ESB - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations
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Browsing ESB - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations by Sustainable Development Goals (SDG) "12:Produção e Consumo Sustentáveis"
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- Análise de boletins microbiológicos de manipuladores, superfícies e alimentos em unidades de restauração coletiva no período de 2018 a 2021Publication . Leite, Sara Margarida Bastos; Teixeira, Paula Cristina MaiaA Restauração Coletiva na Europa produz cerca de 6 mil milhões de refeições por ano, representando 67 milhões de consumidores servidos diariamente. Os serviços de Restauração Coletiva têm clientes com acesso a uma cantina ou restaurante interno. A Restauração Coletiva tem um grande impacto na alimentação e saúde da população, tendo a segurança alimentar grande importância como fator na saúde pública. As doenças de origem alimentar, ou toxinfeções alimentares, são um dos maiores problemas, quando se discute segurança alimentar. Os perigos alimentares são agentes biológicos, químicos ou físicos, que têm o potencial de causar doenças de origem alimentar. Apesar da maioria dos alimentos ter os nutrientes necessários para o crescimento microbiano, existem outros fatores intrínsecos ou extrínsecos que aumentam, previnem ou limitam o seu crescimento. Os microrganismos indicadores são utilizados para avaliar o estado microbiológico da produção de alimentos, incluindo avaliação de qualidade e segurança de produtos alimentares crus ou processados e a validação da eficácia das medidas de controlo microbiológico. De forma a garantir a segurança alimentar, é necessário prevenir a contaminação dos alimentos e controlar os alimentos já contaminados, através de Boas Práticas de Fabrico (BPF), a formação de manipuladores de alimentos, Análise de Perigos e Pontos de Controlo Críticos (HACCP) e testes microbiológicos. A Sinal Mais é uma empresa de Facility Services, que tem como área de atuação a alimentação, entre outras. A pandemia Covid-19 afetou diretamente a Restauração Coletiva. Na Sinal Mais, foram aplicadas diversas medidas e recomendações de prevenção de transmissão de Covid-19. A realização do presente trabalho surgiu pela necessidade de estudar os dados dos boletins microbiológicos efetuados entre 2018 e 2021 e devido à falta de avaliação da eficácia das medidas implementadas no período do Covid-19. A realização deste trabalho permitiu compreender quais foram os parâmetros analisados, quantas vezes foram realizadas análises para esses mesmo parâmetros, quais foram as causas mais frequentes de não conformidade e a taxa de conformidade dos boletins analíticos, por ano. Concluiu-se que não existem diferenças significativas nos resultados das análises entre o período pré-pandémico e pandémico, logo, as medidas implementadas durante o Covid não tiveram influência no número de não conformidades da empresa.
- Desenvolvimento de protocolos de segurança alimentar para produção de ingredientes alimentares clean label através de subprodutos da frutaPublication . Ribeiro, Liliana Patrícia da Rosa; Peixoto, João Tiago Ribeiro Mendes; Campos, Débora Andreia CampeloNos últimos anos, os consumidores têm ganho uma maior consciência relativa à associação das suas escolhas alimentares com a sua saúde, bem como em relação à segurança dessas escolhas. Assim, a exigência por parte dos mesmos tem aumentado, o que, aliado ao mercado cada vez mais competitivo, tem pressionado a indústria alimentar no sentido de haver um controlo ainda maior sobre os produtos alimentares. O controlo de qualidade é efetivamente imprescindível na área alimentar, para que se consiga obter um produto final que corresponda às expectativas do consumidor, mas que também cumpra com os requisitos legais em termos de segurança. A segurança alimentar é a caraterística mais