Publication
Chemical, nutritional and bioactive characterization of two varieties of pears with a view to their industrial enhancement
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Caleja, Cristina | |
| dc.contributor.advisor | Pereira, Eliana | |
| dc.contributor.advisor | Charfi, Ichrak | |
| dc.contributor.author | Cherif, Riadh | |
| dc.date.accessioned | 2023-08-02T13:21:25Z | |
| dc.date.available | 2024-08-02T00:30:15Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.description | Mestrado de dupla diplomação com a Université Libre de Tunis | pt_PT |
| dc.description.abstract | Food waste and losses emerge as a currently worrying and urgent problem with significant environmental and economic impacts. The fruit and vegetable industry are considered the main producer of food waste. Seeds, pomace, peel and even the whole fruit when discarded by the producer, retailer, or consumer for various reasons, including non-compliance with commercial standards (size, color, shape, among others) are considered fruit bio-waste. However, this bio-waste is referred to as excellent sources of bioactive compounds of high interest, namely proteins, dietary fibers, vitamins, and phenolic compounds with antioxidant properties. In this context, many natural matrices have been highly explored by the scientific community as a source of nutrients with different properties related to human well-being and health. Pyrus spp., commonly known as pear, belongs to the Rosacea family and is a popularly consumed and appreciated fruit throughout the world. The European pear (Pyrus communis L.) and the Asian pear (Pyrus pyrifolia (Burm.) Nak), are two species identified as the most commercialized in the world. In addition to being consumed fresh or processed, these species have been used since antiquity as a treatment for some diseases, due to their antitussive, anti- inflammatory, and diuretic activities. However, the high consumption results in a very high amount of waste, representing negative consequences for the environment and causing great economic losses for the industry. Thus, the chemical, nutritional and bioactive characterization of this type of bio-waste is essential for the use of these raw materials and, consequently, their recovery. In this sense, the present study aimed to carry out the nutritional and chemical characterization of two different varieties of pear bio-waste, P. communis and P. pyrifolia, supplied by a national company. Additionally, the bioactive potential of extracts obtained from different bio-waste was also studied. Moisture, ash, protein, fat, carbohydrate, and energy contents were determined following official AOAC analysis methodologies. For chemical characterization, quantification of free sugars was performed using an HPLC-RI system, organic acids by UFLC- DAD and fatty acids by GC-FID. Total phenols and total flavonoids were also determined according to colorimetric assay and different bioactivities (antioxidant, antimicrobial, anti- inflammatory, and cytotoxicity activities) were analyzed. through different in vitro assays. The nutritional value revealed that carbohydrates were the predominant macroelement in the analyzed samples. Fructose was the major free sugar, malic acid was the major organic acid, while palmitic, oleic and linoleic acid were the predominant fatty acids. Moreover, the peels of the two pear varieties stand out as a promising source of bioactive compounds, showing a high antioxidant and antimicrobial results. In short, this study aims to contribute to the valorization of these bio-waste as natural matrices on an industrial scale, by converting them into value-added products and at the same time contributing to the goal of zero waste. | pt_PT |
| dc.description.abstract | O desperdício e as perdas alimentares surgem como um problema atualmente preocupante e urgente com impactos ambientais e económicos significativos. A indústria hortofruticula é considerada a principal produtora de resíduos alimentares. Sementes, bagaço, casca e até mesmo o fruto inteiro quando descartado pelo produtor, retalhista ou consumidor por diversos motivos, incluindo a não conformidade com os padrões comerciais (tamanho, cor, forma, entre outros) são considerados bio-resíduos de frutos. No entanto, estes bio-resíduos são referenciados como excelentes fontes de compostos bioativos de elevado interesse, nomeadamente proteínas, fibras alimentares, vitaminas e compostos fenólicos com propriedades antioxidantes. Nesse contexto, muitas matrizes naturais têm vindo a ser altamente exploradas, pela comunidade científica, como fonte de nutrientes com diversas propriedades relacionadas com o bem-estar e a saúde humana. Pyrus spp., comummente conhecida como pêra, pertence à família Rosacea e é uma fruta popularmente consumida e apreciada em todo o mundo. A pêra europeia (Pyrus communis L.) e a pêra asiática (Pyrus pyrifolia (Burm.) Nak), são duas espécies identificadas como as mais comercializadas no mundo. Além de serem consumidas in natura ou processadas, essas espécies são utilizadas desde a antiguidade como tratamento para algumas doenças, devido às suas atividades antitússica, anti-inflamatória e diurética. No entanto, o elevado consumo resulta numa quantidade muito elevada de resíduos, representando consequências negativas para o meio ambiente e acarretando grandes perdas económicas para a indústria. Assim, a caracterização química, nutricional e bioativa deste tipo de bio-resíduos é essencial para o aproveitamento destas matérias-primas e, consequentemente, a sua valorização. Neste sentido, o presente estudo pretendeu realizar a caracterização nutricional e química de duas variedades diferentes de bio-resíduos de pêra, P. communis e P. pyrifolia, fornecidos por uma empresa nacional. Adicionalmente, foi também estudado o potencial bioativo dos extratos obtidos a partir dos diferentes bio-residuos. Os teores de humidade, cinzas, proteínas, gorduras, hidratos de carbono e energia foram determinados seguindo as metodologias oficiais de análise AOAC. Para a caracterização química, a quantificação de açúcares livres foi realizada através de um sistema HPLC-RI, ácidos orgânicos por UFLC-DAD e ácidos gordos por GC-FID. Os fenóis e flavonoides totais foram, também, determinados de acordo com métodos colorimétricos e, as diferentes bioatividades (atividades antioxidante, antimicrobiana, anti-inflamatória e citotoxicidade), foram analisadas através de diferentes ensaios in vitro. O valor nutricional revelou que os hidratos de carbono foram o macroelemento predominante nas amostras analisadas. A frutose foi o principal açúcar livre, o ácido málico o principal ácido orgânico, enquanto os ácidos palmítico, oleico e linoleico foram os ácidos gordos predominantes. Além disso, as cascas de ambas as variedades de pêra destacam-se como uma fonte promissora de compostos bioativos, apresentando bons resultados nas atividades antioxidante e antimicrobiana. Em suma, este estudo visa contribuir para a valorização destes bio-resíduos como matrizes naturais em escala industrial, pela sua conversão em produtos de valor agregado e ao mesmo tempo contribuir para a meta de desperdício zero. | pt_PT |
| dc.description.sponsorship | Conducted under the project “BIOMA – Bioeconomy integrated solutions for the mobilization of the Agro-food market” (POCI-01-0247-FEDER-046112), by “BIOMA” Consortium, and financed by European Regional Development Fund (ERDF), through the Incentive System to Research and Technological development, within the Portugal2020 Competitiveness and Internationalization Operational Program. This work is funded by the European Regional Development Fund (ERDF) through the Regional Operational Program North 2020, within the scope of Project GreenHealth - Digital strategies in biological assets to improve well-being and promote green health, Norte-01-0145-FEDER-000042 | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203337379 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/28665 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | Bio-waste | pt_PT |
| dc.subject | Bioactive compounds | pt_PT |
| dc.subject | Nutritional value | pt_PT |
| dc.subject | Pyrus communis L. | pt_PT |
| dc.subject | Pyrus pyrifolia (Burm.) Nak | pt_PT |
| dc.title | Chemical, nutritional and bioactive characterization of two varieties of pears with a view to their industrial enhancement | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Engenharia Biotecnológica | pt_PT |