Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Se estudiaron los parámetros empleados para elaborar una harina de bagazo de uva (HBU) tinta y blanca, se variaron las condiciones en cada proceso con el fin de maximizar sus propiedades funcionales (capacidad antioxidante y fibra dietaria) y poder incorporarla a alimentos de consumo humano. Para esto se realizó un secado de los bagazos a tres temperaturas (40°, 60° y 80°C) hasta una humedad menor al 8%, se determinó que el tiempo de secado era inversamente proporcional a la temperatura en ambos bagazos. Se seleccionó la temperatura de 60°C como la mejor para los bagazos, considerando los criterios de selección y mediante análisis realizados de antioxidantes y fibra dietaria. Posteriormente se realizó una molienda de los bagazos secados a 60°C y un tamizado, de donde se obtuvieron tres tamaños de partícula para ambas HBU (< 500 μm, < 500 - > 300 μm y < 300 μm). La HBU blanca obtuvo un mejor rendimiento en el tamizado en general. El tamaño de partícula menor a 500 μm fue escogido como el mejor para ambas HBU. Se determinó que las propiedades antioxidantes y la fibra dietaria fueron mayores en la HBU tinta. Del análisis proximal, se determinó que la HBU blanca presenta un mayor contenido energético, pero la HBU tinta es más completa en los otros aspectos nutricionales. Se realizó un estudio de estabilidad en el tiempo a ambas harinas finales escogidas para conocer el comportamiento de sus propiedades antioxidantes, las muestras fueron almacenadas durante seis semanas a 4° y 45°C y además se realizaron análisis microbiológicos al inicio y final del estudio. En la HBU tinta se encontró que la muestra a 4°C aumento su capacidad antioxidante debido a la liberación de compuestos antioxidantes en condiciones de refrigeración, en cambio a 45°C no hubo variación con respecto a la inicial. Los polifenoles y antocianinas no presentaron diferencias a 4° y 45°C con respecto a la muestra inicial. En la HBU blanca se encontró que las muestras a 4° y 45°C aumentaron su capacidad antioxidante y su cantidad de polifenoles totales con respecto a la inicial. De los análisis microbiológicos se determinó que ambas HBU estaban dentro de los límites establecidos por el RSA. / The parameters used to produce red and white grape bagasse flour (GBF) were studied, varying the conditions in each process in order to maximize their functional properties (antioxidant capacity and dietary fiber) and to incorporate it into food for human consumption. For this, the grape bagasse was dried at three temperatures (40°, 60° and 80°C) to reach a moisture content less than 8%, observing that the drying time was inversely proportional to the temperature in both grape bagasses. The temperature of 60°C was selected for the drying of both grape bagasses, considering the selection criteria and through analyses of antioxidants and dietary fiber. Subsequently the grape seeds dried at 60°C, were ground and sieve, obtaining three particle sizes for both GBF (< 500 microns, < 500 - > 300 microns and < 300 microns). In general the white GBF obtained a best sieving yield. The particle size less than 500 microns was chosen as the best for both GBF. The antioxidant and dietary fiber were higher in the red GBF. The proximate analysis indicated that white GBF has higher energy content, but the red GBF is more complete in the other nutritional aspects. A stability study was carried out with both final flours in order to determine the behavior of its antioxidant properties, with the samples stored during six weeks at 4° and 45°C. Microbiological analyses were also performed at the beginning and end of the study. In the red GBF the sample at 4°C increased its antioxidant capacity due to the release of antioxidant compounds under refrigeration, whereas at 45°C there was no variation compared with the initial one. Polyphenols and anthocyanins were not different at 4° and 45°C compared with the initial sample. In the white GBF the samples at 4° and 45°C increased its antioxidant capacity and also the amount of total polyphenols compared with the initial one. From the microbiological analyzes it was determined that both GSF were within the limits set by the Chilean Food Health Regulations

Memoria para optar al título de Ingeniera en Alimentos / Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta diciembre de 2015, en el Portal de Tesis Electrónicas / En los últimos años ha aumentado la demanda de alimentos saludables, es por esto que ha aumentado el interés por elaborar alimentos que ejerzan efectos beneficiosos para la salud, es decir, alimentos funcionales. El objetivo de esta memoria fue desarrollar pan con incorporación de harina de bagazo de uva, con el fin de transformar este alimento altamente consumido en un alimento funcional con un importante aporte de fibra y antioxidantes, y que además sea aceptado por los consumidores. Se desarrollaron dos tipos de pan: marraqueta con harina de bagazo de uva de vendimia de vinos blancos (HBUb) y hallulla con harina de bagazo de uva de vendimia de vinos tintos (HBUt). Se elaboraron siete formulaciones para cada tipo de pan, con 8, 10, 12, 15, 20, 22, 25% de HBU en base a la cantidad de harina total. Se eligió la mejor de estas formulaciones para cada tipo de pan mediante un test sensorial de calidad de 7 puntos con un panel entrenado de 12 personas, y luego con 50 consumidores habituales de alimentos saludables. A la formulación escogida de cada tipo de pan se le realizó análisis químicos para la determinación de fibra, polifenoles totales, capacidad antioxidante y acidez. De acuerdo al test de valoración de calidad, evaluado por el panel entrenado, las dos formulaciones