Tesis sobre el tema "Cotture alimenti"

Il grado di tenerezza della carne dipende dalla struttura delle proteine miofibrillari (tessitura), dal contenuto di collagene e dalla sua struttura, e dal contenuto di grasso intramuscolare (marbling). Il collagene è la proteina più abbondante negli organismi viventi e si ritrova abbondantemente anche nei muscoli scheletrici. E’ noto che un elevato contenuto di collagene provoca una perdita di tenerezza della carne; tuttavia, è ancora solo parzialmente stato chiarito il ruolo dai legami che si formano fra le fibre di collagene (cross-linking) durante il processo di crescita degli animali. Dal punto di vista strutturale è costituito da tre catene polipeptidiche disposte a tripla elica (catene-α). A livello muscolare sono presenti principalmente il collagene di tipo I e III che costituiscono rispettivamente l’epimisio ed il perimisio. Il fattore che determina il comportamento e la resistenza al trattamento con calore del collagene nella carne non sottoposta a cottura è essenzialmente rappresentato dall’entità e della tipologia di legami crociati presenti. Essi possono essere infatti sia termolabili che termostabili. I primi vengono rimossi velocemente dai trattamenti termici (es. 70°C per 10 minuti), mentre i secondi resistono anche a temperature di 80°C per 45 minuti. La quantità residua dei legami crociati termostabili in diverse speci animali dopo il trattamento termico, è uno dei fattori che incide significativamente sulla tenerezza della carne cotta. Altri fattori sono tuttavia coinvolti, quali ad esempio il tenore di grasso di marezzatura o la tipologia di trattamento termico. In particolare i diversi metodi di cottura e la combinazione tempo/temperatura possono modificare la quantità residua della frazione solubile ed insolubile di collagene, le perdite di cottura (cooking loss), e il grado di contrazione (shrinkage) delle miofibrille in corrispondenza di temperature maggiori di 65-70°C.

L’acrilammide (AA) è classificata come sostanza “potenzialmente cancerogena per l’uomo”, in quanto è stata dimostrata la sua azione genotossica e neurotossica. Per tali motivi nel luglio del 2017 è stato emanato il Regolamento UE 2017/2158, in cui vengono stabiliti i livelli di riferimento di AA per diversi gruppi di alimenti. L’AA si forma durante la cottura ad alte temperature (>120 °C) e a bassa umidità dalla reazione tra l’asparagina e gli zuccheri riducenti, da cui si origina la reazione di Maillard o di imbrunimento non enzimatico, che conferisce anche sapore, odore e colore a diversi alimenti cotti. Gli alimenti più a rischio per la presenza di AA sono quelli che contengono i principali substrati di reazione, ovvero prodotti a base di patate (French fries e chips), caffè e prodotti da forno. L’obiettivo di tale lavoro di ricerca è stato quello di studiare l’influenza di diverse modalità di cottura sulla formazione di AA e su alcune caratteristiche qualitative (perdita di peso, umidità, aw, texture e colore), di biscotti cotti in forno in modalità statico e ventilato per diversi tempi. Nello specifico, biscotti ottenuti con la stessa formulazione sono stati cotti in forno statico e ventilato, a temperatura di 175 °C per 5 tempi (18, 20, 22, 24 e 26 min). I risultati ottenuti hanno confermato che la concentrazione di AA aumenta durante il processo di cottura, infatti i valori più elevati e simili per entrambe le modalità di cottura sono stati raggiunti dopo 26 min. Tuttavia, la cottura in forno ventilato ha promosso una maggiore formazione di AA nei biscotti specie a 20 e 22 min, in quanto il calore viene distribuito in maniera più omogenea provocando un aumento di temperatura più veloce nel forno e nel prodotto, che si disidrata e cuoce più velocemente rispetto a quanto avviene nella cottura in modalità statico. Ciò è stato dimostrato sia dai profili temici registrati che dai risultati dei parametri di cottura misurati sui biscotti nel tempo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The growing popularity of functional foods, has promoted advances in the research of new products, specially in the dairy industry. The objective of this study was to evaluate the influence of different levels of fat and inulin on the physicochemical and sensorial characteristics, instrumental color and texture, and viability of probiotic cultures of cottage cheese with the addition of Streptococcus termophilus, Lactobacillus acidophilus La - 5 and Bifidobacterium Bb 12, during storage for 21 days at 4 ± 1 °C. Twelve treatments of cottage cheese were elaborated with different fat and inulin concentrations according to a central composite design with 4 repetitions on the central point. Significant changes were observed on the physicochemical characteristics (tritable acidity, protein, fat, salt, moisture and ash) due to the different levels of fat and inulin in the cheeses. The assessment of the sensory attributes (global appearance, aroma, texture, acidity and taste) was carried out using a test with hedonic scale of 7 levels and an ordering test. The surface response showed different areas with tendency to better acceptance, varying according to the sensory attribute, in spite of no significant difference having been found by Tukey s test (p> 0.05). Only the linear and interaction of multiple linear regression terms were significant (p< 0.05) for the aroma sensory attribute; only the intercept of the equation of each attribute was significant (p< 0.05). The differences in the lipid profile were related to different fat levels in each formulation. The surface response was done to verify the influence of different levels of fat and inulin on pH and tritable acidity during storage; only linear terms of fat and inulin levels were significant (p< 0.05). The pH and tritable acidity affect the viability of the cultures during all the storage period. Streptococcus termophilus, Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium animalis had counts above 7 UFC g-1 during all the period, assuring the probiotic potential in all the cottage cheese formulations. The extent proteolysis increased significantly during storage, but this change has no reduce the firmness of the cheeses. The parameters of instrumental color and texture vary significantly (p< 0.05) between 1 and 21 days of storage for most formulations, but these results did not affect the acceptability of the tasters.
