ADDITION OF VINEGAR TO EXTEND THE SHELF-LIFE OF CABEÇA DE XARA

Cabeça de xara is a ready-to-eat meat product, whose production is very characteristic in Alentejo, a particular region of Portugal. It is a galantine usually moulded into parallelepiped shape made with various meats obtained from the Alentejano pig breed reared in the same region, namely deboned pork heads, tongue and connective tissue to which a number of condiments like salt, parsley, wine and pepper, are added. This work intended to test the feasibility of adding vinegar in order to increase the shelf-life of cabeça de xara, by reducing the contaminating microbiota responsible for spoilage, as well as controlling the pathogen Listeria monocytogenes. Three independent batches were produced and proximate composition, pH, aw, microbiological parameters and biogenic amines content evaluated. A sensory analysis was also performed throughout the storage period. No significant differences between control and vinegar samples was found regarding the proximate composition of cabeça de xara. As expected, pH is lower in the vinegar samples, however no differences in aw were observed between the two treatments. L. monocytogenes was present from the first month on only in one batch in the control treatment. However, it is inhibited by the addition of vinegar until the third month of storage, where L. monocytogenes is present but below the limit established in the 2073/2005 regulation. The presence of vinegar significantly decreased the content in biogenic amines, particularly cadaverine, putrescine and tyramine, throughout the storage period. Concerning sensory evaluation, no vinegar taste was reported by the panellists in a depreciating way.

Appraising the shelf life of farmed cobia, Rachycentron canadum, by application of a quality index method.

Freshness is the main concern of seafood quality, and the principal method to evaluate seafood freshness is sensory evaluation. The aim of this work was to study the quality changes of cobia, Rachycentron canadum, under ice storage through sensory and physical analysis as well as bacterial counting of specific spoilage organisms (SSOs). In particular, the utilization of a quality index method (QIM) scheme was proposed. Samples stored for 0-30 d were analyzed with the QIM.

Shelf Life Assessment of Fresh Poultry Meat Packaged in Novel Bionanocomposite of Chitosan Incorporated with ZnO nanoparticles synthesized using food industry by-products

Nel settore alimentare viene utilizzata un’elevata quantità di materie plastiche per conservare i prodotti e facilitarne la distribuzione. L’utilizzo di questi polimeri ha un costo ambientale piuttosto elevato, per questo trovare surrogati ecosostenibili diventa sempre più importante. In questa tesi abbiamo testato l’efficacia del confezionamento di un prodotto altamente deperibile, quale carne di pollo, con un biofilm a base di chitosano. Il chitosano è polisaccaride largamente presente in natura, dotato di caratteristiche chimico-fisiche che permettono l’ottenimento di un film con proprietà meccaniche e di barriera simili ai polimeri tradizionali, oltre a possedere attività antibatterica. Abbiamo realizzato film contenenti chitosano e altri biocomposti, quali montmorillonite, nanoparticelle di ossido di zinco e olio essenziale di rosmarino, per un totale di 6 film con diversa composizione. Tramite analisi microbiologiche e chimico-fisiche abbiamo confrontato l’efficacia dei diversi film prodotti rispetto ad un controllo (carne conservata in un contenitore asettico). Le analisi sono state svolte in doppio, a 0, 3, 7, 10, 15 giorni di conservazione ad una temperatura di 4°C. In diversi film abbiamo ottenuto una riduzione significativa rispetto al controllo (p<0,05) della conta totale dei microrganismi mesofili aerobici (TMAM) e delle Enterobacteriaceae. La rilevazione del pH e dell’acidità titolabile ha fornito risultati in linea a quelli microbiologici. I campioni nel biofilm hanno spesso subito una variazione significativa (p<0,05) dell’umidità rispetto al controllo, a causa dell’elevata permeabilità al vapore acqueo. L’analisi dei TBARS non ha spesso riportato differenze significative rispetto al controllo (p>0,05), e quando presenti, è perché il campione era più ossidato del controllo (p<0,05). Invece, è stato ottenuto un miglioramento significativo (p<0,05) dello Hue angle tra i film e il controllo. I risultati ottenuti forniscono le basi per studi aggiuntivi.

