El incremento de la población ha traído consigo un aumento acelerado del consumo de agua para suministro urbano e industrial, lo que produce un aumento de las aguas residuales. El crecimiento económico y las necesidades humanas, promueven el uso de diversas sustancias para la creación de productos necesarios para el ser humano, esto genera una mayor diversidad de contaminantes dentro de esta agua. Añadido a esto, la integración de nuevos y más sensibles métodos de análisis de composición del agua residual, permiten llegar a límites de detección de compuestos químicos en concentraciones traza (µg/L o ng/L). Compuestos que antiguamente no podian ser detectados y ahora llamados contaminantes emergentes (CEs) o microcontaminantes emergentes (MCEs) debido a sus bajas concentraciones. Estos compuestos generan un reto en la actualidad para la depuración de las aguas. Pues debido a la falta de información de los mismos, falta de regulación en algunos países y el posible impacto ecológico y toxicológico que puede generar, son de gran interés en la comunidad científica. A nivel mundial en las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR), la técnica más utilizada es el tratamiento biológico con lodos activos convencionales (CAS). Técnica que tiene altas eliminaciones de materia orgánica y según su configuración puede llegar a eliminar nutrientes. Pero en diferentes estudios se demuestra que, para algunos CEs, no presenta altas eliminaciones, lo cual genera puntos de vertido continuo de estos compuestos. Con el creciente interés en la mejora de la calidad de efluentes tratados, ya sea para vertido controlado sin deterioro ambiental o para su posible reutilización, los sistemas convencionales no generan los efluentes de alta calidad que a día de hoy se pretenden producir para los diferentes posibles usos. Es por esto que las normativas ambientales cada vez más estrictas y la comunidad científica interesada en mejorar las tecnologías de tratamiento de aguas residuales, promueven el estudio de diferentes tecnologías que permitan eliminar dichos compuestos y crear efluentes de alta calidad para su posible reutilización. Muchas tecnologías no presentan altas eliminaciones de CEs y las que obtienen buenos resultados son costosas de implementar en el tratamiento de agua residual urbana. Los sistemas que combinan procesos biológicos aerobios y anaerobios son de alto interés, puesto que son ambientalmente sostenibles, en especial gracias a su baja producción de fangos y bajos costes de operación y mantenimiento, y a que permiten una recuperación energética gracias al biogás producido en los procesos anaerobios. Una combinación interesante es la formada por un sistema anaeróbico (UASB) y un biorreactor de membranas (MBR). El tratamiento anaerobio se caracteriza por tener altas eliminaciones de materia orgánica y al tener una baja producción de lodos y producir biogás, que puede ser utilizado para diversos usos, lo que genera un interés económico en su implementación para el tratamiento de aguas. El sistema MBR es una combinación de dos procesos básicos, la degradación biológica y la filtración de los sólidos en suspensión y microorganismos responsables de biodegradación mediante una unidad de filtración por membrana. Este sistema ha mejorado la producción de efluentes de alta calidad, disminuyendo el coste y la necesidad de terreno frente a tratamientos convencionales seguidos de un tratamiento terciario. Por esta razón la utilización de esta tecnología está en auge creciente; no obstante, a pesar de los beneficios de la nueva tecnología, se observa que hay una condición de operación que limita este tipo de tratamiento. Se trata del ensuciamiento de la membrana, que representa un obstáculo importante para la amplia instalación y mantenimiento de los MBR. El ensuciamiento consiste en la deposición de material coloidal en suspensión en la membrana, la cual crea una capa de torta sobre la superficie de la misma, reduciendo su capacidad de filtración y obligando a realizar paradas técnicas de limpieza y mantenimiento. Cuando se implementa la electrocoagulación dentro del sistema MBR, configurando un Electro-Biorreactor de Membrana Sumergida (eMBR), se puede observar una reducción en el ensuciamiento de la membrana, ya que se producen cambios en las propiedades del licor mezcla, como el aumento del tamaño del flóculo y la reducción de sustancias poliméricas extracelulares SPE y productos microbianos solubles EPS. Asimismo, se ha visto en otras investigaciones como la electrocoagulación puede ser una tecnología que ayude a la eliminación de CEs, que con las configuraciones habituales no han sido eliminados. Esta investigación estudia la puesta en marcha y la operación de un sistema híbrido UASB + eMBR, con dos tipos de agua a tratar, agua residual sintética y agua residual de una depuradora real. La investigación con la alimentación de agua sintética se realizó en laboratorio y se consideraron dos fases. La primera de ellas sin contaminantes emergentes en el afluente, para estudiar la eliminación de materia orgánica y nutrientes y el efecto de la electrocoagulación en el ensuciamiento de la membrana, aplicando diferentes densidades de corriente de 5, 10 y 15 A/m2. En la segunda fase se introdujeron una serie de CEs seleccionados en el afluente sintético, para evaluar su reducción en el UASB y en el eMBR para las diferentes densidades de corriente aplicadas. La experimentación con agua residual real se realizó en la EDAR Monte Orgegia, donde se alimentó la planta piloto combinada con el efluente del tratamiento primario. Se utilizaron parámetros de operación similares a la experimentación con agua sintética. Se estudió la eliminación de contaminantes emergentes, materia orgánica, nutrientes y reducción del ensuciamiento de la membrana. Se aplicaron densidades de corriente más bajas que en la experimentación de laboratorio, de 2, 5 y 10 A/m2. Los parámetros de operación del sistema fueron: TRH del UASB 15 h, TRH del MBR 9 h, flujo de permeado en el MBR LMH 3±2, operación en el MBR con tiempos de permeado de 10 min y 1 min de retro­ lavado, tiempos de operación de la electrocoagulación de 5 min ON/10 min OFF. El análisis de reducción del ensuciamiento de la membrana se realiza tras la medición automática de la presión transmembrana (PTM) durante los días de operación en cada fase. Se completó el estudio con los cambios morfológicos del lodo y la concentración de EPS y SMP, junto con análisis respirométrico y observación de bioindicadores en licor mezcla. Se estudió la eficiencia en la remoción de demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno total (NT), fósforo total (PT) y en la eliminación de cuatro contaminantes emergentes seleccionados de la familia de los fármacos, que se han encontrado recalcitrantes en otras investigaciones y que son de preocupación por sus posibles efectos toxicológicos: lbuprofeno, 17α-etinilestradiol, Carbamazepina y Diclofenaco. Se evidenció que la combinación de UASB y eMBR para mejorar la calidad del efluente, es positiva. Los resultados demostraron altas eliminaciones de materia orgánica y con la implementación del sistema eMBR se incrementó la eliminación de fósforo, y de los contaminantes diclofenaco, carbamazepina y 17α-etinilestradiol. Este comportamiento se observó tanto con agua sintética como con el agua residual real. El sistema eMBR presentó un impacto positivo en relación a la eficiencia en la reducción del ensuciamiento de la membrana, debido a que la implementación de la electrocoagulación genero un cambio en las propiedades del lodo y consecuentemente en el ensuciamiento de la membrana. Las fracciones de proteínas y carbohidratos de las EPS solubles presentaron reducciones significativas respecto al MBR sin electrocoagulación. Se logró disminuir la PTM hasta un 80%, con una DC de 5 A/m2. / Proyecto CTM2016-76910-R: “Eliminación de contaminantes emergentes mediante procesos anaerobios y en serie y tratamientos complementarios: del Ministerio de Economía y Competitividad de España. Y la Generalitat Valenciana beca Santiago Grisolía ref. GRISOLIAP/2017/173.

El proceso industrial del arroz genera grandes cantidades de residuos que no poseen una ruta de disposición ambientalmente sostenible, sin embargo podría ser una fuente importante de carbono para tecnologías energéticas. En la actualidad, algunas empresas afrontan déficits energéticos, a pesar de que poseen abundantes recursos biológicos, esto realidad genera nuevas alternativas para dar un valor agregado a la materia prima, produciendo esa energía faltante a partir de biomasa, ofreciendo así autonomía energética en las industrias. La presente investigación se centra en aprovechar la cascarilla de arroz de la Piladora La Merced S.R.L. ubicada en la ciudad de Chiclayo, debido a que este residuo es incinerado, constituyendo un serio problema de contaminación ambiental. Por lo que se propone la generación de biogás a partir de la cascarilla de arroz para reducir costos energéticos en la empresa, empleando biodigestores de cúpula fija, ya que representa una opción viable a la generación de energía limpia, el cuidado del medioambiente y la disminución del efecto invernadero. A través de pronóstico de descomposición, método de factores ponderados, balance de materia y energía, método de Güerchet, software AutoCAD, herramienta costo-beneficio, fuentes bibliográficas, revisión de artículos científicos y diversos estudios; se determinó que para el año 2023 se empleará 1 105 707 kg de cascarilla de arroz en concentración de 1:5 de agua, para generar 323 827 kWh de energía para el funcionamiento de los motores del área de producción; pretendiéndose reducir así 23 288 kg CH4 equivalente a 489 053 kg CO2. Así mismo, la viabilidad del proyecto radica en el crecimiento tanto económico, social y ambiental, ya que permitirá que la empresa pueda aprovechar este residuo de manera eficiente para su propio beneficio teniendo una ganancia de 0,39 soles y recuperando la inversión en un periodo de 3 años y 24 días, reduciendo así el 100% de los costos energéticos.