de pan tipo marraqueta mejor evaluadas fueron las con 12 y 20% de HBUb, y las de pan tipo hallulla fueron las con 8 y 12% de HBUt. La formulación de marraqueta con mayor aceptabilidad por parte de los consumidores fue la con 12% de HBUb, además un 70% de los consumidores la prefirió por tener un sabor y textura más agradable que la formulación con 20% de HBUb. La hallulla con mayor aceptabilidad fue la con 8% de HBUt, y fue preferida por un 80% de los consumidores, por tener un sabor más agradable y ser menos ácida que la formulación con 12% HBUt. La cantidad de fibra dietética total del pan marraqueta con 12% de HBUb fue de 6,8 g por porción de consumo (100 g) y la del pan hallulla con 8% de HBUt fue de 4,2 g por porción de consumo (65 g aprox.), ambos fueron catalogados como productos con buena fuente de fibra. La cantidad de polifenoles totales y capacidad antioxidante de ambos fueron mayores a los de panes del mercado. Además, ambos presentaron un porcentaje de acidez de 0,17%, encontrándose dentro del límite establecido por el RSA (0,25%) / The higher demand for healthy food in the last years has increased the interest in developing food that exert beneficial health effects, namely, functional food. The purpose of this study was to develop bread with incorporation of wine grape pomace flour, in order to transform this highly consumed food into functional food with a significant amount of fibre and antioxidants, also with good consumer acceptance. Two types of bread were developed: marraqueta with white wine grape pomace flour (wGPF) and hallulla with red wine grape pomace flour (rGPF). Seven formulations were prepared for each type of bread, with 8, 10, 12, 15, 20, 22, 25% of GPF based on the amount of total flour. The best formulation for each type of bread was chosen by a sensory quality scoring test on a 7-point-scale, with a trained panel of 12 persons, and then with 50 regular consumers of healthy food. Chemical analysis for the determination of fibre, total amount of polyphenols, antioxidant capacity and acidity were performed to the chosen formulation. According to the quality test, assessed by the trained panel, the best two evaluated formulations of marraqueta bread were the ones with 12 y 20% of wGPF, and of hallulla bread the ones with 8 y 12% of rGPF. The marraqueta formulation with higher acceptability was the one with 12% of wGPF, besides a 70% of the consumers preferred it for having more pleasant flavor and texture than the formulation with 20% of wGPF. The hallulla formulation with higher consumer acceptability was the one with 8% of rGPF and was preferred by an 80% of the consumers for having a more pleasant flavor and for having less acid taste than the formulation with 12% of rGPF. The amount of total dietary fibre of the marraqueta bread with 12% of wGPF was 6.8 g per serving (100 g), and of the hallulla bread with 8% of rGPF was 4.2 g per serving (65 g approx.), both of them were catalogued as products with good source of fibre. The total amount of polyphenols and antioxidant capacity of both breads were higher than the ones of commercial breads. Besides, both of them presented 0.17% of acidity, being within the limit established on the Chilean Food Health Regulation (0.25%)

En este trabajo, se diseñó y probó a escala piloto un medio de cultivo a base de bagazo de manzana como sustrato para la producción industrial de biomasa de levaduras de vino nativas Patagónicas convencionales y no convencionales. El bagazo de manzana se caracterizó fisicoquímicamente y su potencial utilidad como componente de un medio de cultivo completo para la producción de biomasa de levadura se evaluó en primer lugar utilizando diseños experimentales factoriales. La influencia de la composición del medio sobre los parámetros de crecimiento de las levaduras vínicas autóctonas de la Patagonia, se analizó mediante diseños Plackett-Burman y compuesto central con metodología de superficie de respuesta, comparando en cada ensayo el bagazo de manzana con la melaza de caña, el sustrato comúnmente utilizado para la propagación de biomasa. Se formuló la composición del medio de cultivo y se validaron los modelos. Seguidamente, la composición del medio de cultivo se optimizó en cultivos por lote a escala piloto (20 L) ajustándose la fuente nitrogenada, el pH y la temperatura hasta obtener una conversión óptima del sustrato en producto, en función del tiempo de fermentación. La calidad microbiológica de la biomasa obtenida se evaluó mediante métodos convencionales y sus propiedades tecnológicas se analizaron a escala industrial mediante vinificaciones guiadas utilizando la biomasa húmeda obtenida y dos iniciadores comerciales como controles. La cinética de la fermentación, seguida por evolución de la densidad del mosto, fue óptima y capacidad de implantación de las cepas, evaluada mediante recuento de viables en un medio completo y discriminación de las cepas por ADNm RFLP utilizando la endonucleasa Hinf I, resultó del 100 %. Los vinos fueron analizados química y sensorialmente y sometidos a una prueba de preferencia del consumidor con resultados estadísticamente significativos y favorables. Finalmente, se realizó un estudio de factibilidad técnica y económica del proyecto de producción de levadura seca activa (LSA) teniendo en cuenta las necesidades regionales, obteniéndose resultados favorables. Los resultados permiten concluir que el bagazo de manzana constituye un sustrato ventajoso para la propagación de levaduras enológicas, en particular las Crabtree positivas como Saccharomyces cerevisiae, tanto desde un punto de vista nutricional, tecnológico como económico. Importancia e impacto del estudio: Este trabajo propone transformar un material alternativo rico en carbono, generosamente disponible en la región de la Patagonia y generado como desecho industrial, en un recursos energéticos sostenible, económicamente rentable y amigable con el medio ambiente destinado a la producción de insumos alimenticios que involucren levaduras. Adicionalmente el proyecto agregará valor a la producción vitivinícola local y permitirá la sustitución de insumos importados. / A culture medium based on apple bagasse was designed and tested as a substrate for biomass production of conventional and unconventional Patagonian native wine yeasts. The physicochemical characterization of the apple bagasse/waste was carried out and its potential utility as a constituent of a complete culture medium for the production of yeast biomass was firstly analysed using the experimental statistical designs. Growth parameters of conventional and non-conventional Patagonian wine yeasts were analysed with Plackett–Burman designs and response surface methodology, comparing in each assay the apple bagasse substrate with the commonly used substrate for biomass development, cane molasses. The composition of the culture medium was formulated and models were validated. After this, culture medium composition was optimized at pilot scale (20 L) in batch cultures where nitrogen source, pH and process temperature were adjusting in order to obtain optimal substrate conversion into product. The biomass microbiological quality was evaluated by conventional methods and its technological properties were assayed at industrial scale through guided vinifications using wet biomass and two commercial starters as controls. The kinetics of alcoholic fermentation were followed by density and implantation of the strains by counting viable cells on agar plate agar and molecular analysis using ADNm RFLP and Hinf I endonuclease. The wines were chemically analyzed and their oenological quality was evaluated using a consumer preference test with statistically favorable results for them. Finally, the technical and economic feasibility study of a project on active dry yeast production attending regional needs was performed. The results allow to conclude that apple bagasse constitutes an advantageous substrate for the propagation of enological yeasts from a nutritional, technological and economic point of view. Significance and Impact of the Study: This work propose to transform an alternate carbon-rich material, generously available in Patagonia region, originally generated as fruit industrial waste, into a source of sustainable, economically profitable, and environmentally friendly energy resource for the food supplies production that involving yeasts. The project allows also to improve the local wine industry as well as imported products substitution.

La presente investigación tiene como fin utilizar residuos agroindustriales en conjunto con Cal, para estabilizar la subrasante pobre de una carretera no pavimentada. Se estudió la influencia de la Ceniza de Bagazo de Caña de Azúcar (CBCA) en conjunto con la Cal para la mejora de las propiedades mecánicas de un suelo arcilloso de baja plasticidad y perteneciente al subgrupo A-6 (8), según AASHTO. Los ensayos que se realizaron fueron, la compactación AASHTO estándar y CBR, para comparar la muestra natural de suelo con las proporciones globales de 5%, 15% y 25% de Material Estabilizante aplicada a esta en estado seco. Así mismo, estas proporciones contienen 4 combinaciones parciales de 100% CBCA; 75%CBCA + 25%Cal; 50%CBCA + 50%Cal; y 100%Cal. Entre los resultados más destacables se tuvieron las mejoras del suelo en características de compactación y CBR, reduciendo la incidencia de la Cal en un 50%. La proporción de material estabilizante que presenta la mejora eficiente e inmediata se obtiene con el 5% de Material Estabilizante respecto a la masa seca de arcilla; con una combinación parcial de 50% de Cal y 50% de CBCA, aumentando el CBR en un 110.81% respecto a la del suelo natural. / The aim of this research work is to use agroindustry’s wastes in conjunction with Lime to stabilize the poor subgrade of an unpaved road. The influence of Sugarcane Bagasse Ash (SCBA) in conjunction with Lime was studied in order to improve the mechanical properties of a low plasticity clayey soil belonging to subgroup A-6 (8), according to AASHTO. The tests that were carried out were the AASHTO standard compaction and CBR, to compare the natural soil sample with the global proportions of 5%, 15% and 25% of Stabilizing Material applied to it in the dry state. Likewise, these proportions contain 4 partial combinations of 100% SCBA; 75% SCBA + 25% Lime; 50% SCBA + 50% Lime; and 100% Lime. Among the most noteworthy results were soil improvements in compaction and CBR characteristics, reducing the incidence of Lime by 50%. The proportion of stabilizing material that presents the immediate and efficient improvement is obtained with 5% Stabilizing Material with respect to the dry mass of clay; with a partial combination of 50% Cal and 50% CBCA, increasing the CBR by 110.81% compared to natural soil’s CBR. / Trabajo de investigación

