Non-thermal processing effects on fruits and vegetables phytonutrients

The health‐promoting effects of many phytonutrients are attributed mainly to their antioxidant activity, although there may be other modes of action. The demand for high quality food with high phytonutrients content is attracting a lot of attention, as it provides health benefits and has been shown to possess antimicrobial, antiviral, antiparasitic, anti‐inflammatory, antioxidant, antimutagenic, and antitumor effects. To maintain food quality at the highest possible levels, there is a need to develop novel processing techniques such as non‐thermal processing. This chapter discusses novel non‐thermal processing techniques, including ultraviolet radiation, high pressure processing (HPP), dense phase carbon dioxide (DPCD), ultrasound processing, and pulsed electric field (PEF). The application of HPP and its effects on quality attributes, specific to the phytochemical compounds in fruits and vegetables. High pressure offers a technology that can achieve the food safety properties of heat‐treated foods while meeting consumer demand for fresher tasting food products

Pectin conversions catalyzed by tomato pectinases during thermal and high pressure processing

Wijzigingen in reologische eigenschappen tijdens de industriële verwerki ng van tomaten gebaseerde producten zijn gerelateerd aan veranderingen i n de pectinestructuur, voornamelijk ten gevolge van de gecombineerde act ie van de endogeen aanwezige pectinedegraderende enzymen, pectin methyl esterase (PME) en polygalacturonase (PG). De aanwezigheid van actief PME en PG tijdens verwerking van tomaten resulteert in korte ontesterde pec tineketens (minimale graad van verestering is 10-20%) en bijgevolg in ui tgesproken wijzigingen van het eindproduct (bv. viscositeitsdaling). Voo r optimaal behoud van de reologische eigenschappen van behandelde tomate n (afgeleide) producten zou PG selectief geïnactiveerd moeten worden, te rwijl een zekere PME activiteit gewenst kan zijn. Tot op heden wordt een thermische behandeling aangewend in de industriël e verwerking van tomaten, maar dit gaat vaak gepaard met een verlies aan sensorische en nutritionele eigenschappen van het product. Dit nadeel k an vermeden worden door toepassing van hogedruktechnologie, aangezien kw aliteitsgerelateerde enzymatische reacties versneld of vertraagd kunnen worden en vegetatieve pathogenen geïnactiveerd kunnen worden. In de literatuur zijn reeds uitgebreide studies i.v.m. thermische en gec ombineerde temperatuur-druk inactivatiekinetiek van PME en PG, i.e. in a fwezigheid van substraat, in zowel ruw tomatenextract, opgezuiverde vorm als tomatensap beschreven. De kinetiek van de enzymatische reacties gek atalyseerd door tomaten PME en/of PG tijdens thermische en hogedrukbehan delingen, i.e. in aanwezigheid van substraat, ontbreekt. Daarom bestaat dit doctoraatsonderzoek uit een uitgebreide kinetische studie van het ef fect van temperatuur en druk op de activiteit van opgezuiverd tomaten PM E en PG, i.e. in aanwezigheid van verschillende substraten (niet of deel s ontesterd pectine en polygalacturonzuur (PGA)), in een modelsysteem. V erder zullen ook de veranderingen in de reologische eigenschappen van ee n reëel systeem (tomatenhomogenaat) onder invloed van thermische en hoge drukbehandelingen bestudeerd worden. Bij atmosfeerdruk was de optimale temperatuur voor activiteit van opgezu iverd tomaten PME in aanwezigheid van pectine 45°C bij pH 8.0 (optimale pH voor tomaten PME activiteit) en 60°C bij pH 4.4 (reële pH van tomaten sap). Bij pH 8.0 verschoof bij verhoogde druk de optimale temperatuur vo or de PME-gekatalyseerde hydrolyse van pectine naar hogere waarden in ve rgelijking met atmosfeerdruk, terwijl bij pH 4.4 de optimale temperatuur van 60°C behouden bleef bij stijgende druk. Bij beide pH s werd een hog ere enzymatische activiteit waargenomen bij verhoogde druk dan bij atmos feerdruk. Binnen het onderzochte druk-temperatuurdomein werd maximale to maten PME activiteit waargenomen bij 300 MPa en 55°C voor pH 8.0 en bij 400 MPa en 60°C voor pH 4.4. Onder alle geteste druk-temperatuurconditie s was de katalytische activiteit van opgezuiverd tomaten PME bij pH 4.4 echter veel lager dan bij pH 8.0. Bij pH 8.0 nam de snelheid van niet-en zymatische ontestering van pectine toe met stijgende druk en temperatuur , terwijl er geen niet-enzymatische ontestering waargenomen werd bij pH 4.4. Bij