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dc.contributor.advisorBarros, Ana Isabel Ramos Novo Amorim dept_PT
dc.contributor.advisorRosa, Eduardo Augusto dos Santospt_PT
dc.contributor.advisorMachado, Nelson Filipe Lopespt_PT
dc.contributor.authorCarbas, Bruna Filipa Camilopt_PT
dc.date.accessioned2020-07-07T15:56:58Z-
dc.date.available2020-07-07T15:56:58Z-
dc.date.issued2020-05-22-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10348/9991-
dc.descriptionThis work was produced as original thesis for the degree of Doctor in AgriChains – Agricultural Production Chains: From Fork to Farm at the University of Trás-os-Montes and Alto Douropt_PT
dc.description.abstractAs leguminosas (Fabaceae), são da segunda família mais importante das plantas a seguir à família das gramíneas (Poaceae). Entre as leguminosas, o feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é o mais consumido no mundo e o mais importante para consumo humano direto, devido ao seu rico valor nutricional e funcional. Proteína, fitoquímicos, fibra, tocoferóis, aminoácidos, amido, ácidos gordos e minerais são compostos importantes presentes no feijão que estão relacionados com benefícios para a saúde. A indústria alimentar tem demonstrado um crescente interesse na incorporação de leguminosas de baixo custo, mas ricas nutricionalmente, na preparação de vários produtos alimentares e rações, criando valor acrescentado. Deste modo, considerando a biodiversidade do feijão comum e a necessidade de conhecer mais detalhadamente a sua composição nutricional e compostos bioativos, justificam-se estudos que aprofundem estes conhecimentos, consequentemente a exploração desta informação e respetivo uso específico. Por outro lado, ao longo dos últimos anos, tem-se assistido ao desenvolvimento de metodologias inovadoras, que permitam uma avaliação da qualidade dos produtos alimentares, de modo a substituir as análises convencionais, reduzindo o uso de reagentes químicos, o tempo análise e minimizando a manipulação das amostras. Contudo, a aplicação de modelos preditivos para avaliação da qualidade do feijão, quer nos laboratórios quer na indústria alimentar é ainda limitada. De acordo com este alinhamento, foram definidos como principais objetivos desta tese a caracterização nutricional, antinutricional e fitoquímicos do feijão e o estudo da sua utilização no enriquecimento de produtos alimentares, com valor acrescentado para a cadeia agroalimentar. A partir desta informação, fixou-se também como objetivo, desenvolver novos métodos de rotina em laboratório, para a determinação dos nutrientes, antinutrientes e fitoquímicos presentes nas cultivares de feijão, utilizando análises multivariadas, por forma a estabelecer correlações entre a composição de cada cultivar de feijão e seu espectro adquirido em Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) na região do Infravermelho Médio (MIR) e Infravermelho Próximo (NIR). Dos resultados obtidos destaca-se a relevância das condições climáticas na fase de crescimento da planta, que exercem influência determinante nos principais compostos nutricionais, antinutricionais e compostos fenólicos das cultivares de feijão. O feijão branco, preto e lindo revelaram ser fontes promissoras de proteína e aminoácidos, podendo ser utilizadas para enriquecimento nutricional. As cultivares de feijão vermelho e feijão canário oferecem as melhores propriedades funcionais devido ao elevado teor em composição fitoquímica, atividade antioxidante e compostos fenólicos individuais. Este perfil funcional revela que o feijão comum, à semelhança de outras leguminosas, pode oferecer um papel importante na prevenção do desenvolvimento de doenças cardiovasculares, diabetes e cancro. Por outro lado, os resultados deste trabalho indicam que a análise através de FTIR permite a avaliação de parâmetros relevantes, não apenas em relação aos macronutrientes presentes nos alimentos, mas também para compostos presentes em baixas concentrações. Em conclusão, os resultados desta tese permitiram um progresso no conhecimento da composição nutricional, antinutricional e compostos bioativos de cada cultivar de feijão e da forma como esta é influenciada pelas condições climáticas. Em função da composição nutricional, antinutricional, fitoquímicos e capacidade antioxidante de cada cultivar é possível aferir, com mais detalhe, o seu potencial para a indústria alimentar, bem como os benefícios para a saúde. Este trabalho deu também ínicio à utilização do FTIR como metodologia inovadora e ecológica de rotina em laboratórios e indústria de alimentar.pt_PT
dc.description.abstractLegumes (Fabaceae) are the second most important family of plants after the grass family (Poaceae). Among legumes, common beans (Phaseolus vulgaris) are the most consumed worldwide and produced for direct human consumption, due to their rich nutritional and functional value. Protein, phytochemicals, fiber, tocopherols, amino acids, starch, fatty acids and minerals are important compounds present in beans which may provide health benefits. The food processing industry has shown a growing interest in low cost grain legumes for incorporation, but nutritionally rich, in food and feed, creating value-added. Hence, considering the biodiversity of beans and the need to know their nutritional and bioactive compounds in more detail, studies that deepen this knowledge are justified, consequently the exploration of their potential uses in food products. Concomitantly, over the past few years, have been developed innovative methodologies and approaches, which allow the quality evaluation of food products, in order to replace conventional analysis, reducing the use of chemicals, saving time and minimizing sample handling. However, the application of predictive models for quantification of beans’ quality, in laboratories and food industry is still limited. According to this alignment, the main objectives of this thesis are the nutritional, antinutritional and phytochemical characterization of beans and to study their uses in the enrichment of food products, with added value for the agrifood chain. From this information, the objective was also to develop new routine methods in the laboratory, for the determination of nutrients, antinutrients and phytochemicals present in bean cultivars, using multivariate analysis, in order to stablish correlations between the bean composition and its spectrum acquired using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) approach in the Mid-infrared (MIR) and Near-infrared (NIR) region. Our study highlights the relevance of climatic conditions during the growing seasons which has a determinant influence on major nutritional and antinutritional compounds and the respective phenolic compounds of bean cultivars. Navy, black and pink eyed cultivars were the most promising protein and amino acids sources, which can be used for nutritional enrichment. Red kidney and arikara yellow cultivars offer the best functional proprieties due to their higher phytochemical composition, in vitro antioxidant activity and individual phenolic compounds. This functional profile reveals that, similarly to other legumes, it can offer an important protective role in the prevention and treatment of cardiovascular diseases, diabetes and cancer. On the other hand, the results of this work proved that the FTIR techniques, allows the evaluation of revelant compounds, not only regarding the macronutrients present in beans but also for compounds present in low concentrations. In conclusion, the results of this thesis allowed a progress in the knowledge of the nutritional, antinutritional and bioactive compounds of each bean cultivar and how their are influenced by climatic conditions. Regarding to the nutritional, antinutritional composition and phytochemicals and in vitro antioxidant activity of each cultivar, it is possible to assess, in more detail, their potential for food applications, as well as the health benefits. This work also initiated the use of innovative and eco-friendly FTIR methodology as a routine method in laboratories and food industry.pt_PT
dc.language.isoengpt_PT
dc.rightsembargoedAccesspt_PT
dc.subjectFeijão comumpt_PT
dc.subjectnutrientespt_PT
dc.titlePotential of Phaseolus vulgaris L.: nutritional value, functional properties and development of innovative tools for their assessmentpt_PT
dc.typedoctoralThesispt_PT
dc.date.embargolift2022-05-22-
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