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Cork is the bark of Quercus suber tree. This bark has an amazing number of possible uses, particularly for the production of cork stoppers. Metals in cork can come from different sources; it could be from the field or the different industrial process that the cork suffers before the transformation to the final product [1]. There are different types of corks such as natural cork that is a 100% natural product, agglomerated stoppers which can be manufactured by individual moulding or extrusion, and in both methods, the agglutinated substance used to connect the cork granules is approved for the use in food contact materials. These stoppers are entirely made from granulated cork from sub-products from the production of natural cork. In the present work, cork samples from different steps of the industry process were analysed. The following chemical elements were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS): Vanadium (V), Chromium (Cr), Nickel (Ni), Arsenic (As), Cadmium (Cd), Selenium (Se), Lead (Pb), Cobalt (Co), Zinc (Zn), Copper (Cu), Manganese (Mn) and Strontium (Sr). The method for sample preparation of cork stoppers consisted on grinding and homogenizing samples, followed by an acid-assisted microwave digestion to destroy the organic matrix. For quality control purposes parameters such as repeatability, linearity of the calibration curve, blanks or recovery of spiked samples were monitored and complied with the acceptance criteria established by the laboratory. Several elements were present in the samples in amounts above the quantification limits (ppb or ppt level). However, and according to European legislation [2], the total amount of the elements found was always below the maximum limit. We may conclude that there’s no contamination of the chemical elements during the manufacturing process of agglomerated cork stoppers.

Polyurethane based polymers are used as adhesives in agglomerated cork stoppers. These cork stoppers improve wine quality when comparing to screw caps or foam. Agglomerated cork stoppers are currently used for still wines, semi-sparkle and gaseous wines, beer and cider. Methylene diphenyl diisocyanate (MDI) is presently the isocyanate used in the production of polyurethane based adhesive due to its lowest toxicity comparing with toluene diisocyanate (TDI) previously employed. However, free monomeric MDI (fm-MDI) can migrate from agglomerated cork stoppers to beverages. Therefore it needs to be under control. The presence of these compounds are usually investigated by HPLC with Fluorescence or UV-Vis detector depending on the derivatising agent. Ultra Performance Liquid Chromatography with Diode Array Detector (UPLC-DAD) method is replacing HPLC with the advantage of decreasing time and solvent consumption. Although optimization is necessary because column and solvent conditions are not the same in both systems. Agglomerated cork stoppers glued with MDI based polyurethane were produced and put in contact with food simulant, ethanol:water 50:50, with different times after production. Samples were taken, from each contact time after production, after 15, 60, 120, 360 min, 1 day and 1 month contact period. The same proceeding was also performed using dichloromethane as extraction solvent with agglomerated cork stoppers with two days after production. The samples in contact with food simulant (EtOH:H2O) was dried with rotary evaporator, dissolved in the appropriated solvent and fm-MDI determined with the analytical method that was optimized. Secondly key parameters of the migration process are expected to be calculated according to a mathematical model based on the second Fick’s equation. Regarding that MDI reacts rapidly very low concentrations of fm-MDI are expected.

CP52, publicado no livro de resumos "11º Encontro de Química dos Alimentos - Qualidade dos alimentos: novos desafios" pela Sociedade Portuguesa de Química - Divisão de Química Alimentar, Instituto Politécnico de Bragança. Segundo o INE, entre 2010 e 2011 o consumo humano de arroz branqueado e semibranqueado em Portugal foi de 15,8 kg/capita/dia, o que representa o valor mais elevado da Europa [1]. Tendo este alimento um largo consumo, a avaliação do seu perfil em aminoácidos (AA) pode ser importante para definir a qualidade das proteínas existentes nas diferentes espécies, possibilitando aos produtores a escolha de sementes com maior qualidade nutricional. Este trabalho teve como objectivo quantificar as proteínas totais e dezassete AA existentes em quinze sementes de arroz polido cultivado entre 2009 e 2011, correspondentes às variedades mais consumidas em Portugal, Japónica (carolino) e Indica (agulha), cultivadas nas regiões do Ribatejo e Sado. A proteína total foi determinada pelo método de Kjeldahl e a quantificação dos diferentes AA foi efectuada num sistema de Ultra Performance Liquid Chromatography UPLC® da Acquity™ (Waters), equipado com um detector de fotodiodos (DAD - photodiode array detection), com derivatização pré-coluna com 6-aminoquinolil-N-hidroxisuccinimidil carbamato [2], após hidrólise ácida das amostras em microondas. Da análise dos resultados salienta-se não haver diferença significativa entre variedades Japónica (6,42 ±0,5 g/100g) e Indica (7,0± 1,56 g/mg), relativamente ao teor de proteína total. Nas variedades estudadas, e de acordo a definição da WHO/FAO/UNU [3], a lisina foi o único AA limitante (Score

Ingestion of arsenic through food and water is the main path for this element to enter the human organism. Moreover, arsenic in general, and its chemical forms in particular, are well known to cause acute and chronic toxicity [1]. Hence, the determination of total arsenic is not sufficient to assess the risks since the toxicity of this element is highly dependent on its chemical form with inorganic arsenic; arsenite (AsIII) and arsenate (AsV); being more toxic than monomethylarsonic acid (MMA), dimethylarsinic acid (DMA) and Arsenobetaine (AsB). The determination of total arsenic and its species in rice is of special importance since rice forms a major dietary component for many populations. Also rice is included in many babyfoods. Since infants have low body weight they are more exposed to arsenic toxicity than adults. Therefore rice crops intended to be consumed by infants must be carefully monitored for arsenic content. Primarily, the present work was performed with the aim of determining total arsenic content in different varieties of rice samples. A total of 24 samples, from four different locations, were provided by a local manufacturer. Sample preparation included grinding and homogeneizing, followed by acid-assisted microwave digestion. Total arsenic determinations were performed by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Afterwards, two samples were chosen to develop a method for the determination of arsenic species. The technique used was High Performance Liquid Chromatography (HPLC) coupled to ICP-MS. The extraction, using a closed vessel microwave oven, was carried out with phosphoric acid. The chromatographic separation was achieved with an anionic exchange column (HAMILTON PRP-X100) which allowed detecting and quantifying four species (AsB, DMA, AsIII, AsV). The mobile phase was chosen based on scientific literature and adjusted to laboratory conditions. The obtained results showed that the concentration of arsenic in rice ranged between 115µg/kg and 611µg/kg. No apparent relation exists between variety, location and arsenic content. Regarding the speciation study results showed that in these samples 80% of arsenic was present as DMA and 20% as inorganic arsenic. [1] S. D’Ilio, M. Alessandrelli, R. Cresti, G. Forte, S. Caroli, Microchemical Journal, 2002, 73, 195-201.