importante dentro da qualidade alimentar e, para que tal possa ser alcançada é essencial a aplicação de sistemas de segurança como o sistema HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). O objetivo do estágio realizado consistiu precisamente no estabelecimento de protocolos de segurança alimentar na startup Molecule Message Lda., AgroGrIN Tech, que é uma empresa especialista na valorização de desperdícios e subprodutos de frutas e vegetais, passando a sua missão por investigar, extrair e comercializar ingredientes naturais, sustentáveis, clean label e promotores da saúde e bem estar. Neste momento, esta encontra-se numa fase de scale-up, tendo como propósito a implementação de uma linha piloto, para dar início à produção e comercialização dos produtos de valor acrescentado. O presente relatório descreve as atividades desenvolvidas durante o período de estágio, em particular, o plano HACCP, que consistiu no principal foco do estágio e parte da documentação relativa ao Manual do Sistema de Gestão Integrado (MSGI) da empresa, que engloba de uma forma geral as boas práticas de higiene e fabrico. Para a análise de perigos do HACCP foi feito o levantamento de todos os perigos expectáveis, tendo por base aqueles que seriam os perigos mais comuns de surgirem nas frutas e em produtos à base de frutas, como sumos. Com a elaboração do mesmo, identificou-se um único ponto crítico de controlo (PCC), na etapa da concentração, visto esta ser determinante para a eliminação ou redução dos perigos biológicos. Além disso, foram ainda determinados 15 pontos de controlo (PCs), que se justificam pelo facto de a empresa se encontrar numa fase inicial, e ter consciência das incertezas existentes relativas às suas matérias-primas, tendo esta optado por, numa primeira fase, realizar um controlo mais rigoroso, de modo a garantir a entrega de produtos seguros, pelo que parte desses pontos de controlo deixarão de fazer sentido, alguns meses após o início da produção. O objetivo primordial do estágio foi, assim, cumprido com sucesso e permitiu que a AgroGrIN Tech pudesse dar o primeiro passo no que se refere ao controlo de qualidade, com o estabelecimento dos respetivos protocolos de segurança alimentar, o que constitui um passo fundamental, já que nenhuma empresa deve iniciar a sua atividade sem a existência de um sistema de controlo eficaz e seguro.
- Desenvolvimento, caracterização e aplicação de xaropes à base de cereaisPublication . Soares, Carolina Saleiro Torres; Gomes, Ana Maria PereiraA transição global para sistemas alimentares mais sustentáveis tem impulsionado a procura de alimentos plant-based capazes de conciliar um bom valor nutricional com eficiência logística. O trabalho realizado teve como objetivo o desenvolvimento de xaropes à base de cereais no sentido de estes substituírem as bases concentradas de cereais, o produto mais produzido pela Benefit, submarca da Frulact. Foi desenvolvido um processo de obtenção de xaropes de dois tipos de cereais, de aveia e de arroz, a partir de bases concentradas destes mesmos cereais, com monitorização contínua de pH, teor de sólidos (ºBrix), atividade de água, viscosidade e perfil de açúcares. Os primeiros ensaios, processados para atingir 75 ºBrix, exibiam viscosidades próximas de 55 000 cP`s, inviabilizando o bombeamento industrial. A redução progressiva da temperatura e da pressão no evaporador, a fixação de 71–72 ºBrix e a inclusão de β-glucanase permitiram diminuir a viscosidade, sem comprometer o pH neutro nem a estabilidade microbiológica. A segunda etapa avaliou a aplicação do xarope de aveia em 3 tipos de alimentos: barritas de cereais, cookies e numa bebida “barista”. Nas barritas, o xarope substituiu mel e xarope de ácer após correções de fase seca, originando produtos estruturalmente coesos, muito menos doces e com sabor a cereal mais pronunciado. Nas cookies, a substituição do mel pelo xarope de