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / En nuestro país, existe un aumento de la prevalencia de obesidad y enfermedades asociadas lo que lleva a la industria de alimentos a desarrollar productos más saludables de consumo masivo con el fin de mejorar la salud de la población. En el proceso de elaboración del vino se estima que aproximadamente el 20% del peso total de la uva se pierde como residuo, el cual es rico en antioxidantes y fibra. El objetivo de este estudio fue elaborar y caracterizar una pasta funcional con adición de harina de bagazo de uva tinto que cumpla con la legislación y normas vigentes, como también con las exigencias de los consumidores, permitiendo innovar dentro de la industria de las pastas y mejorar la salud de la población al aumentar el aporte de antioxidantes y fibra. Para maximizar la adición de harina de bagazo de uva tinto (HBU tinto) a la pasta, se incorporó carbonato de calcio, como regulador de acidez. Además, fue necesario la adición de gluten para mejorar las características de la masa y fibra de avena para complementar la fibra entregada por la sémola de trigo y HBU tinto permitiendo que el producto sea alto en fibra. . La formulación final contiene un 93,25% de sémola de trigo, 2,5% de HBU tinto, 2,0% de gluten de trigo, 1,25% de fibra de avena y un 1,0% de CaCO3. El producto final contiene un 7,54% de fibra, por lo que puede ser declarado como un producto alto en fibra, el aporte energético es de 343 kcal/100 g y respecto a la capacidad antioxidante, la pasta cocida presenta 518,4 μmoles Trolox Equivalente lo cual corresponde al 10% de cantidad diaria, recomendada por la FDA. La formulación desarrollada fue evaluada a través de un estudio con consumidores, siendo el atributo mejor evaluado el sabor con un agrado sobre 70% y el peor evaluado la apariencia del producto cocido con un 59%. En base a las respuestas espontáneas de agrado y desagrado parece necesario probar otro formato de pasta, como un fideo corto, o mejorar la apariencia agregando algún colorante natural que permita asociar el producto con la uva y/o el vino tinto. La intención de compra fue altamente favorable, ya que el 80% de los encuestados compraría el producto. La firmeza del producto fue de 93,01+7,99 g-fuerza, lo cual es semejante a una pasta sin adición de HBU. Esto permite inferir que en el proceso industrial se comportará de manera adecuada. En cuanto al análisis microbiológico se comprobó que la pasta cumple con los requisitos establecidos por el Reglamento Sanitario de los Alimentos. En conclusión, es factible elaborar una pasta funcional con adición de 2,5% de harina de bagazo de uva tinto, siendo esta harina un componente activo que aporta fibra y antioxidantes. / In our country, there is an increased prevalence of obesity and associated diseases leading the food industry to develop healthier massive consumption products with the purpose of improve the health of the population. In the winemaking process approximately 20% of the total weight of the grape is lost as a residue which is rich in antioxidants and fiber. The aim of this study was to develop and characterize a functional pasta with addition of red grape bagasse flour that complies with legislation and regulations, as well as the demands of consumers, allowing innovate within the industry of pasta and improve health of the population increasing the supply of antioxidants and fiber. To maximize the addition of red grape bagasse flour (GBF red) to the pasta, calcium carbonate was incorporated, as an acidity regulator. Furthermore, it was necessary the addition of gluten to improve the characteristics of the dough and oat fiber to supplement fiber delivered by the wheat semolina and red GBF allowing the product to be high in fiber. The final formulation contains 93.25% wheat semolina, 2.5% red GBF, 2.0% wheat gluten, 1.25% oat fiber and 1.0% CaCO3. The final product contains 7.54% of fiber, which can be stated as a high-fiber product, the energy contribution is 343 kcal/100 g. Regarding the antioxidants capacity, the cooked pasta has 518.4 μmol Trolox Equivalent, corresponding to 10% of daily amount intake by the FDA. The developed formulation was assessed through a consumer study, being the best evaluated attribute the flavor with an acceptance on 70% and the worst evaluated the appearance of the cooked product with 59%. Based on spontaneous liking and disliking responses, it seems necessary to try another pasta format, such as a short noodle, or improve appearance by adding some natural colorant that may associate the product with grape and/or red wine. Purchase intention was highly favorable, because 80% of respondents would buy the product. The firmness of the product was 93.01+7.99 g-force, which is similar to pasta without adding GBF. It can be inferred that it will be suitable for the manufacturing process. Regarding the microbiological analysis, the pasta meets the requirements of the Food Sanitary Regulations. In conclusion, it is feasible to develop functional pasta with addition of 2.5% of red grape bagasse flour, being this flour an active component which provides fiber and antioxidants / Fondef

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis plantea distintas estrategias para el diseño de alimentos a partir del aprovechamiento del bagazo que se genera como subproducto en la industria de elaboración de zumos de frutos rojos. De este modo, se puede aportar un valor añadido al subproducto, al mismo tiempo que se desarrollan alimentos capaces de cubrir las necesidades y exigencias nutritivas que demanda el consumidor actual. Uno de los aspectos más interesantes que tiene el uso de estos subproductos, es su alto contenido en polifenoles y fibra, de gran importancia en la industria alimentaria por su efecto en las propiedades de los alimentos y sobre la salud. Se realizó un primer estudio para conocer el efecto de la sustitución de grasa en bizcochos por diferentes tipos de fibra: soluble, insoluble y una mezcla de ambas. En este trabajo se observó que las características texturales, estructurales y sensoriales se vieron afectadas con la incorporación de fibra, principalmente en el caso de la fibra insoluble. Por todo