Els objectius de la present tesis foren estudiar l'efecte de la composició lipídica de la dieta sobre la deposició de greix i àcids grassos en el porc en relació amb el metabolisme lipídic.Setanta femelles foren alimentades una de la les set dietes: una dieta sense greix i sis dietes amb un contingut de greix del 10%. Els greixos utilitzats foren sèu vacu, oli de gira-sol alt oleic, oli de gira-sol, oli de llinosa, mescla i una dieta amb oli de peix.El contingut en greix de la canal dels animals alimentats amb oli de gira-sol alt oleic (26.7%) i oli de gira-sol (26.7%) fou superior al dels animals alimentats amb sèu (22.9%). Igualment, els animals alimentats amb sèu tingueren un menor contingut en greix dissecat i greix dorsal. En paral·lel, l'expressió dels enzims lipogènics i els continguts en hormones tiroidees foren inferiors en els animals alimentats amb sèu. / The objectives of this thesis were to study the effect of dietary fat composition on whole-pig fat and fatty acid composition related pig lipid metabolism.Seventy gilts were divided in 10 animals per treatment. Pigs were fed one of seven treatments: a diet with a very low level of fat and six fat supplemented diets (10%). The supplemental fats were tallow, high-oleic sunflower oil, sunflower oil, linseed oil, blend (tallow, sunflower oil, linseed oil) and fish oil blend (FO) (fish oil, linseed oil). Whole-body fat content of high-oleic sunflower oil (26.7%) and sunflower oil (26.7%) fed animals was higher than tallow (22.9%) fed animals. This is in parallel with the observation that fat tissue dissection and fat depth were numerically lower in animals fed tallow compared to other diets. Gene expression of lipogenic enzymes also showed reduced expression and reduced triiodothyronine contents in blood in pigs fed tallow.

En els última anys s’ha popularitzat el consum de fruites i hortalisses mínimament processades o de IV gama ja que ofereixen al consumidor un producte fresc i saludable amb una presentació còmoda i atractiva que s’adapta a l’estil de vida actual. Tot i que tradicionalment les fruites s’han considerat segures gracies al seu baix pH, aquest augment de consum ha comportat un increment de intoxicacions alimentaries associades a fruites i hortalisses mínimament processades. Aquesta tesi pretén, en primer lloc determinar la supervivència i creixement de tres patògens de transmissió alimentària, Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica i Listeria innocua, en pomes i préssecs mínimament processats en funció de la temperatura de conservació, la varietat de la fruita , l'ús d'antioxidants i l'atmosfera d'envasat. A continuació s'estudien possibles estratègies d'intervenció, com a substàncies desinfectants alternatives al hipoclorit sòdic en poma mínimament processada i el control biològic o bioconservació. Finalment, s'avalua la possibilitat d'aplicar un microorganisme probiòtic, Lactobacillus rhamnosus GG en poma mínimament processada i el seu efecte en la dinàmica poblacional de Salmonella spp. i Listeria monocytogenes. / En los últimos años se ha popularizado el consumo de frutas y hortalizas mínimamente procesadas o de IV gama ya que ofrecen al consumidor un producto fresco y saludable con una presentación cómoda y atractiva que se adapta al estilo de vida actual. Aunque tradicionalmente las frutas se han considerado seguras debido a su bajo pH, este aumento de consumo ha provocado un incremento de los casos de toxiinfecciones alimentarias asociados con frutas y hortalizas mínimamente procesadas. Esta tesis pretende, en primer lugar determinar la supervivencia y crecimiento de tres patógenos de transmisión alimentaria, Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica y Listeria innocua, en manzanas y melocotones mínimamente procesados en función de la temperatura de conservación, la variedad de la fruta, el uso de antioxidantes y la atmósfera de envasado. A continuación se estudian posibles estrategias de intervención, como sustancias desinfectantes alternativas al hipoclorito sódico en manzana mínimamente procesada y el control biológico o bioconservación. Por último, se evalúa la posibilidad de aplicar un microorganismo probiótico, Lactobacillus rhamnosus GG en manzana mínimamente procesada y su efecto en la dinámica poblacional de Salmonella spp. y Listeria monocytogenes. / Recently, consumption of minimally processed or fresh-cut fruits and vegetables has risen significantly because they offer a fresh and healthy product with a convenient and attractive presentation that fits perfectly on today's lifestyle. Although fruits have been traditionally considered as safe due to its low pH, this increase in consumption has resulted in increased frequency of outbreaks of illness associated with minimally processed fruits and vegetables. This thesis has two main objectives. First, to determine the survival and growth of three foodborne pathogens, Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica and Listeria innocua on minimally processed apples and peaches depending on the storage temperature, variety of fruit, the use of antioxidants and atmosphere packaging. Then, to study possible intervention strategies as alternatives to chlorine disinfection in minimally processed apple and biological control or biopreservation. Finally, to evaluate the possibility of applying a probiotic microorganism, Lactobacillus rhamnosus GG, to minimally processed apple and its effect on the population dynamics of Salmonella spp. and Listeria monocytogenes.