aveia gerou bolachas mais claras e crocantes, com doçura equilibrada e notas de cereal evidentes. Na bebida barista, juntando o xarope com água, óleo de coco e sais foi possível manter o corpo cremoso e formar espuma estável durante um período igual ou superior a 10 minutos. Procedeu-se à otimização da fórmula de xarope de aveia, explorando 13 ensaios que combinaram diferentes tipos de farinha (integral, sem glúten, endosperma), cargas enzimáticas diferentes (α amilases bacterianas e fúngicas, β-glucanase, β-xilanase, glucoamilase) e condições de cisalhamento a 40 °C e 25 mbar. O objetivo de pH 6–7,5, 71–72 ºBrix, viscosidade < 9 000 cP, glucose ≈ 250 g/L e maltose ≈ 150 g/L foi atingido nas Ensaios 9 e 12.Para além dos avanços técnicos obtidos, o presente estágio assegurou o estabelecimento de uma ligação efetiva com o setor da indústria alimentar, mediante integração na Benefit/Frulact, proporcionando uma experiência imersiva na dinâmica organizacional e nos fluxos operacionais de um departamento de Inovação, Investigação e Desenvolvimento de Produto. Simultaneamente, possibilitou a aplicação do conhecimento técnico-científico consolidado ao longo do Mestrado em Biotecnologia e Inovação, potenciando o desenvolvimento de competências profissionais e pessoais de elevado nível. Num olhar focado no futuro, este estudo evidencia que a escolha de enzimas com melhor relação custo-benefício e a repetição de lotes-piloto são passos essenciais para consolidar a robustez estatística dos resultados antes da transição para processo industrial.
- Effects of prolonged food additive intake on the human gut microbiotaPublication . Fernandes, Ana Cristina Lopes Pinto; Pintado, Maria Manuela Estevez; Campos, Débora Andreia Campelo; Coscueta, Ezequiel RicardoFood additives, commonly incorporated into food and beverages are widely regarded as safe by regulatory bodies. However, emerging research suggests that certain additives may alter gut microbiota composition and functionality, raising concerns about their potential health impacts. While much research has focused on how major dietary components influence gut microbiota, the effects of long-term intake of food additives on these microbial communities remain underexplored. This study investigates the impact of three dietary additives—carboxymethyl cellulose (CMC) and the carrageenans ι-CGN and κ-CGN—on gut microbiota using an in vitro model of gastrointestinal digestion. After characterizing the digestion process for each additive, their effects were further evaluated through in vitro fermentation for 192h, with fresh human fecal samples from volunteer donors. This approach allowed for the analysis of metabolic responses and microbial population dynamics within the intestinal microbiota. This study demonstrates that CMC, is readily fermented by gut microbes, leading to an initial increase in acetic acid production (≈ 5000 µM) but minimal yields of propionic and butyric acids (< 1000 µM). In contrast, the more complex ι-CGN and κ-CGN undergo a slower, sustained fermentation process, prioritizing butyric acid production (≈ 5000 µM). Overall, total short-chain fatty acid (SCFAs) production from digested samples remained low (< 6000 µM). Additionally, functional prediction analysis indicated that samples treated with ι-CGN, κ-CGN, and CMC had lower microbial metabolic activity (p < 0.05), suggesting that these additives may promote dysbiosis during fermentation, resulting in a less metabolically versatile microbial community. The significant microbial shifts observed in additive-treated samples include changes in the Firmicutes-to-Bacteroidota ratio to 2:1 and relative increases in the Proteobacteria and Synergistota phyla. These findings suggest that chronic consumption of these food additives may substantially alter microbial dynamics and SCFAs synthesis, with potential adverse implications for gut health.