Studio di Shelf-life di taralli formulati con miscele lipidiche diverse

La conservabilità dello snack tipico della panetteria italiana "Tarallini" dipende dalla ricetta e dalle condizioni di cottura e conservazione. In questo lavoro di tesi si è studiata la stabilità ossidativa di taralli formulati con miscele lipidiche diverse durante un periodo di shelf life di circa due mesi e mezzo. I campioni sono stati formulati con olio EVO, con una miscela di olio EVO e olio di riso e il terzo campione è costituito da olio di girasole alto oleico e olio di cocco. Per poter valutare come la diversa frazione lipidica e come anche le interazioni con gli ingredienti propri del campione possano influenzare la conservabilità di taralli, sono state svolte analisi sull'ossidazione lipidica degli olii. In particolare è stata svolta la determinazione dei prodotti primari dell'ossidazione, determinazione dei perossidi; poi sono stati quantificati i prodotti secondari, ovvero i composti volatili, in particolare Esanale che è il composto target per valutare l'ossidazione dell'alimento; ed infine i campioni sono stati sottoposti ad OXITEST, un test di ossidazione accelerata. Dallo studio effettuato emerge che il campione formulato con EVO nonostante sia più suscettibile all'ossidazione è quello che presenta caratteristiche organolettiche e nutritive migliori, a differenza degli altri due campioni che resistono meglio all'ossidazione lipidica, in particolare il campione formulato con olio di girasole altro oleico e olio di cocco.

Studio di shelf life di biscotti a diversa formulazione lipidica

I biscotti rappresentano una fetta importante del mercato alimentare di molti Paesi soprattutto occidentali. Infatti, nonostante il periodo di profonda crisi, legato prima alla pandemia da Covid-19 e ora al conflitto in Ucraina, i prodotti da forno mantengono una posizione di rilievo nel carrello dei consumatori e in particolare, la produzione e il consumo di biscotti sono in aumento. Tuttavia, le esigenze dei consumatori sono in continua evoluzione e nell’ultimo decennio si è osservato una tendenza crescente a rifiutare i prodotti contenenti olio di palma a causa della percezione negativa che si è venuta a creare riguardo agli aspetti nutrizionali, ambientali e sociali correlati al suo impiego. Per venire incontro a questa tendenza, le aziende di trasformazione stanno cercando miscele lipidiche alternative. Sostituire una sostanza grassa con un’altra non è però banale perché le modifiche si riflettono sulla qualità nutrizionale, organolettica e sulla conservabilità del prodotto finito, per questo è necessario un adeguata valutazione della qualità finale del prodotto e uno studio di shelf life preliminare. A questo scopo, in questo progetto di tesi sono state valutate le performance di due biscotti con formulazioni lipidiche differenti rispetto al biscotto ottenuto con solo olio di palma per quanto riguarda lo stato ossidativo, principale causa di scadimento qualitativo per questa tipologia di prodotto. Durante un periodo di conservazione di 355 giorni a 20°C sono stati monitorati indici di ossidazione primaria (numero di perossido) e secondaria (esanale e acidi grassi ossidati), oltre essere stata testata una generale resistenza all’ossidazione accelerata della matrice tramite strumento OXITEST. In questo modo è stato possibile confrontare lo stato ossidativo dei biscotti a diversa formulazione con l’obiettivo di valutare se la qualità di biscotti “senza olio di palma” risulta soddisfacente o meno nell’arco dell’intera shelf life destinata al prodotto.