Isocyanates are included into a class with an extreme commercial importance because their use in the manufacture of polyurethanes. Polyurethanes are used in several applications such as adhesives, coatings, foams, thermoplastics resins, printing inks, foundry moulds and rubbers. Agglomerated cork stoppers are currently used for still wines, semi-sparkle and gaseous wines, beer and cider. Methylene diphenyl diisocyanate (MDI) is presently the isocyanate used in the production of polyurethane based adhesive in use due to its lowest toxicity comparing with toluene diisocyanate (TDI) previously employed. However, free monomeric TDI or MDI, depending on the based polyurethane, can migrate from agglomerated cork stoppers to beverages therefore it needs to be under control. The presence of these compounds are usually investigated by HPLC with Fluorescence or UV-Vis detector depending on the derivatising agent. Ultra Performance Liquid Chromatography with Diode Array Detector (UPLC-DAD) method is replacing HPLC. The objective of this study is to determine which method is better to analyze isocyanates from agglomerated cork stoppers, essentially TDI to quantify its monomer. A Design of Experiments (DOE) with three factors, column temperature, flow and solvent, at two levels was done. Eight experiments with three replications and two repetitions were developed. Through an ANOVA the significance of the factors was evaluated and the best level’s factors were selected. As the TDI has two isomers and in this method these two isomers were not always separated an ANOVA with results of resolution between peaks was performed. The Design of Experiments reveals to be a suitable statistical tool to determine the best conditions to quantified free isocyanates from agglomerated cork stoppers to real foodstuff. The best level’s factors to maximize area was column temperature at 30ºC, flow to 0,3 mL/min and solvent 0,1% Ammonium Acetate, to maximize resolution was the same except the solvent that was 0,01% Ammonium Acetate. Project Liracork, nº 5012 funded by QREN – Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI-I&DT), Portuguese Government

Chemical speciation in foodstuffs is of uttermost importance since it is nowadays recognized that both toxicity and bioavailability of an element depend on the chemical form in which the element is present. Regarding arsenic, inorganic species are classified as carcinogenic while organic arsenic, such as arsenobetaine (AsB) or arsenocholine (AsC), is considered less toxic or even non-toxic. Coupling a High Performance Liquid Chromatographer (HPLC) with an Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS) combines the power of separation of the first with the selectivity and sensitivity of the second. The present work aims at developing a method, using HPLC-ICP-MS technique, to identify and quantify the chemical species of arsenic present in two food matrices, rice and fish. Two extraction methods, ultrasound and microwave, and different settings were studied. The best method was chosen based on recovery percentages. To ensure that no interconversion of species was occurring, individual spikes of each species of arsenic were made in both matrices and recovery rates were calculated. To guaranty accurate results reference material BCR-627 TUNA FISH, containing certified values for AsB and DMA, was analyzed. Chromatographic separation was achieved using an anion exchange column, HAMILTON-PRP X-100, which allowed to separate the four arsenic species for which standards were available (AsB, dimethylarsenic (DMA), arsenite (AsIII), arsenate (AsV). The mobile phase was chosen based on scientific literature and adjusted to laboratory conditions. Different gradients were studied. As a result we verified that the arsenic species present in both matrices were not the same. While in fish 90% of the arsenic present was in the form of arsenobetaine, in rice 80% of arsenic was present as DMA and 20% as inorganic arsenic.

A ingestão de alimentos representa a principal fonte de exposição humana ao arsénio, sendo que a sua acumulação no organismo causa doenças a médio e longo prazo. No entanto a toxicidade dos elementos não depende apenas do seu teor total mas principalmente da espécie química em que estes se encontram presentes nos alimentos. No caso particular do arsénio, as espécies inorgânicas são mais tóxicas que as orgânicas e, dentro destas, nem todas apresentam o mesmo nível de toxicidade. Algumas espécies orgânicas são inclusive consideradas não tóxicas como é o caso da arsenobetaina (AsB) e arsenocolina (AsC), enquanto as espécies inorgânicas, arsenitos e arsenatos, são consideradas cancerígenas. Recentemente o IRMM, Institute for Reference Materials and Measurements, publicou um estudo sobre os métodos analíticos disponíveis para medir o arsénio nos alimentos consumidos na União Europeia, tendo concluído que os métodos disponíveis são adequados para a determinação do arsénio total. Entretanto a EFSA concluiu que os meios laboratoriais, existentes entre os países da comunidade europeia, ainda não são suficientes para identificar as espécies químicas de arsénio. É possível determinar o arsénio total dentro dos requisitos da ISO 17025, mas é necessário prosseguir nos estudos de especiação A acoplação de um cromatógrafo líquido de alta resolução (HPLC) a um espectrómetro de massa acoplado a plasma induzido (ICP-MS) permite aliar o poder de separação do primeiro à elevada seletividade e sensibilidade do segundo, sendo, por isso, a metodologia analítica de excelência para a especiação química O nosso laboratório dispõe neste momento de capacidade instalada, quer em termos de recursos humanos quer em termos de equipamentos, para desenvolver estudos no âmbito da especiação química, tendo já desenvolvido os métodos de identificação e quantificação de espécies químicas de arsénio em pescado e em arroz. De futuro, pretende-se alargar estes métodos a outras matrizes alimentares e a outros elementos químicos, nomeadamente crómio.

Chemical speciation in foodstuffs is of uttermost importance since it is nowadays recognized that both toxicity and bioavailability of an element depend on the chemical form in which the element is present. Regarding arsenic, inorganic species are classified as carcinogenic while organic arsenic, such as arsenobetaine (AsB) or arsenocholine (AsC), is considered less toxic or even non-toxic. Coupling a High Performance Liquid Chromatographer (HPLC) with an Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS) combines the power of separation of the first with the selectivity and sensitivity of the second. The present work aims at developing a method, using HPLC-ICP-MS technique, to identify and quantify the chemical species of arsenic present in two food matrices, rice and fish. Two extraction methods, ultrasound and microwave, and several conditions were studied. The best method was chosen based on recovery percentages. To ensure that no interconversion of species was occurring, individual spikes of each species of arsenic were made in both matrices and recovery rates were calculated. To guaranty accurate results reference material BCR-627 TUNA FISH, containing certified values for AsB and DMA, was analyzed. Chromatographic separation was achieved using an anion exchange column, HAMILTON-PRP X-100, which allowed to separate the four arsenic species for which standards were available (AsB, dimethylarsenic (DMA), arsenite (AsIII), arsenate (AsV). The mobile phase was chosen based on scientific literature and adjusted to laboratory conditions. Different gradients were studied. As a result we verified that the arsenic species present in both matrices were not the same. While in fish 90% of the arsenic present was in the form of arsenobetaine, in rice 80% of arsenic was present as DMA and 20% as inorganic arsenic. Our results demonstrate that HPLC coupled to ICP-MS is a crucial tool to identify arsenic chemical species that can be present in foodstuffs.

A importância da especiação química em alimentos prende-se com o facto de ser hoje sobejamente reconhecido, que quer a toxicidade quer a biodisponibilidade de um elemento são dependentes da forma química em que este se apresenta. No caso particular do arsénio, as espécies inorgânicas são mais tóxicas que as orgânicas e, dentro destas, nem todas apresentam o mesmo nível de toxicidade. Algumas espécies orgânicas são inclusive consideradas não tóxicas como é o caso da arsenobetaina (AsB) e arsenocolina (AsC). A acoplação de um cromatógrafo líquido de alta resolução (HPLC) a um espectrómetro de massa com plasma indutivo acoplado (ICP-MS) permite aliar o poder de separação do primeiro à elevada selectividade e sensibilidade do segundo, sendo, por isso, a técnica de eleição para a especiação química. Pretende-se desenvolver um método em que, recorrendo à técnica hifenada de HPLC-ICP-MS, seja possível identificar e quantificar as espécies químicas de arsénio presentes em duas matrizes alimentares, arroz e pescado. São apresentados os resultados da optimização do método de extracção das espécies em estudo. Foram testadas diferentes condições de sonicação, temperatura, duração da extracção e natureza do solvente. Inicialmente, o desenvolvimento do método incidiu sobre a análise da concentração total de arsénio presente nas amostras, tendo sido escolhida a combinação de extracção que apresentou as melhores taxas de recuperação. A separação das espécies foi feita utilizando uma coluna de troca aniónica, HAMILTON-PRP X-100, que permitiu separar satisfatoriamente as quatro espécies de arsénio para as quais estavam disponíveis padrões (arsenobetaina (AsB), dimetilarsénico (DMA), arsenito (AsIII) e arseniato (AsV)). A fase móvel foi escolhida com base na literatura científica e adaptada às condições do laboratório. Para assegurar que não ocorreu interconversão das espécies, durante os ensaios foram feitos “spikes” individuais das espécies de arsénio, tanto no arroz como no pescado e calculadas as respectivas taxas de recuperação. Para estudar a exactidão dos resultados foi analisado o material de referência BCR-627 TUNA FISH, com valores certificados de AsB e DMA. Verificou-se que as espécies presentes nas duas matrizes estudadas, pescado e arroz, não eram as mesmas e, como tal, também a metodologia de extracção ideal não seria a mesma. Assim, no pescado, em que aproximadamente 80% do arsénio se apresenta como AsB, a extracção foi feita utilizando uma solução metanol/água em banho de ultra-sons, seguida de centrifugação e filtração. No caso do arroz, e devido à presença de espécies inorgânicas, foi necessária uma extracção no microondas com uma solução diluída de ácido fosfórico. Como trabalho futuro irá ser melhorado o método de separação no sentido de reduzir o tempo de corrida. Pretende-se aplicar o método a outras matrizes alimentares e desenvolver novas metodologias de especiação para outros elementos como o selénio, crómio, estanho e vanádio. This work was completed on behalf of Project GOODFISH PTDC/SAU-ESA/103825/2008

