revelador de uma situação bastante preocupante em termos de Saúde Pública. Em relação aos hábitos alimentares as diferenças não são significativas entre os diferentes grupos (normoponderal, pré-obesidade e obesidade). A actividade física apresentou-se como um factor protector do aumento de peso com uma associação directa com o estado nutricional (I.M.C.). Verificou-se que os adolescentes em Portugal que apresentavam indicadores mais elevados de actividade física eram aqueles que se encontravam com peso normal. Os comportamentos sedentários apresentaram-se como um factor propício ao desenvolvimento do excesso de peso estando directamente relacionados com o percentil de I.M.C. Os comportamentos sedentários mais frequentes são o visionamento televisivo e o computador/internet. Assim, poder-se-á fundamentar a necessidade de medidas interventivas a este nível com o intuito de controlar os indicadores encontrados. ABSTRACT In the industrialized countries high prevalences of pre-obesity and obesity are observed in youngsters and adolescents, with negative health consequences. Obesity is pointed as the most frequent nutritional disturbance in children and adolescents in developed countries and results from the excessive or abnormal accumulation of fat in the adipose tissue. According to the IOTF a child is pre-obese when the BMI percentile is between p88 and p99 for girls and between p90 and p99 for boys. Obesity is considered when the BMI percentile is above p99 for both sexes. The prevalence of pre-obesity and obesity in children and adolescents has been rising alarmingly worldwide, especially in developed countries and some segments of developing countries. Studies indicate that obesity in children and adolescents is strongly associated with increased morbidity and mortality resulting in a variety of pathological situations with risk of persistence in adulthood. Given its major Public Health importance, pre-obesity and obesity trends in children and adolescents should be monitored with special attention. Eating habits and energy expenditure are factors that influence obesity and its control. Some studies conclude that there is a direct association between these factors and the presence of obesity and others present opposite conclusions. It was intended to determine the prevalence of overweight (pre-obesity and obesity) in children and youth in Portugal and to associate it with eating habits, physical activity and sedentary behaviors of adolescents. The population in study is constituted by all adolescents of both sexes that attend basic (2nd and 3rd grade) and secondary official education of continental Portugal (n=5708). All participants in study were anthropometrically evaluated (weight and height) and answered a questionnaire of eating habits and food frequency, physical activity and sedentary behaviors. The study results indicate a prevalence of pre-obesity in children and youth in Portugal of 22.6% and a prevalence of obesity of 7.8%. Both obesity and pre-obesity present higher indicators in boys (p=0.01) and younger adolescents (p=0.00). In relation to the studied eating habits it should be noted that the frequency of consumption of meals away from home is very similar between the normal weight group and the overweight group. Moreover, the supper meal is consumed by a much larger number of normal weight adolescents as compared to the ones with overweight (p=0.01). Regarding the intake of certain foods or food groups, it was found that, in general, the consumption of foods with characteristics of low nutritional quality (saturated fat, salt and simple sugars) was higher in the normoponderal group compared with the overweight group (soft drinks, snacks, fast-food, sugary cereals, desserts) (p<0.05). In respect to physical activity, the number of weekly hours of physical activity decreases from the normoponderal group to the group with overweight. Within the group with overweight, obese subjects also present a lower average than pre-obese subjects. As we can affirm that the higher the physical activity index the lower the BMI percentile, physical activity appears as a protective factor for a healthy weight (p<0.05). When they were asked to characterize their lifestyle and sports ability, it was found that overweight groups characterized themselves with lower indicators than the normoponderal group (p<0.05). Regarding sedentary behaviors, it appears that they were more prevalent in groups with overweight than in the normoponderal group (p<0.05). In conclusion, the results of the obesity prevalence attained are similar to the results obtained in other studies, revealing a very worrying situation in terms of Public Health. In relation to the eating habits there were no significant differences between the groups (normoponderal, pre-obesity and obesity). Physical activity appears as a protective factor from weight gain with a direct association with nutritional status (BMI). It was found that young people in Portugal who had the highest indicators of physical activity were those who presented normal weight. The sedentary behaviors were presented as a factor conducive to the development of overweight being directly related to the BMI percentile. The most frequent sedentary behaviors were television viewing and computer/internet