Effetto del trattamento Steady-Wine sulla Shelf life dei vini

Il trattamento “Steady Wine” rappresenta una possibile risorsa per combattere l’insorgenza di fenomeni di casse proteica nei vini. Per il trattamento viene utilizzato un materiale adsorbente ottenuto funzionalizzando sfere inerti in vetro con nanopolveri di TiO2 sinterizzate a formare uno strato sottile. Lo scopo di questo elaborato è di analizzare gli eventuali effetti dell’impiego di biossido di titanio sulla shelf-life dei vini. Il TiO2 è infatti un materiale catalizzatore in grado di velocizzare le reazioni di ossidazione chimica che avvengono all’interno del vino. Per le analisi sono analizzati vini commerciali e soluzioni similvino. Tutti i vini e le soluzioni modello sono stati suddivisi e classificati in tre tesi che includevano il vino ottenuto dal trattamento e i relativi controlli. I campioni sono stati conservati in diverse condizioni di invecchiamento, aspetto fondamentale, specialmente l’eventuale esposizione a raggi luminosi, poiché capace di influenzare l’attività foto-catalizzante del TiO2. Sono stati monitorati nel tempo vari parametri relativi alle cinetiche di ossidazione come DO440nm e DO420nm (indice di imbrunimento) per verificare un eventuale effetto catalitico del TiO2. Sono stati osservati anche i livelli di SO2 e della speciazione del Fe per verificare il consumo di O2 da parte del materiale. Utilizzando l’ICP-AES sono stata analizzate le concentrazioni di metalli, per evidenziare eventuali cessioni all’interno del vino; particolare attenzione è stata data all’analisi ai metalli catalizzatori presenti (Cu e Fe), per verificare un possibile effetto di rimozione. Infine, una breve parte della sperimentazione è stata dedicata allo studio della capacità del materiale adsorbente di rimuovere riboflavina e metionina, come premessa per una futura sperimentazione volta a studiare il potenziale effetto del trattamento nella prevenzione del difetto di luce.

Studio della shelf-life di filetti di salmone crio-affumicati tramite un processo innovativo

Il salmone atlantico (Salmo salar), grazie alle proprie caratteristiche sensoriali e nutrizionali, è una specie ittica ad alto valore commerciale, oggetto di numerose ricerche volte a migliorare l’efficienza del suo allevamento e la qualità dei suoi prodotti trasformati. Ad oggi, l’affumicatura a freddo (< 30°C) è il processo più comunemente applicato per valorizzare il salmone ed estenderne la shelf-life (SL), ma l’esposizione all’ossigeno atmosferico durante suddetta operazione favorisce l’ossidazione dei lipidi e la perdita di valore nutrizionale. Lo scopo del presente lavoro di tesi è stato quello di valutare l’effetto di un processo innovativo di crio- affumicatura sulla SL di filetti di salmone atlantico. A tal fine, dei filetti sono stati affumicati a 5 e 22 °C attraverso un prototipo che sfrutta l'azoto liquido come fluido di raffreddamento e l’azoto gassoso come carrier dei fumi e sono stati confrontati con filetti affumicati a 22°C in aria (affumicatura a freddo convenzionale) per lo stesso tempo (3 ore). Una volta disidratati osmoticamente, affumicati e confezionati sottovuoto, i campioni sono stati sottoposti alle determinazioni di colore, texture, sale, contenuto lipidico, aw, umidità, pH, fenoli e indici di ossidazione lipidica durante 32 giorni di conservazione refrigerata. L’evoluzione della qualità microbiologica dei filetti è stata invece valutata fino a 45 giorni. Dai risultati è emerso che, a parità di durata del trattamento, l’utilizzo della crio-affumicatura in azoto ha permesso di ridurre l’entità della perossidazione lipidica e ottenere una SL microbiologica maggiore rispetto all’affumicatura a freddo in azoto, probabilmente in ragione del mantenimento della catena del freddo. Inoltre, a seguito dell’utilizzo di azoto come gas carrier al posto dell’aria, l’assorbimento dei fenoli è risultato minore, fatto che probabilmente ha determinato una minore inibizione della crescita microbica e, pertanto, una SL microbiologica più breve.

