The present doctoral dissertation deals with the study of the effect of food preservation technologies, such as high pressure (HP) treatments and biopreservation with nisin, on the behaviour of Listeria monocytogenes during the shelf-life of ready-to-eat (RTE) cured and cooked meat products. Several challenge tests were designed and performed through a product-oriented approach and results were mathematically modelled. In cured meat products such as cured ham, an HP treatment was combined with nisin applied directly on the product surface or through interleavers (i.e. active packaging) to assess the effectiveness against Listeria monocytogenes during the product shelf-life.Regarding cooked meat products, besides quantifying and modelling the immediate HP-inactivation of L. monocytogenes, the pathogen behaviour after HP and during the refrigerated storage (between 4 and 12ºC) was also characterised / El treball tracta de l’estudi de l’efecte de diferents tractaments de conservació dels aliments, altes pressions (HP) i/o l’addició de bacteriocines, en el comportament de Listeria monocytogenes durant la vida útil de dues tipologies diferents de productes carnis llestos per al consum (RTE), crus-curats i cuits. Per a tal fi es van realitzar diversos challenge tests, amb un enfoc orientat a producte, que van permetre tractar els resultats obtinguts mitjançant la modelització matemàtica. En pernil curat es va avaluar l’efecte d’un tractament per HP sol o combinat amb nisina (aplicació directa o mitjançant envasat actiu) vers Listeria monocytogenes, durant la vida útil del producte. En productes cuits es va quantificar i modelitzar la cinètica d’inactivació per HP de Listeria monocytogenes obtenint un model predictiu d’inactivació per HP, i posteriorment es va caracteritzar el comportament del patogen després del tractament per HP i durant l’emmagatzematge en refrigeració a diferents temperatures

Segons la Organització Mundial de la Salut (OMS), més d’un quart de la població mundial pateix algun tipus de malaltia relacionada amb el sistema circulatori. Actualment, les malalties cardiovasculars (CV) són la principal causa de mort i discapacitat en els països desenvolupats. Només a Espanya, l’any 2012, les malalties del sistema circulatori van causar 122.097 morts, que representen un 33.3% del total de defuncions. La prevenció, més que el tractament, és una prioritat màxima per les agències de salut pública, que s’esforcen per sensibilitzar a la població amb l’objectiu de trencar aquesta tendència. El nostre paper com a investigadors en el camp de la salut és estudiar els factors de risc d’aquestes malalties i buscar la manera de reduir-los, per exemple, amb un canvi d’estil de vida i de dieta. La dieta mediterrània (DM) i altres dietes riques en fruites i hortalisses s’han considerat una bona manera de reduir la majoria de factors de risc de malalties CV ja que són riques en components bioactius, vitamines i minerals, fibra, i àcids grassos mono i poliinsaturats. En aquest estudi ens hem focalitzat en els polifenols, un grup de compostos que ens aporten la major part d’antioxidant de la dieta i que s’ha demostrat que tenen efectes beneficiosos per a la salut ja que milloren alguns factors de risc com ara l’aterosclerosi, la resistència a la insulina, els biomarcadors d’inflamació, o la pressió arterial, entre d’altres. Els polifenols són un grup de compostos molt heterogeni i nombrós: hi ha centenars de molècules descrites en diferents aliments i begudes. Aquesta varietat és un problema a l’hora d’estudiar-ne l’efecte, la biodisponibilitat o els mecanismes que expliquen els seus beneficis i, sovint, s’opta per escollir només un polifenol o un grup reduït de polifenols i estudiar-lo amb detall. No obstant, això impedeix tenir una visió global i els grups de polifenols més minoritaris han quedat sistemàticament exclosos dels estudis. Així doncs, aquest treball pretén, en primer lloc, estimar el contingut de polifenols totals ingerits a través de la dieta en la població espanyola de l’estudi PREDIMED (PRevención con DIeta MEDiterránea) i valorar l’associació d’aquests amb el risc de patir una malaltia CV i el risc de mortalitat. Els qüestionaris de freqüència de consum (QFC) són una eina àmpliament utilitzada en estudis nutricionals. No obstant, els biomarcadors nutricionals són un bon complement ja que cobreixen les limitacions pròpies dels qüestionaris. Aquesta tesi fa una revisió dels últims avenços en biomarcadors de consum de polifenols i s'explica un mètode colorimètric ràpid i senzill, adaptat del mètode de Folin-Ciocalteu (F-C), per determinar polifenols en orina. La hipertensió és un dels factors de risc CV més freqüents i estudiats. Es coneix que la ingesta d'aliments rics en polifenols pot ajudar a disminuir la pressió arterial (PA) i per tant, evitar un d’aquests factors de risc. En aquesta tesi es revisen les últimes evidències sobre la influència dels polifenols sobre la PA i els mecanismes d'acció que explicarien aquest efecte. Aquests coneixements s'han aplicat en la població PREDIMED per demostrar que, efectivament, la disminució de la PA