Uso Sustentável de Vapor

Em 2006, a IEA (Agência Internacional de Energia), publicou alguns estudos de consumos mundiais de energia. Naquela altura, apontava na fabricação de produtos, um consumo mundial de energia elétrica, de origem fóssil de cerca 86,16 EJ/ano (86,16×018 J) e um consumo de energia nos sistemas de vapor de 32,75 EJ/ano. Evidenciou também nesses estudos que o potencial de poupança de energia nos sistemas de vapor era de 3,27 EJ/ano. Ou seja, quase tanto como a energia consumida nos sistemas de vapor da U.E. Não se encontraram números relativamente a Portugal, mas comparativamente com outros Países publicitados com alguma similaridade, o consumo de energia em vapor rondará 0,2 EJ/ano e por conseguinte um potencial de poupança de cerca 0,02 EJ/ano, ou 5,6 × 106 MWh/ano ou uma potência de 646 MW, mais do que a potência de cinco barragens Crestuma/Lever! Trata-se efetivamente de muita energia; interessa por isso perceber o onde e o porquê deste desperdício. De um modo muito modesto, pretende-se com este trabalho dar algum contributo neste sentido. Procurou-se evidenciar as possibilidades reais de os utilizadores de vapor de água na indústria reduzirem os consumos de energia associados à sua produção. Não estão em causa as diferentes formas de energia para a geração de vapor, sejam de origem fóssil ou renovável; interessou neste trabalho estudar o modo de como é manuseado o vapor na sua função de transporte de energia térmica, e de como este poderá ser melhorado na sua eficiência de cedência de calor, idealmente com menor consumo de energia. Com efeito, de que servirá se se optou por substituir o tipo de queima para uma mais sustentável se a jusante se continuarem a verificarem desperdícios, descarga exagerada nas purgas das caldeiras com perda de calor associada, emissões permanentes de vapor para a atmosfera em tanques de condensado, perdas por válvulas nos vedantes, purgadores avariados abertos, pressão de vapor exageradamente alta atendendo às temperaturas necessárias, “layouts” do sistema de distribuição mal desenhados, inexistência de registos de produção e consumos de vapor, etc. A base de organização deste estudo foi o ciclo de vapor: produção, distribuição, consumo e recuperação de condensado. Pareceu importante incluir também o tratamento de água, atendendo às implicações na transferência de calor das superfícies com incrustações. Na produção de vapor, verifica-se que os maiores problemas de perda de energia têm a ver com a falta de controlo, no excesso de ar e purgas das caldeiras em exagero. Na distribuição de vapor aborda-se o dimensionamento das tubagens, necessidade de purgas a v montante das válvulas de controlo, a redução de pressão com válvulas redutoras tradicionais; será de destacar a experiência americana no uso de micro turbinas para a redução de pressão com produção simultânea de eletricidade. Em Portugal não se conhecem instalações com esta opção. Fabricantes da República Checa e Áustria, têm tido sucesso em algumas dezenas de instalações de redução de pressão em diversos países europeus (UK, Alemanha, R. Checa, França, etc.). Para determinação de consumos de vapor, para projeto ou mesmo para estimativa em máquinas existentes, disponibiliza-se uma série de equações para os casos mais comuns. Dá-se especial relevo ao problema que se verifica numa grande percentagem de permutadores de calor, que é a estagnação de condensado - “stalled conditions”. Tenta-se também evidenciar as vantagens da recuperação de vapor de flash (infelizmente de pouca tradição em Portugal), e a aplicação de termocompressores. Finalmente aborda-se o benchmarking e monitorização, quer dos custos de vapor quer dos consumos específicos dos produtos. Esta abordagem é algo ligeira, por manifesta falta de estudos publicados. Como trabalhos práticos, foram efetuados levantamentos a instalações de vapor em diversos sectores de atividades; 1. ISEP - Laboratório de Química. Porto, 2. Prio Energy - Fábrica de Biocombustíveis. Porto de Aveiro. 3. Inapal Plásticos. Componentes de Automóvel. Leça do Balio, 4. Malhas Sonix. Tinturaria Têxtil. Barcelos, 5. Uma instalação de cartão canelado e uma instalação de alimentos derivados de soja. Também se inclui um estudo comparativo de custos de vapor usado nos hospitais: quando produzido por geradores de vapor com queima de combustível e quando é produzido por pequenos geradores elétricos. Os resultados estão resumidos em tabelas e conclui-se que se o potencial de poupança se aproxima do referido no início deste trabalho.