esto, se establecieron dos estrategias de mejora. Por una parte, se incorporaron diferentes impulsores químicos en combinación con bicarbonato (normal o encapsulado) en bizcochos formulados con bagazo y se caracterizaron desde un punto de vista físico químico, estructural y sensorial. Por otra parte, se estudió cómo afecta a la textura, estructura y a la digestibilidad in vitro del almidón la sustitución parcial de harina de trigo por harina extrusionada en magdalenas formuladas con bagazo. En ambos estudios se obtuvieron resultados satisfactorios en cuanto a la mejora de las propiedades del producto. Además de las estrategias de mejora en productos horneados, se decidió incorporar bagazo en matrices lácteas para desarrollar nuevas formulaciones de batidos. Se estudió el efecto de un tratamiento no térmico, las altas presiones hidrostáticas, sobre el contenido fenólico y la capacidad antioxidante de los batidos, y sobre la capacidad antimicrobiana de los fenoles presentes en el bagazo. Se observó que la mayor retención de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante con la mínima supervivencia microbiológica se obtuvo para las presiones y tiempos más altos (500 MPa durante 10 min) en los batidos con las concentraciones más altas de bagazo estudiadas (10%). Por último, se llevó a cabo un estudio con sistemas modelo para conocer las interacciones que tienen los polifenoles, cuando forman parte del bagazo o cuando se encuentran en forma de extracto, con los principales macronutrientes de los alimentos y sus efectos sobre la bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos tras la digestión in vitro. La bioaccesibilidad de los polifenoles cuando se incorporaron en los sistemas modelo en forma de bagazo aumentó en comparación con cuando se adicionaron como extracto. Por otro lado, los sistemas modelo formulados con bagazo y un solo nutriente, presentaron una mayor bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos que cuando se encontraron todos los nutrientes en el sistema modelo. / [CAT] La present tesi planteja diferents estratègies per al disseny d'aliments a partir de l'aprofitament del bagàs que es genera com a subproducte en la indústria d'elaboració de sucs de fruits rojos. D'aquesta manera, es pot aportar un valor afegit al subproducte, al mateix temps que es desenvolupen aliments capaços de cobrir les necessitats i exigències nutritives que demanda el consumidor actual. Un dels aspectes més interessants que té l'ús d'aquests subproductes, és el seu alt contingut en polifenols i fibra, de gran importància en la indústria alimentària pel seu efecte en les propietats dels aliments i sobre la salut. Es va realitzar un primer estudi per a conéixer l'efecte de la substitució de greix en bescuits per diferents tipus de fibra: soluble, insoluble i una mescla d'ambdues. En aquest treball es va observar que les característiques texturals, estructurals i sensorials es van veure afectades amb la incorporació de fibra, principalment en el cas de la fibra insoluble. Per tot això, es van establir dues estratègies de millora. D'una banda, es van incorporar diferents impulsors químics en combinació amb bicarbonat (normal o encapsulat) en bescuits formulats amb bagàs i es van caracteritzar des d'un punt de vista físic químic, estructural i sensorial. D'altra banda, es va estudiar com afecta a la textura, estructura i a la digestibilitat in vitro del midó la substitució parcial de farina de blat per farina extrusionada en magdalenes formulades amb bagàs. En tots dos estudis es van obtindre resultats satisfactoris quant a la millora de les propietats del producte. A més de les estratègies de millora en productes enfornats, es va decidir incorporar bagàs en matrius làcties per a desenvolupar noves formulacions de batuts. Es va estudiar l'efecte d'un tractament no tèrmic, les altes pressions hidroestàtiques, sobre el contingut fenòlic i la capacitat antioxidant dels batuts, i sobre la capacitat antimicrobiana dels fenols presents en el bagàs. Es va observar que la major retenció de compostos fenòlics i capacitat antioxidant amb la mínima supervivència microbiològica es va obtindre per a les pressions i temps més alts (500 MPa durant 10 min) en els batuts amb les concentracions més altes de bagàs estudiades (10%). Finalment, es va dur a terme un estudi amb sistemes model per a conéixer les interaccions que tenen els polifenols, quan formen part del bagàs o quan es troben en forma d'extracte, amb els principals macronutrients dels aliments i els seus efectes sobre la bioaccessibilitat dels compostos fenòlics després de la digestió in vitro. La bioaccessibilitat dels polifenols quan es van incorporar en els sistemes model en forma de bagàs va augmentar en comparació amb quan es van addicionar com a extracte. D'altra banda, els sistemes model formulats amb bagàs i un sol nutrient, van presentar una major bioaccessibilitat dels compostos fenòlics que quan es van trobar tots els nutrients en el sistema model. / [EN] This thesis proposes different strategies for the design of foods based on the use of pomace generated as a by-product in the berry juice processing industry. In this way, it is possible to add value to the by-product while developing foods capable of meeting the needs and nutritional requirements demanded by today's consumers. One of the most interesting aspects of the use of these by-products is their high content of polyphenols and fiber, of great importance in the food industry due to their effect on food properties and health. A first study was carried out to determine the effect of replacing fat in sponge cakes with different types of fiber: soluble, insoluble and a mixture of