ESA - Dissertações de Mestrado Alunos
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Browsing ESA - Dissertações de Mestrado Alunos by Sustainable Development Goals (SDG) "03:Saúde de Qualidade"
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- Characterization and authentication of the honeydew honey from Quercus pyrenaica from Montesinho Natural ParkPublication . Slama, Rania; Falcão, Soraia; Vilas-Boas, MiguelThe commercial interest in honeydew honeys is increasing due to the differentiated nutritional, sensorial and therapeutic characteristics of this honey. In this context, this work aimed to characterize the production of honeydew honey from Quercus pyrenaica oak and identify marker compounds that discriminates the botanical origin of this honey. For that, 42 honey samples were collected in apiaries located in Montesinho Natural Park, Bragança,Portugal, during September of 2021. To achieved the honey characterization, the evaluation of the physicochemical parameters (colour, humidity, acidity, electrical conductivity, diastase index, HMF, proline), as well as, the chemical characterization though mineral analysis (by atomic absorption spectrophotometry), sugarcontent (through high-pressure liquid chromatography with a refraction index detector (HPLC-RI)), proteins (by the Kjeldahl method)) and phenolic compounds (by liquid chromatography coupled to mass spectrometry detector (LC-MS), were performed. The results of the physio-chemical parameters analysis showed that the color ranged from 130 to 150 mm pfund, corresponding to a dark amber color, while the moisture ranged from 14.4 to 18.5 %. The electrical conductivity varied from 0.93 to 1.4 mS.cm-1 with ash levels between 0.45 to 0.74 g/100g. The amount of HMF range from 0 to 24 mg.kg-1, while the diastase varied from 9 to 33 DN. The studied honey samples have pH values ranging between 3.73 and 4.94. The results for free acidity, determined at the equivalence point (pH 7) ranged from 0.19 to 1.026 meq.kg-1 and at the equivalence point (pH 8.3) ranged from 0.325 to 1.28 meq.kg-1. The lactone acidity values of the samples varied between 7.17 and 10.3 meq.kg-1 Finally, the proline content ranged from 0.90 to 8.1 mg.g-1. The analysis of the sugar content showed fructose being the most abundant monosaccharide followed by glucose, ranging from 34 to 36% and 25 to 32%, respectively. The presence of erlose and melezitose was an indication of honeydew. Protein content ranged from 0.42 to 0.96 g/100g honey. Regarding phenolic compounds, 17 phenolic compounds were identified in the honeydew honey samples, where flavonoids were the most abundant compounds, specially chrysin and pinobanksin-5-methyl ether, followed by phenolic acids, specially, caffeic acid and ellagic acid.
- Desenvolvimento de cupcakes proteicos sem glúten com aplicação de um corante natural de pitaia e farinhas de leguminosasPublication . Menegoli, Fernanda Carolina Pompeu; Roriz, Custódio Lobo; Barros, Lillian; Steinmacher, Nadia CristianeNos últimos anos, o uso de ingredientes e aditivos alimentares tornou-se uma preocupação crescente na indústria alimentar, em resposta às exigências dietéticas específicas dos consumidores, especialmente daqueles que lidam diariamente com condições como a doença celíaca, intolerâncias alimentares e alergias. Como consequência, tem-se verificado uma tendência crescente no desenvolvimento de novos produtos alimentares alternativos, utilizando matérias-primas anteriormente consideradas como irrelevantes ou subestimadas. Entre estas, as farinhas de leguminosas têm ganho destaque, proporcionando à indústria de pastelaria e panificação alternativas isentas de glúten, ricas em nutrientes e de baixo teor glicémico, para a aplicação nos mais diversos produtos. Associadas a essas farinhas, os corantes naturais provenientes de frutas como a pitaia, têm sido também amplamente explorados, tornando-se opções seguras para aqueles que procuram evitar os potenciais efeitos adversos proporcionados pelos corantes artificiais. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo a elaboração de um cupcake isento de glúten e alérgenos derivados do leite e ovos, a partir de farinhas de leguminosas, com recurso à aquafaba e ao corante natural extraído da casca da pitaia vermelha, bem como a adição da polpa de pitaia como complemento nutricional à formulação. A composição centesimal das farinhas de leguminosas (Grão-de-bico, Lentilha, Ervilha e Feijão) e da polpa da pitaia foi realizada com base nos métodos AOAC previamente implementados. Foram quantificados os açúcares solúveis livres (HPLC- RI), ácidos gordos (GC-FID) e tocoferóis (HPLC-Fluorescência). Adicionalmente, as betacianinas presentes no extrato da casca de pitaia foram tentativamente identificadas e quantificadas (HPLC-DAD-ESI/MS). Por fim, os cupcakes elaborados com as farinhas de leguminosas, polpa de pitaia, extrato da casca e aquafaba foram avaliados quanto às suas propriedades físicas (cor e textura), e à sua composição centesimal, química e microbiológica ao longo do tempo de armazenamento de 6 dias. As farinhas analisadas revelaram teores semelhantes de hidratos de carbono e proteínas. Em contrapartida, a polpa da pitaia apresentou um conteúdo mais elevado de hidratos de carbono, açúcares solúveis livres e proteínas. Relativamente ao perfil de ácidos gordos, tanto as farinhas como a polpa da pitaia eram predominantemente compostas por ácidos gordos polinsaturados. no que respeita aos açúcares solúveis livres, as farinhas de leguminosas continham apenas sacarose, enquanto a polpa da pitaia era composta por frutose, glucose e trealose. Foram identificadas duas isoformas de tocoferóis na polpa da pitaia, predominando o α-tocoferol, e três isoformas nas farinhas de leguminosas, com γ-tocoferol como o mais abundante. Além disso, foram detetadas cinco betacianinas no extrato recuperado a partir da caca da pitaia: betanina, isobetanina, filocactina, 4′-O-malonil-betanina e isofilocactina, com um conteúdo máximo de betacianinas de 43,4±0,8 mg/g de extrato. As formulações dos cupcakes produzidas com as farinhas de leguminosas ao longo de 6 dias de armazenamento apresentaram teores mais elevados de proteínas, lípidos, cinzas e açúcares solúveis livres em comparação com os cupcakes controlo, que continham farinha de trigo. O perfil de ácidos gordos das formulações era maioritariamente composto por ácido palmítico (C16:0), oleico (C18:1n9c) e linoleico (C18:2n6c). Adicionalmente, os cupcakes que continham polpa e extrato da casca de pitaia exibiram uma tonalidade avermelhada, observando-se uma perda de intensidade da cor na parte externa ao longo do tempo, enquanto a parte interna apresentou um aumento de coloração. A dureza dos cupcakes aumentou ao longo do tempo de armazenamento, sendo que os cupcakes com farinhas de leguminosas exibiram maior dureza do que aqueles com farinha de trigo, fenómeno comum em produtos sem glúten. Após a cozedura, todos os cupcakes apresentaram níveis aceitáveis de crescimento microbiano.
