Tesis por compendio de publicaciones / La región de Murcia se ha caracterizado por ser eminentemente agraria, donde la fabricación del queso de cabra ocupa una posición muy importante en la economía regional. El Queso de Murcia al Vino es, sin duda, uno de los principales quesos de cabra elaborados en España, además esta Región en los últimos años ha apostado por el desarrollo de nuevas variedades de quesos (mediante el empleo de nuevas formas de presentación de los cuajos animales o el uso de coagulantes vegetales) o de sistemas de control en línea. De otra parte, el uso de los subproductos agroindustriales en la alimentación animal se ensayado con éxito como una estrategia para reducir los costes de alimentación en rumiantes y también para favorecer el reciclado de los subproductos derivados de la industria, cuyo coste de eliminación es muy elevado. En España la extracción de aceites esenciales de plantas aromáticas genera subproductos que en general están infrautilizados, pero son objeto de investigación de numerosos científicos debido a su alto contenido en compuestos polifenolicos. La inclusión de estos subproductos en dietas de cabras y de ovejas, proporciona resultados de interés en los productos derivados (carne y leche) debido a la trasmisión de compuestos fenólicos de la dieta a los mismos, y que constituye una herramienta que satisface a las necesidades de los consumidores, que cada vez requieren de la industria alimentos más saludables y seguros. El objetivo de esta memoria de Tesis Doctoral es determinar el efecto de la inclusión de plantas aromáticas o sus subproductos en la alimentación de cabras de la raza Murciano-Granadina en las características de leche y Queso de Murcia al Vino elaborados. Como objetivo preliminar, fue necesario determinar los parámetros que determinan la calidad de estos quesos (parámetros fisicoquímicos, proteólisis y lipolísis) en base al tiempo de maduración y establecimiento elaborador. Los resultados obtenidos para este objetivo determinan que el establecimiento elaborador afecta significativamente a todos los parámetros fisicoquímicos estudiados, excepto el contenido proteíco, nitrógeno soluble y la concentración de C4:0, C16:0 y C18:0. Sin embargo, los diferentes niveles de maduración influyeron de forma significativa en el contenido de materia seca, y WSN, PTASN y los aminoácidos libres, excepto la serina. Una vez establecidos los parámetros de variación del Queso de Murcia al Vino se estudio la influencia en la leche de la incorporación de subproductos de romero en la dieta de cabras M-G, observándose una disminución en el tiempo de coagulación, extracto seco y contenido de lactosa así como en la concentración de C10 y C14, sin embargo aumentó el porcentaje de C17, C18:2 y ácidos grasos poliinsaturados después de suplementar a los animales con 20% de subproducto de romero. Mientras que la suplementación con el 10% de este subproducto disminuyó el porcentaje de C14 y aumentó el contenido de C18:2 y el contenido de ácidos grasos poliinsaturados en la leche. En Queso de Murcia al Vino elaborado con esta leche no se observan diferencias significativas en el rendimiento quesero, el recuento microbiológico y parámetros sensoriales, con la excepción del olor en el queso elaborado con leche procedente de animales que habían recibido el 10% de suplementación. La sustitución del 7,5% de la dieta basal de cabra por hojas de tomillo sin destilar modificó significativamente la composición fisicoquímica de leche de cabra (incremento en la grasa, proteína, materia seca y el contenido de PUFA), mientras que el tiempo de coagulación de la leche de cabra disminuyó por la introducción en la dieta de un 20% de hojas de tomillo destilado, lo que aumentó su aptitud tecnológica. El recuento microbiológico, el análisis sensorial y el perfil de textura de los quesos no mostraron diferencias con la introducción de hojas de tomillo destiladas. La introducción de hojas del tomillo destilado y sin destilar en la dieta de cabras disminuido el grado de oxidación de la grasa del queso debido a la transferencia de compuestos fenólicos de la dieta a la leche y al queso. Si comparamos los resultados obtenidos tras la suplementación de la dieta con subproductos de la destilación de tomillo y el romero, observamos que existen diferencias significativas en el contenido de extracto seco, proteína y lactosa, mientras que