Se introdujeron varias modificaciones tecnológicas en la elaboración habitual del jamón curado español de cerdo blanco para mejorar su seguridad y calidad, así como para investigar la contribución relativa de los diversos procesos implicados en la calidad sensorial.Las modificaciones introducidas en cada uno de 3 experimentos (a, b, c) fueron: a) inoculación de un cultivo iniciador (CI) en la superficie del producto y el envasado del jamón al vacío durante la etapa de reposo (EV); b) aplicación de una atmósfera modificada con un contenido reducido de oxígeno (AMCRO) (durante la totalidad o la última parte del procesado) en dos procesos que diferían en las humedades relativas aplicadas; c) realización de un estufaje de 4 días a 35ºC y la aplicación repetida de pequeñas cantidades de grasa dorsal líquida sobre la superficie del jamón. En cada experimento, se siguió un diseño experimental de bloques incompletos para bloquear y evaluar el efecto de la materia prima en cada parámetro.La aplicación del CI evitó el crecimiento superficial de hongos, pero modificó el flavor del producto, dando lugar a la aparición de flavores impropios del jamón tradicional, al aumento de la incidencia de la coquera y a la reducción de la intensidad de notas características del mismo como el flavor añejo. Estos efectos fueron debidos a la acción directa del CI pero probablemente también a los cambios que provocó en la superficie del jamón, como la atenuación del "sudado" del jamón. El EV trajo consigo una reducción del crecimiento superficial de mohos; un mayor gradiente de humedad entre el interior y el exterior del jamón; una disminución de la pérdida de peso; un aumento del nitrógeno no proteico y cambios negativos en la textura, aspecto y flavor, como el aumento de la intensidad del velo blanco y del flavor a pienso, el aumento de la incidencia de la coquera y la atenuación del flavor añejo. Estos efectos fueron consecuencia del mayor contenido de humedad a que dio lugar dicha modificación tecnológica, de la potenciación de los efectos negativos del uso del CI, así como a los cambios que provocó en la superficie del jamón.El uso de una ACRO durante todo el proceso provocó un aumento del nitrógeno no proteico, una disminución de la concentración de óxidos de colesterol, un aumento de la intensidad del velo blanco y, en combinación con el uso de humedades relativas bajas, causó una disminución del crecimiento bacteriano y evitó el crecimiento de hongos, levaduras y ácaros en el interior y exterior del jamón y el desarrollo de la coquera. Asímismo, dio lugar a una drástica reducción de la intensidad del flavor del jamón debido a la disminución de la intensidad de la oxidación lipídica. Cuando esta ACRO se aplicó únicamente al final del proceso, se consiguió la eliminación de las formas móviles de los ácaros y la disminución de la intensidad de la coquera y el producto resultante poseía un flavor algo más intenso que aquél sometido a una ACRO durante todo el proceso.El aumento de la temperatura de 25-27 ºC a 35 ºC durante 4 días no tuvo ningún efecto sobre los parámetros estudiados. La aplicación de la grasa líquida en la superficie del jamón evitó el secado excesivo en superficie, previno el desarrollo de la coquera y causó un aumento de la intensidad del flavor añejo y una reducción de la incidencia de notas negativas como el tostado, hechos que indican que la liberación de grasa líquida en el jamón ("sudado") constituye un fenómeno determinante en su calidad sensorial.La materia prima fue el factor que afectó a un mayor número de parámetros. / Some technological modifications were introduced into the common procedure for dry-cured Spanish ham manufacture (from white pigs) in order to improve the safety and quality of the product, as well as to investigate the relative importance of the various processes influencing the sensory quality.The modifications introduced in each of 3 experiments (a, b and c) were: a) the inoculation of a starter culture (SC) on ham surface, as well as the vacuum packaging of the hams prior to the resting phase (VP); b) the application of a modified atmosphere with a reduced content of oxygen (MARCO) (during the totality or the last part of the processing period) in two different processes that differed in the relative humidities (RH) applied; c) the use of high temperatures (35 ºC) during a 4-day period and the application of liquid lard fat (LLF) on ham surface. In every experiment, an experimental design of