- Desenvolvimento de gomas enriquecidas com Bacopa monnieri (L.) Wettst: bioacessibilidade do Bacosídeo A, atividade antioxidante e caracterização fenólicaPublication . Portelada, Nathalie Bernardes; Silveira, Tayse F. F. da; Cardoso, Rossana V.C.A perturbação de hiperatividade e défice de atenção (PHDA), distúrbio que atinge maioritariamente crianças em idade escolar, manifesta-se por sintomas de hiperatividade, desatenção e impulsividade. O seu tratamento passa, na maioria dos casos, pela toma de medicamentos psicoestimulantes, o que suscita preocupações quanto aos seus efeitos adversos e à sua eficácia a longo prazo. Estas limitações reforçam a necessidade de explorar abordagens terapêuticas alternativas, mais seguras e sustentadas, especialmente na população pediátrica. Bacopa monnieri (L.) Wettst, planta nootrópica usada na medicina ayurvédica há séculos, tem demonstrado potencial na gestão da PHDA, atribuído às suas saponinas, nomeadamente o Bacosídeo A. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo desenvolver uma formulação em goma enriquecida com extrato de B. monnieri, avaliar a bioacessibilidade in vitro de Bacosídeo A e a atividade antioxidante das frações bioacessíveis, através dos ensaios de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e capacidade de absorção dos radicais oxigénio (ORAC). Adicionalmente, e, visto que poucos estudos se focam na porção fenólica desta planta, caracterizou-se a composição fenólica de B. monnieri por LC-DAD-ESI-MSn. Para isto, realizou-se um estudo de otimização de extração utilizando um delineamento composto central, onde foi avaliado o efeito do tempo, da temperatura e da razão etanol:água no teor total de compostos fenólicos (CFT), flavonoides totais (FT) e na atividade antioxidante (ORAC). A formulação das gomas revelou-se bem-sucedida, com incorporação média de 0,99 ± 0,10 mg de Bacosídeo A por goma e características tecnológicas satisfatórias (uniformidade de massa, pH, humidade, atividade de água, cor e perfil de textura). A digestão in vitro demonstrou um aumento da bioacessibilidade do Bacosídeo A quando incorporado nas gomas (44,58%) face ao extrato isolado (15,50%). Relativamente à atividade antioxidante, observou-se uma diminuição após digestão no extrato (TBARS: EC50 de 0,07 ± 0,01 para 2,22 ± 0,03 mg/mL; ORAC: 2544,58 ± 104,13 para 241,61 ± 9,65 µmol Eq. Trolox/g), enquanto nas gomas houve um ligeiro aumento (TBARS: EC50 de 4,81 ± 0,26 para 4,01 ± 0,12 mg/mL; ORAC: 32,42 ± 1,66 para 64,94 ± 4,85 µmol Eq. Trolox/g). O perfil fenólico dos extratos otimizados apresentou derivados de feniletanoides e flavonoides na sua composição, sendo os Calcelariosídeo A e B os compostos maioritários (4,61 ± 0,04 mg/g e 3,41 ± 0,08 mg/g, respetivamente). A produção bem-sucedida das gomas, aliada à maior bioacessibilidade de Bacosídeo A nestas, sugere o potencial do produto desenvolvido como alternativa fitoterápica para a PHDA, abrindo caminho para investigações futuras sobre a sua eficácia terapêutica neste distúrbio. Adicionalmente, os resultados obtidos fornecem uma base promissora para futuros estudos sobre o potencial dos compostos fenólicos de Bacopa monnieri como agentes bioativos de interesse farmacêutico, nomeadamente na mitigação do stress oxidativo associado à PHDA.
- Efeito do extrato de própolis incorporado na qualidade do hambúrguer bovinoPublication . Souza, Beatriz Marchiore de; Estevinho, Letícia M.Foram realizadas análises microbiológicas (mesófilos totais, coliformes totais, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, esporos de clostrídios sulfito-redutores e Salmonella spp.) nos dias 0, 4, 8 e 12; físico-químicas (teores de proteína, gordura, umidade, cinzas e pH) nos dias 0 e 12; e sensoriais (cor, aroma, sabor, textura e impressão global). O extrato de própolis foi caracterizado quanto à composição química (fenóis totais, flavonoides e atividade antioxidante via DPPH) e qualidade microbiológica. Os resultados indicam as propriedades funcionais do extrato de própolis, evidenciadas pelos elevados teores de fenóis totais, flavonoides e elevada atividade antioxidante, associados à sua acção antimicrobiana. Na análise microbiológica dos hambúrgueres, verificou-se que as amostras contendo própolis inibiram os microrganismos avaliados, destacando-se a formulação F2 (2%), que se manteve isenta de esporos de clostrídios sulfito-redutores até ao 12.º dia e apresentou a menor contagem de microrganismos mesófilos totais, em comparação com a amostra controlo contendo ascorbato de sódio. As análises físico-químicas revelaram variações ligeiras nos teores de proteína, gordura, cinzas e pH entre as amostras, todas dentro dos padrões esperados. Observou-se uma tendência de redução da umidade nas formulações com própolis ao longo do tempo, particularmente na amostra F2; no entanto, essa diferença foi pouco expressiva. A análise sensorial indicou que os hambúrgueres com adição de extrato de própolis não foram bem aceites pelos consumidores, devido ao impacto negativo em atributos como o aroma e o sabor. Em todos os parâmetros avaliados, as amostras contendo própolis apresentaram um desempenho sensorial significativamente inferior às que continham aditivo sintético, verificando-se uma correlação negativa entre o aumento da concentração de própolis e a aceitação sensorial. Conclui-se que, apesar da comprovada eficácia do extrato de própolis na conservação e segurança microbiológica, a sua aplicação em hambúrgueres requer estratégias que minimizem os impactos sensoriais, nomeadamente através da microencapsulação. Investigações futuras deverão explorar a utilização do extrato de própolis noutros produtos cárneos, assim como o desenvolvimento de tecnologias que preservem a qualidade sensorial dos alimentos.
