Search

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.

As bactérias patogénicas presentes nos sistemas de processamento de alimentos podem ser potencialmente causadoras de doenças alimentares graves, quando sobrevivem à acção bactericida de desinfectantes. Esta acção depende da eficácia das substâncias activas que fazem parte da formulação do desinfectante e das condições ambientais onde se processa a interacção desinfectante – bactéria, sendo ainda específica para cada estirpe bacteriana. Este trabalho teve, como propósito, a implementação de um método que permita avaliar, in vitro, a eficácia bactericida de desinfectantes comerciais contra estirpes bacterianas que são potencialmente causadores de doenças de origem alimentar. A eficácia do desinfectante foi avaliada seguindo a Norma EN1040 e aplicando o método de diluição-neutralização. Para além das estirpes recomendadas naquele documento normativo, nomeadamente, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, foram também utilizadas Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Salmonella Typhimurium e Listeria monocytogenes. Os desinfectantes foram seleccionados com base nas suas formulações, tendo sido escolhidos desinfectantes cujos princípios activos são, respectivamente: tensioactivos aniónicos; alcalis inorgânicos; hidrocloreto de biguanida polimérica; álcool etoxilado ou cloreto benzalcónio. Foram seleccionados como neutralizantes: tampão fosfato, tiosulfato de sódio, gema de ovo fresca e polisorbato 80 com histidina. Após cada ensaio, o número de bactérias sobreviventes foi obtido pelo cálculo da redução logarítmica decimal, a partir do número de unidades formadoras de colónia presentes em cada placa. A eficácia do desinfectante, na inactivação de cada estirpe alvo, foi classificada numa escala de redução logarítmica à qual 5 log corresponde a redução mínima aceitável do número de colónias quando o tempo de contacto é de 5 minutos, e a temperatura do ensaio é 20ºC. Conclui-se que o método de diluição-neutralização é sensível para todas as estirpes testadas. A gema de ovo fresca revelou ser o melhor neutralizante para desinfectantes contendo tensioactivos aniónicos, enquanto o tampão fosfato é mais adequado para neutralizar desinfectantes contendo alcalis inorgânicos. Porém, nenhum dos neutralizantes testados mostrou ser adequado para os desinfectantes contendo cloreto de benzalcónio ou hidrocloreto biguanida polimérica ou álcool etoxilado. Conclui-se também que as condições laboratoriais implementadas são as adequadas para testar a acção bactericida de desinfectantes utilizados em sistemas de processamento de alimentos. Pathogenic bacteria present in food processing systems can potentially cause serious foodborne disease, when they survive to the bactericidal action of disinfectants. This action depends on the effectiveness of active substances that are part of the disinfectant formulation and on the environmental conditions where the interaction between the disinfectant and the bacteria takes place and are also specific for each bacterial strain. The purpose of this work was the implementation of a methodology for assessing the bactericidal efficacy in vitro of commercial disinfectants against bacterial strains that can potentially cause foodborne diseases. The effectiveness of the disinfectants was evaluated according to European Normalization EN1040, using the dilution-neutralization method. In addition to the strains recommended in EN1040 namely Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus; the bacterial strains Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Salmonella Typhimurium and Listeria monocytogenes were also tested. The disinfectants were selected based on their formulations so, was chosen disinfectants containing some of the following active ingredients: anionic surfactants, alkali inorganic, polymeric biguanide hydrochloride, benzalkonium chloride or alcohol ethoxylate. The selected neutralizers were: phosphate buffer, sodium thiosulfate, fresh egg yolk and polysorbate 80 with histidine. After each test, the number of surviving bacteria was obtained by calculation of the decimal logarithmic reduction from the number of colony forming units present in each plate. The inactivation effectiveness of the disinfectant on each bacterial strain was rated on a scale of logarithmic reduction which 5 log corresponds to the minimum reduction of the number of colonies acceptable, when the contact time is 5 minutes and the test temperature is 20 º C. It is concluded that the dilution-neutralization method is sensitive to all bacterial strains tested. Fresh egg yolk seems to be the best neutralizer for disinfectants containing anionic tensioactives, while phosphate buffer is more appropriate to neutralize disinfectants containing inorganic alkalis. However, none of the neutralizers tested seems to be adequate in neutralizing disinfectants containing benzalkonium chloride hydrochloride or polymeric biguanide or alcohol ethoxylate. We also conclude that these laboratory conditions are adequate to evaluate the bactericidal action of disinfectants used in food processing systems.