A crescente popularidade dos alimentos funcionais tem promovido avanços nas pesquisas com novos produtos, principalmente no setor de laticínios. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes concentrações de gordura e de prebiótico (inulina) sobre as características físico-químicas, sensoriais, cor e textura instrumental, bem como a viabilidade das culturas probióticas em queijo cottage adicionado de Streptococcus termophilus, Lactobacillus acidophilus La - 5 e Bifidobacterium Bb 12, durante o armazenamento por 21 dias a 4 ± 1 °C. Doze ensaios de queijo cottage foram elaborados com diferentes concentrações de gordura e inulina planejados através do Delineamento Central Composto Rotacional com quatro repetições no ponto central. Foi observada mudança significativa (p< 0,05) nas características físico-químicas (acidez, proteína, gordura, cloretos, umidade e cinzas) conforme as variações dos teores de gordura e inulina dos queijos. A avaliação dos atributos sensoriais (aparência geral, aroma, textura, acidez e sabor) foi realizada através de teste com escala hedônica de 7 níveis e teste de ordenação. As superfícies de resposta geradas mostraram diferentes regiões com tendência à melhor aceitação, variando cada região conforme o atributo analisado, apesar de não ter sido encontrada diferença estatística pelo Teste de Tukey (p> 0,05) nestas avaliações. Apenas o termo linear e de interação da regressão linear múltipla foram significativos (p< 0,05) para o atributo aroma; somente o intercepto da equação de cada atributo apresentou significância estatística (p< 0,05). Para o perfil lipídico, as diferenças significativas observadas foram atribuídas aos diferentes teores de gordura de cada formulação. A superfície de resposta foi elaborada para verificar a influência das diferentes concentrações de gordura e inulina sobre a acidez (expressa em ácido láctico) e o pH das formulações durante o armazenamento, tendo somente o termo linear da concentração de gordura e inulina apresentado significância (p< 0,05). O pH e acidez titulável das formulações influenciaram a viabilidade das culturas durante todo o armazenamento. Os Streptococcus termophilus, Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium animalis apresentaram contagens acima de 7 UFC g-1 durante todo o período, garantindo a potencialidade probiótica de todas as formulações. A extensão da proteólise aumentou significativamente durante o armazenamento, mas esta mudança não reduziu a firmeza dos queijos. Os parâmetros de cor e textura instrumental variaram significativamente (p< 0,05) entre o 1º e 21º dia de armazenamento para a maioria das formulações, mas estes resultados não interferiram na aceitabilidade dos provadores.

Il processo di cottura dei prodotti da forno è una fase determinante la qualità del prodotto finale. Grazie ai trasferimenti di calore ed umidità, un impasto liquido si trasforma in solido poroso e sviluppa gli attributi di qualità caratteristici. Determinare il tempo di cottura ottimale è un aspetto fondamentale nello studio del processo di cottura. Il problema deve essere impostato in funzione della tipologia di prodotto e di forno. Sperimentalmente lo studio risulta essere complicato e dispendioso. In alternativa possono essere utilizzati i metodi numerici che permettono di comprendere i fenomeni di trasferimento all’interno del prodotto ed anche di ottimizzarli tramite la gestione dei parametri di processo e il design del forno. In tale ottica, lo scopo dell’elaborato è stato quello di definire un modello matematico in grado di descrivere il trasferimento di calore ed umidità all’interno di un flat-cake durante la cottura in forno. Inoltre sono stati determinati i parametri termo-fisici (densità, conducibilità termica e calore specifico) del flat-cake ed utili alla risoluzione delle equazioni. Il modello sviluppato descrive il processo di cottura come caratterizzato da tre differenti regioni del prodotto (crosta, fronte di evaporazione ed interno) in cui l’andamento della temperatura e dell’umidità hanno comportamenti differenti. La posizione del fronte di evaporazione non è costante durante la cottura, per tale motivo, il fenomeno è stato definito come un moving boundary problem. L’introduzione del concetto di calore specifico apparente è stato utilizzato per descrivere il calore specifico del prodotto e il calore latente rilasciato durante l’evaporazione. I risultati delle misure sperimentali hanno messo in luce che la crosta e la parte interna hanno un differente comportamento termico associato alla diversa porosità della struttura e contenuto di umidità. I dati ottenuti sono in ottimo accordo con quelli presenti in letteratura per prodotti da forno simili.