- Impact of rancidity on the olive oil quality, antioxidant activity, and sensory profilePublication . Landoulsi, Fedi; Rodrigues, Nuno; Pereira, J.A.; Khemakhem, MaissaOlive oil is one of the most appreciated fats, especially in the Mediterranean region. However, as it is an oil, it deteriorates relatively quickly, resulting in the development of rancidity. In view of this, the present study aims to evaluate the minimum sensitivity in detecting this defect. To this end, different batches of extra virgin olive oil with medium and intense green fruitiness were prepared, to which different percentages of extremely rancid olive oil were added in order to determine the detection limit of rancidity. Quality parameters were evaluated such as free acidity, peroxide value, and specific extinction coefficients (K232, K268) to measure oxidation levels. Additionally, antioxidant activity and total phenolic content were examined. Sensory properties were also evaluated through trained tasting panels and the use of E-nose technology for more advanced detection of adulteration. The results demonstrated that even small amounts (from 4%) of rancid olive oil significantly deteriorated the quality of both medium and intense fruitiness olive oils. Free acidity increased significantly however, all samples except the one containing 100% rancid oil remained within the classification of extra virgin olive oil (EVOO). Regarding peroxide values, a significant decrease was observed in both types of olive oil, though the values remained below the legal limit. For the specific extinction coefficients K232 and K268, significant increases were recorded in both oil types. Rancidity was detectable from 16% adulteration in the medium fruitiness oil and from 32% in the intense fruitiness oil for K232, and from 16% in both oil types for K268. Sensory analysis revealed a decline in desirable attributes such as green fruitiness, apple, tomato, and fresh herbs, alongside an increase in the negative attribute of rancid flavor, which became perceptible from as low as 4% rancid oil addition in both types. For the antioxidant activity, a significant decrease was observed in DPPH value and total phenols content with the addition of rancid olive oil, especially in the case of intense fruitiness. The E-nose analysis also confirmed the presence of rancidity and enabled the classification of olive oils into categories such as extra virgin olive oil (EVOO) (for 0% and 2% added rancid olive oil), VOO (for 4% and 8% added rancid olive oil), and lampante olive oil (LOO) for other percentages such as 16% and 32%, thus providing an effective non-invasive tool for detecting adulteration. These results from the E-nose are almost similar to those from the tasting panel. This research highlights the urgent need for reliable analytical methods to ensure olive oil authenticity and protect consumer trust in a market increasingly threatened by fraudulent practices.