no influye en los valores de materia grasa, recuento de células somáticas y el punto crioscópico de la leche. En el Queso de Murcia al Vino no se determinan diferencias significativas para los parámetros físicoquímicos y microbiológicos estudiados, sin embargo los resultados del análisis sensorial determinan que el queso mejor valorado era aquel que se obtiene de la suplementación de la dieta de cabras con el subproducto del tomillo. / The province of Murcia is characterized by being largely agrarian, where the manufacture of goat cheese has a very important position in the overall economy of the province. In the last years, many studies have been carried out to develop new cheese varieties or improve cheese quality (new animal or vegetable coagulants, control of cheese syneresis by optical sensors ...). The use of agricultural by-products in animal feed was successfully tested as a strategy to reduce feed costs and also to attempt the need to recycle waste materials which is costly to remove. In Spain the extraction of essential oils from aromatic plants generates high quantity of byproducts that are generally wasted. These residues are of interest to researchers due to their content of polyphenolic compounds, which can be included on the goats and sheep diets with relevant results. Researchers have confirmed a transmission of those phenolic compounds to milk or meat products. Thus, manufacturers can improve products quality and so attempt to consumers demands of healthier and safety products. Based on these results, the first aim of this Thesis was to assess the effect of byproducts introduction in Murciano-Granadina goat’s diet on the characteristics of goat milk and Murcia al Vino cheese, including the effect on cheese’s proteolysis and lipolysis during ripening. The results shown a significant effect in water activity (aw), pH, dry matter and fat content, water soluble nitrogen fractions (WSN), trichloroacetic acid (12% w / v) (TCASN ) and phosphotungstic acid (5% w / v) (PTASN) and also affect the content of free amino acids and free fatty acid content, with the exception of C4:0, C16:0 and C18:0, while different periods of maturation significantly affected dry matter content, and WSN, PTASN and all free amino acids to the amino acid except serine. The inclusion of rosemary byproducts in the diet of goats at two percentages (10% and 20%) shows that a supplementation with 20% significantly reduces the clotting time, dry matter and the lactose content of the milk, decreased the content of C10 and C14, and increased the percentage of C17, C18:2 fatty acids. Supplementation with 10% rosemary byproduct decreased the percentage of C14 and increased C18:2 and the content of polyunsaturated fatty acids. No significant differences were found in the protein content, pH and aw of cheeses for 20% rosemary supplementation byproducts. No significant differences were observed in cheese yield, microbiological counts and sensory parameters, except for the smell between the control and the cheese made from the milk supplemented with a 10%. The second aim was to feed goats with distilled thyme leaves and study its (Thymus zygis subsp gracilis) on the physico-chemical composition, technological properties of pasteurized goat milk and physical chemistry, and the phenolic content, oxidative stability, microbiology, sensory profile and texture of Murcia al Vino goat cheese. The physical and chemical composition of goat milk was significantly affected by the replacement of 7.5% of the basal diet with goat undistilled thyme leaves (increase in fat, protein, dry matter and the PUFA content) while the milk clotting time increased significantly with the introduction of 20% distilled thyme leaves, reducing their technological aptitude. Cheese’s microbiological count, sensory analysis and texture profile were not affected by the introduction of distilled thyme leaves. The introduction of undistilled thyme leaves in goat's diet may lead to an inhibition of lipid oxidation due to the transmission of diet’s phenolic compounds into cheese. The third aim of this Thesis was to evaluate the effect of feeding goats with both supplement types [byproducts of thyme (Thymus zygis sub gracilis) and rosemary (Rosmarinus officinalis spp)] in the physical and chemical composition (dry matter content fat and lactose), freezing point, the somatic cells of pasteurized goat's milk, and the physical and chemical composition, microbiological and sensory analysis of Murcia al Vino cheese. There were found significant differences in milk’s dry matter, protein and lactose content, while there were no significant differences in fat, and somatic cell count freezing point. Not significant differences were found in cheese’s physical-chemical and microbiological parameters.