pH 4.4 en atmosfeerdruk lag de optimale temperatuur voor opgezuiverd e tomaten PG activiteit in aanwezigheid van PGA rond 55-60°C. In tegenst elling tot de PME-gekatalyseerde hydrolyse van pectine verschoof de opti male temperatuur voor de tomaten PG-gekatalyseerde hydrolyse van PGA naa r lagere waarden in vergelijking met atmosfeerdruk. In aanwezigheid van pectine ontesterd tot 35% door tomaten PME (bloksgewijs) en Aspergillus aculeatus PME (willekeurig) was de optimale temperatuur voor opgezuiverd tomaten PG activiteit respectievelijk gelegen rond 50 en 45°C. Tijdens thermische en hogedrukbehandeling was omwille van het veresteringspatroo n de PG activiteit steeds lager wanneer pectine ontesterd door Aspergill us aculeatus PME (willekeurig) gebruikt werd als substraat in vergelijki ng met pectine ontesterd door tomaten PME (bloksgewijs). De opgezuiverde tomaten PG activiteit in aanwezigheid van beide pectinesubstraten (DE 3 5%) was echter veel lager dan in aanwezigheid van PGA, het optimale subs traat voor PG. De enzymatische activiteit nam af met toenemende druk in aanwezigheid van PGA en ontesterd pectine (DE 35%) en deze afname was he t meest uitgesproken bij hogere temperaturen. Voor zowel thermische als hogedrukbehandeling bleek uit de 'high-performance anion-exchange c hromatography elutieprofielen van de gevormde degradatieproducten dat i n de initiële fase van de PG actie alle oligomeren aanwezig waren in hee l kleine hoeveelheden wat er op wijst dat PG een endo agerend enzym is. Met langere incubatietijden nam de hoeveelheid monomeer en kleinere olig omeren toe, terwijl de hoeveelheid grotere oligomeren afnam door degrada tie. Echter, in het geval pectine ontesterd door Aspergillus aculeatus P ME gebruikt werd als substraat, konden de grotere oligomeren niet verder afgebroken worden tot vorming van de kleinere, omwille van het patroon van verestering (willekeurig). Opgezuiverd tomaten PG was nauwelijks actief op pectine met een hoge ver esteringsgraad (DE 80%). Wanneer echter opgezuiverd tomaten PME aanwezig was in het reactiemengsel pectine (DE 80%)-PG bij pH 4.4 werd er toch P G activiteit waargenomen met een maximale activiteit rond 50°C en atmosf eerdruk. Uit de studie van de invloed van opgezuiverd tomaten PME é n PG samen op pectine tijdens thermische en hogedrukbehandeling bleek da t beide enzymen elkaar onrechtstreeks beïnvloeden in een bepaald druk-te mperatuurgebied, nl. de PG activiteit steeg naarmate het pectine meer on testerd werd door PME en de PME activiteit nam toe naarmate PG de pectin eketens depolymeriseerde. Vergeleken met de viscositeit van onbehandeld tomatenhomogenaat werd er bij atmosfeerdruk een drastische daling van de viscositeit van thermisch behandeld homogenaat waargenomen. Het grootste viscositeitsverlies werd waargenomen rond 60°C. Onder hoge druk in combinatie met alle geteste t emperaturen bleek deze ongewenste viscosteitsvermindering zich nog verde r door te zetten tot 300MPa, waarna de daling in viscositeit afnam. Bij temperaturen tot 60°C in combinatie met 500MPa werd er gelering van het tomatenhomogenaat waargenomen. Bij hogere temperaturen en 500MPa bleef d e viscositeit ongewijzigd ten opzichte van deze van het onbehandelde pro duct en werd er geen gel gevormd. Aan de hand van deze studie kan geconcludeerd worden dat hogedrukbehande ling in staat is tomaten PME activiteit te verhogen en selectief tomaten PG te inactiveren, wat kan resulteren in een behoud of verbetering van de reologische eigenschappen van tomaten gebaseerde producten.status: publishe

De bemiddelingsprocedure voor minderjarigen in de GAS-wetgeving

Deze thesis onderzoekt de volgende vraag: 'In welke mate respecteert de bemiddeling in GAS- procedures voor minderjarige overlastplegers de algemene principes van bemiddeling?' Om de vraag op te lossen wordt eerst de GAS- bemiddeling voor minderjarige overlastplegers gesitueerd aan de hand van diens ontstaansgeschiedenis en plaats binnen de GAS- procedure voor minderjarigen. Vervolgens worden de fundamentele principes in het algemeen besproken. Deze zijn het vrijwilligheidsprincipe, het vertrouwelijkheidsprincipe en de neutraliteit van de bemiddelaar. Er wordt getracht om de algemene verwachtingen te achterhalen van elk van de principes. Tot de essentie van de vraag wordt gekomen in het laatste deel. De bemiddeling in GAS- procedures wordt getoetst aan de verwachtingen van de bemiddelingsprincipes in het algemeen