- Optimization of the extraction of bioactive compounds from Annona cherimola Mill. bio-residues using different techniquesPublication . Abidi, Essil; Reis, Filipa S.; Caleja, Cristina; Khemakhem, MaissaThe study of biological waste from fruits and vegetables is of great interest, not only for the food industry for many reasons, including economic interests, but also for the scientific community, which, in addition to an interesting nutritional characterization, found that this type of waste is a very interesting source of bioactive compounds. In recent years, Annona cherimola Mill. has been gaining great visibility worldwide due to its sensory properties, nutritional value and, consequently, its benefits for consumers' health. However, the epicarp of this fruit is discarded as worthless waste, despite several studies reporting a compelling nutritional, chemical and bioactive composition. Considering the amount of by-products produced annually, the main objective of this work is to optimize the extraction of an extract rich in phenolic compounds from the epicarp of Annona cherimola Mill. For that, two techniques were employed and compared to each other, heat-assisted extraction, and ultrasound-assisted extraction, to obtain extracts with potential interest for the food industry, namely as a natural preservative. The optimal conditions that guarantee the maximization of the extraction of phenolic compounds from Annona peel was determined using the response surface methodology (RSM). Phenolic compounds were analysed by HPLC-DAD-(ESI-)MS/MS. After obtaining the optimal extraction points by RSM, the bioactivity of the Annona peel was evaluated; the antioxidant capacity was assessed by colourimetric assays; the antimicrobial activity was evaluated against several food and clinical bacterial strains and fungi; the cytotoxic activity was tested on human tumor cell lines and non-tumor cell cultures, and the anti-inflammatory activity was tested in RAW 264.7 cells. The optimal peel extracts obtained by HAE and UAE presented the highest concentration of phenolic compounds (23.23 ± 0.92 and 11.75 ± 0.67 mg.g−1 extract dw, respectively). Hydroxytyrosol-hexoside, B-type procyanidin dimer, epicatechin were among the most abundant compounds. The maceration’s extract of Annona peel presented the highest antioxidant capacity as measured by TBARS and DPPH since they showed lower EC50 values comparing to the extract using ultrasound, while they presented equal results by the reducing power assay. Promising antibacterial activity was noticed for Annona's peel phenolic compounds extracted using Maceration that was proven to have a better bacterial inhibition against Gram-positive bacterial strains especially against the foodborne bacteria. Overall, it can be concluded that A. cherimola peel, is a source of polyphenolic compounds with significant antioxidant and antimicrobial activities. The choice of extraction method and solvent greatly influenced the composition and bioactivity of the extracts. These findings highlight the potential of Annona’s peel for the development of natural additives, while also emphasizing the importance of sustainable utilization of food waste materials. Further research is warranted to optimize extraction techniques and explore additional applications for these valuable bioactive compounds.
- Qualidade do Ar em Bibliotecas: Parâmetros de Conforto e Saúde em Ambiente de LeituraPublication . Braga, Brisa Lourenço; Feliciano, Manuel; Pereira, Ermelinda; Tiago, Fabiana da Conceição PereiraA Qualidade do Ar Interior (QAI) tem-se consolidado como uma ferramenta fundamental para a promoção da saúde pública e a preservação patrimonial, especialmente em espaços de uso coletivo e com acervos sensíveis, como as bibliotecas. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar a Qualidade do Ar Interior (QAI) da biblioteca da Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Bragança, com base na monitorização de parâmetros físico-químicos e microbiológicos durante o outono, inverno e primavera. Foram também avaliados os fatores que influenciam a QAI e a conformidade com a legislação portuguesa. Foram analisados indicadores de conforto térmico, nomeadamente a temperatura e a humidade relativa (HR), bem como poluentes físico-químicos e microbiológicos, tais como material particulado (PM10 e PM2,5), dióxido de carbono (CO₂), formaldeído (CH₂O), compostos orgânicos voláteis (COVs), monóxido de carbono (CO) e poluentes microbiológicos (fungos e bactérias). Os resultados revelaram variações sazonais e espaciais relevantes. A humidade relativa (HR) manteve-se abaixo dos níveis recomendados (23,5 a 39,4%), representando riscos à saúde dos ocupantes e à preservação do acervo documental. As temperaturas estiveram frequentemente fora da faixa ideal, especialmente em zonas não climatizadas. Parâmetros físico-químicos encontraram-se dentro dos limites legais, apesar dos picos de COVs associados ao uso de álcool 70% durante as medições microbiológicas. Quanto aos poluentes microbiológicos, foram identificados 17 géneros de fungos, com predominância de Cladosporium, Penicillium e Aspergillus. A razão Interior/Exterior (I/E) indicou que a origem desses fungos foi predominantemente externa (I/E < 1). A presença desses géneros é preocupante tanto para a saúde dos ocupantes quanto para a preservação do acervo. Nenhuma bactéria foi observada, o que pode ser atribuído à baixa humidade relativa que pode ter afetado a sua viabilidade. A caracterização evidenciou pontos críticos relacionados à HR e temperatura, agravados pelo funcionamento intermitente da UTA e pela falta de monitorização destes parâmetros. Recomenda-se a implementação de um sistema integrado de controlo e monitorização ambiental e o uso de humidificadores.