Agglomerated cork stoppers are currently used for still wines, semi-sparkle and gaseous wines, beer and cider. Methylene diphenyl diisocyanate (MDI) is presently the adhesive in use due to its lowest toxicity comparing with toluene diisocyanate (TDI) previously employed. However, free monomeric MDI can migrate from agglomerated cork stoppers to food stuff and this is worrying subject according to food contact materials. The objective of this study is to determine which solvent is better to extract isocyanates from agglomerated cork stoppers, essentially MDI to quantify its free monomer. A long term migration study was performed in order to compare with soxhlet extraction. Firstly a global migration test was performed in order to select the best solvents for soxhlet extraction. A Design of Experiments (DOE) with two factors, solvent and wax (to spike adhesive film), at six and two levels, respectively, was done. Six different solvents were put in contact with adhesive film during ten days at a temperature of forty degrees. Experiments were replicated and repeated three times. Through a TWO-WAY ANOVA the significance of solvents was evaluated and the three better solvents selected. Afterwards, soxhlet extraction was performed with the three better solvents, ethanol, acetonitrile and n-heptane, regarding ANOVA results. The other control factors were cycles’ number (20, 55 and 90) and sample type (natural, agglomerated cork stopper and adhesive film). In a fractional factorial DOE, with three factors at three levels, nine experiments with three replicates were performed. The significance of the factors/interactions was evaluated and the best level’s factors were selected. The Design of Experiments reveals to be a suitable statistical tool to determine the best conditions to measure the migration of free isocyanates from agglomerated cork stoppers to real foodstuff. The best solvent to monitor the migration from cork to wine by soxhlet extraction was ethanol although in long term migration the best solvent was acetonitrile. Financial support from ADI under the frame of project 5012-LIRACork

Age-related macular degeneration (AMD) is the major cause of legal blindness for older adults in Europe. The role of nutritional factors in the prevention of this disease is still inconclusive in part due to difficulties to assess dietary intake. In this study the EuroFIR eSearch platform was used to adapt and prepare a questionnaire to study the relationship between habitual diet and AMD. The design and construction of the food list and nutrients of interest was based on a literature review. The EuroFIR eSearch platform was used to identify key foods that contain significant amounts of relevant nutrients and bioactive compounds. A questionnaire was designed to assess the dietary intake of the following nutrients: Vitamin A, Beta Carotene, Lutein/zeaxanthin, Lycopene, Vitamin E, Folate, Vitamin C, Zinc, Omega 3 fatty acids, Resveratrol. A food list with more than 90 foods including fish, vegetables and fruits was prepared based on the national food composition databases (nFCDB), Phenol-explorer (Database on polyphenol contents in foods) and EuroFIR e-BASIS (BioActive Substances in Food Plants Information System). Links to nFCDB across the world were obtained through the EuroFIR eSearch platform and values were assigned to food components taking into account the geographic origin of the food and the value in the corresponding nFCDB. The EuroFIR eSearch platform is a valuable tool that can be used to design food frequency questionnaires and validate food composition data used for nutrient intake calculation. It is particularly relevant to identification and validation of food composition data for use with customized FFQs. This work was completed on behalf of the EuroFIR Nexus consortium and funded under the EU 7th Framework Food Quality and Safety Programme

Quinoa (Chenopodium quinoa), and kiwicha (Amaranthus caudatus) are pseudo-cereals largely consumed in North of Argentina. They gained special attention by scientific community in part due to high nutritional value. Therefore the nutrient analysis with the purpose to be included in Argentinean Food Composition Databank is urgent. In this work proximal and mineral profile of Quinoa consumed in the North of Argentina was determined and reported for the first time, for the purpose to be included in national Food Composition Databank and disseminated through EuroFIR e-search platform. Ash, Moisture, Dietary Fibre, Protein, and Fat content were determined by AOAC methods and Calcium, Copper, Iron, Sodium, Potassium, Phosphorus, Magnesium, were analyzed by or ICP-OES and Selenium by ICP-MS. The values were obtained applying quality criteria as defined by EuroFIR guidelines for laboratory analysis. This required criteria on sample handling, an appropriate analytical method in terms of precision and accuracy, limit of quantification selectivity, and an effective internal and external quality control program including appropriate use of Certified Reference Materials and participation in adequate Proficiency Testing Schemes carried out by laboratories hold ISO/EN 17025. Guidelines for laboratory performance are paramount to guarantee the acceptability of values in LATINFOODS and others Food Data Organizations. This provides the necessary information to the users of Food Composition Databanks who wish to have an overview of the parameters, which influence the estimation of nutrient intake, and may affect the diet-disease relationship. This work was completed on behalf of the EuroFIR Nexus consortium and funded under the EU 7th Framework Food Quality and Safety Programme

In Europe one feature of National Food Composition Databanks (nFCDBs) is to provide data soundly supported in standardized quality assurance procedures. It is now widely recognized that the evaluation of the degree of dispersion associated with a result is an essential part of any quantitative analysis. According to recent requirements the concept of data quality incorporates the evaluation of the measurement uncertainty (MU) as an indicator of the reliability of the result. The aim of this work is to study the typification of approaches used to estimate measurement uncertainty in food composition analysis in compliance with the criteria established in the “Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM)”. The work addressed the approaches founded on the modelling of the measurement process as described in the GUM (chapter 8), and on the experimental approaches, typically precision and bias data, obtained from within-laboratory validation studies, quality controls, inter-laboratory method validation studies or proficiency testing schemes. This work was completed on behalf of the EuroFIR Nexus consortium and funded under the EU 7th Framework Food Quality and Safety Programme.