1. Objetivos: • General: 1. Extender la vida útil de la carne cruda y cocinada de cordero, conservada en condiciones usuales de comercialización al por menor, mediante la suplementación dietética con extractos tipificados de romero compuestos por ácido carnósico y carnosol. • Específicos: 1. Optimizar el método de suplementación de la dieta considerando la época de administración, la proporción de ácido carnósico y carnosol y la dosis de extracto en el pienso. 1.1. Determinar el efecto de la época de administración (gestación, lactación y cebo) sobre la calidad y vida comercial de la carne. 1.2 Determinar el efecto del ratio ácido carnósico/carnosol sobre la calidad y vida comercial de la carne. 1.3 Establecer la dosis conservante mínima efectiva en carne con el objeto de optimizar la relación dosis-efecto de los suplementos ovinos. 2. Metodología: La investigación se realizó en tres fases. En un primer experimento se suministraron 600 mg kg-1 de un extracto de romero (ER) compuesto por ácido carnósico y carnosol (2:1) a la ovejas gestantes y lactantes, y también a los corderos de cebo. En un segundo experimento se suministraron 600 mg kg-1 de un ER enriquecido en carnosol (1:1) sólo a los corderos de cebo. En un tercer experimento se repitió el ensayo anterior reduciendo la dosis de ER 1:1 a 200 y 400 mg kg-1. La carne cruda (lomo) fue envasada en atmósfera protectora (70/30 O2/CO2) y almacenada hasta 21 días en una vitrina a 2 ºC y 800 lx. La carne cocinada (hamburguesas de pierna) fue envasada en aerobiosis hasta 4 días en una vitrina a 2 ºC y 800 lx. El deterioro de la carne se determinó en base a diversos parámetros físico-químicos (pH, color CIELAB, índice TBARS y carbonilos totales), microbiológicos (aerobios mesófilos, psicrófilos, enterobacterias y mohos y levaduras) y sensoriales (apariencia, olor, flavor y textura). 3. Conclusiones: Primera. La suplementación dietética de los corderos ternascos de raza Segureña con extractos tipificados de romero, ricos en ácido carnósico y carnosol, mejora la capacidad conservante endógena de la carne, debido a que inhibe la oxidación y, en menor medida, el deterioro microbiológico de la misma. Segunda. La extensión de dicha suplementación a las ovejas durante la gestación y lactación no mejora la capacidad de conservación de la carne, siendo aconsejable limitar el tratamiento dietético a los corderos de cebo por motivos económicos. Tercera. La carne cruda reforzada con conservantes endógenos de romero es más resistente a la decoloración, a la oxidación lipídica y proteica, y a la proliferación de microorganismos, de modo que su deterioro sensorial es más lento y su tiempo de vida comercial es más prolongado. Cuarta. La ingesta de carnosol es clave para la eficacia antioxidante de este tipo de extractos de romero, ya que al enriquecer el extracto con carnosol se consigue retrasar la oxidación y el enranciamiento de la carne cocinada, lo que a su vez indicaría cierta termorresistencia de los conservantes endógenos asimilados por los ovinos y depositados en el músculo. Quinta. Se recomienda suplementar a los corderos de cebo con al menos 200 mg de extracto enriquecido en carnosol por kilogramo de pienso para mejorar la calidad tecnológica de la carne cruda y aumentar dicha dosis a 600 mg para extender el efecto conservante a la carne cocinada. Sexta. La incorporación a través de la dieta de diterpenos de romero ha resultado ser una estrategia eficaz para mejorar la calidad tecnológica de la carne de cordero sin necesidad de añadir conservantes. / Extending shelf life of lamb meat by dietary supplementation with rosemary extract. PhD student: Rafael Serrano Espada. Thesis advisor: Sancho José Bañón Arias. 