Gli alimenti rivestono un’importanza fondamentale nella vita quotidiana degli esseri umani, in quanto ad essi sono legate non solo questioni sulla sopravvivenza fisica del singolo individuo, ma anche culturali e sociologiche. Studiare perciò quello che è il cibo significa studiare indirettamente anche l’uomo, per via del legame indissolubile che nei millenni è stato stabilito tra le due parti. La branca dell’ingegneria che si occupa della descrizione dei fenomeni fisici che avvengono durante la cottura degli alimenti è attiva da oltre trenta anni. In questo lasso di tempo sono svariati i processi alimentari che sono stati analizzati mediante la costruzione di modelli matematici di diversa complessità. L’utilizzo di tali modelli può essere un importante strumento a disposizione dell’industria alimentare per ridurre il numero di esperimenti effettuati, abbattendo perciò gli sprechi di tempo e di denaro. Scopo dell'elaborato è quello di riassumere gli studi sui processi di cottura dei tessuti muscolari animali nei forni domestici a convezione, esponendo nel primo capitolo le modalità di trasmissione del calore, passando poi nel secondo ad argomenti più strettamente legati a ciò che avviene alla carne animale con l’esposizione al calore e al ruolo che i modelli rivestono all'interno dell'industria alimentare, concentrandosi in particolare sui fenomeni di trasporto di massa (sia diffusivi sia nei mezzi porosi) e sugli effetti del calore sulle proteine animali. Il terzo capitolo è stato sviluppato presentando modelli reperiti in letteratura in cui ognuno rappresenta il superamento del precedente, partendo da studi in cui viene utilizzata solamente l’equazione del calore e giungendo a modelli più complessi in cui il trasporto di acqua nella carne deve essere descritto attraverso la legge di Darcy per i mezzi porosi, chiamando in causa anche la teoria di Flory-Rehner, già utilizzata nell’ingegneria chimica per studiare il comportamento di alcuni polimeri.

La qualità dei prodotti da forno è fortemente dipendente dal processo di cottura in quanto è un processo molto complesso durante il quale avvengono molteplici cambiamenti nella struttura fisica e chimica del prodotto, come l’espansione dell’impasto, l’evaporazione dell’umidità, la denaturazione delle proteine, la gelatinizzazione dell’amido e reazioni di imbrunimento. Tali fenomeni sono influenzati da trasferimenti di calore e di massa che si instaurano durante la cottura del prodotto e che determinano il passaggio del prodotto dallo stato liquido allo stato di solido poroso. Di conseguenza la conoscenza delle proprietà termiche e diffusive dei prodotti è fondamentale per uno studio dettagliato del processo di cottura, soprattutto in termini di sviluppo di modelli matematici in grado di descrivere i fenomeni di trasferimento che avvengono all’interno e sulla superficie del prodotto durante la cottura. L’obiettivo del presente lavoro è stato quindi quello di determinare le proprietà termo-fisiche (densità, conducibilità termica e calore specifico) e la diffusività di un prodotto da forno standard (small cake). I risultati ottenuti hanno confermato il fatto che le proprietà termiche e diffusive dei prodotti da forno sono influenzate dal contenuto di umidità e dalle condizioni di processo applicate (temperatura di cottura), dove la variazione di tali parametri comporta quindi un cambiamento della struttura e delle proprietà del prodotto. Nello specifico, all’aumentare del tempo di cottura si assiste ad una diminuzione lineare della densità del prodotto (da 1069 a 600 kg/m3), e a un incremento esponenziale della conducibilità termica (da 0,21 a 0,42 W/m/°C) e del calore specifico (da 2147,8 J/kg/K a 7165,8 J/kg/K). La diffusività invece tende ad aumentare in maniera esponenziale con l’incremento della temperatura del forno, da 140 a 180°C (da 2.39E-8 a 4.96E-8 m2/s). I valori ottenuti per via sperimentale sono in accordo con quelli dichiarati in letteratura.

Il cardo è un ortaggio della tradizione agricola cervese caratterizzato dall’inconfondibile sapore dolce, che lo contraddistingue da altri prodotti simili, dovuto al suo storico metodo di coltivazione. L’obiettivo di questo elaborato è stato verificare l’effetto di due diverse metodologie di cottura, quali bollitura e cottura a vapore, e l’effetto del tempo di cottura su alcuni caratteri qualitativi in campioni di cardo tipico di Cervia, forniti dall’Azienda Agricola Giuseppe Fiori di Pinarella di Cervia (Ravenna). I caratteri qualitativi considerati sono stati: variazione di peso, consistenza, caratteri colorimetrici, contenuto di composti fenolici e attività antiossidante. I polifenoli totali sono stati soggetti ad una variabilità abbastanza alta, soprattutto nella cottura a vapore in cui l’andamento risulta variabile in funzione del tempo, mentre per la bollitura l'andamento è risultato regolarmente decrescente in funzione del tempo. E’ stato anche possibile stabilire l’effetto dei trattamenti sull’attività antiossidante e la relazione di questa con il quantitativo di polifenoli totali, che è risultata elevata e altamente significativa. Dalle analisi condotte non è stata riscontrata una differenza sostanziale del contenuto di polifenoli totali rispetto a quanto riportato in letteratura, pertanto possiamo individuare un quantitativo medio di polifenoli totali, nel cardo crudo, di circa 1000-2000 mg acido gallico / kg t.q. Dallo studio non è stato osservato un effetto significativo del metodo di cottura sulla consistenza del prodotto cotto, che è invece variato significativamente in funzione del tempo. Dallo studio effettuato è possibile ipotizzare che i valori di grado tenderometrico corrispondenti a maggiore accettabilità sensoriali siano compresi fra 80 e 140, ottenuti per tempi di cottura compresi tra 5 e 15 minuti; per tempi di cottura superiori il prodotto perde consistenza, mentre per tempi inferiori il cardo potrebbe risultare troppo duro.