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis doctoral se centró en la valorización de diferentes fuentes de biomasa marina para desarrollar materiales biopoliméricos e ingredientes destinados a la industria alimentaria. Así pues, en la primera parte de la tesis, se llevó a cabo la valorización de la biomasa de diversas especies de algas con el objetivo de identificar compuestos de interés y evaluar su potencial para la producción de materiales biopoliméricos e ingredientes alimentarios ricos en proteínas. Entre estas especies se encontraba R. okamurae, un alga parda invasora que representa una amenaza para los ecosistemas marinos. No obstante, se demostró que esta especie posee un gran potencial como fuente sostenible de compuestos bioactivos, transformando su papel de amenaza en oportunidad. La biomasa de las algas rojas también destacó por su potencial en diversas aplicaciones, incluyendo el desarrollo de materiales rentables y respetuosos con el medio ambiente obtenidos mediante de un procesado mínimo. En este contexto, la composición y la estructura de las paredes celulares de las algas desempeñaron un papel fundamental para entender cómo se comporta cada especie durante el procesado y en las propiedades de las películas resultantes. Además de la producción de materiales, también se estudiaron las algas rojas como fuente de proteínas para el consumo humano. Aunque las algas nativas presentaron una baja digestibilidad, esta mejoró mediante su procesado. No obstante, a pesar de esta mejora en la digestibilidad, el procesado podía inducir la degradación de los aminoácidos más lábiles, lo que repercutía negativamente en la calidad nutricional de las proteínas. En la segunda parte de esta tesis, se exploraron varias especies de algas rojas para extraer agar de forma más eficiente mediante métodos simplificados, y se evaluó la idoneidad de los extractos obtenidos para desarrollar materiales biopoliméricos e hidrogeles para aplicaciones alimentarias. El grado de purificación del agar tuvo un impacto significativo en las propiedades finales tanto de las películas como de los hidrogeles. En el caso de las películas, las fabricadas con agar puro presentaron propiedades superiores; sin embargo, sufrieron cambios significativos en su estructura semicristalina durante el almacenamiento. Por el contrario, las películas derivadas de extractos de agar menos purificados mostraron una mayor estabilidad en el tiempo, sugiriendo su potencial como aditivo para reducir costes y mejorar la estabilidad de las películas de agar puro. En el caso de los hidrogeles, la purificación del agar condujo a la formación de hidrogeles con una resistencia y dureza más altas. Por otro lado, el protocolo de extracción simplificado produjo fracciones de agar menos purificadas que contenían compuestos adicionales como proteínas o polifenoles. Aunque esto dio lugar a hidrogeles menos rígidos y resistentes, podrían ser de interés para la producción de hidrogeles con propiedades bioactivas. En la tercera y última parte de la tesis, se abordó la valorización de los residuos industriales generados tras la extracción de alginato, con el propósito de obtener fracciones de celulosa mediante métodos simplificados para su aplicación en la producción de materiales biopoliméricos. En este contexto, se observó que los residuos de A. esculenta y S. latissima resultaron adecuados para la extracción de fracciones celulósicas, mientras que A. nodosum podría ser más interesante para la producción de extractos ricos en fucoidano. Las fracciones de celulosa con mayor pureza generaron películas con propiedades mecánicas y aspecto visual más deseables. En cambio, las fracciones menos purificadas presentaron una mayor barrera al vapor de agua. De acuerdo con los resultados, se determinó que la simple aplicación de un tratamiento alcalino puede producir fracciones de celulosa que dan lugar a películas con un equilibrio óptimo entre propiedades funcionales y eficiencia económica y medioambiental. / [CA] Aquesta tesi doctoral es va centrar en la valorització de diferents fonts de biomassa marina para desenvolupar materials biopolimèrics i ingredients destinats a la indústria alimentària. Així doncs, en la primera part de la tesi, es va dur a terme la valorització de la biomassa de diverses espècies d'algues amb l'objectiu d'identificar compostos d'interés i avaluar el seu potencial per a la producció de materials biopolimèrics i ingredients alimentaris rics en proteïnes. Entre aquestes espècies es trobava R. okamurae, una alga marró invasora que representa una amenaça per als ecosistemes marins. No obstant això, es va demostrar que aquesta espècie posseeix un gran potencial com a font sostenible de compostos bioactius, transformant el seu paper d'amenaça en oportunitat. La biomassa de les algues roges també va destacar pel seu potencial en diverses aplicacions, incloent-hi el desenvolupament de materials rendibles i respectuosos amb el medi ambient obtinguts mitjançant d'un processament mínim. En aquest context, la composició i l'estructura de les parets cel·lulars de les algues van exercir un paper fonamental per a entendre el comportament cada espècie durant el processament i en les propietats de les pel·lícules resultants. A més, també es van estudiar les algues roges com a font de proteïnes per al consum humà. Encara que les algues natives van presentar una baixa digestibilitat, aquesta va millorar mitjançant el seu processament. No obstant això, malgrat aquesta millora en la digestibilitat, el processament podia induir la degradació dels aminoàcids més làbils, la qual cosa repercutia negativament en la qualitat nutricional de les proteïnes. En la segona part d'aquesta tesi, es van explorar diverses espècies d'algues roges per a extraure agar de forma més eficient mitjançant mètodes simplificats, i es va avaluar la idoneïtat dels extractes obtinguts per a desenvolupar materials biopolimèrics i hidrogels per a aplicacions alimentàries. El grau de purificació de l'agar va tindre un impacte significatiu en les propietats finals tant de les pel·lícules com dels hidrogels. En el cas de les pel·lícules, les fabricades amb agar pur van presentar propietats superiors; no obstant això, van patir canvis significatius en la seua estructura semicristal·lina durant l'emmagatzematge. Per contra, les pel·lícules derivades d'extractes d'agar menys purificats van mostrar una major estabilitat en el temps, suggerint el seu potencial com a additiu per a reduir costos i millorar l'estabilitat de les pel·lícules d'agar pur. En el cas dels hidrogels, la purificació de l'agar va conduir a la formació d'hidrogels amb una resistència i duresa més altes. D'altra banda, el protocol d'extracció simplificat va produir fraccions d'agar menys purificades que contenien compostos addicionals com a proteïnes o polifenols. Encara que això va donar lloc a hidrogels menys rígids i resistents, podrien ser d'interés per a la producció d'hidrogels amb propietats bioactius. En la tercera i última part de la tesi, es va abordar la valorització dels residus industrials generats després de l'extracció d'alginat, amb el propòsit d'obtindre fraccions de cel·lulosa mitjançant mètodes simplificats per a la seua aplicació en la producció de materials biopolimèrics. En aquest context, es va observar que els residus de A. esculenta i S. latissima van resultar adequats per a l'extracció de fraccions cel·lulòsiques, mentre que A. nodosum podria ser més interessant per a la producció d'extractes rics en fucoidans. Les fraccions de cel·lulosa amb major puresa van generar pel·lícules amb propietats mecàniques i aspecte visual més desitjables. En canvi , les fraccions menys purificades van presentar una major barrera al vapor d'aigua. D'acord amb els resultats, es va determinar que la simple aplicació d'un tractament alcalí pot produir fraccions de cel·lulosa que donen lloc a pel·lícules amb un equilibri òptim entre propietats funcionals i eficiència econòmica i mediambiental. / [EN] This doctoral thesis focused on the valorization of different sources of marine biomass with the main purpose of developing biopolymeric materials and ingredients for the food industry. Thus, in the first part of the thesis, the valorization of biomass from different algae species was carried out to identify compounds of interest and assess their potential to produce biopolymeric materials and protein-rich food ingredients. Among these species was Ruguloperyx okamurae, an invasive brown seaweed that poses a threat to marine ecosystems. However, this species was shown to have significant potential as a sustainable source of bioactive compounds, transforming its role as a threat into a valuable opportunity. Red seaweed biomass was also highlighted for its potential in a variety of applications, including the development of cost-effective and environmentally friendly materials for food applications obtained through minimal processing. In this context, the composition and structure of the algal cell walls played a crucial role in understanding how each species behaves during processing and in the properties of the resulting films. In addition to the production of biopolymeric materials, red seaweeds were also studied as a source of proteins for human consumption. Although native seaweeds had low digestibility, this was improved through processing. However, it is important to note that, despite the improvement in digestibility, processing could induce the degradation of more labile amino acids, having a negative impact on the nutritional quality of the proteins. In the second part of this thesis, several species of red seaweeds were explored to extract agar more efficiently by simplified methods, and the suitability of the extracts obtained to