Presentation to all project partners of the tasks and work progress of the workpackage since the begining UE FP 7 Project 265967

Web conference Status and progress of quality workpackage UE FP 7 - Project 265967

Total Diet Studies (TDS) are the most important tools to assure that chemical contaminants presence in foodstuffs remains within safety levels. Reliability of data provided by laboratories to assess the effectiveness of measurements aiming at reducing the risk of exposure to chemical hazards is of paramount importance. Evaluation of measurement uncertainty associated with a result is an important parameter in assessing the sources of analytical data variability. Two methods to estimate uncertainty in analytical measurement of arsenic in fish are discussed. Measurement uncertainty was estimated for the determination of arsenic content in fish samples by Inductively Coupled Mass Spectrometry (ICP-MS). The work addressed both approaches accepted by Eurolab and NIST: modeling (bottom up) and empirical (top down). The Ishikawa diagram was used to identify the most significant sources of uncertainty. The mathematical modeling techniques to assess uncertainty components based on a classical model that accounts for all recognized significant sources of errors was similar to the top down based on validation data from interlaboratory comparison studies. Both methods showed that analytical variability in arsenic content was less than 10%. This work was completed on behalf of Project GOODFISH PTDC/SAU-ESA/103825/2008

The compliance of heavy metals contents in cork with European Legislation for materials in contact with food and beverages are an important requirement of safety and quality of cork stoppers. However there are few specific regulations for cork. Therefore metrological strategies to assure reliability of analytical measurement results are crucial to ensure that the quantification of chemical contaminants are effectively in line with limits established in law. In this work a general approach is described for implementation of metrological traceability covering all analytical procedure for determination of Arsenic, Lead, Nickel, Chromium and Cadmium contents in cork stoppers with the potential to migrate to beverages. A flowchart diagram to identify the critical points of experimental procedure that need to be under metrological conditions is described. The experimental procedure encompasses the test conditions to simulate migrations for beverages, digestion procedure and determination by ICP-MS. The most important metrological control points to assure that measurements will be traceable to SI were: validation of analytical method to assure correct identification and quantification of metal under study; measurement of recovery of the spikes to estimate analyte lost during the digestion of samples; use of appropriate calibrants to calibrate the ICP-MS; regular participations in PT schemes for contaminants under study; estimation of associated measurement uncertainties. This metrological approach seems realistic to guarantee the traceability of assigned values of inorganic contaminants in cork stoppers and to demonstrate concordance of test conditions with ISO/IEC 17025 requirements. These work was completed on behalf of Project Liracork, nº 5012 funded by QREN – Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI-I&DT), Portuguese Government

Presentation of quality workpackage objectives, partners, timeschedule and tasks UE FP 7 - Project 265967

The present work constitutes the first task of a three year project that aims for the optimization and validation of a methodology to determine the total concentration of Arsenic (As) and Selenium (Se) and its species in fish products by using HPLC-ICP-MS. Prior to initializing speciation studies the method for determination of total arsenic and selenium content was optimized. For that purpose reference materials (DORM-3 and BCR-627) were used as well as spiked samples. Sample preparation using closed vessel microwave digestion was optimized by trying several nitric acid/peroxide hydrogen ratios and varying time and temperature conditions. Results were evaluated by calculating the extraction yield of trace elements from matrix and trueness of reference materials results. Parameters such as repeatability, reproducibility and linearity were evaluated using real samples such as tuna fish and sole. ICP-MS conditions were optimized on a daily basis and calibration solutions were prepared fresh every day. Recovery percentages indicated that digestion conditions are complex and food matrix dependent. The use of the correct internal standards, in this case Yttrium and Rhodium were chosen, as well as its concentration is essential for obtaining accurate results. Also fundamental is matching as much as possible the concentration of nitric acid used in the preparation of calibration solutions to the one from test solutions after microwave digestion. Recovery using commercial calibrants and reference materials was the best parameter to assess the adequacy of the analytical procedure. The obtained results were supported by good laboratory performance in collaborative studies. In future work methods for identifying and quantifying arsenic and selenium species by using HPLC-ICP-MS will be developed. This work was completed on behalf of Project GOODFISH PTDC/SAU-ESA/103825/2008

Quercus Suber L. is a native species of the Mediterranean region yielding a thick bark, known as cork, used mainly in the production of wine stoppers. The levels of trace elements are an important component of quality, safety and origin of the agglomerated corks stoppers in contact with food. In the present work the concentration of the following elements was determined: Chromium (Cr), Nickel (Ni), Arsenic (As), Cadmium (Cd), Selenium (Se), Lead (Pb), Iron (Fe), Zinc (Zn), Copper (Cu) and Manganese (Mn). Since almost no published work can be found on this subject it was necessary to study all stages of the process. Sampling was made by the producer who sent representative bagged samples to the laboratory. Subsequently it was necessary to have a reliable sample preparation method before the analysis. To do so the sample preparation step was optimized by employing and comparing two distinct methods to destroy the organic matrix: dry ashing and microwave digestion. Afterwards samples were analysed by two different techniques, trace elements were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and the remaining ones by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). Both techniques enable the quantification of elements with ICP-MS allowing lower detection limits (ppb and/or ppt) than ICP-OES (ppm) in a complex matrix such as agglomerated cork stoppers. Several elements were found in the sample. These elements may originate from the cork or by contamination of the manufacturing process of agglomerated cork stoppers. Microwave digestion proved to be the best sample preparation method since the results from reproducibility and repeatability were better than the ones obtained from dry ashing. This work was completed on behalf of Project QREN Nº 5012 – LIRACork – Ligantes inócuos para rolhas e aglomerados de cortiça.

This study focused on the determination of total selenium and selenomethionine (SeMet) species in milk samples. Accurate determination of total selenium was carried out by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry and Isotope Dilution (ID-ICP-MS). SeMet species was determined by a hyphenated technique, namely High Performance Liquid Chromatography coupled with ICP-MS equipped with a dynamic reaction cell (HPLC-DRC ICP-MS). In order to eliminate possible interferences (Ar-Ar, Ca-Ca and Ca-Ar) that occur either for determination of total selenium and SeMet, the DRC-ICP-MS operating conditions were optimized, using different flows of gases (Helium/Hydrogen) mixtures. The milk sample was digested by using a closed-vessel microwave system and various parameters, such as the ratio nitric acid/peroxide hydrogen, temperature, pressure and time were investigated. The ID was also compared with the standard addition method. Reproducibility, repeatability and trueness of the method for the determination of total selenium were evaluated using two reference materials, SRM-1549 and BCR-063R. The results obtained were in both cases in a good agreement with certified values. Both enzymatic and acid hydrolysis of the milk proteins were investigated as extraction procedures in view of SeMet determination in milk and the conditions used in this work seemed effective to achieve accurate determination of total selenium and SeMet in this difficult matrix.

Food integrity is a general term for sound, nutritive, healthy, tasty, safe, authentic, traceable, as well as ethically, safely, environment-friendly, and sustainably produced foods. In order to verify these properties, analytical methods with a higher degree of accuracy, sensitivity, standardization and harmonization and a harmonized system for their application in analytical laboratories are required. In this view, metrology offers the opportunity to achieve these goals. In this perspective article the current global challenges in food analysis and the principles of metrology to fill these gaps are presented. Therefore, the pan-European project METROFOOD-RI within the framework of the European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) was developed to establish a strategy to allow reliable and comparable analytical measurements in foods along the whole process line starting from primary producers until consumers and to make all data findable, accessible, interoperable, and re-usable according to the FAIR data principles. The initiative currently consists of 48 partners from 18 European Countries and concluded its “Early Phase” as research infrastructure by organizing its future structure and presenting a proof of concept by preparing, distributing and comprehensively analyzing three candidate Reference Materials (rice grain, rice flour, and oyster tissue) and establishing a system how to compile, process, and store the generated data and how to exchange, compare them and make them accessible in data bases., Frontiers in Chemistry, 6, ISSN:2296-2646