Studio della shelf-life di filetti di branzino leggermente salati pre-trattati con campi elettrici pulsati

I campi elettrici pulsati (PEF) rappresentano una tecnologia emergente che di anno in anno va acquisendo una popolarità sempre maggiore nel campo della trasformazione e conservazione degli alimenti. Tuttavia, l’applicazione di questa tecnica nel settore dei prodotti ittici è ad oggi ancora scarsamente utilizzata. L’obiettivo di questo studio è stato quello di valutare l’effetto dell’applicazione dei campi elettrici pulsati come pretrattamento ad una leggera salagione sulla shelf-life di filetti di branzino confezionati in atmosfera protettiva (MAP). I filetti sono stati sottoposti a campi elettrici pulsati ad intensità di 0.6 kV/cm e successivamente immersi in una salamoia al 5% di NaCl per 24 ore. Dopodiché, i filetti pretrattati sono stati confezionati e stoccati a 4°C per 8 giorni, durante i quali sono state eseguite le determinazioni analitiche volte a valutare lo sviluppo microbico e le principali caratteristiche qualitative. I risultati hanno dimostrato che l’utilizzo dei PEF come pretrattamento alla salagione può incrementare significativamente la concentrazione di sale nei filetti, probabilmente grazie ad una distribuzione più omogenea di NaCl nel tessuto muscolare. In aggiunta, sono state riscontrate alcune differenze significative nella riduzione del peso dei filetti in seguito al trattamento PEF, il quale è risultato inferiore nei filetti trattati, fenomeno che potrebbe essere riconducibile alla capacità dei campi elettrici pulsati di aumentare la capacità di ritenzione idrica (WHC). Inoltre, al di là di un leggerissimo aumento dell’indice di ossidazione lipidica nei filetti sottoposti ai PEF nei tempi immediatamente successivi al trattamento, non sono state riscontrate altre differenze significative nei restanti parametri considerati. Pertanto, il pretrattamento con PEF risulta promettente per rendere più efficiente il successivo processo di salagione, senza influire negativamente sulla shelf-life del prodotto finale confezionato.

Advances in preservation of fruits and vegetables with bioactive coatings

Bioactive compounds are a large group of compounds (antimicrobials, antioxidants, nutrients, etc.), but its use in edible fi lms and coatings for application on fruits and vegetables has been very important because nowadays the consumers demand fruits and vegetables that are fresh, healthy, high quality and easy to prepare. A number of investigations have shown that the use of additives in edible fi lms and coatings improve its functionability and provide compounds for human health. However, it is necessary to continue research that can generate specifi c or tailor-made edible fi lms and coatings for each product with the best characteristics for preservation. In this review we present and analyze the concepts, progress and perspectives in the design and application of edible fi lms and coatings for fruits and vegetables in order to defi ne the challenges and opportunities that this topic of study in the fi eld of science, technology and food engineering.

Effect of osmotic predehydration on drying characteristics of banana fruits

Osmotic dehydration is considered to be a suitable preprocessing step to reduce the water content of foods. Such products can be dried further by conventional drying processes to lower their water activity and thus extend their shelf life. In this work, banana (Musa sapientum) fruits were initially treated by osmosis by varying several parameters of the processing conditions which included, besides the cutting format (longitudinal and round slices) of the fruit, temperature (28 and 49 ºC), syrup concentration (50, 60 and 67 ºBrix), treatment time (2, 4, 6, 10, 14, 16 and 18 hours), fruit and syrup ratio (1:1, 1:2, 1:3 and 1:4) and agitation effects. The best quality products were obtained by the use of the 67 ºBrix syrup, for 60 minutes of osmotic treatment, at 28 ºC, having a fruit and syrup ratio of 1:1 and agitation. The experimental data obtained on reduction in moisture content during the osmotic treatment were correlated with the experimental equation of M/Mo = Ae(-Kt), where A and K are the constants which represent the geometry and effective diffusivity of the drying process. This simplified mathematical model correlated well with the experimental results.