both. In this work it was observed that the textural, structural and sensory characteristics were affected by the incorporation of fiber, mainly in the case of insoluble fiber. For all these reasons, two improvement strategies were determined. On the one hand, different chemical leavenings agents were incorporated in combination with bicarbonate (normal or encapsulated) in sponge cakes formulated with pomace and characterized from a physical-chemical, structural and sensory point of view. On the other hand, it was studied how the partial substitution of wheat flour by extruded flour in pomace-formulated muffins affects texture, structure and in vitro starch digestibility. In both studies satisfactory results were obtained in terms of improved product properties. In addition to the improvement strategies in baked products, it was decided to incorporate pomace in dairy matrices to develop new milkshake formulations. The effect of a non-thermal treatment, such as high hydrostatic pressures, on the phenolic content and antioxidant capacity of the milkshakes, and on the antimicrobial capacity of the phenols present in pomace was studied. It was observed that the highest retention of phenolic compounds and antioxidant capacity with the lowest microbiological survival was obtained for the highest pressures and times (500 MPa for 10 min) in the milkshakes with the highest pomace concentrations studied (10%). Finally, a study was carried out with model systems to learn about the interactions that polyphenols have when they are part of the pomace or when they are in extract form, with the main macronutrients of food and their effects on the bioaccessibility of phenolic compounds after in vitro digestion. The bioaccessibility of polyphenols increased when it is incorporated into the model systems as pomace compared to when it is added as extract. On the other hand, model systems formulated with pomace and a single nutrient presented higher bioaccessibility of phenolic compounds than when all nutrients were found in the model system. / The authors are grateful to Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-Spain) for financial support through the BERRYPOM. Adding value to processing waste: innovative ways to incorporate fibers from berry pomace in baked and extruded cereal-based foods project included in the ERA-NET-SUSFOOD program, to Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities through project AGL2017-86840-C2-2-R, and to FEDER funds from EU. / Díez Sánchez, E. (2021). Aprovechamiento de subproductos de zumos de frutos rojos para el diseño de alimentos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172372 / Compendio

La tierra es uno de los materiales de construcción más antiguos que ha sido utilizado de diferentes maneras para proporcionar construcciones sociales, económicas y ambientales. La realidad en nuestro país no es ajena y se refleja en la cantidad de viviendas de tierra en las zonas rurales de la costa y sierra. No obstante, al evaluar su comportamiento frente a los fenómenos climáticos se ha constatado que estas viviendas han sufrido grandes estragos al estar expuestas a intensas lluvias, perdiendo su capacidad portante. Este escenario es una oportunidad para que nuevas investigaciones desarrollen técnicas alternativas con tierra. Entre ellas, la presente investigación aborda a los bloques de tierra comprimida (BTC), una versión moderna del adobe, estabilizados químicamente con cemento y fibras de bagazo de caña de azúcar. Para validar y comparar su comportamiento, se fabricaron los BTC y fueron sometidos a pruebas físicas y mecánicas en estado seco y saturado, además de ser evaluadas económicamente. La dosis de 4% de cemento y 0.75% de fibra de bagazo de caña tuvo el mejor desempeño de resistencia a la compresión y flexión en estado seco (2.31 y 0.66 Mpa respectivamente) como también en estado saturado (1.65 y 0.41 Mpa respectivamente), además de tener daños leves y una menor absorción de agua en las pruebas físicas. Por otro lado, se descubrió que al aumentar la cantidad de fibra a 1% en la mezcla suelo-cemento el comportamiento mecánico del BTC se mantenía estable y en algunos casos tiende a disminuir su resistencia, es decir que el porcentaje de fibra más óptimo en términos mecánicos y físicos para el BTC es de 0.75%. / Earth is one of the oldest building materials that has been used in different ways to provide social, economic and environmental constructions. The reality in our country is no different and is reflected in the number of earthen houses in the rural areas of the coast and highlands. However, when evaluating their behavior in the face of climatic phenomena, it has been found that these dwellings have suffered great damage when exposed to heavy rains, losing their load-bearing capacity. This scenario is an opportunity for new research to develop alternative earth techniques. Among them, the present research addresses compressed earth blocks (CEB), a modern version of adobe, chemically stabilized with cement and sugar cane bagasse fibers. To validate and compare their performance, BTCs were manufactured and subjected to physical and mechanical tests in dry and saturated states, as well as being economically evaluated. The dose of 4% cement and 0.75% bagasse fiber had the best compressive and flexural strength performance in dry state (2.31 and 0.66 Mpa respectively) as well as in saturated state (1.65 and 0.41 Mpa respectively), in addition to having slight damage and lower water absorption in the physical tests. On the other hand, it was found that by increasing the amount of fiber to 1% in the soil-cement mixture, the mechanical behavior of BTC remained stable and in some cases tended to decrease its strength, i.e. the most optimal percentage of fiber in mechanical and physical terms for BTC is 0.75%. / Tesis