O consórcio do Projecto ValCAP, Valorização da Casca de Arroz Português, é constituído pela empresa Atlantic Meals – Entidade Promotora; Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, I.P. (INSA) – Entidade Co-promotora; e Instituto Superior Técnico (IST) da Universidade de Lisboa – Entidade Copromotora Relatório técnico-científico consolidado (Julho 2012 a 30 Junho 2015) O objetivo do projeto ValCAP foi proceder à valorização económica de um subproduto da indústria do arroz, a casca de arroz. Para a valorização deste sub-produto foram definidas três vias de actuação: (1) obtenção de extratos orgânicos com potencial antioxidante, para eventual incorporação em cosmética ou utilização como aditivo alimentar, (2) produção de sílica amorfa, por combustão controlada da casca, para incorporação da sílica produzida em diversos produtos finais (cimento/argamassas, tintas e borracha para pneus), e (3) extração de momilactonas da casca de arroz e sua valorização como biocida. Com o decorrer do projeto, as duas primeiras vias foram integradas, procedendo-se à combustão controlada de casca previamente submetida a extração para aproveitamente dos antioxidantes presente na casca. A via da valorização de biocidas foi abandonada, uma vez que os ensaios efetuados não permitiram observar a existência de propriedades biocidas. Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional – FEDER, através do COMPETE – Programa Operacional Factores de Competitividade (POFC)

Iodine is an essential trace element in human and animal diets. However, from mild to moderate iodine deficiency is reported in several countries. Food is the natural source of iodine. Traceable analytical values to SI units (µg/kg) are required to guarantee reliable measurement results used to estimate iodine intake over time at national and international level. The aim of this work, included in the activities of the “WHO Collaborating Centre for Nutrition and Childhood Obesity”, was to develop a database of the food content of iodine in order to predict nutritional adequacy of dietary intake. This database may be used as a tool to promote iodine intake through consumption of foods rich in iodine. The objective of this report is to provide updated data on the iodine content of Portuguese foods as consumed and as representative of the Portuguese diet. São apresentados os dados do teor de iodo dos alimentos consumidos em Portugal produzidos no Departemento de Alimentação e Nutrição do INSA, no âmbito da actividade enquanto Centro Colaborativo da OMS para a Nutrição e Obesidade Infantil, referente ao período de julho de 2016 a julho de 2017. OMS/INSA N/A

Sado River estuary is located in the west coast of Portugal. Previous environmental studies identified industrial contamination, non-point anthropogenic sources and contamination coming from the river, all promoting accumulation of polluted sediments with known impacts on the ecological system. Surrounding human populations have intense economic fishery activities. Together with agriculture, estuary fishing products are available to local residents. Food usage previously characterized through ethnographic studies suggests exposure to estuarine products, farming products, and water in daily activities, as potential routes of contamination. It is well established that long term exposure to heavy metals are associated with renal and neurological diseases, most heavy metals are classified as carcinogenic and teratogenic. Instituição Financiadora: FCT; Instituições participantes: IMAR -Instituto do Mar (coord.)e PRÓ-INSA, Associação para a Promoção da Investigação em Saúde, Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge

Dissertação de Mestrado em Segurança Alimentar O iodo é um micronutriente essencial, cuja deficiência pode implicar alterações cognitivas, deficiência mental e bócio. Para erradicar a deficiência em iodo, a maioria dos países europeus tem levado a cabo a implementação de programas de utilização de sal iodado. Em Portugal, os estudos mais recentes acerca do estado nutricional em iodo têm evidenciado a existência de deficiência em iodo em grupos de risco, nomeadamente nas crianças e nas mulheres grávidas. Por forma a reduzir este problema na população infantil, a Direção-Geral da Educação emitiu uma recomendação no sentido de substituir o uso de sal não fortificado por sal iodado na confeção das refeições escolares; todavia, os poucos estudos que se dedicaram a verificar o cumprimento desta recomendação permitiram perceber que o uso de sal iodado não é frequente neste contexto. Este trabalho teve como objetivo geral a avaliação do estado nutricional em iodo de crianças do ensino pré-escolar e do primeiro ciclo do município de Sintra, através da medição da iodúria. Como objetivos específicos, procurou-se relacionar os níveis de iodúria com os hábitos alimentares da população estudada e suas características socioeconómicas. Este trabalho, no qual se mediu a iodúria por espectrometria de massa acoplada a plasma indutivo (ICP-MS) de 177 crianças com idades entre os 3 e os 10 anos e se aplicou às respetivas famílias um questionário sobre dados sociodemográficos e sobre os hábitos alimentares relacionados com a ingestão de iodo, permitiu verificar que, apesar da mediana da iodúria – 106 μg/L – ser consistente com a classificação de “Adequado”, 42,4% das crianças apresentaram deficiência em iodo. O rendimento familiar mensal influenciou a iodúria, bem como o consumo de polvo, camarão, solha, lula, peixe-espada e iogurte. Observou-se correlação positiva entre o consumo de leite e iodúria, verificando-se que as crianças que consomem leite 2 ou mais vezes por dia tinham 2,457 vezes mais hipóteses de apresentar valores de iodúria superiores a 100 μg/L. Verificou-se correlação inversa (r=-0,183; p=0,018) entre o consumo de bebidas vegetais e a iodúria. Estes resultados reforçam a necessidade da definição de estratégias para corrigir a deficiência em iodo da população estudada, através da aplicação de medidas com impacto efetivo na sua erradicação. ABSTRACT - Iodine status in children from 3 to 10 years old - Iodine is an essential micronutrient. Its deficiency may lead to cognitive disfunction, mental impairment and goitre. To eradicate iodine deficiency, most European countries have implemented iodized salt programs. Portuguese most recent studies about iodine status found iodine deficiency in school aged children and pregnant women. To reduce this issue in school aged children, Portuguese government recommended to change the use of non-fortified salt to iodized salt in school canteens; however, the few studies that assessed the use of iodized salt in Portuguese school canteens showed that few schools actually adhered to this policy. This work aimed to assess 3 to 10 years old children’s iodine status from the municipality of Sintra through urine iodine concentration (UIC) and to connect their urine iodine concentration to food habits and socio-economic characteristics. A total of 177 participants were included in this study. UIC was assessed by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) to every child. A sociodemographic and food intake questionnaire was completed by parents or tutors. UIC median was 106 μg/L, which indicates the adequacy of iodine status. However, 42.4% of the children had UIC < 100 μg/L, which is assessed as iodine deficiency. Family monthly income influenced the UIC, so as eating octopus, shrimp, sole, squid, sword-fish and yogurt. A positive correlation was found between drinking milk and UIC, and children who drunk milk 2 or more times per day had 2.457 more chances to have UIC > 100 μg/L. An inverse correlation (r=-0.183; p=0.018) was found between drinking non-dairy plant-based beverages and UIC. These results reinforce the need to define strategies to eradicate iodine deficiency in the studied population, through the use of effective policies to improve iodine status. N/A