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial O Desenho de Experiências, tanto o Clássico como os Métodos de Taguchi, tem merecido, cada vez mais, uma atenção crescente nas mais diversas áreas do conhecimento, quer ao nível científico como industrial. O ramo da química constitui uma das áreas privilegiadas onde a utilização do Desenho de Experiências tem permitido alcançar ganhos significativos. No entanto,ao nível dos instrumentos de laboratório, muito pouco trabalho tem sido feito. A presente dissertação tem como principal objectivo aplicar os Métodos de Taguchi na optimização do método cromatográfico de separação de nove isocianatos, utilizado em HPLC(High-Pressure Liquid Chromatography - Cromatografia Líquida de Alta Pressão) para UPLCTM(Ultra Performance Liquid Chromatography - Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência). O processo de optimização do método cromatográfico passou por duas fases: a identificação dos isocianatos e quantificação dos mesmos. Para a identificação dos 9 picos aplicou-se o método de Taguchi com características estáticas (um sinal de entrada), cujo objectivo visou a separação dos picos pelo aumento da resolução entre os picos adjacentes. A fase de quantificação considerou o estudo de características dinâmicas (vários sinais de entrada) com o intuito de reduzir a variabilidade da área de cada pico. Antes, porém, da aplicação dos métodos de Taguchi, realizou-se um estudo de Repetibilidade e Reprodutibilidade (R&R) ao cromatógrafo,com o objectivo de avaliar a qualidade do processo de medição. O planeamento de experiências foi realizado utilizando uma matriz L9, com quatro factores de controlo a três níveis cada e um factor de sinal igualmente a três níveis (para a característica dinâmica). No estudo R&R considerou-se duas concentrações diferentes e participaram três operadores. A análise dos resultados obtidos permitiu seleccionar dois métodos de separação, validados pelas respectivas experiências de confirmação. Estes dois métodos permitiram obter uma separação completa dos nove isocianatos. O estudo R&R permitiu concluir que o operador não influencia o processo de leitura dos picos, no entanto, o instrumento em estudo apresenta algumas deficiências ao nível da capacidade de discriminação das leituras (resolução do instrumento).

Tese de doutoramento em Engenharia Quimica, apresentada ao Instiuto Superior Técnico da Universiade de Lisboa, 2017. Tese defendida a 7 de abril de 2017. Coorientadora Isabel Castanheira, Departamento de Alimentação do INSA. A cortiça é uma matéria-prima nobre, cuja principal aplicação é a rolha de cortiça. O trabalho desta tese fez parte do projeto LIRACork cujo objetivo foi a introdução de rolhas de cortiça aglomerada com ligantes inócuos nos mercados europeu e americano. Existem poucos estudos científicos com estes materiais, a sua utilização e a sua importância económica. No entanto, novos materiais que utilizam desperdícios de cortiça têm sido desenvolvidos com variadas aplicações. Pré-polímeros de isocianato, precursores de poliuretanos, são utilizados para ligar os grânulos de cortiça, originando os aglomerados de cortiça. Para determinar e quantificar isocianatos livres foi desenvolvido um método utilizando a técnica de UPLC-PDA-Flu com pré derivatização. A cura incompleta de isocianatos monoméricos presentes nos ligantes pode originar aminas aromáticas primárias que foram determinadas por UPLC-MS / MS. A avaliação de contaminantes inorgânicos em rolhas de cortiça e rolhas de cortiça aglomerada, é também uma questão importante sobre a segurança alimentar. No entanto, há poucos regulação e estudos sobre esta questão. Assim, todos os passos do processo foram estudados. Antes deste projeto não existia nenhuma entidade em Portugal, capaz de realizar análises que garantissem a segurança alimentar de cortiça aglomerada. Após esse projeto, e com o trabalho desta tese, o INSA é agora capaz de efetuar as referidas análises. Assim, não é necessário aos fabricantes de rolhas técnicas enviarem os seus produtos para analisar no exterior. Cork is a noble raw material whose major application is the cork stopper. The work on this thesis was in large extent part of the LIRACork project. The project aim was to introduce agglomerated cork stoppers with safe binders into European and American markets. There are few scientific studies which take into account those materials, their use and their economic importance. However, new materials using cork wastes have been developed with many applications. Isocyanate prepolymers, the precursors of polyurethanes, are used to bind cork granules, originating the agglomerates. Within this thesis UPLC-PDA-Flu with pre derivatization was the developed method to identify and quantify isocyanates in adhesives, cork stoppers and agglomerated cork stoppers. Primary aromatic amines can be derived from the incomplete cure of the monomeric isocyanates present in the binders. PAA were determinate by UPLCMS/MS. The evaluation of inorganic contaminants for cork stoppers and agglomerated cork stoppers, as food contact materials, is also an important issue on food safety. Yet there is few regulation and studies on this issue. Thus, all steps of the procedure had to be studied. Before this project, there was no entity, in the domestic market, able to perform analyses that would ensure the food security of agglomerated cork. After this project, with the work of this thesis, INSA is now able to carry out these analyses. Therefore it is not necessary to manufacturers of technical cork stoppers to send their products abroad. FCT N/A

Dissertação de Mestrado em Engenharia Química e Bioquímica, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, 2016 N/A