Les huiles essentielles et les arômes des plantes constituent un réel potentiel pour l’industrie dans le but de substituer aux composés synthétiques ayant des effets néfastes sur la santé et l’environnement. Afin de contribuer aux principes de la chimie verte, cette étude porte sur l’éco-extraction et la valorisation des extraits naturels des plantes et le développement d’une nouvelle technologie «verte» pour l’extraction des composés aromatiques naturels. La première partie de ce manuscrit mets en évidence les propriétés biologiques des huiles essentielles et des arômes et l’importance de leurs applications dans différents domaines surtout le domaine agroalimentaire. Dans la deuxième partie, les études sur les propriétés biologiques des huiles essentielles des plantes des Alliacées montrent leurs bonnes activités antioxydantes et antimicrobiennes. Ces résultats encourageants ont permis dans la troisième partie de valoriser les sous-produits d’oignon issus de la turbo hydrodistillation et qui sont considérés normalement comme déchets. La technique offre une bonne extraction des composés phénoliques et des flavonoïdes utilisant l’eau comme solvant naturel. La quatrième et la dernière partie de ce travail s’est orientée vers l’optimisation et le développement d’une technologie « verte» utilisant les ultrasons et l’huile de tournesol comme solvant naturel pour l’extraction des composés aromatiques du thym. Cette nouvelle approche écologique permet l’extraction des absolues dépourvues de cire et des résidus de solvants pétroliers, contenant la teneur la plus élevée en thymol et exerçant la plus forte activité antioxydante. / Plant essential oils and aromas are a real potential for the industry to substitute the synthetic compounds that might have harmful effects on the human health and the environment. In order to contribute to the green chemistry principles, this study focuses on the “eco-extraction” and valorization of natural plant extracts and the development of a new «green» technology for the extraction of aromatic compounds. The first part of this manuscript highlights the biological properties of the essential oils and aromas and the importance of their applications in various sectors especially in the food industry. In the second part, studies on the biological properties of the essential oils from plants of the Alliaceae family show their good antioxidant and antimicrobial activities. These encouraging results have allowed in the third part to evaluate the onion by-products resulting from the turbo hydrodistillation, which are normally considered as waste. The technique offers a good extraction of flavonoids and phenols using water as natural solvent. The fourth and final part of this work deals with the optimization and the development of a «green» technology using ultrasound and sunflower oil as a natural solvent for the extraction of aromatic compounds from thyme. This new ecological approach allows the extraction of absolutes free from waxes and petroleum solvent residues, having the highest content in thymol and exerting the strongest antioxidant activity.

This thesis is an anthropological exploration of the first legal Canadian Grow Cup (3 years after legalization (October 17, 2018)). It takes a sensory anthropology approach to 'knowing' from practical activity. This approach acknowledges that senses/sensing do not belong to one category, instead, "our sensory perception is inextricable from the cultural categories that we use to give meaning to sensory experiences in social and material interactions" (Pink 2015, 7). Taking this approach aims to address the current legal framework that reduces cannabis to its molecular compounds. The methodological approach is centred around an apprenticeship with an experienced home grower, whom I met online and who agreed to guide me throughout my participation in the grow cup. The organization of the thesis follows my movements through the apprenticeship situated both online and in my mentor's garden in West Ottawa, Ontario. Having to abide by winning criteria based on THC and Terpene metrics, this thesis offers arguments and critique of the current conjoint legal/ public health/ industry framework. The latter framework is in line with mainstream pharmacology, which advocates the need to use purified substances as they are considered more specific and safe. However, I critique this approach of 'knowing' cannabis through the cannabis cup as the "effects" and quality of whole derived cannabis products are quantified and standardized based on a percentage number associated with two out of 100+ molecular compounds. This creates a new phenomenon, shaping cultivation practices focused on single molecule percentage numbers. Therefore, I ask how does a skilled home grower know/sense cannabis, and how does the contest criteria constrain (or not) the home grower's ways of knowing/ sensing cannabis? Answering these questions aims to understand the sensorial ways of knowing cannabis. As such, this thesis does not deal with standardization or metrics directly. Instead, attention is oriented towards what escapes the contest-winning criteria and standardization, my curiosity resting in ways of 'knowing' directly from what is evoked through practical activity.