Il presente elaborato di tesi ha avuto lo scopo di analizzare i principali fattori che influenzano la qualità della carne. I sistemi di produzione ed i tipi genetici impiegati nel settore avicolo, al giorno d'oggi, sono molto omogenei a livello nazionale e globale e per questa ragione le qualità organolettiche delle carni che ne derivano risultano piuttosto appiattite. Il contenuto dei principali composti che definiscono il sapore della carne di pollo, ovvero aminoacidi, peptidi, acidi organici, nucleotidi e zuccheri, è influenzato da diversi fattori, tra cui appunto tipo genetico, composizione della dieta, nonché il metodo di cottura. Dal lavoro di tesi svolto, è stato evidenziato che l’odore ed il sapore tipici della carne cotta derivano da precursori degli aromi e dalla liberazione, durante la cottura, di sostanze volatili. In particolare, i principali elementi che determinano il sapore sono presenti nel muscolo del pollo e sono per lo più legati a sostanze derivate da metaboliti dell’ATP, come l’inosina 5’-monofosfato, e aminoacidi quali il glutammato. Questi due composti sono stati oggetto di molteplici studi riguardanti la qualità sensoriale delle carni di pollo, ed è emerso come, ad esempio, la carne ottenuta da polli a lenta velocità di accrescimento ed allevati con sistemi di tipo estensivo, sia dotata di un profilo sensoriale più spiccato, probabilmente, per il più elevato contenuto di IMP, che è considerato il nucleotide che contribuisce in misura maggiore al sapore della carne cotta, in particolare al gusto di umami. A questo proposito, è stato osservato come, diminuendo l’apporto dietetico di lisina, aumenta la concentrazione di acido glutammico, responsabile del miglioramento del gusto. Infatti, a seconda della composizione delle diete somministrate ai polli, si possono riscontrare effetti diversi sul sapore finale della carne.

I molluschi bivalvi sono uno dei prodotti ittici più consumati dagli Italiani. La molluschicoltura rappresenta la principale voce produttiva dell’acquacoltura nazionale (43% in termini economici e 68% in termini quantitativi), con un valore totale di 156 milioni di euro e con la produzione basata quasi esclusivamente su Mitili (Mitilus Galloprovincialis, 43% del volume totale) e Vongole veraci filippine (Tapes Philippinarum, 25% del volume totale), a cui si aggiungono limitate quantità di ostriche (Ostrea). L’aumento della distribuzione e del consumo di MB (molluschi bivalvi) negli ultimi decenni ha spinto le autorità nazionali ed europee ad adottare nuovi decreti e regolamenti che, insieme ai recenti sistemi di monitoraggio, rappresentano i capisaldi a garanzia della sicurezza del consumatore. I molluschi bivalvi, per loro natura, essendo eccellenti filtratori di acqua, possiedono la capacità di accumulare e trattenere specie patogene per l’uomo quali E. coli, Salmonella, Vibrio cholerae e Vibrio parhaemolyticus e virus enterici (a DNA e RNA) che, insieme alle biotossine marine, costituiscono i principali rischi igienico-sanitari. Lo scopo della presente tesi sperimentale è stato quello di valutare le condizioni di cottura (tempo-temperatura) dei molluschi bivalvi simulando un trattamento termico casalingo, al fine di ridurre al minimo il rischio microbiologico per il consumatore. In particolare, si è tentato di fornire dati sperimentali per consentire ai produttori l’esposizione in etichetta di una ricetta in termini di tempistiche di cottura in padella tali da garantire l’abbattimento di Escherichia coli, Salmonella, Vibrio parahaemolyticus e Vibrio cholerae su cozze (Mytilus galloprovincialis) e vongole lupino (Chamelea gallina).

Il cardo domestico (Cynara cardunculus L. var. altilis DC.) è una coltura orticola appartenente al genere Cynara. Il ciclo colturale è annuale, con semina in aprile-maggio e raccolta da novembre a febbraio a seconda della zona di coltivazione. Sono presenti molteplici varietà che si differenziano per le dimensioni, la frastagliatura delle foglie e la presenza o meno di spine sulle foglie; una di queste è il cardo di Cervia, il cui ciclo produttivo avviene in terreno totalmente sabbioso. Nel cardo sono presenti componenti “non nutrienti”, tra cui composti fenolici e alcune classi di composti lipofili, responsabili di potenziali effetti salutistici e di alcune caratteristiche sensoriali del prodotto, tuttavia ancora poco studiati in questa specie. Scopo di questo elaborato è stata quindi la caratterizzazione e quantificazione dei composti lipofili presenti nel cardo e l'analisi della loro variazione quali-quantitativa in relazione al metodo (bollitura e vapore) e al tempo di cottura. I composti lipofili sono stati determinati attraverso gas cromatografia/spettrometrometria di massa. La classe più rappresentata in termini quantitativi è risultata quella dei fitosteroli, seguita da lattoni sesquiterpenici, acidi grassi e in misura minore monogliceridi, idrocarburi, alcoli e triterpeni. È stato evidenziato come la cottura in acqua bollente determini una maggior perdita di sostanza secca, che può influire sulla loro concentrazione. In alcuni casi la concentrazione di questi composti è aumentata a tempi più lunghi di cottura, probabilmente a causa a di una maggior degradazione delle strutture cellulari, che ne aumentano l’estraibilità. Questo fatto può quindi avere un effetto positivo sulla biodisponibilità dei composti lipofili. Per altri composti è stata invece registrata una diminuzione di concentrazione a tempi di cottura relativamente brevi. Nel caso dei lattoni sesquiterpenici, responsabili in parte del gusto amaro, questo potrebbe essere visto come fattore positivo.