- From waste to value : fish bone derived collagen to prepared 3D cell modelsPublication . Esperança, Inês Casais; Piccirillo, Clara; Quarta, AlessandraThree-dimensional (3D) cell culture systems have been developed as superior models to two-dimensional (2D) cell cultures. The use of 3D systems has been shown to improve cellular morphology, proliferation and signalling, replicating the extracellular matrix (ECM) in a more accurate manner. Hydrogels are particularly well-suited to these three-dimensional systems. Agarose, a biocompatible polysaccharide, provides structural support, while collagen enhances bioactivity and cell adhesion. Agarose-collagen hydrogels thus represent an optimal matrix for three-dimensional cell culture applications, combining the mechanical integrity of agarose with the biofunctionality of collagen. Considering the increasing focus on sustainability, fish bone-derived collagen represents a promising alternative to common type I collagen. This approach aligns with the principles of a circular economy, whereby waste from fish processing is transformed into valuable biomaterials. The present study evaluates collagen extracted from fish bones through three methods: a shorter extraction at a higher temperature, yielding smaller peptides, with some bones pre-treated with ultrasound (US) and others without (NUS); and a longer extraction at a lower temperature (4ºC) to better preserve the collagen structure. The biocompatibility, stability, mechanical properties and potential for spheroid growth from human osteosarcoma cell lines of hydrogels containing collagen extracts at concentrations of 0.02% and 0.04% were evaluated. The 4°C method preserved collagen’s native structure best, resulting in hydrogels with greater stability and cell viability. Conversely, US extraction yielded higher collagen amounts but produced fragmented peptides that led to rapid collagen release and limited spheroid support. NUS extraction offered a middle ground, achieving a balance between stability and bioactivity. Additionally, higher collagen concentrations (0.04%) increased the stability and mechanical resilience without enhancing cellular growth, while lower concentrations (0.02%) supported spheroid culture effectively. This study highlights fish bone collagen as a sustainable material for 3D cell culture and the valorisation of fish waste in tissue engineering.
- Impact of different diets and starvation treatments on the microbial, chemical, and nutritional composition of tenebrio molitorPublication . Pereira, Inês da Silva; Barbosa, Joana Inês Bastos; Teixeira, Paula Cristina MaiaIn a world facing an environmental crisis, population growth coupled with an increasing demand for natural resources emphasizes the importance of adopting new dietary patterns more sustainable and healthier. The consumption of edible insects (e.g., Tenebrio molitor) offers an alternative to animal-based protein sources, providing a sustainable production cycle that promotes food security with minimal environmental impact. In this study, the impact of different feeding regimes (substrate supplemented with water, potatoes, carrots, and a mix of vegetables/fruits) and different starvation treatments (0 h, 24 h, 48 h, and 72 h) on the food safety of T. molitor larvae was assessed by microbiological, chemical, and nutritional analysis. Despite the variation in diets, no significant microbiological differences were observed in the mealworm larvae load. By the end of their development, the larvae microbiota was characterized by a dominance of Spiroplasma genus, along with other bacterial genera present in lower abundances, primarily belonging to the Firmicutes and Proteobacteria phyla. However, the impact of different diets was more pronounced in their metal profile, highlighting the role of feeding as the main source of principal metals, such as K, P, and Mg, as well as Zn and Fe among trace metals. On the other hand, the starvation treatment, previously described as a method for allowing the discarding of larvae gut contents, did not show significant effects on the microbial or chemical profiles of the larvae, which suggests that other factors may influence the effectiveness of this pre-treatment process. Additionally, this research contributed to clarify that the use of vegetables and fruits side streams does not pose additional biological risks (absence of Listeria monocytogenes and Salmonella spp.) or chemical risks (concentrations of heavy metals according to legislation). Furthermore, this feeding approach enables the production of mealworm larvae with similar nutritional profiles, rich in protein and fat, while also taking advantage of agricultural wastes. Ultimately, this research highlights the importance of appropriate farming methods, maintaining hygienic rearing and processing conditions, and enforcing feeding controls, among other measures, to ensure the safety of larvae of T. molitor for human consumption.