està mediada per l’increment dels nivells d’òxid nítric (NO) en plasma. Les begudes alcohòliques han estat tradicionalment una font de conflicte quan es tracta d’establir recomanacions nutricionals o dietètiques, ja que la línia entre el benefici i el risc és molt fina i els efectes dels excessos d’alcohol han suposat una mala publicitat per al sector. Volíem doncs, aportar més informació sobre el consum, sempre moderat, de vi i la síndrome metabòlica, un desordre metabòlic que resulta de la combinació dels principals factors de risc CV: obesitat, hipertensió, dislipèmia i hiperglucèmia. / According to the World Health Organization (WHO), more than a quarter of the world’s population suffers from a circulatory system-related disease. Nowadays, cardiovascular (CV) diseases are the leading cause of mortality and disability in developed countries. Our role as researchers is to study the risk factors of these diseases and how to reduce them. In this study, we focused on polyphenols, a large and heterogeneous group of compounds with proven benefits for our health. Such variety becomes a problem when studying their effects. This is the reason why usually only one polyphenol or a group of polyphenols is chosen to study in detail. However, this does not allow a global view and minor polyphenol groups have been systematically excluded from the studies. Therefore, this thesis aims, firstly, to estimate the total intake of polyphenols in the Spanish PREDIMED (PRevención con DIeta MEDiterránea) population and to evaluate the association of dietary polyphenols with a lower risk of CV disease or mortality. Food Frequency Questionnaires (FFQ) are widely used in nutritional studies. However, nutritional biomarkers are good complements because they cover the limitations of FFQ. This thesis reviews recent evidences on biomarkers of polyphenol intake. Moreover, a new, fast and simple method to determine polyphenols in urine is explained. This method was an adaptation of the colorimetric Folin-Ciocalteu (F-C) method. Hypertension is a very frequent and much studied CV risk factor. It is known that consumption of polyphenol-rich foods helps to decrease blood pressure (BP). We reviewed the last evidences about the influence of polyphenols on BP and the mechanisms of action that explain this effect. This knowledge has been applied to the PREDIMED population to demonstrate that, indeed, the BP decrease was mediated by the increase in plasma nitric oxide (NO). Alcoholic beverages have traditionally been a source of conflict when it comes to establishing dietary recommendations, since the consequences of excessive alcohol intake create a bad image for the products. Therefore, our aim was to provide more information about moderate wine consumption and metabolic syndrome, a disorder arising from a combination of the main CV risk factors: obesity, hypertension, dyslipidaemia and hyperglycaemia.

Las distintas fracciones de flavanoles en el vino ejercen una influencia directa sobre la astringencia, pudiendo variar su proporción y concentración debido a ciertas labores enológicas, es por esta razón que el objetivo del presente trabajo fue estudiar los flavanoles de uvas y vinos de los cv. Cabernet Sauvignon y Sauvignon Blanc y la influencia que presentan algunos factores enológicos sobre sus características químicas y sensoriales. En uvas del cv. Cabernet Sauvignon, el precio de esta no tiene relación con el contenido de compuestos fenólicos, solo presentando una tendencia a un mayor contenido de taninos totales en las pieles de las bayas. La concentración de proantocianidinas difiere ampliamente dependiendo del método utilizado. Por su parte, la fracción polimérica de flavanoles ejerce una influencia directa sobre la astringencia del vino afectando su aceptabilidad. Finalmente los manejos enológicos en vinos blancos y tintos tienen directa relación sobre la concentración de compuestos fenólicos, produciendo además cambios en la concentración y en la proporción de las distintas fracciones de flavanoles. / The different proanthocyanidins fractions in wine have a direct influence on the astringency and certain oenological practices could be affect their proportion and concentration. For this reason the aim of this work was to study the proanthocyanidins in grapes and wines from cv. Cabernet Sauvignon and Sauvignon Blanc and the influence on chemical and sensory characteristics using some oenological practices on their chemical and sensorial properties by using some oenological factors. The price of Cabernet Sauvignon grapes is not related with the phenolic composition only presenting a tendency to a higher content of total tannins in the grape skins. Proanthocyanidins concentration differs widely depending of the methodologies utilized. Moreover, the proanthocyanidin polymeric fraction has a direct influence on wine astringency affecting the consumer acceptance. Finally the oenological practices in white and red wines are directly related to the concentration of phenolic compounds producing changes in the concentration and proportion of the different proanthocyanidin fractions.