develop biopolymeric materials and hydrogels for food applications was evaluated. It could be observed that the degree of agar purification had a significant impact on the final properties of both films and hydrogels. In the case of films, those made of pure agar exhibited superior properties; however, they underwent significant changes in their semicrystalline structure during storage. In contrast, those films derived from less purified agar extracts showed greater stability over time, suggesting the potential of less purified agars as additives to reduce costs and improve the stability of pure agar films. Regarding the hydrogels, agar purification led to the formation of hydrogels with significantly higher strength and hardness. On the other hand, the simplified extraction protocol produced less purified agar fractions containing other compounds such as proteins, polyphenols, and minerals. Although this resulted in less rigid and resistant hydrogels, this feature could be advantageous for the production of hydrogels with bioactive properties. In the third and last part of the thesis, the valorization of industrial wastes generated after alginate extraction was addressed, with the purpose of obtaining cellulosic fractions by simplified methods for their application in the production of biopolymeric materials. In this context, it was observed that the residues of Alaria esculenta and Saccharina latissima were suitable for the extraction of cellulosic fractions, while Ascophyllum nodosum might be more interesting for the production of fucoidan-rich extracts. Cellulosic fractions with higher purity produced films with more desirable mechanical properties and visual appearance. Conversely, less purified fractions presented a greater barrier to water vapor. According to the results, it was determined that the simple application of an alkaline treatment could produce cellulosic fractions that resulted in films with an optimal balance between functional properties and economic and environmental efficiency in biopolymeric material production. / This work was financially supported by the “Agencia Estatal de Investigación” (PCI2018-092886 Grant) and co-funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (ERA-Net SUSFOOD2) and by the grant TED2021-129711B-I00, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by the European Union NextGenerationEU/PRTR. This work was done within the framework of a collaboration with HISPANAGAR S.L (Burgos, Spain). The research was funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities through projects PID2020-114821RB-I00, PID2020-117744RJ-I00, as well as CEX2021-001189-S, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033. The authors also acknowledge funding through project CIRCALGAE (Horizon Europe) under grant agreement 101060607. In all projects, funding from “ERDF A way of making Europe”, the “European Union” or the “European Union NextGenerationEU/PRTR” is also acknowledged. / Cebrián Lloret, V. (2024). Valorization of Marine Biomass for the Development of Biopolymeric Materials and Additives with Functional Properties [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202961 / Compendio

Argentina cuenta con una gran extensión de ambientes áridos y semiáridos, muchos bajo riego y con marcados problemas de desertificación, siendo fundamental la incorporación de materia orgánica para restaurar o mejorar las propiedades químicas, físicas y biológicas de los suelos. En estas mismas regiones coexisten agroindustrias que producen una gran cantidad de residuos que no son correctamente manejados, constituyendo fuentes de contaminación y que podrían ser reciclados dentro del proceso productivo en forma directa o tratados, tanto aeróbica (compostaje) como anaeróbicamente (biometanización). En esta tesis se complementaron determinaciones químicas básicas con espectroscopia UV-Visible e IR para mejorar la caracterización de los materiales e inferir su biodegradabilidad, se evaluó el efecto de la aplicación de materiales sin procesar y tratados, sobre el sistema suelo-planta utilizando la lechuga como cultivo indicador de fitotoxicidad y fertilidad. Se evaluó la activación de la microbiota y la dinámica de C a corto plazo, el efecto sobre las dinámicas de C, N y P y las comunidades procariotas en el mediano plazo bajo condiciones controladas y el efecto sobre las sustancias húmicas. Sin tratamientos fisicoquímicos previos complejos, y de forma rápida y económica, fue posible hacer una evaluación cualitativa de los componentes de los efluentes a través de sus grupos funcionales y de las interacciones entre solubilidad, peso molecular y complejidad estructural, por medio de ambos métodos espectroscópicos. Los residuos sin procesar presentaron una gran diversidad en el contenido y composición de la materia orgánica. Tanto la digestión anaeróbica como el compostaje generaron productos con mayor uniformidad que los materiales sin procesar y cada tratamiento le confirió características particulares a cada producto (digerido o compost). Los digeridos anaeróbicos presentaron una gran proporción de N inorgánico, y una alta relación N/P, mientras que los compost presentaron la situación inversa. Adicionalmente el incremento en los niveles de Ni producido por los digeridos se limita al aportado como N-NH4+ y no a su posterior mineralización, en contraposición a los compost donde el mayor aporte es por mineralización. Digeridos y compost podrían utilizarse en forma combinada para mejorar la sincronización entre la disponibilidad de nutrientes y la demanda de los cultivos. Adicionalmente, los digeridos contienen una fracción de C muy lábil compuesta principalmente por ácidos orgánicos de cadena corta y una fracción de C recalcitrante conformada por el material lignificado no degradado y polifenoles condensados. Al ser aplicado al suelo genera una rápida activación de la microbiota seguida de una rápida estabilización, generando inmovilización de C, sin modificar la abundancia de las comunidades procariotas. El aporte de N inicial estimuló a las bacterias oxidadoras del amoniaco, quienes presentaron mayor respuesta a la aplicación de los tratamientos. El digerido de cerdo incrementó el rendimiento vegetal de manera similar a los fertilizantes químicos. El biochar y el digerido de cerdo presentaron una gran complementariedad, el primero como fuente de C estable y el segundo como fuente de N y otros nutrientes disponibles. La aplicación combinada adelantó la estabilización del biochar, incrementó la disponibilidad promedio de N y la relación P lábil/ P no lábil. / Argentina has a wide range of arid and semi-arid environments, many of them under irrigation and with desertification problems. The incorporation of organic matter to restore or improve the chemical, physical and biological soil properties is crucial in those areas. Intensive agroindustrial systems (dairy farms, feed lot, pig breeding and food processing plants) coexist in these regions, providing large quantity of organic wastes that are not properly managed and constitute a source of pollution. Recycling within the productive systems, either directly or after treatment, is a more sustainable option. This thesis complemented basic chemical determinations with IR and UV-Vis spectroscopy to improve the characterization of materials and infer their biodegradability, assessed the effect of the application of raw materials and processed on the Soil-Plant system using lettuce as a crop indicator of fitotoxicity and fertility. The microbial activities and C dynamics in the short term, the effect on the dynamics of C, N, P and prokaryotes communities in the medium term under controlled conditions and the effect on humic substances were assessed. It is possible to easily make a qualitative evaluation of the effluent components through their functional groups and the interactions between solubility, molecular weight and structural complexity, by means of both spectroscopic methods, rapidly and without previous complex physicochemical treatments. The wastes without process present a complex and variable composition. Both, anaerobic digestion and aerobic processing (composting) generated products with greater uniformity than raw materials, and each treatment gave particular characteristics to the resulting product (digestate or compost). The anaerobic digestate showed a large proportion of inorganic N, and a high N/P ratio, while the compost presented the reverse situation. Additionally, the increase in the levels of inorganic N produced by the digestates is limited to the contribution as NH4+-N and not to its subsequent mineralization, as opposed to the compost, where the greatest contribution is by mineralization. Digestates and compost could be used in a combined way to improve the synchronization between nutrient availability and crop demand. Additionally, the digestates contain a fraction of very labile C, composed mainly of short-chain organic acids and a fraction of recalcitrant C, composed by the non degraded lignified material and condensed polyphenols. When applied to the soil they generate a rapid microbiota activation followed by a rapid stabilization, resulting in immobilization of C, although prokaryotes communities’ abundance remains unchanged. The N initial contribution stimulates the ammonia oxidizing bacteria, which presented a greater response to the treatments application. Pig digestate increased plant yield in a similar way to chemical fertilizers. Biochar and pig digestate presented good complementarity, the first as a source of stable C and the second as a source of N and other available nutrients. The combined application improves the stabilization of biochar, increased the N availability and the P labile/P recalcitrant ratio.