Tesis por compendio / [ES] El mercado de bebidas vegetales está experimentando un crecimiento constante debido a la creciente demanda de productos de origen vegetal. Dentro de este mercado, la bebida de almendra, perteneciente al grupo de las oleaginosas, destaca por su alto contenido en nutrientes, compuestos fenólicos y sus propiedades antioxidantes. Por otra parte, la generación masiva de residuos y subproductos por parte de la industria alimentaria representa uno de los mayores desafíos a nivel global. De acuerdo con la Comisión Europea, aproximadamente se desperdicia un 13% de la producción alimentaria mundial, equivalente a 366 millones de toneladas dentro de la Unión Europea. La industria alimentaria ha estado trabajando en la implementación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) adoptados por las Naciones Unidas en 2015, con especial atención en el ODS 12, que promueve la producción responsable y sostenible. Este objetivo busca prevenir el desperdicio de alimentos, revalorizar residuos y promover la economía circular como parte de la Agenda 2030. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis fue estudiar las posibilidades de revalorización del subproducto resultante del proceso de obtención de la bebida vegetal de almendra. Determinar las propiedades fisicoquímicas, tecnológicas y funcionales de la materia prima. Evaluar el efecto de la deshidratación (secado con aire caliente y liofilización) sobre las propiedades fisicoquímicas, el contenido de componentes bioactivos, su bioaccesibilidad y su influencia sobre la microbiota. Finalmente, se consideró la posibilidad de obtener un producto deshidratado con probióticos. La consecución de este objetivo se abordó desde tres enfoques que se presentan en tres capítulos en los que se ha estructurado el apartado de resultados. En el primer capítulo se evaluó el impacto del secado por aire caliente a 60 °C y 70 °C y de la liofilización, sobre las propiedades tecno-funcionales del bagazo de almendra. Se analizaron las curvas de secado y las isotermas de sorción. Luego, se evaluó el efecto del almacenamiento a temperatura ambiente y en condiciones aceleradas de los polvos obtenidos por ambos métodos de secado; durante 6 meses, se monitoreó el crecimiento microbiológico, la acidez, el índice de peróxidos, la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles. Finalmente, se evaluó la idoneidad del polvo de bagazo de almendra como sustituto en la elaboración de productos de panadería, concretamente galletas. Tanto el secado por aire caliente como la liofilización resultaron ser operaciones adecuadas para estabilizar el bagazo de almendra. Ambos métodos de secado, combinados con un triturado adecuado, proporcionaron polvos con propiedades favorables para su uso en la industria alimentaria. En relación con la actividad antirradical, no se presentaron diferencias significativas entre las muestras deshidratadas, si bien el contenido en fenoles totales fue mayor en las muestras liofilizadas. En cuanto al almacenamiento durante 6 meses, al finalizar dicho periodo se observó un aumento en la capacidad antirradical, así como en el contenido de fenoles totales, especialmente notable en las muestras secadas por aire caliente y sometidas a almacenamiento acelerado. Los valores de acidez e índice de peróxido aumentaron considerablemente durante el almacenamiento acelerado, posiblemente debido a la descomposición de los ácidos grasos. Finalmente, se evaluó la idoneidad del polvo de bagazo de almendra como ingrediente sustitutivo en la elaboración de productos de panadería. Los resultados mostraron la idoneidad del subproducto para ser utilizado como sustituto de la harina de trigo en la elaboración de galletas ya que proporcionó un producto de textura adecuada con mayor contenido en fibra y componentes con capacidad antirradical. / [CA] El mercat de begudes vegetals està experimentant un creixement constant a causa de la demanda creixent de productes d'origen vegetal. Dins aquest mercat, la beguda d'ametlla, pertanyent al grup de les oleaginoses, destaca pel seu alt contingut en nutrients, compostos fenòlics i propietats antioxidants. D'altra banda, la generació massiva de residus i subproductes per part de la indústria alimentària representa un dels desafiaments més grans a nivell global. D'acord amb la Comissió Europea, aproximadament es desaprofita un 13% de la producció alimentària mundial, equivalent a 366 milions de tones dins de la Unió Europea. La indústria alimentària ha estat treballant en la implementació dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS) adoptats per les Nacions Unides el 2015, amb especial atenció a l'ODS 12, que promou la producció responsable i sostenible. Aquest objectiu cerca prevenir el malbaratament d'aliments, revalorar residus i promoure l'economia circular com a part de l'Agenda 2030. En aquest context, l'objectiu general de la present tesi va ser estudiar les possibilitats de revaloració del subproducte resultant del procés d'obtenció de la beguda vegetal d'ametlla. Determinar les propietats fisicoquímiques, tecnològiques i funcionals de la matèria primera. Avaluar l'efecte de la deshidratació (assecat amb aire calent i liofilització) sobre les propietats fisicoquímiques, el contingut de components bioactius, la bioaccessibilitat i la influència sobre la microbiota. Finalment, es va considerar la possibilitat d'obtenir un producte deshidratat amb probiòtics. La consecució d'aquest objectiu es va abordar des de tres enfocaments que es presenten