Crystallization of honey is a common process of the honey industry. Liquid honey is preferred by most of the consumers and by food companies for ease of handling. Honey is commonly heated during pasteurization in order to liquefy it and inhibit any microbial growth. However, heating can degrade the main quality parameters of honey. A better method compared to expensive and time-consuming heating is desirable to pasteurize, accelerate the liquefaction and retard the crystallization process in honey. The present thesis documents the work done at investigating the effect of the ultrasounds (US) in honey liquefaction, quality alteration and honey decontamination. Firstly, in Chapter 1, the effect of different combinations of US treatment (power, temperature and duration) on honey liquefaction were evaluated by studying the rheological properties of honey; viscosity behaviour, crystal content, tendency to re-crystallization and thermal properties. Secondly, in Chapter 2, the effects of US on the hydroxymethylfurfural concentration and diastase activities in honey were determined by chemical analysis and compared with that for standard heat-treated honey samples. Thirdly, in Chapter 3, US treatment was investigated for honey decontamination. In addition, the in vitro antimicrobial and antifungal activities of ultrasonicated honey against several types of microorganisms were evaluated. The results obtained in this research point to a successful application of the ultrasound technology for the liquefaction of honey, as it speeds up its liquefaction, do not degrade the quality and the intrinsic biological activity of honey was neither affected.

La hipertensió és un dels principals factors de risc cardiovascular, sent el problema més important de salut pública i la principal causa de mort i discapacitat en els països desenvolupats. El primer pas per a prevenir la hipertensió és seguir una dieta saludable, com és la dieta Mediterrània i millorar l'estil de vida, augmentant l'activitat física o reduint el pes corporal. Diversos estudis epidemiològics relacionen de manera inversa el consum d'aliments rics en polifenols com el cacau, fruites, verdures i hortalisses (F&V), te, oli d'oliva verge, nous o vi, i el risc de mortalitat total o malalties cardiovasculars. L'objectiu principal del present treball ha estat posar a punt i validar la metodologia per a l'anàlisi dels polifenols totals en mostres d'orina i la seva correlació amb la hipertensió i la pressió arterial sistòlica i diastòlica en pacients d'alt risc cardiovascular.S'ha desenvolupat un mètode sensible, específic, ràpid i senzill per a la quantificació de polifenols totals en un gran nombre de mostres d'orina obtinguda de forma puntual, amb un tractament de mostra molt senzill. Aquest mètode és més barat i respectuós amb el medi ambient en utilitzar menys reactius que els mètodes anteriors. La validació del mètode es basa en els resultats obtinguts a partir d'un estudi prospectiu aleatoritzat, creuat, amb diferents períodes d'intervenció i es va corroborar en un estudi transversal amb 60 voluntaris amb una població free-living. En aquests estudis es van trobar associacions positives entre els polifenols totals excretats en l'orina del matí, el consum de polifenols totals i el consum total de F&V; pel que es va poder considerar als polifenols totals excretats en orina com a biomarcador del consum de polifenols totals.S'ha avaluat l'efecte del consum dels polifenols en la hipertensió arterial en 263 homes i 326 dones amb alt risc cardiovascular, amb edats compreses entre 55 i 80 anys, dins d'un sub-estudi transversal amb dades de l'estudi PREDIMED. En els individus en el quartil més alt d'excreció de polifenols totals, el risc d'hipertensió va disminuir en un 36% a comparació amb el quartil més baix d'excreció de polifenols totals. La ingesta de polifenols totals, avaluats a través de la seva excreció en orina, es va associar negativament amb els nivells de pressió arterial sistòlica i diastòlica. En un altre treball es van revisar els principals estudis epidemiològics que relacionen el consum de polifenols totals i la pressió arterial. En l'últim treball es presenta un sub-estudi d'intervenció amb 1139 participants d'alt risc cardiovascular dins de l'estudi PREDIMED. Els participants van ser assignats a una dieta baixa en greix (dieta control), n=379 o a dues dietes estil mediterrània, una suplementada amb oli d'oliva verge, n=394 i l'altra amb fruits secs, n=366. La dieta mediterrània suplementada amb fruits secs o oli d'oliva verge es va correlacionar positivament amb els polifenols totals excretats en les mostres d'orina puntual. Novament els increments estadísticament significatius en l'excreció de polifenols totals, en un estudi d'intervenció, es van associar negativament