[ES] El mercado actual del vino tinto demanda vinos de gran potencia visual, elevada concentración aromática y que no resulten excesivamente astringentes ni amargos. Asimismo, el consumidor final demanda cada vez más vinos que se desarrollen en una viticultura más orgánica que garantice la sostenibilidad del cultivo. Para cumplir con estas expectativas, se está limitando la utilización de compuestos químicos en el viñedo, sustituyéndolos por otros naturales con menor impacto medioambiental, y se están utilizando en bodega técnicas como la maceración prefermentativa, que contribuye a la extracción de antocianos y aromas, o la microoxigenación, que permite estabilizar los compuestos polifenólicos en un tiempo reducido. El color de los vinos depende de su concentración en antocianos, pero también la forma y el estado en que éstos se encuentren en el vino, que depende de diferentes factores, siendo uno de ellos el fenómeno de la copigmentación como paso anterior a la polimerización y estabilización. Además, el oxígeno juega un papel crucial en la evolución del color, así como en la oxidación de los polifenoles y en la formación de complejos más estables. El aroma también es muy importante en los vinos, ya que es uno de los primeros aspectos que percibimos. Por ello, es de gran importancia la utilización de técnicas de vinificación que permitan extraer el mayor potencial aromático de los precursores que se encuentran en las uvas. Para conseguir incrementar la calidad de los vinos tintos elaborados con la variedad Monastrell, estableciendo una metodología de elaboración que permita mejorar la concentración polifenólica y aromática de estos vinos, se ha estudiado el efecto de la aplicación en la uva, 10 días antes de la vendimia, de sustancias copigmentantes, tales como, extractos vegetales (romero, trigo sarraceno y té verde) y copigmentos puros (ácido cafeico, rutina y catequina). Asimismo, los copigmentos puros también se aplicaron a la entrada en bodega. Se ensayaron dos técnicas enológicas diferentes: la vinificación tradicional y la maceración prefermentativa en frío (6-8ºC), seguida de vinificación tradicional. Por último, una vez concluida la fermentación maloláctica, los vinos obtenidos fueron sometidos a una adición controlada de acetaldehído durante 45 días, seguido de un proceso de conservación en botella de 12 meses. Los resultados mostraron que los tratamientos con copigmentos, especialmente con extractos vegetales ricos en copigmentos, incrementaron la concentración de antocianos polimerizados y totales, y de compuestos aromáticos favorables para la calidad, destacando el extracto de romero por su acción directa sobre el color de los vinos de Monastrell. Utilizar la maceración prefermentativa en la elaboración de los vinos procedentes de tratamientos de copigmentación, ha permitido incrementar la concentración de polifenoles totales y taninos condensados, así como la de ésteres y acetatos. La microoxigenación, mediante la aplicación de acetaldehído durante la conservación de los vinos tratados previamente con copigmentos, dio lugar a un incremento del porcentaje de antocianos polimerizados, de la concentración de antocianos, de taninos condensados y de polifenoles totales, no afectando a la composición aromática de los vinos. Por todo ello, se puede establecer que la combinación de tratamientos de copigmentación en el campo, especialmente con extractos vegetales, de maceración prefermentativa durante la elaboración, y de microoxigenación durante la conservación, permite elaborar vinos de Monastrell con un color más estable, mayor concentración de compuestos polifenólicos, y mayor concentración de ésteres y acetatos, compuestos relacionados con aromas positivos florales, frutales y especiados. / [CA] El mercat actual del vi negre demana vins de gran potència visual, elevada concentració aromàtica i que no siguen excessivament astringents ni amargs. Així mateix, el consumidor final demana cada vegada més vins que es desenvolupen en una viticultura més orgànica que garanteisca la sostenibilitat del cultiu. Per complir amb aquestes expectatives, s'està limitant la utilització de compostos químics a la vinya, substituint-los per altres naturals amb menor impacte mediambiental, i s'estan utilitzant al celler tècniques com la maceració prefermentativa, que contribueix a l'extracció d'antocians i aromes, o la microoxigenació, que permet estabilitzar els compostos polifenòlics en un temps reduït. El color dels vins depèn de la seua concentració en antocians, però també en la forma i l'estat en que aquests es troben en el vi, que depèn de diferents factors, siguent un d'ells el fenòmen de la copigmentació com pas anterior a la polimerització i l'estabilització. A més a més, l'oxígen juga un paper crucial en l'evolució del color, així com en l'oxidació dels polifenols i en la formació dels complexos més estables. L'aroma també és molt important en els vins, ja que és un dels primers aspectes que percebem. Per això, és de gran importància la utilització de tècniques de vinificació que permeten extraure el major potencial aromàtic dels precursors que es troben al raïm. Per aconseguir augmentar la qualitat dels vins negres elaborats amb la varietat Monastrell, establint una metodologia d'elaboració que