[EN] Fruit and vegetable industries generate millions of tonnes of wastes per year. In many cases, these wastes generate environmental problems so it is necessary to manage them properly. However, food waste may also be recovered. In the last years, the extraction of bioactive compounds is becoming a strategy with great potential. The design of integrated processes which could transform these organic by-products into products that generate economic and environmental benefits is the key to sustainable development of the agribusiness sector. In Spain, most of the production of Rojo Brillante persimmon is concentrated in Valencia region This cultivar generates a lot of cull fruit that can reach 15-20%, in addition to the market surplus. On the other hand, persimmon leaves are a fraction of the crop that is not been used yet although they have a great interest because of its antioxidant properties. Persimmon leaves are deciduous and its use would increase the economic value of this crop if the collection and their stabilization would be properly organized. This thesis explores alternative uses of wastes generated by persimmon cultivar both those from the field (leaves) and those from the industrialization of the fruit (skin and pulp). One of the purposes was deeping in the knowledge of the polyphenolic compounds present in the persimmon leaf, as a possible source of active ingredients with functional properties, evaluating how these compounds are affected by the drying method and the extraction conditions. On the other hand, the extraction and characterization of persimmon fiber from skin and pulp as a way of using the fruits' subpoducts were studied. Products obtained have been characterized and the influence of drying methods on their technological and functional properties has been evaluated. Finally, given the implications of bioactive compounds on health, the evolution of polyphenols from the products obtained (persimmon leaf tea, persimmon fruit and persimmon fibers) was studied by using in vitro gastrointestinal digestion. / [ES] La industria de frutas y hortalizas genera millones de toneladas de residuos al año. En muchos casos, estos residuos generan problemas medioambientales por lo que resulta necesario gestionarlos adecuadamente. Sin embargo, los residuos alimentarios pueden también valorizarse por lo que en los últimos años una estrategia con gran potencial está siendo la extracción de compuestos bioactivos. El diseño de procesos integrales que permitan transformar estos subproductos orgánicos en productos que generen un beneficio económico y medioambiental, es clave para el desarrollo sostenible del sector agroindustrial. En la Comunidad Valenciana se concentra la mayor parte de la producción de caqui Rojo Brillante en España. Este cultivo genera una gran cantidad de descartes que pueden llegar al 15-20%, y a esto hay que sumarle los excedentes en el mercado. Por otro lado, las hojas de caqui son una fracción del cultivo que no se está aprovechando y que resulta de gran interés por sus propiedades antioxidantes. Las hojas de caqui son caducas y su aprovechamiento permitiría aumentar el valor económico de este cultivo si se organizara adecuadamente su recolección y estabilización. El trabajo realizado en esta tesis doctoral ha consistido en explorar alternativas de aprovechamiento de los residuos generados por el cultivo del caqui tanto en el campo (hojas) como en la industrialización de sus frutos (piel y bagazo). Por un lado, se ha querido profundizar en el conocimiento de los compuestos polifenólicos presentes en la hoja de caqui, como posible fuente de principios activos con propiedades funcionales, evaluando en qué medida estos compuestos se ven afectados por el método de secado y por las condiciones de extracción. Por otro lado, se ha estudiado la extracción y caracterización de fibra de caqui de la piel y bagazo como una de las estrategias de aprovechamiento de los subproductos del fruto. Los productos obtenidos se han caracterizado y se ha evaluado la influencia de los métodos de secado sobre sus propiedades tecnológicas y funcionales. Por último, dado las implicaciones de los compuestos bioactivos sobre la salud se estudió la evolución de los polifenoles procedentes de los productos obtenidos (té de hoja de caqui, caqui y fibra de caqui), utilizando un sistema de simulación in vitro de la digestión gastrointestinal. / [CAT] La indústria de fruites i hortalisses genera milions de tones de residus a l'any. En molts casos, aquests residus generen problemes mediambientals pel que resulta necessari gestionar-los adequadament. No obstant açò, els residus alimentaris poden també valoritzar-se pel que en els últims anys una estratègia amb gran potencial està sent l'extracció de compostos bioactius. El disseny de processos integrals que permeten transformar aquests subproductes orgànics en productes que generen un benefici econòmic i mediambiental, és clau per al desenvolupament sostenible del sector agroindustrial. A la Comunitat Valenciana es concentra la major part de la producció de caqui Rojo Brillante a Espanya. Aquest cultiu genera una gran quantitat de destriaments que poden arribar al 15-20%, i a açò cal sumar-li els excedents en el mercat. D'altra banda, les fulles de caqui són una fracció del cultiu que no s'està aprofitant i que resulta de gran interès per les seues propietats antioxidants. Les fulles de caqui són caduques i el seu aprofitament permetria augmentar el valor econòmic d'aquest cultiu si s'organitzara adequadament la seua recol·lecció i estabilització. El treball realitzat en aquesta tesi doctoral ha consistit a explorar alternatives d'aprofitament dels residus generats pel cultiu del caqui tant en el camp (fulles) com en la industrialització dels seus fruits (pell i polpa). D'una banda, s'ha volgut aprofundir en el coneixement dels compostos polifenòlics presents en la fulla de caqui, com a possible font de principis actius amb propietats funcionals, avaluant en quina mesura aquests compostos es veuen afectats pel mètode d'assecat i per les condicions d'extracció. D'altra banda, s'ha estudiat l'extracció i caracterització de fibra de caqui de la pell i polpa com una de les estratègies d'aprofitament dels subproductes del fruit. Els productes obtinguts s'han caracteritzat i s'ha avaluat la influència dels mètodes d'assecat sobre les seues propietats tecnològiques i funcionals. Finalment, donat les implicacions dels compostos bioactius sobre la salut es va estudiar l'evolució dels polifenols procedents dels productes obtinguts (té de fulla de caqui, caqui i fibra de caqui), utilitzant un sistema de simulació in vitro de la digestió gastrointestinal. / Martínez Las Heras, R. (2016). VALORIZACIÓN DEL CULTIVO DEL CAQUI [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/71438 / TESIS

Tesis por compendio / [ES] De entre las metodologías disponibles para estudiar la digestión de alimentos, los modelos de digestión in vitro se plantean como procedimientos válidos para este propósito. La digestión in vitro consiste en simular el proceso de digestión en el laboratorio, reproduciendo las condiciones fisiológicas en cuanto a composición de los fluidos digestivos (electrolitos y enzimas), pH, temperatura, fuerzas mecánicas y duración de las etapas oral, gástrica e intestinal. Abordar el estudio de la digestión de nutrientes es de especial relevancia en patologías que cursan con alteraciones pancreáticas o hepáticas, asociadas a una digestión de lípidos comprometida en la etapa intestinal, debido a la disminución de secreción de pancreatina, bicarbonato y sales biliares. Este es el caso de la fibrosis quística con insuficiencia pancreática, y los pacientes que padecen esta afección deben seguir la terapia de sustitución de enzimas pancreáticas, que consiste en el suministro exógeno de pancreatina encapsulada. Sin embargo, la dosis de este suplemento debe ajustarse a las características de los alimentos y no se dispone de ningún método válido para tal fin. Para hacer frente a este reto, en el proyecto financiado con fondos europeos MyCyFAPP se ha logrado desarrollar un método para ajustar la dosis óptima de los suplementos enzimáticos utilizados en la terapia. La presente tesis doctoral se realizó en el marco de dicho proyecto. Concretamente, esta tesis tiene como objetivo abordar el estudio de la digestión de lípidos en los alimentos de origen animal (carne y productos cárnicos, huevos, queso y pescado) en el contexto de la fibrosis quística. Para abordar este objetivo se aplicó un modelo de digestión in vitro estático con el fin de explorar el papel de las características inherentes a los alimentos (estructura de la matriz alimentaria como resultado del procesado) y los factores relacionados con el individuo (pH, concentración de sales biliares y concentración de pancreatina) como factores determinantes de la lipólisis en alimentos de origen animal. A lo largo de los cuatro capítulos presentados, centrados en el huevo, la carne, el queso y el pescado, se presenta un diseño experimental común para estudiar la lipólisis, la proteólisis y la degradación de la matriz. En cada estudio, las diferentes técnicas de procesado aplicadas a los alimentos evaluados también permitieron evaluar el efecto de las propiedades inherentes a los alimentos en los resultados del estudio. Los resultados han contribuido al desarrollo de un nuevo método basado en la evidencia para optimizar la terapia de reemplazo de enzimas pancreáticas e informan a la comunidad científica sobre nuevos conocimientos en el comportamiento de diferentes alimentos sometidos al proceso de digestión. / [CA] De les metodologies disponibles per estudiar la digestió d'aliments, els models de digestió in vitro es plantegen com a procediments vàlids per a aquest propòsit. La digestió in vitro consisteix en simular el procés de digestió al laboratori, reproduint les condicions fisiològiques pel que fa a la composició dels fluids digestius (electròlits i enzims), pH, temperatura, forces