Il crescente riconoscimento scientifico che i componenti del cibo, i quali influenzano in modo significativo la salute umana, spingono le persone alla ricerca di cibi ricchi di composti bioattivi che hanno effetti funzionali nella prevenzione delle malattie collegate al nutrimento. Comunque, il livello dei composti funzionali nei cibi, come pure gli effetti funzionali esercitati dal cibo, dipendono da diversi fattori. Fra questi, i trattamenti termici utilizzati per cuocere il cibo possono avere un impatto positivo o negativo sulle proprietà bioattive dell’alimento. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di paragonare l’impatto di metodi di cottura innovativi (forno a vapore; sous vide) con quelli tradizionali (bollitura, forno a convezione) sui principali composti bioattivi di alimenti vegetali (cavolfiori) e animali (salmone e sardine). Per quanto riguarda gli alimenti vegetali, sono state prese in considerazione le due varietà colorate, Depurple and Cheddar di cavolfiori (Brassica Oleracea L. var. botrytis); da questi sono stati valutati gli effetti dei diversi metodi di cottura sui livelli di antiossidanti liposolubili (tocoferoli) e idrofilici (fenoli) e glucosinolati. A proposito di alimenti di origine animale, l’impatto di cottura è stato valutato sui composti bioattivi e sullo stato ossidativo dei filetti di pesce ampiamente consumati: salmone e sardina. Le variazioni del profilo degli acidi grassi, dei tocoferoli (e , dei perossidi e dei TBARS sono stati monitorati in entrambi i filetti come conseguenza dei trattamenti di cottura. Inoltre, nei filetti di salmone sono state valutate le variazioni dei livelli di particolari antiossidanti (astaxantina e coenzima Q10) e di un marker innovativo per lo stato ossidativo (percentuale di Q10 ossidato sulla quantità totale di Q10). I nostri risultati hanno messo in evidenza che i trattamenti di cottura possono portare a due effetti opposti sulla concentrazione del composto bioattivo del cibo: una riduzione come effetto della degradazione termica e/o un aumento dell’estraibilità del composto come effetto dell’ammorbidimento della matrice. I risultati dei due effetti opposti sono stati direttamente collegati alle condizioni operative di processamento, alla struttura della matrice alimentare e alla natura chimica del composto analizzato.
The growing scientific recognition that food components, significantly influence the human health, carry out people looking for foods rich in bioactive compounds having functional effects on the prevention of nutrition-related diseases. Anyway, the level of functional compounds in foods, as well as the functional effects exerted by the food, depend on different factors. Among them, the thermal treatments applied to cook food may have positive or negative impact on food bioactive properties. The aim of the present work was to compare the impact of innovative (steam-oven; sous vide) and traditional (boiling, convection oven) cooking methods on the main bioactive compounds of vegetable (cauliflower) and animal (salmon and sardine fillets) foods. Concerning vegetable foods, two varieties (Depurple and Cheddar) of colored cauliflowers (Brassica Oleracea L. var. botrytis) were considered and the effects of different cooking procedures were evaluated on the levels of lipid-soluble (tocopherols) and hydrophilic (phenols) antioxidants and glucosinolates. As regard animal foods, the impact of cooking was assessed on bioactive compounds and oxidative status of widely consumed fish fillets: salmon and sardine. Variations in term of fatty acid profile, tocopherols (and , peroxide and TBARS values were monitored in both fillets as consequence of cooking treatments. In addition, changes of the levels of peculiar salmon antioxidant compounds (astaxanthin and coenzyme Q10 ) and of an innovative marker for oxidative status (percentage of oxidized CoQ10 on total CoQ10 amount) were evaluated in salmon fillets. Our findings highlighted that cooking treatments can induce two opposite effects on food bioactive compound concentration: a reduction of compound level as effect of thermal degradation and/or an increase of extractability of compounds as effect of matrix softening. The extents of the two opposite effects were simultaneously related to processing operative conditions, structure of food matrix and chemical nature of the specific compound.