permeta millorar la concentració polifenòlica i aromàtica d'aquests vins, s'ha estudiat l'efecte de l'aplicació en el raïm, 10 dies abans de la verema, de substàncies copigmentants, com ara, extractes vegetals (romer, blat negre i te verd) i copigments purs (àcid cafeic, rutina i catequina). Així mateix, els copigments purs també es van aplicar a l'entrada al celler. Es van assajar dos tècniques enològiques diferents: la vinificació tradicional i la maceració prefermentativa en fred (6-8ºC), seguida de vinificació tradicional. Finalment, una vegada conclosa la fermentació malolàctica, els vins obtinguts van ser sotmesos a una addició controlada d'acetaldehid durant 45 dies, seguit d'un procés de conservació en ampolla de 12 mesos. Els resultats van mostrar que els tractaments amb copigments, especialment amb extractes vegetals rics en copigments, van augmentar la concentració d'antocians polimeritzats i totals, i de compostos aromàtics favorables per a la qualitat, destacant l'extracte de romer per la seua acció directa sobre el color dels vins de Monastrell. Utilitzar la maceració prefermentativa en l'elaboració dels vins procedents de tractaments de copigmentació, ha permès augmentar la concentració de polifenols totals i tanins condensats, així com la d'èsters i acetats. La microoxigenació, mitjançant l'aplicació d'acetaldehid durant la conservació dels vins tractats prèviament amb copigments, va donar lloc a un augment del percentatge d'antocians polimeritzats, de la concentració d'antocians, de tanins condensats i de polifenols totals, no afectant a la composició aromàtica dels vins. Per tot això, es pot establir que la combinació de tractaments de copigmentació en el camp, especialment amb extractes vegetals de maceració prefermentativa durant l'elaboració, i de microoxigenació durant la conservació, permet elaborar vins de Monastrell amb un color més estable, més concentració de compostos polifenòlics, i major concentració d'èsters i acetats, compostos relacionats amb aromes positus florals, fruitals i especiats. / [EN] The current red wine market demands wines with high visual power, great aromatic concentration and that are not excessively astringent or bitter. Furthermore, the final consumer increasingly demands developed wines in a more organic viticulture in order to ensure the sustainability of the crop. To meet these expectations, the use of chemical compounds in the vineyard is being limited, replacing them by another natural ones with less environmental impact, and techniques such as pre-fermentation maceration are being used in the winery, which contributes to the extraction of anthocyanins and aromas, or micro-oxygenation, that allows polyphenolic compounds to be stabilized in a reduced time. The colour of wines depends on their concentration in anthocyanins, but also the form and state in which they are found in the wine, which depends on several factors, one of them being the phenomenon of copigmentation as a previous step to polymerization and stabilization. In addition, the oxygen has a crucial role in colour's evolution, as well as, in the oxidation of polyphenols and in the formation of more stable complexes. Aroma is also very important in wines, due to the fact that is one of the first aspects that we perceive. For this reason, the use of vinification techniques that allow extracting the greatest aromatic potential of the precursors found in the grapes, is of great importance. In order to increase the quality of red wines made with the Monastrell variety, establishing a production methodology that allows improving the polyphenolic and aromatic concentration of these wines, the effect of the application on the grape, 10 days before harvest, has been studied, of copigmenting substances such as plant extracts (rosemary, buckwheat and green tea) and pure copigments (caffeic acid, rutin and catechin). Likewise, pure copigments were also applied in the cellar entrance. Two different enological techniques were tested: traditional vinification and cold pre-fermentation maceration (6-8ºC), followed by traditional vinification. Finally, once the malolactic fermentation was concluded, the wines obtained were subjected to a controlled addition of acetaldehyde for 45 days, followed by a 12-month bottle preservation process. The results showed that treatments with copigments, especially with plant extracts rich in copigments, increased the concentration of polymerized and total anthocyanins, and aromatic compounds favorable for quality, highlighting rosemary extract for its direct action on the colour of wines of Monastrell. Using pre-fermentation maceration in the production of wines from copigmentation treatments has made it possible to increase the concentration of total polyphenols and condensed tannins, as well as that of esters and acetates. Micro-oxygenation through the application of acetaldehyde during the conservation of wines previously treated with copigments gave rise to an increase in the percentage of polymerized anthocyanins, in the concentration of anthocyanins, in condensed tannins and in total polyphenols, without affecting the aromatic composition of the wines. For all of these reasons, it can be established that the combination of copigmentation treatments in the field, particularly with plant extracts, pre-fermentation maceration during production and micro-oxygenation during storage, allows the production of Monastrell wines with a more stable colour, higher concentration of polyphenolics, and higher concentration of esters and acetates, compounds related to positive floral, fruity and spicy aromas. / Anaya Martínez, JA. (2022). Efecto de la aplicación de copigmentos vegetales sobre la composición fenólica y aromática de vinos tintos de Monastrell elaborados con diferentes técnicas de vinificación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185126