amb la pressió arterial sistòlica i diastòlica, en una població mediterrània d'avançada edat. Per tant, una intervenció dietètica dirigides a incrementar la ingesta d'aliments rics en polifenols, podria ser eficient en la prevenció i el tractament de la hipertensió, unit a una disminució la pressió arterial, per tal de reduir el seu risc cardiovascular. / "The polyphenols present in food as functional components in the prevention and possible treatment of hypertension". TEXT:Hypertension is a major cardiovascular risk factors, being the most important problem of public health and the leading cause of death and disability in developed countries. The first step to prevent hypertension is to follow a healthy diet as the Mediterranean and improving lifestyle. The main objective of this study was to develop and validate the methodology for the analysis of total polyphenols (TP) in urine samples to evaluate if the TP in urine are correlated with polyphenol intake, to be considered as a marker of intake of these compounds, and its correlation with hypertension and systolic and diastolic blood pressure in patients at high cardiovascular risk.We have developed a sensitive, specific, rapid and simple assay for quantification of polyphenols in a large number of spot urine samples. This method is cheaper and environmentally friendly by using less reactive than previous methods. It was performed a prospective randomized crossover trial and one cross-sectional study with 60 volunteers from the PREDIMED trial. These studies found positive associations between TP excreted in spot urine samples and consumption of TP, and with total fruits and vegetables intake.We evaluated the effect of consumption of polyphenols in arterial hypertension in 589 patients at high cardiovascular risk, within the PREDIMED study. In individuals in the highest quartile of excretion of TP, the risk of hypertension decreased by 36% compared with the lowest quartile. The TP intake assessed by excretion in urine was negatively associated with levels of systolic and diastolic blood pressure. In the sub-intervention study (1139 participants), participants were assigned to a low-fat diet (n=379) or two Mediterranean-style diet. The Mediterranean diet supplemented with nuts (n=366) or virgin olive oil (n=394) were positively correlated with TP content excreted. Statistically significant increases in the excretion of TP were negatively associated with systolic and diastolic blood pressure after the Mediterranean diet supplemented. Therefore, a dietary intervention aimed at increasing the intake of foods rich in polyphenols, may be efficient in the prevention and treatment of hypertension, coupled with a decrease in blood pressure, to reduce their cardiovascular risk.

Se investiga la presencia de larvas de anisákidos por los métodos de disección y digestión en 1960 especímenes de pescado fresco capturados durante diferentes periodos en la zona pesquera de Tarragona (España), al noroeste del mar Mediterráneo.Las ocho especies sometidas a estudio son sardinas (Sardina pilchardus) (160 ejemplares), boquerones (Engraulis encrasiocholus) (153 ejemplares), bacaladillas (Micromesistius poutassou) (166 ejemplares), merluzas (Merluccius merluccius) (267 ejemplares), brótolas (Phycis blennoides) (123 ejemplares), fanecas (Trisopterus minutus capelanus) (84 ejemplares), caballas (Scomber scombrus) (456 ejemplares) y jureles (Trachurus trachurus) (155 ejemplares).No se hallan larvas en sardinas ni en boquerones. La presencia de anisákidos se detecta en bacaladilla con prevalencias entre 18,7% y 28,4% según el periodo, merluza (14,2%-19%), caballa (9,5%-18,5%) y en menor proporción en brótola (4,7%-8,4%), jurel (7,1%) y faneca (1.2%). La intensidad media de infección más elevada corresponde a las caballas con 6,3 larvas y a las brótolas con 5, mientras que el resto de especies, presentan entre 1 y 3,3 larvas.Las localizaciones preferentes de las larvas de anisákidos en el pescado son sobre todo la cavidad pertoneal, el hígado (principalmente en merluza y bacaladilla) y la serosa digestiva (caballa, jurel y brótola). Se presentan en mucha menor proporción en la musculatura.El género Anisakis es el más común y frecuente identificado mientras que los géneros Contracaecum e Hysterothylacium se observaron en porcentajes menores. Además, el género Hysterothylacium es el único que se presenta en brótolas y fanecas.Se confirma que en algunas especies de pescado estudiadas (merluza), la presencia de anisákidos varía proporcionalmente con la edad del pez. La edad se deduce mediante las variables de la longitud y del peso.En algunas especies de pescado (bacaladilla y caballa) también se aprecian fluctuaciones debidas a factores temporales a lo largo de los periodos en los que se realiza el estudio.