1. Objectives: • General: 1. Extending shelf life of raw and cooked lamb meat preserved at retail through dietary supplementation with typified rosemary extracts composed by carnosic acid and carnosol. • Specific: 1. Optimizing the diet supplementation method considering the administration time, the carnosic acid/carnosol ratio and the extract dose in feed. 1.1. Determining the effect of administration time (gestation, lactation and feed) on quality and shelf life of meat. 1.2. Determining the effect of the carnosic acid/carnosol ratio on quality and shelf life of meat. 1.3 Establish the minimum effective dose to preserve meat in order to optimize the dose-effect relationship of sheep supplements. 2. Methodology: The research was divided in three experiments. In a first experiment, pregnant and lactating ewes and lambs were given a feed supplemented with a rosemary extract (RE), consisting of carnosic acid and carnosol (2:1), in a dose of 600 mg per kg feed. In a second experiment, lambs were given a feed supplemented with a RE enriched with carnosol (1:1) in a dose of 600 mg per kg feed. In a third experiment, the previous test was repeated using reduced doses of RE (200 and 400 mg per kg feed). Raw meat (loin) was packaged under modified atmosphere (70/30 O2/CO2) and stored up to 21 days in a display cabinet at 2 ºC and 800 lx. Cooked meat (burger) was packaged aerobically and stored up to 4 days in a display cabinet at 2 ºC and 800 lx. Meat deterioration was determined using physical-chemical parameters (pH, CIELAB colour, TBARS index and total carbonyls), microbiological parameters (total viable counts, total psychrophilic bacteria, Enterobacteriaceae and moulds and yeasts) and sensory parameters (appearance, odour, flavour and texture). 3. Conclusions: First. The dietary supplementation of Segureña lambs with typified rosemary extracts, rich in carnosic acid and carnosol, improves the endogenous preservative capacity of meat due to oxidation inhibition and, in a lesser extent, to microbiological deterioration decrease. Second. The additional supplementation of ewes during gestation and lactation does not improve the preservative capacity of meat, being recommendable to limit the dietary treatment to lambs for economic reasons. Third. Raw meat improved with endogenous preservatives is more resistant against discolouration, lipid and protein oxidation and microorganism proliferation, therefore its sensory deterioration is slower and its shelf life is longer. Fourth. Carnosol intake is key to the antioxidant effectiveness of these rosemary extracts, considering that enrichment of the extract with carnosol retards oxidation and rancidity of cooked meat. This could indicate some thermal resistance in endogenous preservatives assimilated and deposited in sheep´s muscle. Fifth. It is recommended supplementing lambs with at least 200 mg of carnosol enriched extract per kilogram of feed to improve the technological quality of raw meat. To extend the preservative effect to cooked meat that dose must be increased until 600 mg. Sixth. The dietary incorporation of rosemary diterpenes is an effective strategy to improve lamb meat technological quality without the addition of chemical preservatives.

L'objectiu general d'aquesta tesi és desenvolupar un mètode dinàmic de dosificació de productes fitosanitaris que permeti incrementar significativament l'eficiència d'aplicació, reduir les pèrdues i disminuir la variabilitat de les deposicions sense disminuir l'eficàcia de les aplicacions en plantacions fructícoles. El mètode proposat es basa en la caracterització electrònica de les dimensions de la capçada i en dosificar el producte fitosanitari de forma variable, contínua i en temps real. Aquest objectiu s'ha establert a partir de la formulació de tres hipòtesis de partida sustentades en la revisió bibliogràfica i els coneixements previs del grup de recerca en el que s'emmarca aquest treball. La Hipòtesi 1 sosté que les capçades de les explotacions fructícoles intensives actuals de la zona de Lleida i similars presenten una variabilitat dimensional elevada i que aquest fet contribueix a la variabilitat de les deposicions de productes fitosanitaris. La Hipòtesi 2 sosté que és possible implementar un polvoritzador equipat amb la tecnologia necessària per a la dosificació variable contínua en temps real que permeti adaptar la dosi aplicada a les característiques geomètriques de la capçada de la plantació. I la Hipòtesi 3 sosté que un mètode dinàmic de dosificació per a l'aplicació de productes fitosanitaris pot aconseguir aplicacions equivalents o millors que les que es realitzen actualment amb mètodes i equips convencionals en