mecàniques i durada de les etapes oral, gàstrica i intestinal. Abordar l'estudi de la digestió de nutrients és d'especial rellevància en patologies que cursen amb alteracions pancreàtiques o hepàtiques, associades a una digestió de lípids compromesa en l'etapa intestinal, a causa de la disminució de secreció de pancreatina, bicarbonat i sals biliars. Aquest és el cas de la fibrosi quística amb insuficiència pancreàtica. Els pacients que pateixen aquesta afecció han de seguir la teràpia de substitució d'enzims pancreàtics, que consisteix en el subministrament exogen de pancreatina encapsulada. No obstant això, la dosi d'aquest suplement ha d'ajustar-se a les característiques dels aliments i actualment no es disposa de cap mètode vàlid per a tal fi. Per enfrontar a aquest repte, en el projecte finançat amb fons europeus, MyCyFAPP, s'ha aconseguit desenvolupar un mètode per a ajustar la dosi òptima dels suplements enzimàtics utilitzats en la teràpia. La present tesi doctoral es va realitzar en el marc d'aquest projecte. Concretament, aquesta tesi té com a objectiu abordar l'estudi de la digestió de lípids en els aliments d'origen animal (ous, carn i productes carnis, formatge i peix) en el context de la fibrosi quística. Per a abordar aquest objectiu es va aplicar un model de digestió in vitro estàtic amb la finalitat d'explorar el paper de les característiques inherents als aliments (estructura de la matriu alimentària com a resultat del processament) i els factors relacionats amb l'individu (pH, concentració de sals biliars i concentració de pancreatina) com a factors determinants de la lipòlisi en aliments d'origen animal. Als quatre capítols presentats, centrats en l'ou, carn, formatge i peix, es presenta un disseny experimental comú per a estudiar la lipòlisi, la proteòlisi i la degradació de la matriu. En cada estudi, les diferents tècniques de processament aplicades als aliments avaluats també van permetre avaluar l'efecte de les propietats inherents als aliments en els resultats de l'estudi. Els resultats han contribuït al desenvolupament d'un nou mètode basat en l'evidència per a optimitzar la teràpia de substitució d'enzims pancreàtics i informen la comunitat científica sobre nous coneixements en el comportament de diferents aliments sotmesos al procés de digestió. / [EN] Among the available methodologies to study food digestion, in vitro digestion models have raised as a valid procedure. In vitro digestion consists of simulating the digestion process in the laboratory, by reproducing the physiological conditions in terms of digestive fluids composition (electrolytes and enzymes), pH, temperature, mechanical forces and duration of the oral, gastric and intestinal stages. Addressing the study of nutrient digestion is of special relevance in pathologies coursing with pancreatic or hepatic alterations, which are associated with compromised intestinal lipid digestion due to reduced secretion of pancreatin, bicarbonate and bile salts. This is the case of Cystic Fibrosis along with pancreatic insufficiency, and the patients suffering this condition have to follow pancreatic enzyme replacement therapy, the exogenous supply of encapsulated pancreatin. However, the dose of this supplement should be adjusted to the specific characteristics of foods, and no valid method was available for such purpose. To tackle this challenge, the EU-funded project MyCyFAPP succeed to develop a method to adjust the optimal dose the enzyme supplements used in the therapy. The present doctoral thesis was conducted as a relevant part of this project. Concretely, this thesis aims at addressing the study of lipid digestion in foods to generate new knowledge regarding nutrient digestion in animal origin dietary sources (egg, meat and meat products, cheese and fish) in the context of Cystic Fibrosis. To address this goal a static in vitro digestion model was applied. The role of inherent-to-food characteristics (resulting food matrix structure from processing) and host related factors (pH and bile salts concentration and pancreatin concentration) were explored as determinants of lipolysis in animal-origin foods. Along the four chapters presented, focused on egg, meat, cheese and fish, a common experimental design was applied to study lipolysis, proteolysis and matrix degradation. In each study, different processing techniques applied to the assessed foods allowed for evaluating the effect of inherent-to-food properties on the study outcomes as well. The results have contributed to the development of a new evidence-based method to optimise pancreatic enzyme replacement therapy, and inform the scientific community about new insights on the behaviour of different foods undertaking the digestion process. / Authors of this paper acknowledge the European Union and the Horizon 2020 Research and Innovation Framework Programme (PHC-26-2014 call Self-management of health and disease: citizen engagement and mHealth) for fully funding this research in the context of MyCyFAPP Project, under grant agreement number 643806. The authors would like to thank the Conselleria de Educació i Investigació de la Generalitat Valenciana and also the European Union (“El Fondo Social Europeo (FSE) invierte en tu futuro”) for the PhD scholarship given to Andrea Asensio Grau (ACIF/2017/008). This study was developed thanks to the equipment funded with the support from the Generalitat Valenciana IDIFEDER/2018/041 (PO FEDER Comunitat Valenciana 2014-2020). Finally, we thank Antonio Martínez Cañada, from the Data Science and Biostatistics Unit of Instituto de Investigación Sanitaria La Fe, and Arash Javanidejad for the English corrections. / Asensio Grau, A. (2021). In vitro approach of dietary and host related factors affecting digestion of animal-origin foods under cystic fibrosis disease [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/171512 / TESIS / Compendio

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 / TESIS / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis tiene como objetivo ofrecer estrategias que permitan incrementar la rentabilidad del cultivo de caqui "Rojo Brillante" mediante la valorización de los excedentes y destríos generados en los almacenes. La tesis aborda como objetivos principales la obtención de productos e ingredientes deshidratados con alto contenido en compuestos bioactivos y la evaluación de la digestibilidad in vitro de los mismos. La primera estrategia consistió en obtener caquis semisecos mediante secado "natural" evaluando la necesidad de aplicar un tratamiento previo de desastringencia. El tratamiento de secado en los caquis astringentes disminuyó significativamente el contenido en taninos solubles responsables de la astringencia de la fruta, alcanzando valores similares a los presentes en el caqui no astringente. Además, se observó que, el color de la pulpa permaneció con un tono anaranjado y poco pardeado cuando se partió de caqui astringente, por lo que no sería recomendable la aplicación de un tratamiento previo de desastringencia. Una segunda estrategia se centró en la liofilización para obtener snacks de caqui de alta calidad, al ser éste un tratamiento que permite obtener productos o ingredientes con alto valor añadido. Se establecieron las condiciones óptimas de procesado y almacenamiento mediante la obtención de los valores de humedad y actividad del agua críticos que garantizasen el estado vítreo de la matriz, evitando un aumento en la tasa de reacciones de deterioro, cambios de textura y color, y la pérdida de los compuestos bioactivos de la fruta. Como última estrategia se utilizó el tratamiento de secado por aire caliente en caqui astringente y no astringente, en distintos estados de madurez, para obtener snacks de caqui. Los snacks desarrollados presentaron un tono más anaranjado, en comparación con la fruta fresca, y menor contenido en taninos solubles. Se observó una alta correlación entre el nivel de astringencia percibido por los consumidores y la disminución del contenido en taninos solubles. Los snacks obtenidos a partir de caqui astringente en etapas de madurez avanzadas fueron igualmente aceptados por los consumidores que los obtenidos a partir de caqui no astringente. Seguidamente se estudió el efecto del secado con aire caliente y del estado de madurez sobre la fracción de carotenoides mediante diferentes técnicas cuantitativas y cualitativas como la fotoluminiscencia. El secado no afectó al contenido en carotenoides, pero disminuyó la capacidad antioxidante de los snacks. La fotoluminiscencia evidenció la isomerización de carotenoides y la formación de productos de degradación térmica, por lo que ambos hechos podrían explicar la pérdida de capacidad antioxidante en el caqui sometido a tratamientos de secado por aire caliente. Por último, se llevaron a cabo estudios de digestión in vitro. La recuperación de taninos solubles en la fase del intestino delgado fue mayor en los snacks obtenidos mediante secado por aire caliente que en la fruta fresca y en los snacks liofilizados. Los snacks obtenidos a partir de caqui no astringente presentaron un índice de recuperación de taninos solubles mayor que los obtenidos a partir de caqui astringente. Los taninos insolubles llegaron intactos a la fracción no absorbida, por lo que podrían llegar al colon y ejercer su potencial antioxidante. / [CA] La present tesi té com a objectiu oferir estratègies que permeten incrementar la rendibilitat del cultiu de caqui "Roig Brillant" mitjançant la valorització dels excedents i destriaments generats en els magatzems. La tesi aborda com a objectius principals l'obtenció de productes i ingredients deshidratats amb alt contingut en compostos bioactius i l'avaluació de la digestibilitat in vitro d'aquests. La primera estratègia va consistir a obtindre caquis semisecs mitjançant assecat "natural" avaluant la necessitat d'aplicar un tractament previ de desastringència. El tractament d'assecat en els caquis astringents va disminuir significativament el contingut en tanins solubles