Optimization of Processing Technology for Commercial Drying of Bananas (Matooke)

Summary - Cooking banana is one of the most important crops in Uganda; it is a staple food and source of household income in rural areas. The most common cooking banana is locally called matooke, a Musa sp triploid acuminate genome group (AAA-EAHB). It is perishable and traded in fresh form leading to very high postharvest losses (22-45%). This is attributed to: non-uniform level of harvest maturity, poor handling, bulk transportation and lack of value addition/processing technologies, which are currently the main challenges for trade and export, and diversified utilization of matooke. Drying is one of the oldest technologies employed in processing of agricultural produce. A lot of research has been carried out on drying of fruits and vegetables, but little information is available on matooke. Drying of matooke and milling it to flour extends its shelf-life is an important means to overcome the above challenges. Raw matooke flour is a generic flour developed to improve shelf stability of the fruit and to find alternative uses. It is rich in starch (80 - 85%db) and subsequently has a high potential as a calorie resource base. It possesses good properties for both food and non-food industrial use. Some effort has been done to commercialize the processing of matooke but there is still limited information on its processing into flour. It was imperative to carry out an in-depth study to bridge the following gaps: lack of accurate information on the maturity window within which matooke for processing into flour can be harvested leading to non-uniform quality of matooke flour; there is no information on moisture sorption isotherm for matooke from which the minimum equilibrium moisture content in relation to temperature and relative humidity is obtainable, below which the dry matooke would be microbiologically shelf-stable; and lack of information on drying behavior of matooke and standardized processing parameters for matooke in relation to physicochemical properties of the flour. The main objective of the study was to establish the optimum harvest maturity window and optimize the processing parameters for obtaining standardized microbiologically shelf-stable matooke flour with good starch quality attributes. This research was designed to: i) establish the optimum maturity harvest window within which matooke can be harvested to produce a consistent quality of matooke flour, ii) establish the sorption isotherms for matooke, iii) establish the effect of process parameters on drying characteristics of matooke, iv) optimize the drying process parameters for matooke, v) validate the models of maturity and optimum process parameters and vi) standardize process parameters for commercial processing of matooke. Samples were obtained from a banana plantation at Presidential Initiative on Banana Industrial Development (PIBID), Technology Business Incubation Center (TBI) at Nyaruzunga – Bushenyi in Western Uganda. A completely randomized design (CRD) was employed in selecting the banana stools from which samples for the experiments were picked. The cultivar Mbwazirume which is soft cooking and commonly grown in Bushenyi was selected for the study. The static gravitation method recommended by COST 90 Project (Wolf et al., 1985), was used for determination of moisture sorption isotherms. A research dryer developed for this research. All experiments were carried out in laboratories at TBI. The physiological maturity of matooke cv. mbwazirume at Bushenyi is 21 weeks. The optimum harvest maturity window for commercial processing of matooke flour (Raw Tooke Flour - RTF) at Bushenyi is between 15-21 weeks. The finger weight model is recommended for farmers to estimate harvest maturity for matooke and the combined model of finger weight and pulp peel ratio is recommended for commercial processors. Matooke isotherms exhibited type II curve behavior which is characteristic of foodstuffs. The GAB model best described all the adsorption and desorption moisture isotherms. For commercial processing of matooke, in order to obtain a microbiologically shelf-stable dry product. It is recommended to dry it to moisture content below or equal to 10% (wb). The hysteresis phenomenon was exhibited by the moisture sorption isotherms for matooke. The isoteric heat of sorption for both adsorptions and desorption isotherms increased with decreased moisture content. The total isosteric heat of sorption for matooke: adsorption isotherm ranged from 4,586 – 2,386 kJ/kg and desorption isotherm from 18,194– 2,391 kJ/kg for equilibrium moisture content from 0.3 – 0.01 (db) respectively. The minimum energy required for drying matooke from 80 – 10% (wb) is 8,124 kJ/kg of water removed. Implying that the minimum energy required for drying of 1 kg of fresh matooke from 80 - 10% (wb) is 5,793 kJ. The drying of matooke takes place in three steps: the warm-up and the two falling rate periods. The drying rate constant for all processing parameters ranged from 5,793 kJ and effective diffusivity ranged from 1.5E-10 - 8.27E-10 m2/s. The activation energy (Ea) for matooke was 16.3kJ/mol (1,605 kJ/kg). Comparing the activation energy (Ea) with the net isosteric heat of sorption for desorption isotherm (qst) (1,297.62) at 0.1 (kg water/kg dry matter), indicated that Ea was higher than qst suggesting that moisture molecules travel in liquid form in matooke slices. The total color difference (ΔE*) between the fresh and dry samples, was lowest for effect of thickness of 7 mm, followed by air velocity of 6 m/s, and then drying air temperature at 70˚C. The drying system controlled by set surface product temperature, reduced the drying time by 50% compared to that of a drying system controlled by set air drying temperature. The processing parameters did not have a significant effect on physicochemical and quality attributes, suggesting that any drying air temperature can be used in the initial stages of drying as long as the product temperature does not exceed gelatinization temperature of matooke (72˚C). The optimum processing parameters for single-layer drying of matooke are: thickness = 3 mm, air temperatures 70˚C, dew point temperature 18˚C and air velocity 6 m/s overflow mode. From practical point of view it is recommended that for commercial processing of matooke, to employ multi-layer drying of loading capacity equal or less than 7 kg/m², thickness 3 mm, air temperatures 70˚C, dew point temperature 18˚C and air velocity 6 m/s overflow mode.