termes d'eficàcia del tractament, d'eficiència d'aplicació, de variabilitat de les deposicions i de respecte pel medi ambient.Una vegada desenvolupat el mètode de dosificació variable, ha estat necessari implementar un prototipus de polvoritzador capaç d'executar-lo en condicions de camp per tal de procedir a la seva validació. La irrupció de l'electrònica en l'agricultura i la seva progressiva implantació des de les darreries del segle passat han permès materialitzar el prototipus emmarcant-lo en el que avui es coneix com a tecnologies de dosificació variable en el context de l'agricultura de precisió. De tots els aspectes que contempla aquesta pràctica, aquesta tesi doctoral s'enquadra en l'agricultura de precisió basada en sensors i en temps real. El prototipus consta d'un sistema per a la caracterització electrònica de la capçada, d'un sistema electrònic de regulació i d'actuadors que possibiliten la dosificació del brou fitosanitari en funció de les seves dimensions.Els resultats obtinguts han validat les tres hipòtesis de partida i han satisfet tant l'objectiu general com els objectius específics plantejats. El sistema per a la caracterització de la capçada ha posat de manifest coeficients de variació d'entre el 30% i el 60% en plantacions de perers i pomers. Els assajos de validació finals han mostrat que hi ha una tendència clara a que els tractaments amb dosificació variable es comportin més favorablement que els tractaments convencionals. L'increment d'eficiència d'aplicació dels vuit tractaments variables analitzats ha estat d'entre l'1,37%, en el cas més desfavorable, i el 57,13%. Les pèrdues totals s'han vist reduïdes entre el 5,13% i el 55,72%. Tanmateix, durant la realització dels assajos i l'anàlisi dels resultats s'han identificat algunes mancances i es proposen una sèrie de millores per tal de solucionar-les. Tot i que el resultat d'aquesta tesi no és d'aplicació comercial immediata, s'ha validat un mètode i una tecnologia que poden representar un avenç vers la innovació i la implantació de la fructicultura de precisió. / El objetivo general de esta tesis es desarrollar un método dinámico de dosificación de productos fitosanitarios que permita incrementar significativamente la eficiencia de aplicación, reducir las pérdidas y disminuir la variabilidad de las deposiciones sin disminuir la eficacia de las aplicaciones en plantaciones frutícolas. El método propuesto se basa en la caracterización electrónica de las dimensiones de la copa y en dosificar el producto fitosanitario de forma variable, continua y en tiempo real. Este objetivo se ha establecido a partir de la formulación de tres hipótesis de partida sustentadas en la revisión bibliográfica y los conocimientos previos del grupo de investigación en el que se enmarca este trabajo. La Hipótesis 1 sostiene que las copas de las explotaciones frutícolas intensivas actuales de la zona de Lleida y similares presentan una variabilidad dimensional elevada y que ello contribuye a la variabilidad de las deposiciones. La Hipótesis 2 sostiene que es posible implementar un pulverizador equipado con la tecnología necesaria para la dosificación variable continua en tiempo real que permita adaptar la dosis aplicada a las características geométricas de las copas de la plantación. Y la Hipótesis 3 sostiene que un método dinámico de dosificación para la aplicación de productos fitosanitarios puede conseguir aplicaciones equivalentes o mejores que las que se realizan actualmente con métodos y equipos convencionales en términos de eficacia del tratamiento, de eficiencia de aplicación, de variabilidad de las deposiciones y de respeto por el medio ambiente.Una vez desarrollado el método de dosificación variable, ha sido necesario implementar un prototipo de pulverizador capaz de ejecutarlo en condiciones de campo para proceder a su validación. La irrupción de la electrónica en la agricultura y su progresiva implantación desde finales del siglo pasado han permitido materializar el prototipo enmarcándolo en lo que hoy se conoce como tecnologías de dosificación variable en el contexto de la agricultura de precisión. De todos los aspectos que contempla esta práctica, esta tesis doctoral se encuadra en la agricultura de precisión basada en sensores y en tiempo real. El prototipo consta de un sistema para la caracterización electrónica de la copa, de un sistema electrónico de regulación y