Human health and environmental sustainability are interlinked through diet since food inges- tion is one of the main routes of exposure to several contaminants in humans. In this sense, the transformation of healthy diets from sustainable food systems is crucial to achieving the Sustainable Development Goals defined by the United Nations, namely goals 2 and 3, related to food security and ensuring healthy lives, respectively. The present thesis aimed at i) char- acterising the presence of chemical contaminants in essential food items of the Portuguese diet; ii) evaluating the geographical influence and the importance of diffuse sources on trace ele- ments levels in food; iii) assessing the potential risk of halogens, metals and metalloids to hu- mans through food, and iv) estimating the bioaccessibility of food contaminants and their po- tential toxicity in intestinal cells. The results revealed that regarding the consumption of rele- vant food groups in the Portuguese population, the seafood group presented the highest As, Br, Cd and Pb levels compared to other analysed food groups, with an increased relative risk for total As and a clear progression of Cd relative risk with increasing consumption frequency of seafood. The results also demonstrated that the trace elements in areas affected by wildfires identified a hazard, especially for As, and other trace elements such as Cd, Br, Cr and Sr. More- over, the bioaccessible fractions of As obtained after in vitro digestion of seafood were higher than the EC50 obtained for human intestine cells. This thesis contributed to increasing the knowledge about chemical contamination in food and their risk to the human population, as well as to the importance of using different approaches, including TDS methodology, risk as- sessment strategies, and in vitro assays, as essential tools for developing new monitoring meth- odologies in sustainable food systems and SDGs achievement. A saúde humana e a sustentabilidade ambiental estão interligadas através da dieta, sendo a ingestão uma das principais vias de exposição a contaminantes nos seres humanos. Neste sen- tido, a transformação de dietas saudáveis a partir de sistemas alimentares sustentáveis é cru- cial para alcançar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável definidos pelas Nações Uni- das, nomeadamente os objetivos 2 e 3, relacionados com a segurança alimentar e a garantia de vidas saudáveis, respetivamente. A presente tese visa i) caracterizar a presença de contami- nantes químicos em alimentos essenciais da dieta portuguesa; ii) avaliar a influência geográ- fica e a importância de fontes difusas nos níveis de elementos vestigiais nos alimentos; iii) avaliar o potencial risco de halogéneos, metais e metalóides nos seres humanos através de alimentos, iv) estimar a bioacessibilidade de contaminantes alimentares e a sua potencial toxi- cidade em células intestinais. Os resultados revelaram que em relação ao consumo de grupos alimentares relevantes na população portuguesa, o grupo de produtos do mar apresentou os níveis mais elevados de As, Br, Cd e Pb comparativamente aos outros grupos analisados, um aumento do risco relativo de As total e uma progressão do risco relativo de Cd aumentando com a frequência de consumo de produtos do mar. Os resultados também demonstraram que os elementos vestigiais nas áreas afetadas pelos incêndios identificaram um risco, especial- mente para As, Cd, Br, Cr e Sr. Evidenciaram que as frações bioaccessíveis de As após digestão in vitro dos produtos do mar foram superiores ao EC50 obtido nas células intestinais humanas. Esta tese contribuiu para aumentar o conhecimento sobre a contaminação química nos alimen- tos e o seu risco para a população humana, bem como para a importância de utilizar diferentes abordagens, incluindo a metodologia TDS, estratégias de avaliação de risco, e ensaios in vitro, para o desenvolvimento de novas metodologias de monitorização em sistemas alimentares sustentáveis e o alcance de ODS.

Dissertação de Mestrado em Ciências da Engenharia e Gestão Industrial, apresentado à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, 2017. Isabel Castanheira, coorientadora na instituição de acolhimento (INSA), Derpartemento de Alimentaçao e Nutrição do INSA. Segundo a Organização Mundial de Saúde, as doenças crónicas associadas a hábitos alimentares inadequados afetam mais de um terço da população europeia. A nível global estima-se que 60% das mortes prematuras sejam provocadas por estas doenças. Neste contexto, o Chumbo, Cádmio, Níquel e Crómio são elementos químicos considerados perigosos para a saúde, sendo a ingestão de alimentos a principal fonte de exposição humana a estes contaminantes. O estudo incide na análise da concentração de Pb, Cd, Ni e Cr nos ensaios em branco, sendo estes um dos controlos da qualidade inerentes ao método de espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Para a validação dos resultados analíticos é utilizado o branco instrumental, que permite avaliar a qualidade dos reagentes e o desempenho da análise, e o branco de digestão, que tem como finalidade identificar possíveis contaminações provenientes dos processos analíticos decorrentes do método. O ICP-MS é uma das técnicas analíticas mais adequadas à quantificação de componentes inorgânicos em concentrações vestigiais, oferecendo ao Controlo da Qualidade Interno (IQC) do laboratório um enorme desafio devido ao grande número de análises e matrizes associadas aos métodos de preparação das amostras. O desenvolvimento de metodologias com base em ferramentas estatísticas de controlo da qualidade (Cartas Short Run e Cartas Especiais), particularmente a implementação de cartas de controlo multivariadas, permitem um controlo intra-dia e inter-dia na deteção de possíveis contaminações, na monitorização e avaliação da consistência estatística dos dados dos brancos, utilizados na rotina diária do laboratório, bem como, estabelecer novos valores para os limites de quantificação. As abordagens propostas apresentaram elevada adequabilidade ao método, permitindo ao laboratório controlar a variabilidade nos resultados e retirar ilações sobre a consistência estatística dos brancos e a performance do equipamento de dia para dia, possibilitando um controlo mais minucioso e exigente. According to the World Health Organization, chronic diseases associated with poor eating habits affects more than a third of the European population. Globally, it is estimated that 60% of premature deaths are caused by these diseases. In this context, Lead, Cadmium, Nickel and Chromium are chemical elements considered dangerous to health, being the food intake the primary source of human exposure to these elements. The study focuses on the analysis of Pb, Cd, Ni and Cr concentration in blank samples as one of the quality controls inherent to inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method. To the validation of analytical results is used the instrumental blank that evaluates the quality of reagents and assay performance and the method blank that aims to identify possible contaminations from the analytical processes resulting from the method. The ICP-MS is one of the most suitable analytical techniques to quantify inorganic components at trace concentrations, offering to laboratory Internal Quality Control (IQC) a huge challenge due to the wide number of analysis and matrixes associated with sample preparation methods The development of methodologies based on statistical quality control tools (Short Run Letters and Special Letters), particularly the implementation of multivariate control charts, allow intra-day and inter-day control in the detection of possible contamination, monitoring and evaluation of the statistical consistency of the data of the whites, used in the daily routine of the laboratory, as well as, to establish new values for the limits of quantification. The proposed approaches presented high suitability to the method, which enables the laboratory to control the variability in the results and infer about the statistical consistency of the blank samples and the equipment performance in a daily base, enabling a more precise and demanding control. N/A

A acrilamida (AA) é um contaminante cancerígeno para animais e provavelmente para humanos. Este é formado em alimentos, normalmente através da reação entre a asparagina e açúcares redutores, sendo as batatas fritas, o pão e o café os alimentos que contêm maior teor deste contaminante. O principal objetivo deste trabalho consistiu no estudo de ocorrência em alimentos de pastelaria e panificação Portugueses, bem como, a redução deste contaminante em produtos de panificação. Para a deteção e quantificação da acrilamida foi utilizado a cromatografia líquida de ultra eficiência acoplado a um espectrómetro de massa (UPLC-MS). Foi avaliada a ocorrência de acrilamida em 41 amostras de pastelaria e panificação. A torta de coco, a trouxa filo e o pão de azeitonas foram as amostras que apresentaram os teores mais elevados de acrilamida. Pelo contrário, as bolachas de caramelo, as de cacau e a baguete contêm os valores mais baixos. Quanto às estratégias de redução elaboradas, as maiores taxas de redução obtiveram-se nos ensaios de base B, com valores entre 50 a 79%. Os resultados obtidos poderão ter repercussão na exposição da população à acrilamida porque vão permitir produzir alimentos com teores mais baixos de acrilamida.