- Implementação de processos de controlo e garantia de qualidade numa unidade de produção local de cervejaPublication . Morgado, Inês Félix; Hogg, Timothy AlunO presente relatório de estágio realizado no Super Bock Group teve como principal objetivo a elaboração de documentação técnica para duas unidades de produção de cerveja distintas da empresa, a Browers Beato e a Instalação Piloto da Equipa de I&D e Inovação, com o intuito de contribuir para o controlo e garantia de qualidade destas unidades. Este relatório está dividido em três capítulos principais. O primeiro aborda a motivação e objetivos do estágio, a metodologia de trabalho adotada e uma breve introdução às unidades onde decorreram as atividades. O segundo capítulo apresenta alguns conceitos teóricos relacionados com a produção de cerveja e o controlo e garantia de qualidade. O terceiro descreve detalhadamente todas as atividades desenvolvidas ao longo do estágio, destacando o seu propósito, e salientando o conhecimento adquirido com a sua execução. O relatório termina com uma análise crítica e as conclusões gerais. Alguns dos documentos desenvolvidos encontram-se na íntegra em anexos. Ao longo do estágio foram desenvolvidos seis manuais técnicos, sete instruções de trabalho, sete procedimentos operacionais standard e um documento complementar de valores padrão de referência. O conhecimento para a elaboração destes documentos foi adquirido por meio de uma observação sistemática dos processos produtivos, da execução prática de determinadas tarefas e de um contacto regular com a equipa responsável, permitindo que o seu conteúdo seja pormenorizado e reflita a realidade operacional. Foram ainda desenvolvidas atividades nas áreas de I&D e Inovação, Qualidade e Análise Sensorial, que enriqueceram significativamente a experiência de estágio. Assim, considera-se que os objetivos definidos para o estágio foram alcançados, uma vez que a documentação elaborada contribui de forma significativa para a padronização e conformidade dos processos de produção de cerveja, em alinhamento com as boas práticas e com os requisitos de controlo e garantia de qualidade. A partir do capítulo três, o conteúdo do relatório não está disponível para consulta pública por motivos de confidencialidade, estando acessível apenas para a instituição de ensino para fins de avaliação académica no âmbito da conclusão do mestrado.
- Implementação do FaceReader : estudo pilotoPublication . Santos, Flaviane de Jesus; Silva, Sara Margarida Bernardes Queda daA ciência sensorial considera o impacto das reações emocionais sobre os atributos sensoriais. O FaceReader é uma técnica emergente, que consiste num software de análise facial e usa algoritmos para identificar e analisar expressões faciais. Esta técnica consegue identificar expressões faciais como alegria, tristeza, nojo, raiva, medo e surpresa, além do estado neutro. Os objetivos deste relatório de estágio consistem em: descrever a metodologia e selecionar a matriz do estudo piloto para implementação da tecnologia FaceReader; conhecer as expressões faciais medidas com a tecnologia Noldus; e descrever as atividades desenvolvidas durante o período de estágio, na empresa Sonae MC. Foi realizado o levantamento bibliográfico nas principais bases de dados com os descritores de palavras ―face reader‖ AND ―food‖; realizou-se estudo sobre aplicação do método FaceReader proposto pela Noldus Information Technology e através da consulta de materiais técnicos disponibilizados pela empresa, desta forma foi construída a metodologia a ser utilizada no laboratório de Análise Sensorial. Para implementação do método, foram considerados a população alvo, critérios de inclusão e exclusão, limitações, aspetos éticos, análise estatística, limitações e instrumento de recolha de dados. A matriz selecionada foi iogurtes, por apresentar sabores distintos e provocar expressões faciais. Realizaram-se testes discriminativos com 4 provadores treinados. Os provadores selecionaram 4 amostras que apresentavam maior diferença sensorial entre si, caracterizando o sabor doce, amargo e ácido. Foi realizada a participação em 161 em testes com aplicação da escala hedónica com tipologias distintas: queijos, iogurtes, sobremesas, frutas, padaria, molhos, entre outros. Para além disso, a participação em testes físico-químicos complementares às provas sensoriais. Em conclusão, verificou-se que o estudo piloto para a implementação do FaceReader é uma etapa preliminar importante e uma ferramenta promissora para analisar as reações emocionais com precisão em estudo do consumidor. As atividades exercidas permitiram adquirir competências técnicas e científicas no âmbito da análise sensorial.