Cinque varietà di sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) provenienti da Nigeria, Senegal, Burkina Faso e due dall’Italia, sono state caratterizzate per il loro profilo nutrizionale, analizzando la modulazione di due marcatori cellulari (contenuto in proteine totali e attività della GPx), il contenuto di fattori chelanti (tannini e fitati), l’attività fitasica e il contenuto, la bioaccessibilità e la biodisponibilità di ferro e zinco e analizzando l’impatto di due importanti processi alimentari, quali fermentazione e cottura. I risultati mostrano che sia la varietà sia il processo influenzano la maggior parte dei parametri. Tannini e fitati, elementi in traccia, contenuto proteico totale e il processo (soprattutto la fermentazione) sono modulati dalla varietà. La fermentazione riduce il contenuto di fattori chelanti e aumenta l’attività fitasica, incrementando, così, la biodisponibilità degli elementi in traccia; mentre la cottura non ha un impatto significativo. D’altra parte, la fermentazione ha un impatto negativo su entrambi i marcatori cellulari, mentre la cottura solo sul contenuto proteico totale. Le varietà africane, soprattutto quella dal Senegal, hanno mostrato il migliore profilo nutrizionale, mentre, globalmente, le italiane il peggiore. I risultati indicano che la selezione di varietà e di adeguati processi alimentari può avere un impatto significativo sul valore nutrizionale del sorgo.
Five sorghum cultivars (Sorghum bicolor (L.) Moench) from Nigeria, Senegal, Burkina Faso and Italy (two), were characterized for their nutritional values by analysing the modulation of cellular functional markers (total protein content and GPx activity), chelating factors (iron-binding phenolic groups and phytates) content and phytase activity, as well as iron and zinc content, bioaccessibility and bioavailability, also considering the impact of food processing methods as fermentation and cooking. The results revealed that both variety and food processing affect most of the tested parameters. Chelating factors, trace elements, cellular total protein content, as well as the effect of processing (mainly fermentation) were modulated by variety. Fermentation decreased chelating factors content, as well as increased phytase activity, leading to enhancement of iron and zinc estimated bioavailability, whereas cooking had no substantial impact. On the other hand, fermentation process had a negative impact on both cellular functional markers while cooking only on the cellular total protein content. The African varieties, particularly the Senegal one, showed the most promising nutritional profile, whereas the two Italian varieties overall showed a poor one. The results indicate that selection of traditional varieties and processing methods can have a significant impact on parameters relevant to sorghum nutritional value.

La crescente attenzione dei consumatori sull’utilizzo degli antibiotici nell’alimentazione animale ha indirizzato l’industria verso la ricerca di alternative in grado di esplicare un effetto positivo sulle performance di crescita e sulla salute dell’animale. Tra questi, gli additivi fitogenici sono stati oggetto di numerosi studi. In questo contesto, il presente lavoro di tesi ha avuto lo scopo di valutare l’effetto della supplementazione di additivi fitogenici nella dieta del broiler sulle principali caratteristiche qualitative e sulla stabilità ossidativa delle carni di petto di pollo. La prova è stata condotta su un totale di 30 muscoli P. major che sono stati suddivisi in due gruppi sperimentali (15/gruppo): un gruppo di controllo (CONT) ed un gruppo trattato, alimentato integrando la dieta con 0,5 kg/t di additivi fitogenici (FIT). Questi sono stati destinati all’analisi delle principali caratteristiche qualitative e proprietà tecnologiche delle carni nonché all’analisi del livello di ossidazione della frazione lipidica e proteica. Nel presente lavoro di tesi non sono stati riscontrati effetti significativi dell’impiego di composti fitogenici nell’alimentazione del broiler sulle principali caratteristiche qualitative e sulle proprietà tecnologiche delle carni, con l’eccezione del parametro del drip loss che è risultato significativamente ridotto negli animali la cui dieta è stata additivata di fitogenici, mentre il livello di ossidazione delle proteine è risultato invece meno favorevole nel gruppo trattato. Il risultato più interessante in questo lavoro di tesi è stato quello relativo alla riduzione delle perdite di liquido per sgocciolamento (drip loss), che rappresentano oggigiorno un aspetto di crescente importanza per le carni di pollo fresche, commercializzate in vaschetta, nelle quali la presenza di liquido nelle confezioni può compromettere l’aspetto visivo e di conseguenza la propensione all’acquisto del consumatore.

Tesis (Doctora en Ciencias Agropecuarias)--UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2013.