De bemiddelingsprocedure voor minderjarigen in de GAS-wetgeving

Deze thesis onderzoekt de volgende vraag: 'In welke mate respecteert de bemiddeling in GAS- procedures voor minderjarige overlastplegers de algemene principes van bemiddeling?' Om de vraag op te lossen wordt eerst de GAS- bemiddeling voor minderjarige overlastplegers gesitueerd aan de hand van diens ontstaansgeschiedenis en plaats binnen de GAS- procedure voor minderjarigen. Vervolgens worden de fundamentele principes in het algemeen besproken. Deze zijn het vrijwilligheidsprincipe, het vertrouwelijkheidsprincipe en de neutraliteit van de bemiddelaar. Er wordt getracht om de algemene verwachtingen te achterhalen van elk van de principes. Tot de essentie van de vraag wordt gekomen in het laatste deel. De bemiddeling in GAS- procedures wordt getoetst aan de verwachtingen van de bemiddelingsprincipes in het algemeen

The animal welfare concept among students of animal-oriented studies in Flanders

The definition of animal welfare and its application is intertwined with ethical concerns. The differential importance adhered to different aspects of animal welfare and what is acceptable as minimal welfare threshold varies within and among groups and individuals. We studied the interpretation of the commonly used three-fold welfare definition based on the biological, affective and natural functioning of the animals. We examined to what extent Flemish students of specific animal-oriented studies differed in the importance they adhere to the biological, affective and natural functioning component of this three-fold welfare definition. Final year students of veterinary science, biology and animal management studies were asked to fill out an online questionnaire in which they scored the relevance of statements pertaining to multiple aspects of either biological functioning (e.g. how important is it for an animal to function well biologically?), affective welfare (e.g. how important is it for an animal to feel emotionally well?) or natural functioning (e.g. how important is it for an animal to express its’ natural behaviour?). Additionally, several expressions linked to these respective aspects were scored (e.g. “Absence of illness and abnormal behaviour equals sufficient welfare”” It is an ethical imperative that animals experience positive emotions”). The students were asked to identify their ethical viewpoint as being relatively more zoocentric, anthropocentric or ecocentric. We analysed the weight in the respective curricula of courses focusing more on either of the three aspects. Subsequently, we examined the relationship between the relative importance the students adhered to the different components of welfare, their expressed ethical viewpoint and the type of animal-oriented study they had undertaken.edition: Advancing animal welfare science: How do we get there? Who is it good for?status: publishe

Influence of pectin properties and processing conditions on thermal pectin degradation

Texture degradation of fruits and vegetables during thermal processing is partly due to pectin depolymerization. In this contribution we investigate the influence of pectin properties (degree and pattern of methoxylation) and processing conditions (pH 2.0, 3.0, 5.0 and 7.0; temperatures of 80 up to 110 degrees C) on pectin degradation rate constants. Pectins with different degrees and patterns of methoxylation were prepared and heated. the extent of acid hydrolysis, P-elimination and demethoxylation was assayed as a function of treatment time. As the degree of methoxylation and pH decreased, beta-elimination rate constants decreased while acid hydrolysis rate constants increased. Demethoxylation rate constants were minimal at pH 3.0 and increased both at lower and higher pH. Reaction rate constants were not considerably influenced by the pattern of methoxylation. All reaction rate constants increased with increasing temperature. As P-elimination rates are reduced by competing demethoxylation, both rate constants were compared. The ratio of these reaction rate constants showed no trend with pH. However, an increase in degree of methoxylation or temperature resulted in a more pronounced increase in P-elimination rate constants than in demethoxylation rate constants. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.status: publishe

Comparison of enzymatic de-esterification of strawberry and apple pectin at elevated pressure by fungal pectinmethylesterase

Water soluble pectin was isolated from strawberries. Sugar composition, degree of esterification and molar mass were compared with commercial apple pectin. Both pectins were subjected to enzymatic de-esterification by recombinant Aspergillus aculeatus pectinmethylesterase (PME). Rate of enzymatic de-esterification at elevated pressures (0.1–500 MPa) and temperatures (20–60 °C) was assayed by measuring the release of methanol as a function of time. Optimal activity was observed at 200–300 MPa combined with 45–55 °C. At all conditions investigated, both pectins were de-esterified at similar initial rates. However, after prolonged enzymatic treatment at atmospheric pressure and 30 °C, apple pectin was de-esterified to a significantly lower degree of esterification (7%) than strawberry pectin (32%). The mode of action of A. aculeatus PME was investigated by enzymatic fingerprinting of de-esterified pectin chains. The enzyme de-esterified according to a “multiple chain, multiple attack” mechanism, irrespective of the substrate.status: publishe