El objetivo general de la Tesis doctoral es evaluar el color y la estabilidad lipídica de carne de pollo y yema de huevo tratadas por alta presión con el fin de garantizar su calidad sanitaria y su conservación en el tiempo.El trabajo se estructura en cuatro experimentos. Los tres primeros tratan sobre carne y el último sobre yema. Las variables estudiadas son: tratamientos de presión (300, 500 y 900 MPa), condiciones de vacío o de aire ambiente, tiempo de almacenamiento, acción mecánica intensa, pH, pro-oxidantes y antioxidantes. Las técnicas analíticas aplicadas son: test del TBA, microextracción en fase sólida (SPME), cuantificación de hidroperóxidos, análisis de compuestos de oxidación mediante absorción ultravioleta, determinación del perfil de ácidos grasos y medida de las coordenadas de color. Los métodos empleados para cuantificar TBARS (test del TBA) y hexanal (SPME) en pechuga produjeron resultados correlacionados. Las dos técnicas son válidas para evaluar la oxidación lipídica. El procedimiento seguido para medir hidroperóxidos en yema se debe ajustar para obtener valores representativos y la cuantificación de compuestos de oxidación mediante absorción ultravioleta no resulta útil.Los resultados indican que las dos materias primas evaluadas se diferencian visualmente de las no tratadas tras la aplicación de alta presión o calor. En la carne, los cambios de color provocados por la presurización son más intensos que los causados por la cocción convencional mientras que en la yema ocurre lo contrario.El tratamiento a 500 MPa es significativamente menos prooxidante que la cocción convencional en carne de pollo conservada al vacío en refrigeración. Sin embargo, la integridad de la estructura celular es un factor esencial para prevenir la oxidación de carne al ser tratada por alta presión, pues si ésta se daña intensamente antes del tratamiento, aumenta su susceptibilidad a la oxidación lipídica. El cloruro sódico es más prooxidante en carne presurizada que en carne cocida. Cuando se dan estos dos factores prooxidantes, la magnitud de presión aplicada se correlaciona positivamente con la producción de compuestos secundarios de oxidación.Los lípidos de la yema a su pH nativo no se alteran tras la aplicación de alta presión ni tras 9 días de almacenamiento en refrigeración en contacto con el aire. La acidificación de la yema favorece la producción de TBARS y a pH 3 se diferencian los efectos de diferentes magnitudes de presión.El EDTA es el antioxidante más eficaz en carne y yema. Otros quelantes de metales, como fosfatos o albumen de huevo, también muestran una acción protectora dependiente de la dosis de manera que se intuye una importante acción de los metales libres en el proceso de oxidación lipídica. De los extractos de plantas, el de romero alarga la fase de inducción de oxidación en carne presurizada pero no muestra efecto antioxidante en carne cocida a la dosis aplicada (400ppm), y el de acerola no actúa en ningún caso.De todo esto se extrae que la formulación del alimento y los procesos a los que se somete hasta el consumo determinan su estabilidad lipídica. Así, en la industria, se deberá monitorizar el proceso global para poder minimizar la oxidación lipídica de los productos avícolas tratados por alta presión. / The aim of this thesis is to evaluate the colour and lipid stability of chicken meat and hen eggs treated by high pressure, in order to guarantee its sanitary quality and preservation throughout chilled storage time.The work is divided into four experiments. The three first studies deal with meat and the last one with yolk. The variables studied were: pressure (300, 500 and 900 MPa) and heat (80º and 90º C) treatments, vacuum and atmosphere conditions, storage time, intense mechanical action, pH, pro-oxidants and antioxidants. Different analytical procedures were carried out: TBA test, solid phase micro-extraction (SPME), hydroperoxide quantification, oxidative compounds quantification by UV absorption, determination of the fatty acid profile, and measurement of colour coordinates.The methods employed to quantify TBARS (TBA test) and hexanal (SPME) in breast meat produced correlated results. Both