de actuadores que posibilitan la dosificación del caldo fitosanitario en función de sus dimensiones.Los resultados obtenidos han validado las tres hipótesis de partida y han satisfecho tanto el objetivo general como los objetivos específicos planteados. El sistema para la caracterización de la copa ha puesto de manifiesto coeficientes de variación de entre el 30% y el 60% en plantaciones de peras y manzanos. Los ensayos de validación finales han mostrado que hay una tendencia clara a que los tratamientos con dosificación variable se comporten más favorablemente que los tratamientos convencionales. El incremento de eficiencia de aplicación de los ocho tratamientos variables analizados ha sido de entre el 1,37%, en el caso más desfavorable, y el 57,13%. Las pérdidas totales se han visto reducidas entre el 5,13% y el 55,72%. Sin embargo, durante la realización de los ensayos el análisis de los resultados se han identificado algunas carencias y se propone una serie de mejoras para solucionarlas. Aunque el resultado de esta tesis no es de aplicación comercial inmediata, se ha validado un método y una tecnología que pueden representar un avance hacia la innovación y la implantación de la fruticultura de precisión. / The overall objective of this thesis is to develop a dynamic method to dose plant protection products in fruit orchards. This method should significantly increase the application efficiency, reduce losses and decrease the variability of the deposition without reducing the efficacy of applications. The proposed method is based on electronic characterization of canopy dimensions and on variable rate dosage of plant protection products in a continuous and real time mode. This goal has been established from the formulation of three hypotheses grounded in the literature review and in the knowledge of the research group on which this work is framed. Hypothesis 1 holds that canopies of current intensive fruit farms in Lleida and similar areas have a high dimensional variability and that this fact contributes to the variability of deposition of plant protection products. Hypothesis 2 holds that it is possible to implement a sprayer equipped with the proper technology to dose plant protection products in a continuous variable rate and real time manner to adapt the applied dose to the geometric characteristics of trees. Hypothesis 3 holds that applications based on a dynamic method for plant protection products dosage can achieve equivalent or better results than those performed with conventional methods and equipment in terms of efficacy, application efficiency, variability of deposits and respect to the environment.Once a method of variable dosage was developed, it was necessary to implement a prototype sprayer able to execute the variable rate method in field conditions for validation. The advent of electronics in agriculture and its progressive adoption from the end of the last century have made it possible for the prototype to materialize, framing it in what today is known as variable rate technologies in the context of precision agriculture. From all aspects included in that practice, this thesis is focused on the real time sensor-based precision agriculture. The prototype consists of a system for the electronic characterization of the canopy, an electronic system to control the process, and actuators to vary the sprayed flow rate according to canopy dimensions.The results have validated the three hypotheses and have met both the general and the specific objectives. The system for the electronic characterization of canopies has shown coefficients of variation between 30% and 60% in pear and apple orchards. The final validation tests show that there is a clear tendency of variable rate treatments to behave more favourably than conventional applications. The eight variable rate treatments analyzed, showed an increase in application efficiency from 1.37% to 57.13% and a reduction in total losses (to the ground and drift) from 5.13% to 55.72%. However, during the performance of trials and the analysis of the results some defects have been identified and a list of improvements to solve them is proposed. Although the outcome of this thesis is not of immediate commercial application, a method and a technology have been validated that could represent a step towards innovation and implementation in precision horticulture/fructiculture.