En nuestro país se producen cuatro variedades de oréganos: Mendocino, Compacto, Cordobés y Criollo. Esta planta aromática además de ser consumida cotidianamente como aromatizante de comidas puede ser destinada a la producción de aceites esenciales. El uso de aceites esenciales como conservantes naturales cobra especial importancia en la industria alimenticia, ya que estos compuestos son reconocidos como seguros (GRAS) para ser usados en forma intencionada en alimentos. Los aceites esenciales de orégano constituyen una alternativa como potenciales agentes antioxidantes y antimicrobianos prolongando la vida útil de los alimentos, especialmente aquellos ricos en grasas insaturadas, como es el caso del aceite de oliva, y aquellos que tienen alta actividad agua y que son susceptibles al deterioro microbiano, como es el caso de los quesos de pasta blanda como la ricota y el Cottage. El objetivo de este trabajo de tesis fue evaluar in-vitro las propiedades antioxidantes y antimicrobianas de aceites esenciales de las variedades de orégano producidas en Córdoba, Argentina, y evaluar el efecto conservante de dichos aceites esenciales sobre alimentos con alto contenido graso como el aceite de oliva y de humedad como los quesos de pasta blanda (ricota y Cottage) para preservar la calidad química, sensorial, nutricional y microbiológica de dichos productos. Para responder a estos objetivos se realizaron a) la determinación de la composición físico-química de los aceites esenciales de orégano (AE) de las variedades Mendocino (Men), Compacto (Com), Cordobés (Cor) y Criollo (Crio), b) la actividad antioxidante de los aceites esenciales mediante los test DPPH, FRAP; ABTS; ORAC y carotenos/linoleico, c) la actividad biocida de los aceites esenciales contra bacterias gram positivas y negativas, levaduras, hongos filamentosos y nemátodos; d) análisis sensoriales sobre productos alimenticios como queso ricota y aceite de oliva adicionados con aceites esenciales de orégano midiendo la aceptabilidad por parte de los consumidores y e) estudios de almacenaje para evaluar cambios químicos, sensoriales y microbiológicos que se producen en quesos de pasta blanda (ricota y Cottage) y aceite de oliva preparados con el agregado de aceites esenciales de orégano. Los diferentes AE de orégano presentaron distinta composición química, actividad antioxidante y biocida. El AE Crio presentó mayor actividad antioxidante para los métodos ABTS (TEAC de 0,21 Mm Tr/mg AE), FRAP (0,18 mM Ac Asc/mg AE) y ORAC (TE de 1,38 mM Tr/mg AE) y fue el que presentó el mejor comportamiento antimicrobiano con respecto a los demás AE exhibiendo bajos valores de CIM y con capacidad bactericida (CBM) contra E. coli y B. cereus al igual que AE Cor. El AE Men fue el más aceptado sensorialmente en las pruebas de aceptabilidad por parte de los consumidores cuando se los incluyó en los alimentos. Los AE tuvieron mayor actividad biológica pero presentaron menor aceptabilidad al ser incluidos en los alimentos. El aceite de oliva saborizado con AE Cor almacenado en Oscuridad presento mayor estabilidad y preservó con niveles mayores de intensidad los atributos sensoriales positivos del producto. En las muestras de queso Cottage el AE Cor mostró al final del almacenaje menores contenidos de ácidos láctico, acético y cítrico, y menor número de microorganismos mesófilos totales que el resto de los tratamientos. También estas muestras presentaron mejor relación de ácidos grasos saturados/insaturados al final del almacenaje resultados que indican que el AE Cor tiene una muy buena actividad antioxidante y antimicrobiana cuando es aplicada sobre alimentos. En general los AE de especies de orégano presentaron buena aptitud para la conservación de alimentos impidiendo el deterioro oxidativo en aceite de oliva y en quesos (ricota y Cottage), además de mostrar buena actividad antimicrobiana en productos con alta actividad agua como el queso Cottage.
Four different oregano varieties Mendocino, Compacto, Cordobés, and Criollo are farmed In Córdoba province. This aromatic herb besides are consumed daily as food seasoning but also, could be used for the production of essential oils. The use of essential oils as natural preservative agents is particularly important in the food industry, since these compounds are recognized as safe (GRAS). Essential oils of oregano are an alternative as potential antioxidant and antimicrobial agents for prolonging the shelf life of products, especially in food with high unsaturated fats, such as olive oil, and in foods with high water activity that are susceptible to microbial spoilage, such as cottage cheese and ricotta. The aim of this thesis study was to evaluate antioxidant and antimicrobial properties in vitro of essential oils of oregano varieties produced in Cordoba, Argentina, and to assess the preserving effect of these essential oils on high-fat foods as oil olive and on high humidity food as ricotta and cottage cheese to preserve the chemical, sensory, nutritional, and microbiological quality of these products. To reach these objectives several activities were performed: a) determination of physical and chemical composition of oregano essential oils (EO) of the varieties Mendocino (Men), Compacto (Com), Cordobés (Cor), and Criollo (Crio), b) antioxidant activity of essential oils by the DPPH, FRAP, ABTS; ORAC and carotenes / Linoleic tests, c) biocide activity of oregano essential oils against gram positive and negative bacteria, yeast, filamentous fungi and nematodes, d) sensory analyzes on cheese/ricotta and olive oil added with essential oils to determine acceptability for consumers e) storage studies to evaluate chemical, sensory, and microbiological changes produced in soft cheeses (ricotta and Cottage) and olive oil prepared with the addition of oregano essential oils. EO of oregano varieties showed differences in chemical composition, antioxidant and biocide activities. Crio EO had higher antioxidant activity in ABTS (TEAC: 0.21 Mm Tr/mg EO), FRAP (0.18 mM Asc Ac/mg EO), and ORAC methods (TE: 1.38 mM Tr/mg EO) and exhibited the highest antimicrobial performance presenting lower MIC values and bactericidal capacity (MBC) against E. coli and B. cereus, followed by Cor EO. Men EO had the greatest sensory acceptability for the consumers when this EO was included in food product. The EO were more active biologically but had lower acceptance when they were included in food. Olive oil flavored with Cor EO stored in darkness showed higher storage stability and preserved with higher ratings the positive sensory attributes in olive oil. Cottage cheese sample with Cor EO presented at the end of the storage lower lactic, acetic, and citric acid contents, and fewer total mesophilic microorganisms than other treatments. These Cottage cheese samples also presented better saturated/unsaturated fatty acids ratio at the end of storage which indicates that the Cor EO has a very good antioxidant and antimicrobial activity when is added to a food product. In general, oregano EO showed good aptitude for food preservation by preventing oxidative deterioration in olive oil and cheeses (ricotta and Cottage), and showed good antimicrobial activity in high water activity products like cheese Cottage.