techniques are valid to evaluate lipid oxidation. The procedure used to measure hydroperoxides in yolk has to be adjusted to obtain representative values, while the quantification of oxidation compounds by UV absorption was not useful at all.The results indicate that treated samples are visually different from raw samples once pressure or heat has been applied. In meat, more intense colour changes occurred after pressurization than after heat treatment, while in yolk it was the opposite.Pressure treatment at 500 MPa is significantly less pro-oxidant than conventional heat treatment on chilled and vacuum packed chicken meat. However, cell structure integrity is a key factor in preventing pressurized meat oxidation. If it is intensely damaged before the treatment, the sensitivity towards lipid oxidation increases. Sodium chloride has a greater pro-oxidant effect in pressurized meat than in cooked meat. When these two pro-oxidant factors occur at once, the pressure magnitude applied correlates positively with the generation of secondary oxidation compounds.Egg yolk lipids at their native pH do not oxidize after high pressure application, even after 9 days of chilled storage in contact with air. Yolk acidification promotes TBARS generation, and at a pH of 3 it is possible to differentiate the effect of the different pressure magnitudes.EDTA is the most effective antioxidant in meat and yolk. Other metal chelators, such as phosphates or egg albumen, showed a dose-dependant protective action. Thus it can be assumed that free metals play an important role in the lipid oxidation reaction. Among the plant extracts employed, rosemary extract enlarges the oxidation induction phase in pressurized meat, but when the meat was cooked it did not show any antioxidant activity at the assayed dose (400 ppm). Acerola extract did not have an antioxidant effect.From the above, it is seen that poultry lipid stability is determined by food formulation and the subsequent processes that are applied to it until its consumption. Therefore, the industry will have to monitor the global process to minimize lipid oxidation of pressurized poultry products.

Para avanzar en el estudio de la concentración espacial de cultivos, se ha elegido el caso de la manzana, la pera y el melocotón en Lleida, desde 1962 a 2000. La evolución de ese fenómeno se ha estudiado mediante técnicas de equilibrio espacial y análisis shift share, encontrándose una pauta espacial de comportamiento distinta entre la manzana y la pera por una parte y el melocotón por otro.En el caso de las técnicas shift share se ha modelado el efecto diferencial como el resultado de un juego de suma nula, y suponiendo que las transferencias de efectos son más probables hacia las regiones más cercanas, se ha avanzado una explicación de las transferencias de superficie que se produjeron entre 1962 y 2000.La diferencia encontrada en el distinto comportamiento espacial de esos cultivos se ha atribuido a la susceptibilidad de cada cultivo para ser conservado frigoríficamente. Se ha desarrollado un modelo que relaciona los incrementos de la capacidad en la industria frigorífica y de la superficie. / In order to move forward in spatial crop concentration, we have chosen apple, pear and peach in Lleida, from 1962 to year 2000. We have supposed that agglomeration causes are similar in these crops, due to production technology and their surfaces. The believed crops' agglomeration in Lleida has been explained by an income classification. Evolution of this phenomenon has been studied by spatial equilibrium methods and shift-share analysis, and we have found that there exists a spatial behaviour guide which is different between apple and pear and peach on the other hand. In shift-share analysis differential effect has been modelled as null sum game, and supposing that interchange of effects is more probable between near regions, we have advanced one explanation about surfaces trade off.Crops have showed different spatial behaviours. These differences have been attributed to their aptitude for being preserved in cold-storage. A model has been developed in order to relate cold increases with surface increases in Lleida.