en tres capítols en el que s'ha estructurat l'apartat de resultats. En el primer capítol es va avaluar l'impacte de l'assecat per aire calent a 60 °C i 70 °C, i de la liofilització, sobre les propietats tecno-funcionals del bagàs d'ametlla. Es van analitzar les corbes d'assecat i les isotermes de sorció. Després, es va avaluar l'efecte de l'emmagatzematge a temperatura ambient i en condicions accelerades de les pols obtingudes pels dos mètodes d'assecat; durant 6 mesos, es va monitoritzar el creixement microbiològic, l'acidesa, l'índex de peròxids, la capacitat antioxidant i el contingut de polifenols. Finalment, es va avaluar la idoneïtat de la pols de bagàs d'ametlla com a substitut en l'elaboració de productes enfornats, concretament galetes. Tant l'assecat per aire calent com la liofilització van resultar ser operacions adequades per estabilitzar el bagàs d'ametlla. Ambdós mètodes d'assecat, combinats amb un triturat adequat, van proporcionar pols amb propietats favorables per al seu ús a la indústria alimentària. En relació amb l'activitat antirradical, no es van presentar diferències significatives entre les mostres deshidratades, si bé el contingut en fenols totals va ser més gran en les mostres liofilitzades. En relació amb l'emmagatzematge durant 6 mesos, en finalitzar aquest període es va observar un augment en la capacitat antirradical, així com en el contingut de fenols totals, especialment notable a les mostres assecades per aire calent i sotmeses a emmagatzematge accelerat. Els valors d'acidesa i índex de peròxid van augmentar considerablement durant l'emmagatzematge accelerat, possiblement degut a la descomposició dels àcids grassos. Finalment, es va avaluar la idoneïtat de la pols de bagàs d'ametlla com a ingredient substitutiu en l'elaboració de productes enfornats. Els resultats van mostrar la idoneïtat del subproducte per ser utilitzat com a substitut de la farina de blat en l'elaboració de galetes ja que va proporcionar un producte de textura adequada amb més contingut en fibra i components amb capacitat antirradical. / [EN] The vegetable beverage market is experiencing steady growth due to the increasing demand for products of vegetable origin. Within this market, the almond beverage, which belongs to the oilseed group, stands out for its high content of nutrients, phenolic compounds and antioxidant properties. On the other hand, the massive generation of waste and by-products by the food industry represents one of the major global challenges. According to the European Commission, approximately 13% of the world's food production is wasted, equivalent to 366 million tonnes within the European Union. The food industry has been working on the implementation of the Sustainable Development Goals (SDGs) adopted by the United Nations in 2015, with a particular focus on SDG 12, which promotes responsible and sustainable production. This goal aims to prevent food waste, revalue waste and promote the circular economy as part of the 2030 Agenda. In this context, the general objective of this thesis was to study the possibilities of revaluing the by-product resulting from the process of obtaining almond plant-based beverage. To determine the physicochemical, technological and functional properties of the raw material. Evaluate the effect of dehydration (hot air drying and freeze-drying) on the physicochemical properties, the content of bioactive components, their bioaccessibility and their influence on the microbiota. Finally, the possibility of obtaining a dehydrated product with probiotics was considered. The achievement of this objective was approached through three perspectives presented in three chapters, structuring the results section accordingly. In the first chapter, the impact of hot air drying at 60 °C and 70 °C and freeze-drying on the techno-functional properties of almond bagasse was evaluated. Drying curves and sorption isotherms were analysed. Then, the effect of storage at room temperature and under accelerated conditions of the obtained powders by both drying methods was evaluated; over a period of 6 months, microbiological growth, acidity, peroxide index, antioxidant capacity, and polyphenol content were monitored. Finally, the suitability of almond bagasse powder as a substitute in the production of bakery products, specifically biscuits, was assessed. Both hot air drying and freeze drying proved to be suitable operations to stabilise almond bagasse. Both drying methods, combined with appropriate grinding, provided powders with favourable properties for use in the food industry. Regarding the antiradical activity, there were no significant differences between the dehydrated samples, although the total phenol content was higher in the freeze-dried samples. After a 6-month storage period, an increase in antiradical capacity and total phenolic content was observed, particularly noticeable in the samples dried by hot air and subjected to accelerated storage. Acidity and peroxide index values increased considerably during accelerated storage, possibly due to the decomposition of fatty acids. Finally, the suitability of almond bagasse powder as a substitute ingredient in the production of bakery products was evaluated. The results indicated its suitability as a substitute for wheat flour in the production of biscuits, providing a product with appropriate texture, increased fibre content, and components with antiradical capacity. / Duarte Serna, S. (2024). Caracterización fisicoquímica, tecnológica y funcional del residuo procedente de la obtención de la bebida vegetal de almendra. Estrategias de valorización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204146 / Compendio