Mestrado de dupla diplomação com a Université Libre de Tunis
High cholesterol levels are a major concern these days due to the serious illnesses associated with this problem. Interesting progress has been made to overcome this situation and decrease the absorption of cholesterol by the body, including the incorporation of phytosterols in foods that can compete with cholesterol and decrease its absorption due to the structural similarity between the cholesterol and phytosterols. Mycosterols have been studied for the same purpose, particularly Ergosterol, which has already been shown to be more effective in reducing the absorption of cholesterol than phytosterols. Thus, the present proposal intended to explore mushroom´s bio-waste as a source of mycosterols, turning this bio-waste in an economic valuable raw material through the extraction of added value molecules. For this purpose, mycosterols were extracted from Agaricus bisporus L. by ultrasound-assisted extraction (UAE) in previously optimized conditions, characterized in terms of mycosterols (ergosterol) by HPLC-UV, and further evaluated for their hypocholesterolemic potential in CaCo2 cells. Furthermore, the enriched mycosterol extracts and the free ergosterol were incorporated in cottage cheese, in the free form and their stability and effects on the cheese characteristics were evaluated over the shelf life of the product. From the obtained results, it can be stated that the incorporation of A. bisporus extract and pure ergosterol did not cause significant differences in the cottage cheese. Regarding the physicochemical parameters, the color of cheese incorporated with the extract was the brownest compared to the other two samples (cottage cheese with ergosterol and control cottage cheese). Concerning the fatty acids, a dominance of palmitic acid followed by oleic and capric acids was detected. Saturated fatty acids were predominant in the samples followed by mono and polyunsaturated ones. Likewise, two types of sugars have been detected, lactose and glucose. The latter has been observed only in cheese incorporated with A. bisporus. In terms of microbial growth, the incorporations did not cause any significant alterations to the normal microorganisms found in the cottage cheese. From the hypocholesterolemic evaluation, it was possible to determine that Caco2 cells absorbed 43.89% of the cholesterol from the control cheese. On the other hand, cheese with pure ergosterol reduced cholesterol absorption by approximately 21.1%, while cheese with A. bisporus reduced absorption by approximately 30.24%. These results highlight the capacity of ergosterol to reduce the absorption of cholesterol, being an interesting candidate for the development of functional foods for hypocholesterolemic effects. Keywords: Cottage cheese, functional foods, mycosterols, hypocholesterolemic agents.
Atualmente, os níveis elevados de colesterol são uma preocupação global, devido às doenças graves relacionadas com o aumento deste esterol no organismo. Avanços significativos foram feitos pela comunidade científica para superar essa situação e diminuir a absorção de colesterol pelo organismo, o que incluiu a incorporação de fitoesteróis em alimentos. Estas moléculas competem com o colesterol e diminuem sua absorção devido à sua semelhança estrutural. Embora os fitoesteróis sejam eficientes, novas moléculas têm vindo a ser alvo de estudo para o mesmo objetivo, como os micosteróis, nomeadamente o ergosterol. Este, pode ser extraído de cogumelos e, embora não seja muito explorado, já demonstrou maior eficiência na redução da absorção do colesterol comparativamente com os fitoesteróis. Assim, a presente proposta pretende explorar bio resíduos de cogumelos Agaricus bisporus provenientes da indústria, como fonte de micosteróis, transformando-os em matéria-prima de valor económico uma vez que podem ser utilizados para extração de moléculas de elevado valor acrescentado. Assim, bio resíduos de cogumelos foram explorados como fonte de micosteróis, transformando-os em matéria-prima de valor económico pela obtenção de moléculas de valor acrescentado. Os micosteróis foram extraídos de Agaricus bisporus L. por extração assistida por ultrassom (EAU), caracterizados em termos de micosteróis (ergosterol) por HPLC-UV, e avaliados quanto ao seu potencial hipocolesterolémico em células CaCo2. Estes extratos e o ergosterol puro foram incorporados em requeijão, sendo a sua estabilidade e os efeitos da incorporação nas características do requeijão, avaliados ao longo do tempo de prateleira. Foi possível afirmar que a incorporação do extrato de A. bisporus e ergosterol puro não causou diferenças significativas no requeijão em termos nutricionais e em termos de crescimento microbiano. Em relação aos parâmetros físico-químicos, a cor do queijo incorporado com o extrato foi mais acastanhada em relação às outras duas amostras (ergosterol e controlo). Uma predominância do ácido palmítico seguido dos ácidos oleico e cáprico foram detetadas, sendo que os SFA predominaram. A lactose e glucose foram os dois açúcares encontrados, sendo que este último foi observado apenas em queijos incorporados com A. bisporus. Foi possível determinar que o queijo com ergosterol puro reduziu a absorção de colesterol em 21,1%, enquanto o queijo com A. bisporus reduziu a absorção em 30,24%. Esses resultados destacam a capacidade do ergosterol em reduzir a absorção de colesterol, sendo um candidato interessante para o desenvolvimento de alimentos hipocolesterolêmicos.
This work is funded by the European Regional Development Fund (ERDF) through the Regional Operational Program North 2020, within the scope of Project Mobilizador Norte-01- 0247-FEDER- 024479: ValorNatural®.