Avaliação das condições cromatográficas de análise e efeito da aplicação de coberturas comestíveis nos caratenóides de abóboras desidratadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influence of the Freeze-Drying Process on the Physicochemical and Biological Properties of Pre-heated Amphotericin B Micellar Systems

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Use of herbs, spices and their bioactive compounds in active food packaging

The interest and societal demand on the use of natural, biodegradable and renewable resources has increased in the last few years. In addition, food producers and consumers have improved their requirements for the quality of processed food, particularly in the field of increasing shelf-life while preserving organoleptic and nutritional properties. Active packaging technologies have greatly developed in the last decade by trying to satisfy the need for long-life processed food in addition to antioxidant/antimicrobial components in the packaging material. These components are intended to be released in a controlled way to food. These rising trends have been reflected in the field of food packaging by the use of chemicals extracted and obtained from plants in active packaging formulations. Herbs and spices have shown great potential to be used as renewable, biodegradable and valuable sources of chemicals, such as polyphenols, with high antioxidant/antimicrobial performance. This review aims to present the latest published work in this area.

Comparative study of bioactive potential of Fueniculum vulgare Mill. and Matricaria recutita L. phenolic rich extracts to functionalize cottage chesse

Synthetic additives used in a wide variety of food products have been associated to some toxic effects. This conducted to an increasing interest of consumers for natural additives, including food preservers [1]. Many aromatic herbs have been used to prepare bioactive extracts with benefits to the consumer's health. Foeniculum vulgare Mill. (fennel) and Matricaria recutita L. (chamomile) are examples of popular herbs rich in phenolic compounds with documented antioxidant and antimicrobial properties [2,3]. The present work confirms the antioxidant (DPPH scavenging activity, reducing power and lipid peroxidation inhibition) and antimicrobial (against bacteria such as Bacillus cereus and Salmonella Typhimurium and fungi such as Aspergillus niger, A. versicolor and PenicilliumfimicuJosum) activities of fennel and chamomile extracts, obtained by decoction. The chemical characterization of the extracts, performed by HPLC-DAD-ESIIMS, revealed the presence of five flavonoids (mainly qercetin-3-0- glucoside) and twelve phenolic acids (mainly 5-0-caffeolyquinic acid) for fennel extract and the presence of nine flavonoids (mainly luteolin-0-glucuronide) and ten phenolic acids (mainly di-caffeoyl-2,7- anhydro-3-deoxy-2-octulopyranosonic acid) for chamomile extract. Due to their high antioxidant and antimicrobial activities, both extracts were then incorporated (at DPPH scavenging activity EC25 value: 0.35 mg/mL and 0.165 mg/mL for fennel and chamomile, respectively) in cottage cheeses (prepared by Queijos Casa Matias Lda) as natural additives with two objectives: to increase the shelf-life of the cottage cheeses and to provide bioactive properties to the final products. The results showed that the use of these natural extracts did not alter significantly the nutritional characteristics of the cottage cheese in comparison with control samples (cottage cheese without extracts), but improved its antioxidant potential (more evident in the samples with chamomile extract). After 14 days of storage, only the control samples showed signs of degradation. Overall, the present study highlights the preservation potential of fennel and chamomile extracts in cottage cheeses, improving also their bioactivity.