responsables de la astringència de la fruita, aconseguint valors similars als presents en el caqui no astringent. A més, es va observar que, el color de la polpa va romandre amb un to ataronjat i poc marró quan es va partir de caqui astringent, per la qual cosa no seria recomanable l'aplicació d'un tractament previ de desastringència. Una segona estratègia es va centrar en la liofilització per a obtindre snacks de caqui d'alta qualitat, en ser aquest un tractament que permet obtindre productes o ingredients amb alt valor afegit. Es van establir les condicions òptimes de processament i emmagatzematge mitjançant l'obtenció dels valors d'humitat i activitat de l'aigua crítics que garantiren l'estat vitri de la matriu, evitant un augment en la taxa de reaccions de deterioració, canvis de textura i color, i la pèrdua dels compostos bioactius de la fruita. Com a última estratègia es va utilitzar el tractament d'assecat per aire calent en caqui astringent i no astringent, en diferents estats de maduresa, per a obtindre snacks de caqui. Els snacks desenvolupats van presentar un to més ataronjat, en comparació amb la fruita fresca, i menor contingut en tanins solubles. Es va observar una alta correlació entre el nivell de astringència percebut pels consumidors i la disminució del contingut en tanins solubles. Els snacks obtinguts a partir de caqui astringent en etapes de maduresa avançades van ser igualment acceptats pels consumidors que els obtinguts a partir de caqui no astringent. Seguidament es va estudiar l'efecte de l'assecat amb aire calent i de l'estat de maduresa sobre la fracció de carotenoids mitjançant diferents tècniques quantitatives i qualitatives com la fotoluminiscència. L'assecat no va afectar el contingut en carotenoids, però va disminuir la capacitat antioxidant dels snacks. La fotoluminiscència va evidenciar la isomerització de carotenoids i la formació de productes de degradació tèrmica, per la qual cosa tots dos fets podrien explicar la pèrdua de capacitat antioxidant en el caqui sotmés a tractaments d'assecat per aire calent. Finalment, es van dur a terme estudis de digestió in vitro. La recuperació de tanins solubles en la fase de l'intestí prim va ser major en els snacks obtinguts mitjançant assecat per aire calent que en la fruita fresca i en els snacks liofilitzats. Els snacks obtinguts a partir de caqui no astringent van presentar un índex de recuperació de tanins solubles major que els obtinguts a partir de caqui astringent. Els tanins insolubles van arribar intactes a la fracció no absorbida, per la qual cosa podrien arribar al còlon i exercir el seu potencial antioxidant. / [EN] This thesis proposes different strategies to increase the profitability of "Rojo Brillante" persimmon by valuing the surpluses and discarded fruit generated in the warehouses. This thesis addresses the development of dehydrated products and ingredients with a high content of bioactive compounds and the evaluation of their in vitro digestibility. The first strategy was to obtain semidry persimmons by "natural" drying, evaluating the need to apply a previous desastringency treatment. The drying treatment in the astringent persimmons significantly decreased the soluble tannin content responsible for the astringency of the fruit, reaching values similar to those present in the non-astringent persimmon. In addition, the color of the pulp remained with an orange hue angle and moderate browning, when astringent persimmon was used, thus the application of a previous desastringency treatment would not be recommended. A second strategy focused on freeze-drying to obtain high-quality persimmon snacks, as a treatment that allows obtaining products or ingredients with high added value. Optimum processing and storage conditions were established by obtaining the critical water content and water activity values that would guarantee the glassy state, avoiding an increase in the rate of deterioration reactions, changes in texture and color, and the loss of bioactive compounds in the fruit. As a last strategy, the hot air-drying treatment was used in astringent and non-astringent persimmon, in different ripening stages, to obtain persimmon snacks. The snacks had a more orange hue angle, compared to fresh fruit, and lower soluble tannin content. A high correlation was observed between the level of astringency perceived by consumers and the decrease in soluble tannin content. Snacks obtained from astringent persimmon in advanced ripening stages were equally accepted by consumers as non-astringent ones. Then, the effect of hot air drying and the ripening stage on the carotenoid fraction was studied using different quantitative and qualitative techniques such as photoluminescence. Hot air-drying did not affect the carotenoid content but decreased the antioxidant capacity of the snacks. The photoluminescence evidenced the isomerization of carotenoids and the formation of thermal degradation products. Both facts could explain the loss of antioxidant capacity in persimmon subjected to hot air-drying treatments. Lastly, in vitro digestion studies were carried out. The recovery of soluble tannins in the small intestine phase was higher in the snacks obtained by hot air drying than in the fresh fruit and the freeze-dried snacks. The snacks obtained from non-astringent persimmon had a higher recovery index of soluble tannin than those obtained from astringent persimmon. The insoluble tannins reached the unabsorbed fraction intact, so that they could reach the colon and exert their potential antioxidant capacity. / The authors thank the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades for the financial support given throughout Project RTA2017-00045-C02-02 / Martínez González, C. (2021). Tratamientos de secado para la obtención de ingredientes de alto valor nutritivo a partir del destrío postcosecha de caqui [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180348 / TESIS / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Actualmente, la sostenibilidad del sector porcino depende de su capacidad para responder a la elevada demanda de productos ganaderos derivada del crecimiento de la población, adaptándose a los cambios en los contextos económico y político, y mejorando su rendimiento medioambiental mediante la mitigación de su impacto ambiental. En este contexto, el uso de subproductos agroindustriales ofrece materias primas alternativas en producción animal, con una menor carga ambiental asociada, en forma de piensos para el ganado, fuente de compuestos bioactivos o materias primas útiles en la producción de bioenergía. Esta tesis doctoral pretende evaluar el uso de subproductos agroindustriales mediterráneos como ingredientes en piensos para el ganado porcino o como co-substratos para la producción de biogás. Con este objetivo, se diseñaron y realizaron cuatro ensayos para evaluar el uso de subproductos de la industria del aceite de oliva y del zumo de naranja en alimentación porcina, evaluando su valor nutricional y las consecuencias de su inclusión sobre el rendimiento y la salud de los animales, la calidad del producto final y las emisiones de gases de los purines. Además, se realizó un ensayo para evaluar el efecto de cuatro sustratos agrícolas sobre el potencial bioquímico de metano (BMP) en co-digestión anaerobia con purines. Los resultados obtenidos a partir de los ensayos de valor nutricional indican que las tortas de aceituna y las pulpas de naranja ensayadas pueden ser incluidas en la dieta con cambios asociados en la excreción de nutrientes que conducen a modificaciones en las emisiones potenciales de amoníaco y BMP de los purines. En cuanto a los subproductos de la torta de aceituna, el ensayo de valor nutricional con tortas de aceituna crudas (COC) y parcialmente desgrasadas (PDOC) mostró que ambas tortas son fuentes apreciables de fibra insoluble, pero tienen un valor energético limitado (11.2 y 7.4 MJ/kg MS para COC y PDOC respectivamente) y un bajo valor como fuente de proteínas. En cambio, las pulpas de naranja deshidratadas (DOP) y ensilada secada al sol (ESDOP) ensayadas son una fuente de energía relevante (14.2 y 13.2 MJ/kg MS para DOP y ESDOP respectivamente) con valor añadido debido a su contenido en fibra soluble. En los ensayos de emisiones in vitro, los subproductos ensayados generaron una disminución en la excreción de N en la orina y, en el caso de la pulpa de aceituna, un aumento de la excreción de materia seca en heces. La emisión de amoniaco por kg de purín disminuyó con la inclusión de torta de aceituna y pulpa de naranja, mientras que el BMP por animal y día se vio negativamente afectado por la inclusión de torta de aceituna obteniendo un mayor BMP con estos subproductos. En cuanto a los ensayos de rendimientos productivos, la PDOC y la DOP pueden incluirse en la dieta hasta 120 y 240 g/kg respectivamente, sin efectos negativos en el caso de la PDOC y efectos menores para la DOP sobre los rendimientos productivos, la composición corporal y la calidad de la canal. La inclusión de PDOC y DOP no afectó a los recuentos microbianos ni al volumen, la composición y la emisión global de gases de los purines. Además, se observaron efectos beneficiosos sobre la grasa subcutánea con la inclusión de PDOC, mejorando su concentración en ácido oleico. La co-digestión anaerobia de subproductos agrícolas y purines mejora el BMP de la mezcla de sustratos en comparación con la digestión única de purines. Se obtuvieron mayores valores de BMP con la adición de los sustratos agrícolas, lo que confirma el mejor rendimiento de los sistemas en co-digestión a niveles de inclusión adecuados. Las combinaciones con tomate, pimiento y melocotón al nivel de inclusión 3 (50% de SV) alcanzaron el mayor BMP. Esto supuso un incremento del BMP del 41% con tomate, 44% con pimiento, 28% con melocotón y 12% con caqui. Los sustratos vegetales mostraron un mayor contenido en lípidos, prote / [CAT Actualment, la sostenibilitat del sector porcí depèn de la seua capacitat per a respondre a