- Variação sazonal das concentrações e distribuições por tamanho de partículas em suspensão na atmosfera na cidade de Mirandela - PortugalPublication . Vieira, Leticia Murta; Feliciano, Manuel; Wilken, Adriana Alves Pereira; Vicente, Estela Alexandra DomingosA poluição atmosférica por material particulado (PM) representa um dos principais desafios ambientais e de saúde pública, associando-se a diversas doenças respiratórias e cardiovasculares. Este estudo analisou a variação sazonal das concentrações de PM na cidade de Mirandela, Portugal, considerando a influência de fatores meteorológicos e de eventos atmosféricos, como incêndios e inversão térmica. Para isso, foram realizadas campanhas de monitorização contínua durante um período do verão de 2024 e do inverno de 2025, utilizando o espectrómetro EDM 280 da Grimm Aerosol Technik para medições em tempo real. A análise dos dados envolveu a conversão dos dados originais em médias horárias e posteriormente, através de um script desenvolvido em Python, a avaliação de padrões temporais e o estabelecimento de correlacções de Spearman entre as concentrações de PM com variáveis meteorológicas, como temperatura, humidade relativa, precipitação e velocidade do vento. A matriz de correlação de Spearman foi utilizada para avaliar a significância estatística das relações, adotando um nível de significância de 5%. Além disso, para avaliar a influência da direção do vento na dispersão do material particulado, foram gerados gráficos polares (rosas de poluição). Para investigar o transporte de massas de ar a longas distâncias, como o possível transporte de areia do deserto do Saara ou de partículas provenientes de incêndios florestais, foi utilizado o modelo de retrotrajetórias HYSPLIT. Adicionalmente, a ocorrência de inversões térmicas, um fator que pode contribuir para a acumulação de PM em determinados dias, foi analisada com base em dados meteorológicos extraídos da plataforma Meteoblue. Os resultados indicaram que, ao comparar as campanhas, o inverno teve concentrações médias globais de partículas mais elevadas, com picos frequentes ao longo do período, enquanto no verão as concentrações são mais estáveis, com picos esporádicos. Quanto a influencia das condições meteorológicas na concentração de PM, tem-se na campanha de inverno, temperaturas mais baixas e maior humidade favorecem a concentração de PM, enquanto no verão o efeito sobre as partículas não foi estatisticamente significativo. Em relação a precipitação, destaca-se que o volume total de chuvas foi relativamente baixo durante o período de estudo, e as análises tiveram correlações fracas. Quanto a velocidade do vento, observou-se que o efeito foi mais evidente no inverno, com uma relação mais robusta dos ventos como um importante fator dispersor de particulas. A modelação de trajetórias atmosféricas pelo modelo HYSPLIT permitiu identificar potenciais fontes remotas de poluição em dias de excedência, revelando que, em algumas ocasiões, as massas de ar transportavam partículas de regiões externas a Mirandela. Além disso, a análise da inversão térmica indicou que essa condição esteve presente em grande parte dos dias com altas concentrações de PM, dificultando a dispersão dos poluentes e contribuindo para a sua acumulação nas camadas mais baixas da atmosfera. Esses resultados reforçam a importância de considerar fatores meteorológicos e atmosféricos na avaliação da qualidade do ar, destacando a necessidade de estratégias de mitigação que levem em conta a variabilidade sazonal e os padrões climáticos regionais.