La presente tesis estudia el desarrollo de tecnologías de separación y recuperación de aromas. Se busca obtener dos clases distintas de productos, concentrados aromáticos y bebidas parcialmente desalcoholizadas. En ambos productos se requiere una alta calidad aromática.Distintos casos de estudio se han seleccionado:i) La separación concentración del 2,4-decadienoato de etilo, aroma impacto de la pera, y ii) la separación-concentración del trans-2-hexen-1-ol, aroma impacto de los arándanos. En ambos casos, se tratan corrientes acuosas de la etapa de concentración de zumos en la indsutria. Para el estudio de la separación /concentración del aroma de pera se aplica adsorción en Carbón Activo Granular y Destilación con Membranas a Vacío, y para el aroma del arándano se selecciona la Pervaporación. Para todos estos casos se analiza el rendimiento del proceso y se desarrolla el modelo matemático obteniéndose sus principales parámetros de transporte.iii) La reducción del contenido de etanol en vino mediante Destilación Osmótica. Se ha desarrollado el modelo matemático que describe el transporte del etanol y los compuestos aromáticos. La validación del modelo y el análisis sensorial se llevaron a cabo mediante vino real. / The thesis document deals with the development of technologies for the separation and recovery of aromatic compounds. Two different kind of products are sought, aroma concentrates from fruit juices and partially de-alcoholised beverages. On both products high aromatic quality is required.Several cases of study have been selected: i) The separation of separation-concentration of ethyl E-2, Z-4-decadienoato, pear impact aroma compound, and ii) separation-concentration of E-2-hexen-1-ol, bilberries impact aroma compound. In both cases, aqueous streams to be treated in the industry would come from the juice concentration stage. The study of the separation and concentration of the pear aroma compound was made by using Adsorption onto Granular Activated Carbon and Vacuum Membrane Distillation, and for the bilberry aroma compound, Pervaporation was selected. For all of these cases of study, the performance analysis and mathematical modeling have been performed and the main transport parameters.iii) The reduction of the alcohol content of wine by Osmotic Distillation. A mathematical model describing both the ethanol and aroma compounds transport was developed. Model validation and sensorial analysis on real wine were made.

La preocupación por las cuestiones ambientales ha hecho que en los últimos años surja todo un enfoque dentro de la química, denominado Química Sostenible que tiene como objetivo prevenir o minimizar la contaminación desde su origen, tanto a escala industrial como en los laboratorios de investigación. En este aspecto, el campo de la catálisis y sobre todo de la catálisis heterogénea puede contribuir en gran medida ya que permite tanto el manejo cómodo y seguro de la reacción como una fácil separación, recuperación y posible regeneración del catalizador, además de la ausencia de vertidos contaminantes con el consiguiente respecto al medio ambiente. En esta tesis doctoral se han descrito las posibilidades ofrecidas por distintos catalizadores heterogéneos para la obtención de productos de Química Fina en el campo de los aromas y fragancias, de la industria alimentaria y farmaceútica. Se ha detallado la síntesis de los siguientes productos con alto valor añadido usando métodos alternativos empleando catalizadores heterogéneos: - Se han logrado sintetizar moléculas interesantes desde el punto de vista industrial como el aróma a melón y la ?-Decalactona que es un importante Sn-Beta/H2O2, que produce únicamente aguacomo subproducto - También se han empleado sólidos con carácter básico, en lugar de disoluciones de hidróxido sódico, para llevar a cabo la reacción de transesterificación entre ésteres metílicos de ácidos grasos y polietilenglicoles, evitando así los problemas derivados del empleo de catalizadores homogéneos como son la corrosión de reactores, la necesidad de neutralizar el catalizador y la imposibilidad de poder ser reutilizado - Se ha planteado una nueva ruta sintética para la producción de Nabumetona, fármaco con actividad antiinflamatoria no esteroideo, combinando dos reacciones en un proceso de cascada: condensación aldólica-hidrogenación, empleando catalizadores trifuncionales - Por último, se ha logrado también la síntesis del aroma de frambuesa, impo / Mifsud Grau, M. (2007). Química sostenible. Empleo de catalizadores heterogéneos para la obtención de productos de alto valor añadido: fármacos, aromas y surfactantes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1821