Las superficies que entran en contacto con alimentos, tanto a nivel de industrias alimentarias como en los hogares, son una de las principales vías de contaminación, ya que son colonizadas por microorganismos patógenos capaces de formar biofilms, convirtiéndose en reservorios que pueden estar implicados en contaminaciones cruzadas. En este sentido, se hace necesario aplicar tratamientos a las superficies que entran en contacto con alimentos, ya sea de forma química, física o enzimática, para disminuir la adherencia, colonización o el crecimiento de microorganismos patógenos asegurando, de este modo, las características de los productos elaborados dentro de un plan de aseguramiento de la calidad. La incorporación de agentes biocidas, dentro de matrices poliméricas, es uno de los métodos más empleados para lograr inhibir o eliminar microorganismos patógenos y la posible formación de biofilms. En este estudio, en primera estancia, se evaluaron superficies duras de poliéster tratadas con agentes biocidas metálicos (nanopartículas de plata y nanopartículas de zinc) a diferentes concentraciones, para determinar su efectividad antimicrobiana, ensayadas con Sthapylococcus aureus y Escherichia coli. Como resultado se obtuvo una mayor eficacia de las superficies tratadas con nanopartículas de plata y un incremento en dicha eficacia, al mezclar los dos agentes metálicos. En un segundo trabajo se evalúo la efectividad antifúngica y antibacteriana, como también su actividad en el tiempo (durabilidad), de superficies de caucho flexible y caucho rígido tratadas con agentes biocidas metálicos, con diferente composición, y en estado libre como encapsulado. Se ensayaron con Aspergillus niger, Paecilomyces variotti, Chaetomyum globosum y Gliocadium virens; como con Sthapylococcus aureus y Escherichia coli. Los resultados obtenidos demostraron que los agentes biocidas en estado encapsulado son efectivos y su acción a través del tiempo se mantiene, mientras que los otros biocidas van perdiendo su efectividad en forma gradual. En tercera estancia se evalúo la formación de biofilms y la eficacia biocida de superficies duras de poliéster tratadas con diferentes concentraciones de nanopartículas de plata, ensayadas con Listeria monocytogenes. Como resultado obtuvimos que las superficies tratadas disminuyen la posibilidad de formación de biofilms, al igual que disminuyen el crecimiento bacteriano. / Surfaces in contact with food, both in food industries and houses, are one of the main causes of contamination. This is because they may be colonized by pathogenic microorganisms capable of forming biofilms, and may become reservoirs that can be involved in crosscontamination. Therefore, it is necessary to treat surfaces in contact with food. The treatment can be chemical, physical or enzymatic, and may reduce the adhesion, colonization or growth of pathogens. In this way, it would be possible to assure the characteristics of products made under a plan of quality assurance. The use of biocidal agents incorporated within polymer matrices, is one of the most common methods for inhibition or elimination of pathogenic microorganisms and, in consequence, the possible formation of biofilms. In this study, hard surfaces treated with metallic polyester biocides (silver nanoparticles and zinc nanoparticles) at different concentrations were evaluated for antimicrobial effectiveness, tested with Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Results revealed higher efficacy in surfaces treated with silver and even better when the two metallic components are mixed. A second goal of the study was to evaluate antifungal and antibacterial effectiveness, as well as their activity over time (durability), in flexible rubber surfaces and rigid rubber surfaces that had been treated previously with metallic biocides of different composition. At the same time, the free state and the encapsulation state were compared. They were tested with Aspergillus niger, Paecilomyces variotti, Chaetomyum globosum and Gliocadium virens, as well as with Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The results showed that biocides are effective in the encapsulated state and that action is maintained over time, while the other biocides lose their effectiveness gradually. Finally, formation of biofilms and the biocidal efficacy of polyester hard surfaces treated with various concentrations of silver nanoparticles tested with Listeria monocytogenes was evaluated. In conclusion, treating surfaces decreases the formation of biofilms and diminishes bacterial growth.