Tese de Doutoramento em Nutrição Clínica, apresentada à Faculdade de Ciências da Nutrição e Alimentação da Universidade do Porto, 2016 Coorientador Isabel Castanheira - Departamento Alimentação e Nutrição do Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge. O uso de compostos de origem natural no fabrico alimentos destinados a uma alimentação destinada a fins medicinais específicos, otimizando ao máximo as propriedades nutricionais dos alimentos pode constituir uma forma de aumentar a acessibilidade e a palatabilidade destas fórmulas. Neste sentido, os pseudocereais como a quinoa, o amaranto e o trigo-sarraceno, pelo seu valor nutricional e ausência de glúten, são ingredientes a considerar. O principal objetivo desta tese foi avaliar o efeito da maltagem e da confeção (cozedura e cozedura a vapor) no valor nutricional e na bioacessibilidade de nutrientes dos pseudocereais amaranto, quinoa e trigo-sarraceno, com vista à incorporação destes ingredientes em produtos alimentares destinados a fins alimentares específicos. Como termo de comparação foi avaliado o efeito da cozedura no valor nutricional na bioacessibilidade de nutrientes do arroz branco polido (agulha e carolino). Avaliou-se ainda a evolução dos teores em acrilamida na quinoa quando sujeita ao processo de torragem com vista ao desenvolvimento de aromas potencialmente mais apreciados pelos consumidores; e o efeito da granulometria de farinhas de quinoa crua na bioacessibilidade dos seus nutrientes foi também avaliado. Para tal, após um processo de amostragem seletivo das diferentes amostras de arroz e pseudocereais, foram realizados diferentes processamentos culinários e de maltagem. As amostras cruas e sujeitas a processamento foram avaliadas nutricionalmente através da determinação de macronutrientes, aminoácidos, folatos, minerais, oligoelementos e elementos traço e quanto à presença de contaminantes. A retenção dos nutrientes foi maior no amaranto cozido e maltado para os aminoácidos e folatos, respetivamente. Para quinoa foi a cozedura que induziu menores perdas nutricionais, com exceção do aminoácido cisteína e dos folatos. Para o trigo-sarraceno foi a maltagem o processo que produziu menores perdas de aminoácidos e folatos, induzindo, no entanto, maiores perdas de minerais e oligoelementos. Os pseudocereais constituem uma importante reserva de aminoácidos, com PDCAAS próximos de 1,00 e significativamente mais elevados que o arroz polido. Os PDCAAS das proteínas puderam ser ordenados de forma decrescente da seguinte forma: quinoa > trigo sarraceno > amaranto > arroz. Observou-se contudo um decréscimo da qualidade proteica durante a confeção relativamente ao alimento cru. A maltagem preservou a qualidade proteica dos pseudocereais. Os pseudocereais, com destaque para a quinoa, constituem uma fonte importante de folatos altamente bioacessíveis. Nas sementes de amaranto, os valores de ferro, cálcio, potássio e magnésio são geralmente mais elevados do que os encontrados noutros grãos sendo que o seu uso como ingrediente na elaboração de formulações pode ajudará a melhorar o perfil mineral destes produtos. A fibra dietética é outra componente de relevância fisiológica encontrada em quantidades abundantes nas sementes dos pseudocereais. Verificou-se ainda que durante a torragem da quinoa ocorre a síntese de acrilamida atingindo altos teores indesejáveis No que diz respeito à bioacessibilidade no amaranto foi a cozedura tradicional que induz o maior aumento da bioacessibilidade para todos os nutrientes estudados. Na quinoa foi a maltagem que produz esse efeito em maior percentagem. No trigo-sarraceno, a cozedura, quer tradicional quer a vapor são as formas de processamento mais eficazes para aumentar a bioacessibilidade das proteínas, folatos e minerais. De acordo com os resultados obtidos os pseudocereais constituem uma fonte de muitos aminoácidos, folatos e minerais altamente bioacessíveis, contendo teores substancialmente mais elevados do que o arroz. Verificou-se ainda que uma menor granulometria das farinhas de quinoa aumentou significativamente a bioacessibilidade dos seus nutrientes. O elevado valor e bioacessibilidade dos nutrientes dos pseudocereais, em especial após os processamentos, fazem com que estes produtos representem uma importante opção como ingredientes integrados em produtos dietéticos destinados a fins medicinais específicos, incluindo as fórmulas entéricas ricas em fibra e produtos isentos de glúten. The use of naturally occurring compounds in the manufacture of medical foods, by optimizing the nutritional properties of food, can be a way to increase the accessibility and palatability of these formulas. The use of pseudocereals such as quinoa, amaranth, buckwheat and rice may be, for their nutritional value, and gluten free properties, a valid alternative. The main objective of this thesis was to evaluate the effect of malting and confection (boiling and steaming) on the nutritional value and bioaccessibility of nutrients from pseudocereals amaranth, quinoa and buckwheat, in order to incorporating these ingredients in foods for specific dietary purposes. For comparative purposes, the effects of cooking on the nutritional value in the bioaccessibility in nutrients of polished white rice (Indica and Japonica) were also evaluated. Levels of acrylamide in the quinoa when subjected to roasting process, for the development of potentially more appreciated aromas; and the effect of particle size of raw quinoa flour in the bioaccessibility of nutrients was also evaluated. After a selective sampling plan of samples, rice and pseudocereals were submitted to various culinary and malting processes. The raw and processed samples were nutritionally evaluated through the determination of macronutrients, amino acids, folates, minerals and trace elements as also for the presence of contaminants. The nutrient retention was higher in baked amaranth and malted for amino acids and folate, respectively. For quinoa, is the cooking method that induced lower nutrient losses, with the exception of cysteine and folates. For buckwheat was malting process that produced the lowest losses of amino acids and folates, inducing, however, greater losses of minerals and trace elements. The pseudocereals constitute an important reserve of amino acids, with PDCAAS close to 1.00 and significantly higher than the polished rice. The PDCAAS of proteins could be sorted in descending order as follows: quinoa> buckwheat> Amaranth> rice. There was however a decrease in protein quality during quilting relative to the raw food. The malting preserved the protein quality of pseudocereals. The pseudocereals, especially quinoa are an important source of highly bioacessible folates. In amaranth seeds, iron values, calcium, potassium and magnesium are generally higher than those found in other grains and their use as an ingredient in the preparation of formulations can help improve the mineral profile of these products. Dietary fiber is another physiological relevance component found in abundant quantities in the seeds of pseudocereals. It was also found that during the roasting of quinoa occurs acrylamide synthesis reaching undesirable high levels. Regarding the bioaccessibility in amaranth was the traditional cooking that induces a greater increase in bioaccessibility for all nutrients studied. On the malting was quinoa which produces this effect at higher percentage. In buckwheat, cooking, both using traditional and steam are the most effective ways to increase processing bioaccessibility of proteins, folates and minerals. According to the results obtained pseudocereals are a source of many amino acids, folates and highly bioaccessible minerals containing substantially higher levels than rice. It was also found that a smaller particle size of the quinoa flour significantly increased their bioaccessibility of nutrients. The high value and bioaccessibility of nutrients from pseudocereals, especially after processing, make these products an important option as ingredients in dietary products for special medical purposes, including enteral formulas fiber containing and gluten-free products. N/A

O arroz é o alimento básico para milhões de pessoas no Mundo inteiro. Como tal, o seu valor nutricional é algo de extrema importância. Contudo, ao seu processamento está associado um desperdício dos resíduos que advêm do seu descasque e branqueamento, o farelo e a casca. O principal objetivo deste trabalho consistiu no estudo do valor nutricional do grão de arroz e da valorização dos resíduos (farelo e casca) através da avaliação da atividade antioxidante. O estudo foi aplicado a três frações do bago de arroz: grão, farelo e casca, de três subvariedades diferentes: opale, ariete e ellebi. Foi avaliado o perfil de macronutrientes nas amostras de arroz, entre eles o teor de humidade, cinza, proteína e gordura. O grão foi a fração que apresentou maior teor de humidade, o farelo a que apresentou maior teor de gordura e proteína e a casca maior teor de cinza. Os compostos bioativos foram extraídos pelo método de extração sólido-liquido, usando como solvente uma mistura aquosa de metanol. A caracterização dos compostos antioxidantes dos extratos foi analisada através do teste da eliminação dos radicais livres de DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) e pelo método de Folin-Ciocalteau. Para a identificação dos compostos bioativos foi utilizada a técnica de UPLC-PDA (Cromatografia líquida de ultra eficiência - Detetor de matriz de Fotodíodos). A casca foi o extrato que continha uma maior capacidade antioxidante e um maior conteúdo de fenólicos totais (TPC), e o extrato do grão o que apresentou menor valor. Identicamente, foi na casca onde se conseguiu identificar um maior número de compostos, entre os quais se destacam os ácidos gentísico, isoferúlico, vanílico, elágico, p-cumárico e levulínico. A extração de compostos antioxidantes de farelo e casca de arroz demonstrou ser uma via bastante promissora para a valorização destes resíduos.