l'elevada demanda de productes ramaders derivada del creixement de la població, adaptant-se als canvis en els contextos econòmic i polític, i millorant el seu rendiment mediambiental mitjançant la mitigació del seu impacte ambiental. En aquest context, l'ús de subproductes agroindustrials ofereix matèries primeres alternatives en producció animal, amb una menor càrrega ambiental associada, en forma de pinsos per al bestiar, font de compostos bioactius o matèries primeres útils en la producció de bioenergia. Aquesta tesi doctoral pretén avaluar l'ús de subproductes agroindustrials mediterranis com a ingredients en pinsos per al bestiar porcí o com co-substrats per a la producció de biogàs. Amb aquest objectiu, es van dissenyar i realitzar quatre assajos per a avaluar l'ús de subproductes de la indústria de l'oli d'oliva i del suc de taronja en alimentació porcina, avaluant el seu valor nutricional i les conseqüències de la seua inclusió sobre el rendiment i la salut dels animals, la qualitat del producte final i les emissions de gasos dels purins. A més, es va realitzar un assaig per a avaluar l'efecte de quatre substrats agrícoles sobre el potencial bioquímic de metà (BMP) en co-digestió anaeròbia amb purins. Els resultats obtinguts a partir dels assajos de valor nutricional indiquen que les trotes d'oliva i les polpes de taronja assajades poden ser incloses en la dieta amb canvis associats en l'excreció de nutrients que condueixen a modificacions en les emissions potencials d'amoníac i BMP dels purins. Quant als subproductes de la torta d'oliva, l'assaig de valor nutricional amb tortes d'oliva crues (COC) i parcialment desengreixades (PDOC) va mostrar que totes dues coques són fonts apreciables de fibra insoluble, però tenen un valor energètic limitat (11.2 i 7.4 MJ/kg MS per a COC i PDOC respectivament) i un baix valor com a font de proteïnes. En canvi, les polpes de taronja deshidratades (DOP) i ensitjada assecada al sol (ESDOP) assajades són una font d'energia rellevant (14.2 i 13.2 MJ/kg MS per a DOP i ESDOP respectivament) amb valor afegit a causa del seu contingut en fibra soluble. Pel que fa als assajos d'emissions in vitro, els subproductes assajats van generar una disminució en l'excreció de N en l'orina i, en el cas de la polpa d'oliva, un augment de l'excreció de matèria seca en femtes. L'emissió d'amoníac per kg de purí va disminuir amb la inclusió de torta d'oliva i polpa de taronja, mentre que el BMP per animal i dia es va veure negativament afectat per la inclusió de torta d'oliva obtenint un major BMP amb aquests subproductes. Quant als assajos de rendiments productius, la PDOC i la DOP poden incloure's en la dieta fins a 120 i 240 g/kg respectivament, sense efectes negatius en el cas de la PDOC i efectes menors per a la DOP sobre els rendiments productius, la composició corporal i la qualitat de la canal. La inclusió de PDOC i DOP no va afectar els recomptes microbians ni al volum, la composició i l'emissió global de gasos dels purins. A més, es van observar efectes beneficiosos sobre el greix subcutani amb la inclusió de PDOC, millorant la seua concentració en àcid oleic. La co-digestió anaeròbia de subproductes agrícoles i purins millora el BMP de la mescla de substrats en comparació amb la digestió única de purins. Es van obtenir majors valors de BMP amb l'addició dels substrats agrícoles, la qual cosa confirma el millor rendiment dels sistemes en co-digestió a nivells d'inclusió adequats. Les combinacions amb tomaca, pimentó i bresquilla al nivell d'inclusió 3 (50% de SV) van aconseguir el major BMP. Això va suposar un increment del BMP del 41% amb tomaca, 44% amb pimentó, 28% amb bresquilla i 12% amb caqui. Els substrats vegetals van mostrar un major contingut en lípids, proteïnes, lignina i cel·lulosa que els substrats de fruita. / [EN] Nowadays the sustainability of the pig sector relies on its capability to respond to the increasing demands for livestock products that are arising from population growth, adapting to changes in the economic and policy contexts, and improving its environmental performance through the mitigation of its impact on climate. In this framework, the use of the agro-industrial by-products offers potential alternative raw materials for animal production with a lower associated environmental burden in the form of feedstuffs for livestock, source of bioactive compounds or raw materials useful in bioenergy production. This PhD thesis aims to evaluate the use of Mediterranean agro-industrial by-products as feed ingredients for pigs or co-substrates for biogas production. To fulfil these objectives, four trials were designed and conducted to evaluate the use of olive oil and orange juice industry by-products in swine nutrition, assessing its nutritional value and the consequences of its inclusion in the diet on animals' performance and health, final product quality traits and gas emissions associated to the pig slurry. Additionally, one more trial was conducted to evaluate the effect of four agricultural substrates (tomato, pepper, peach and kaki) on the biochemical methane potential (BMP) in anaerobic co-digestion with pig slurry, focusing on the type of substrate and its inclusion level on the final substrate's mixture. The results presented in this PhD Thesis from the nutritional value assays indicate that the olive cakes and orange pulps tested can be potentially included in pig diets with associated changes in urine and faeces nutrients excretion that leads to modifications in the potential ammonia and BMP emissions from slurries. Concerning olive cake by-products, the nutritional value assay designed to test the crude (COC) and partially defatted (PDOC) olive cakes showed that they are appreciable sources of insoluble fibre but have limited energy value (11.2 and 7.4 MJ/kg DM for COC and PDOC respectively) and a low value as protein source. On the contrary, the dehydrated (DOP) and ensiled sun-dried (ESDOP) orange pulps tested are a relevant energy source (14.2 and 13.2 MJ/kg DM for DOP and ESDOP respectively) with added value in terms of SF concentration. With respect to the in vitro potential ammonia and BMP emissions assays, the by-products tested led to a decreased N excretion in urine and, in the case of the OC, increased DM excretion in faeces. The ammonia emission per kg of slurry decreased with the inclusion of olive cake and orange pulp, whereas the BMP per animal and per day was negatively affected by the inclusion of olive cake obtaining higher BMP with these by-products. Regarding the performance assays, the PDOC and the DOP may be included in balanced pig diets at rates of up to 120 and 240 g/kg respectively, without negative effects in the case of PDOC and minor effects for DOC on growth performance, body composition and carcass quality traits. Contrary to what was expected, the inclusion of PDOC and DOP did not affect microbial counts nor excreta volume, composition and global gas emission from the slurry. Additionally, beneficial effects on subcutaneous fat were observed with the inclusion of PDOC, improving its oleic acid concentration. The anaerobic co-digestion of agricultural by-products and pig slurry improves the BMP from the mixture compared to only pig slurry anaerobic digestion. Higher BMP values were obtained with increasing addition of agricultural substrate, confirming the better performance of co-digestion systems at adequate inclusion levels. In fact, combinations with tomato, pepper and peach at inclusion level 3 (50% of VS) achieved the highest BMP. This resulted in an increase in BMP of 41% with tomato, 44% with pepper, 28% with peach and 12% with kaki. Vegetable substrates (pepper and tomato) showed higher lipid, protein, lignin and cellulose content than fruit substrates (kaki and peach). / Ferrer Riera, P. (2021). Valorisation of Mediterranean agroindustrial by-products in pig production as feed and anaerobic co-digestion of slurry [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/171747 / TESIS / Compendio

[ES] Los lípidos en la alimentación del ser humano son esenciales para lograr una homeostasis en el individuo. Las propiedades fisicoquímicas de los lípidos están condicionadas por el origen y su estructura, determinando su interacción con otros componentes de la matriz alimentaria. Estos factores considerados como inherentes al alimento, junto con las condiciones fisiológicas del entorno digestivo de cada individuo, pueden modular la digestibilidad y la absorción intestinal de los lípidos. Así por ejemplo, en el contexto de las patologías que cursan insuficiencia pancreática exocrina (IPE) como es el caso de la fibrosis quística (FQ), la maldigestión de alimentos y malabsorción de nutrientes, especialmente de los lípidos, es una de las principales consecuencias. En estos casos, los pacientes siguen una serie de recomendaciones médicas y dietéticas que consisten en la administración de un suplemento enzimático de pancreatina encapsulada así como en un aumento de la ingesta de alimentos con alto contenido lipídico. En este escenario, los alimentos lipídicos de origen vegetal como frutos secos, semillas, así como alimentos formulados con derivados de estos, son recomendados por su perfil lipídico rico en ácidos grasos mono y poliinsaturados. La metodología de simulación in vitro de la digestión gastrointestinal permite imitar los procesos del tracto gastrointestinal estableciendo las condiciones propias del medio (pH, concentración de enzimas, sales biliares, etc.) según la etapa digestiva. Esta metodología está avalada para analizar la influencia de los diversos factores implicados en la digestibilidad y bioaccesibilidad de nutrientes en condiciones fisiológicas concretas como las determinantes de la Fibrosis Quística. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue analizar la influencia de los factores inherentes al alimento sobre la digestibilidad lipídica y bioaccesibilidad de compuestos bioactivos en matrices alimentarias ricas en lípidos de origen vegetal. Las matrices seleccionadas fueron: semillas y germinados de chía, frutos secos (nueces y cacahuetes), chocolates (negro, con leche y blanco) y productos de panadería (pan integral, pan blanco, galletas tipo María, galletas con pepitas de chocolate, pastel de chocolate, donut, gofre, croissant y magdalenas). Otro de los objetivos fue analizar la influencia de las condiciones gastrointestinales de la FQ (pH intestinal subóptimo, secreción biliar y pancreática reducidas) sobre la lipólisis y bioaccesibilidad de compuestos bioactivos. Los resultados de esta tesis permiten afirmar que la estructura matricial, su composición, el tipo de procesado y la interacción entre nutrientes son determinantes en la lipólisis y bioaccesibilidad de algunos compuestos bioactivos en condiciones intestinales alteradas como sucede en FQ. Así por ejemplo, en el caso de la chía y los frutos secos se evidenció que un mayor nivel de desestructuración (reducción de tamaño de las matrices) resulta en una mejor digestibilidad de los macronutrientes. Por otro lado, determinados procesos como la germinación de semillas de chía se traduce en una mejora en la digestibilidad lipídica y bioaccesibilidad de compuestos fenólicos. En el caso de chocolates y productos de panadería cabe destacar que su composición (contenido y tipo de grasa, proteínas, emulsificantes, etc.) juegan un papel esencial en la digestibilidad de macro y micronutrientes. Finalmente, los ensayos realizados a distintas dosis de suplemento enzimático permitieron identificar que las dosis adecuadas para mejorar la bioaccesibilidad de compuestos bioactivos, así como para lograr una óptima extensión de la lipólisis no son únicamente en función de la cantidad de grasa. La modelización de los resultados experimentales obtenidos en cuanto a la dosificación enzimática en condiciones FQ, permitió obtener una herramienta para la predicción de la dosis óptima de enzimas reco / [CA] Els lípids en l'alimentació de l'ésser humà resulta essencial per a aconseguir una homeostasis en l'individu. Les propietats fisicoquímiques dels lípids estan condicionades per l'origen i la seua estructura, determinant la seua interacció amb altres components de la matriu alimentària. Estos factors considerats com inherents a l'aliment, junt amb les condicions fisiològiques de l'entorn digestiu pròpies de cada individu, poden modular la digestibilitat i la posterior absorció intestinal dels lípids. Així per exemple, en el context de les patologies que cursen insuficiència pancreàtica exocrina (IPE) com és el cas de la fibrosi quística (FQ), la maldigestió d'aliments i malabsorció de nutrients, especialment dels lípids, és una de les principals conseqüències. En estos casos, els pacients seguixen una sèrie de recomanacions mèdiques i dietètiques que consistixen en l'administració oral d'un suplement enzimàtic de pancreatina encapsulada així com en un augment de la ingesta d'aliments amb alt contingut lipídico. En este escenari, els aliments lipídics d'origen vegetal com a fruits secs, llavors, així com aliments formulats amb derivats d'estos, són especialment recomanats pel seu perfil lipídic, que és ric en àcids grassos mono i poliinsaturats. La metodologia de simulació in vitro de la digestió gastrointestinal permet imitar els processos del tracte gastrointestinal establint condicions pròpies del mig (pH, concentració d'enzims, sals biliars, etc.) segons l'etapa digestiva. Esta metodologia està avalada per a analitzar la influència dels diversos factors implicats en la digestibilitat i bioaccesibilidad de nutrients en condicions fisiològiques concretes com per exemple les determinants de la Fibrosi Quística. L'objectiu principal d'esta tesi doctoral va ser analitzar la influència dels factors inherents a l'aliment sobre la digestibilitat lipídica i bioaccesibilidad de compostos bioactivos en matrius alimentàries riques en lípids d'origen vegetal. Les matrius seleccionades van ser: llavors i germinats de xia, fruites seques (anous i cacauets), xocolates (negre, amb llet i blanc) i productes de forn (pa integral, pa blanc, galletes, galletes amb llavors de xocolate, pastís de xocolate, donut, gofre, croissant i magdalenes). Un altre dels objectius va ser analitzar la influencia de les condicions gastrointestinals característiques de la FQ (pH intestinal subòptim, secreció biliar i pancreàtica reduïdes) sobre la lipòlisi i bioaccesibilitat de compostos bioactivos. Així, els resultats d'esta tesi permeten afirmar que l'estructura matricial, la seua composició, el tipus de processat i la interacció entre nutrients són determinants en la lipólisis i bioaccesibilidad d'alguns compostos bioactius en condicions intestinals alterades com succeïx en FQ, tenint menor repercussió en condicions estàndards d'adult sa. Així per exemple, en el cas de la xia i els fruits secs es va evidenciar que un major nivell de desestructuració (reducció de grandària de les matrius) resulta en una millor digestibilitat dels macronutrients. D'altra banda, la germinació de llavors, de xia, millora en la digestibilitat lipídica i bioaccesibilitat de compostos fenòlics. En el cas del xocolates i productes de forn cal destacar que la seua composició (contingut i tipus de greix, proteïnes, emulsificants, etc.) juguen un paper essencial en la digestibilitat de macro i micronutrients. Finalment els assajos realitzats a distintes dosis de suplement enzimàtic van permetre identificar que les dosis adequades per a millorar la bioaccesibilidad de compostos bioactius, així com per a aconseguir una òptima extensió de la lipólisis no són únicament funció de la quantitat de greix. La modelització dels resultats experimentals obtinguts pel que fa a la dosificació enzimàtica en condicions FQ, va permetre obtindre una ferramenta per a la predicció de la dosi òptima d'enzims recomanable per / [EN] Lipids in the diet of human beings are essential to achieve a correct homeostasis in the individual. The physicochemical properties of lipids are conditioned by the origin and the structure, determining its interaction with other components of the food matrix. These factors are considered as inherent to the food, and together with the physiological conditions of the digestion lumen, can modulate the digestibility and intestinal lipid absorption. Thus, in the context of pathologies that present with exocrine pancreatic insufficiency (IPE), such as cystic fibrosis (CF), food maldigestion and malabsorption of nutrients, especially lipids, is one of the main consequences. In these cases, patients follow a series of medical and dietary recommendations, including the administration of encapsulated pancreatin enzyme supplements and high intake of lipid-rich foods. Plant-origin foods such as nuts, seeds and food formulated with derivate of these lipids are especially recommended because of their lipid profile, which is rich in mono and polyunsaturated fatty acids. The methodology of in vitro simulation of gastrointestinal digestion allows for imitating the processes of the gastrointestinal tract establishing the specific conditions (pH, concentration of enzymes, bile salts, etc.) according to the digestive stage. This methodology is endorsed to analyze the influence of various factors involved in the digestibility and bioavailability of nutrients under specific physiological conditions, such as those which are determinants of Cystic Fibrosis. The main objective of this doctoral thesis was to analyze the influence of inherent-to-food factors on the lipid digestibility and bioaccessibility of bioactive compounds in food matrices rich in vegetable lipids. The selected matrices were: seeds and sprouts of chia, nuts (walnuts and peanuts), chocolates (black, with milk and white) and bakery products (wheat bread, white bread, cookies, cookies with chocolate chips, chocolate cake, donut, waffle, croissant and muffins). Another main objective was to analyze the influence of the characteristic gastrointestinal conditions of Cystic Fibrosis (suboptimal intestinal pH, reduced biliary and pancreatic secretion) on the lipolysis and bioavailability of bioactive compounds. Thus, the results of this thesis allow us to affirm that the matrix structure, its composition, the type of processing and the interaction between nutrients, are determinants of lipolysis and bioavailability of some bioactive compounds in altered intestinal conditions as in CF. For example, in the case of chia and nuts, it was evident that a greater reduction of size of the matrices results in a better macronutrient digestibility. On the other hand, germination of chia seeds results in an improvement in the lipid digestibility and bioavailability of phenolic compounds. In the case of chocolates and bakery products it should be noted that their composition (content and type of fat, proteins, emulsifiers, etc.) play an essential role in the digestibility of macro and micronutrients. Finally the tests carried out at different doses of enzyme supplement allowed for identifying that the adequate doses to improve the bioavailability of bioactive compounds, as well as to achieve optimal lipolysis, are not only dependent of the amount of fat. The modeling of the experimental results obtained in terms of enzymatic dosing under Cystic Fibrosis conditions allowed the development of a tool for the prediction of the optimal dose of enzymes recommended for the clinical treatment in patients with cystic fibrosis. / La presente tesis doctoral ha sido desarrollada en el marco del proyecto multidisciplinar “Innovative approach for self-management and social welfare of cystic fibrosis patients in europe: development, validation and implementation of a telematics tool (MyCyFAPP)” (www.mycyfapp.eu) financiado por la Unión Europea en el contexto del Programa Horizonte 2020 (Grant Agreement: 643806). / Paz Yépez, CA. (2019). INFLUENCIA DE FACTORES INHERENTES AL ALIMENTO Y AL INDIVIDUO SOBRE LA DIGESTIBILIDAD DE LÍPIDOS DE ORIGEN VEGETAL [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125474 / TESIS