Aquest treball està centrat en l’estudi de la producció de proteïnes recombinants en cultius semi-­‐continus d’alta densitat cel·∙lular utilitzant E.coli. Particularment, l’objectiu és el desenvolupament d’un model que sigui capaç de predir l’evolució amb el temps de la producció de l’Aldolasa Ramnulosa-­‐1-­‐Fosfat (RhuA). Primer, s’ha dut a terme un estudi a nivell qualitatiu i quantitatiu de les variables que juguen un paper fonamental en la producció de proteïna. Aquest estudi ha permès l’avaluació de l’impacte en la producció de proteïna (tant en unitats de massa com activitat) de les principals variables experimentals (la concentració d’inductor i biomassa en el moment d’inducció i la velocitat específica de creixement). La Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) permet la determinació de les condicions òptimes de cultiu per tal de maximitzar la producció, a la vegada que permet la determinació de les condicions de treball més adequades. Segon, s’ha desenvolupat, calibrat i validat un model de transport d’IPTG des del medi de cultiu a l’interior cel·∙lular. Aquest model aportarà un estudi més profund del sistema d’inducció. Està dividit en dues etapes: a) amb la utilització d’una soca deficient en lactosa permeases (les proteïnes responsables del transport específic de lactosa -­‐i IPTG) s’han pogut determinar els mecanismes de transport no específics; b) la contribució al transport de les proteïnes específiques s’ha afegit als mecanismes no específics. S’ha demostrat que el model és capaç de predir, no només l’evolució de la concentració d’inductor per a la soca model, sinó que ho és també per a tres soques diferents. Tercer, s’ha presentat un model acoblat (partint de tres diferents models: creixement cel·∙lular, transport d’IPTG i producció de proteïna). El model de producció de proteïna usa com a variables d’entrada les evolucions temporals de les variables dels altres dos models. La velocitat de producció de proteïna es pot relacionar amb la quantitat d’inductor unit al repressor. L’equilibri d’unió depèn de la concentració intracel·∙lular d’inductor, que és calculada mitjançant el model de transport d’IPTG. Per altra banda, el model de creixement cel·∙lular és capaç de predir l’evolució amb el temps de la concentració de biomassa i de volum total en el bioreactor, des del principi de l’etapa discontinua. Per últim, el model de producció de proteïna, juntament amb el de transport d’inductor, es pot estendre a la producció d’altres proteïnes recombinants (Fructosa-­‐6-­‐ Fosfat Aldolasa i ω-­‐Transaminasa, usant diferents sistemes d’expressió. Per a fer-­‐ho, és necessari identificar els paràmetres que son dependents del sistema d’expressió i estimar-­‐ne els valors. S’ha comprovat que el model és capaç de predir, acceptablement, l’evolució amb el temps de la producció de les noves proteïnes. En resum, aquest treball aporta un nou model que contribueix a la predicció de la producció de proteïnes recombinants usant diferents sistemes d’expressió en E.coli. / The present work is focused on the study of recombinant protein production in high-­‐ cell density fed-­‐batch cultures of E.coli. In particular, the development of a model capable to predict Rhamnulose-­‐1-­‐Phosphate Aldolase (RhuA) production is the objective. Firstly, a qualitative and quantitative study about the variables involved in protein production has been made. This study has permitted the evaluation of the impact of the main experimental variables (inducer and biomass concentration at induction and the specific growth rate) on protein production (in mass and activity units). Using a Response Surface Methodology (RSM), that is a statistical methodology, it can be determined the optimal experimental conditions that conduce to a maximum in protein production, and set the operating working conditions. Secondly, because a deeper study about the importance of IPTG in inducible E.coli systems is needed, a model describing inducer uptake has been developed, calibrated and validated. IPTG uptake model has been developed in two steps: a) using a lacY deficient strain, non-­‐specific transport mechanisms have been modeled; b) in addition to non-­‐specific transport mechanisms, lactose permeases (specific transporting proteins for lactose –and IPTG) contribution has been added. It has been demonstrated that the model is capable to predict IPTG depletion from culture medium, not only for the model strain, but also for three different strains. Thirdly, a coupled model, composed by three different ones (biomass growth, IPTG uptake and protein production) has been proposed. In this case, a new protein production model has been presented, using as inputs the time evolution of the variables involved in the other two models. Protein production rate (expressed in mass) can be related to the amount of inducer bound to the repressor. The binding equilibrium depends on the intracellular concentration of IPTG along time, which is an output of the IPTG uptake model. Otherwise, biomass growth model is able to predict biomass concentration and the total volume into the bioreactor from the beginning of the batch phase. Finally, the protein production model, coupled with the IPTG uptake model, has been extended to the production of different proteins (Fructose-­‐6-­‐Phosphate Aldolase and ω-­‐Transaminase) using different expression systems. In this case, the expression system’s dependent parameters have been identified, and the model has demonstrated that, estimating those parameters is also capable to predict, properly, the protein production along time. To sum up, this work presents a new model, which contributes to the prediction of protein production in different inducible E.coli expression systems.