O presente trabalho surgiu com dois objectivos principais: avaliar o grau de contaminação, por metais pesados, em produtos hortícolas de duas zonas diferenciadas e avaliar as diferenças de concentrações de musks em diferentes amostras biológicas. Numa primeira fase, perante os resultados obtidos para os metais pesados nas duas zonas diferenciadas (Vila Nova de Mil Fontes e Carrasqueira) foi possível avaliar o risco de exposição das duas populações. Os produtos hortícolas utilizados no estudo do grau de contaminação foram: alfaces, couves, batatas e tomates. Numa tentativa de identificar uma possível fonte de contaminação foi analisado igualmente a água utilizada para rega e o solo que rodeava a cultura. O método usado na determinação foi a espectrometria de massa acoplada a plasma induzido (ICP-MS). Foram analisados os seguintes elementos: Manganês, Arsénio, Cádmio, Cobalto, Cobre, Chumbo, Estrôncio, Níquel, Crómio, Selénio e Zinco. Houve grandes variações das concentrações dos elementos entre as duas zonas em que os hortícolas, água e solo foram colhidos. Em todas as amostras, os elementos maioritários foram o zinco, o manganês e o estrôncio. Nas culturas, o chumbo era o elementos que apresentava concentrações mais baixas. Para a água utilizada nas regas, a zona da Carrasqueira apresenta concentrações muito baixas comparando com a zona de Vila Nova de Mil Fontes. Todos os valores encontrados nas culturas, na água e no solo se encontram abaixo dos valores máximos legislados. A análise de risco, revela situações de alerta, para um individuo da Carraqueira e quatro individuos de Vila Nova de Mil Fontes, uma vez que para o arsénio a dose diária tolerável segundo a EFSA é de 0,30 μg/kg/dia e os valores encontrados foram 0,30; 0,33; 0,61; 0,42 e 0,34 μg/kg/dia, respectivamente. A determinação de musks em amostras biológicas, como ostras e mexilhões, salmão (músculo, fígado e gónadas) e enguias de vidro, por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC/MS) recorrendo ao metódo de QuEChERS revelou que o galaxolide e o tonalide foram os analitos maioritários em todas as amostras. De entre as amostras de ostras e mexilhões, as colhidas na ria de aveiro apresentam concentrações muito superiores para o galaxolide e o tonalide, 13,4 e 2,1 ng/g respectivamente, que as outras analisadas. Nas análises de salmão foram tidas em conta duas zonas diferenciadas, Nivelle e Bidassoa. Perante os resultados, a zona de bidassoa apresentou menor contaminação de musks nas amostras recolhidas. Por último as análises às enguias de vidro dopadas permitiu traçar a cinética de acumulação de galaxolide e tonalide por parte do organismo e por outro lado identificar o galaxolidone, metabolito resultante do galaxolide.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial O procedimento de controlo da qualidade tem acompanhado desde sempre os processos produtivos e analíticos, com a finalidade de garantir outputs válidos. Com o desenvolvimento e crescimento dos negócios, houve a necessidade de adaptar estes procedimentos, passando de um método em que se verificava peça a peça, amostra a amostra, para um método de avaliação da qualidade de uma amostra representativa de toda a população. Este método é denominado de controlo estatístico do processo (Statistical Process Control, SPC) e torna menos morosa e onerosa esta importante tarefa de análise. Apesar de ter tido origem no âmbito industrial, o SPC pode ser aplicado a todos os processos automatizados, como as análises laboratoriais. A ferramenta principal para realizar o controlo estatístico do processo é a carta de controlo. Um dos grupos de processos analíticos laboratoriais de interesse, é a espectrometria atómica que agrega as valências de separação da cromatografia com a sensibilidade e selectividade na detecção, da espectroscopia atómica. Um dos avanços tecnológicos, de maior interesse, nesta área, prende-se com a introdução de sistemas de espectrómetros de massa com fonte indutiva de plasma (ICP-MS). A principal aplicação deste método está relacionada com a determinação do teor de elementos traço em matrizes com diferentes origens como alimentar, geológica ou humana. Este trabalho visa desenvolver metodologias de aplicação para controlo dos valores dos brancos, obtidos no processo ICP-MS, recorrendo ao SPC e ANOVA. Numa primeira abordagem, pretende-se estimar os parâmetros do processo, média e desvio-padrão, através do SPC para calcular novos limites de quantificação e compará-los com os que vigoram. A segunda abordagem prende-se com a elaboração de cartas de controlo adequadas às características dos dados, que são identificadas com recurso à análise de variância. Em ambas as metodologias, o ponto de partida passa por um tratamento estatístico dos dados, recorrendo à análise de valores extremos e/ou outliers. Pretende-se, em termos gerais perceber algumas particularidades e características do método e conseguir apertar o limite de quantificação de forma a tornar mais rigoroso o método. O estudo é feito para um total de 11 elementos, utilizando uma variedade de 17 matrizes de alimentos e 3 tipos de brancos.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica O objectivo deste trabalho consistiu na optimização do método de análise e quantificação de isocianatos livres em materiais em contacto com os alimentos com a ajuda de um método estatístico, o desenho de experiências clássico. Os isocianatos são compostos com extrema importância comercial tendo em conta a sua utilização no fabrico de poliuretanos. Como estes compostos são tóxicos torna-se muito importante o estudo para a optimização e controlo da concentração presente em variados materiais em contacto com alimentos. Os poliuretanos são utilizados em várias aplicações, como por exemplo, adesivos, espumas, resinas termoplásticas, tintas de impressão, moldes de fundição e borrachas. Para efectuar a análise e quantificação dos isocianatos 4,4’ - difenilmetanodiisocianato, 4,4’ - MDI, 2,4 - toluenodiisocianato, 2,4 - TDI, 2,6 – toluenodiisocianato, 2,6 – TDI e 2,4 – toluenodiisocianato dímero foi utilizado um método cromatográfico, o UPLC (Ultra Performance Liquid Chromatography – Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência). No desenho de experiências clássico foram estudados três factores a dois níveis: temperatura da coluna em graus Celsius (ºC), fluxo em mililitros por minuto (mL/min), solvente em percentagem de acetato de amónio (% Ac. NH4). Foram realizadas oito experiências, cada uma com três replicações e duas repetições. Foi ainda aplicada a análise de variância (ANOVA) para a identificação dos factores significativos e selecção da melhor combinação de níveis. Este estudo permitiu concluir que para analisar materiais com base em MDI a melhor combinação de níveis é temperatura da coluna a 30ºC, fluxo a 0,3 mL/min e o solvente com 0,1% Ac. NH4. No que diz respeitos aos materiais que têm como base os TDIs a melhor combinação encontrada foi idêntica à obtida para o MDI. A única diferença entre as duas análises é o MDI e o Dímero apresentarem melhor detecção a um comprimento de onda de 254 nm e os restantes TDIs a 240 nm.