incomplete blocks was followed in order to block and evaluate the effect of the carcass factor on every parameter.The application of the SC prevented the growth of fungi on the ham surface, due to the competitive action of the growth of inoculated yeast, but it caused the development of off-odours or non-typical flavour traits and the reduction of the intensity of typical flavour attributes. These effects were consequence of both the SC direct action and the changes that the inoculation caused to the ham surface, such as the decrease in the quantity of exuded liquid fat.The VP brought about: a reduction of the growth of moulds on ham surface; a higher gradient of moisture between the interior and the exterior of the ham; a decrease in weight losses; an increase in the non-protein nitrogen; a decrease in the intensity of aged flavour and an increase in the intensity of white film and some off-odours. These effects were probably consequence of 3 factors: the increase in ham moisture content caused by VP; the fact that VP strengthened the effects of the use of the SC and that it caused some changes in ham surface.The use of a MARCO during the whole process caused an increase in the non protein nitrogen, a decrease in the concentration of cholesterol oxides and an increase in the intensity of the white film. Moreover, in combination with the use of low RH, the MARCO caused a decrease in the bacterial growth and prevented the growth of moulds, yeast and mites and the development of "coquera". It also caused a drastic reduction in the intensity of ham flavour due to the decrease in the concentration of products derived from the lipid oxidation. When a MARCO was applied only during the last part of the process, the elimination of the mobile forms of the mites and the decrease in the intensity of "coquera" were achieved, the resultant product possessing a flavour slightly more intense than that of the product subjected to a MARCO during the whole processing period. The increase in the temperature from 25-27 ºC to 35 ºC for 4 days did not have any effects on the ham physical-chemical or sensory characteristics. The application of LLF onto ham surface prevented the excessive drying of the external part and the development of "coquera" and also caused an increase in the intensity of the aged flavour and a reduction of the incidence of negative flavour notes such as the "roasted meat" flavour. Therefore, the amount of liquid fat exuded during processing has a great influence on the sensory quality of Spanish dry-cured ham.The raw material was the factor that influenced the highest number of parameters.

El enriquecimiento de frutas y verduras con minerales, vitaminas o compuestos fisiológicamente activos de los que se deriven efectos potencialmente beneficiosos para la salud y la prevención de enfermedades, puede resultar crucial en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales. Recientemente, los extractos de semillas y piel de uva se han convertido en un complemento nutricional muy extendido debido a su elevado contenido en compuestos fenólicos. Estos compuestos han mostrado ser altamente biodisponibles además de conferir excelentes beneficios para la salud. En los últimos años, la aplicación del tratamiento osmótico (TO) se ha propuesto como un método eficaz de introducir en el alimento cantidades controladas de los solutos presentes en la solución osmótica, deshidratándolo parcialmente.Un rango de alimentos sólidos enriquecidos con compuestos fenólicos de uva de diferentes fuentes fueron formulados mediante TO. Parámetros de proceso como la fuente y concentración de los compuestos fenólicos, la naturaleza y concentración de soluto osmo-activo en la solución osmótica, y la estructura del alimento fueron investigados. Además el efecto de un post-tratamiento tal como el secado convectivo en la estabilidad y la capacidad antioxidante de fenólicos de uva impregnados en el alimento tratado osmóticamente fue estudiado.Los resultados confirman que TO es la tecnología adecuada para explotación de geles alimenticios, frutas y verduras como matrices en las cuales los ingredientes funcionales pueden ser incorporados con éxito para proporcionar productos funcionales de humedad intermedia. El mosto concentrado de uva y extractos comerciales de semilla de uva y orujo de uva blanca fueron utilizados como suplementos nutricionales. Su alto contenido en compuestos fenólicos los hacen una fuente ideal de antioxidantes naturales. / The enrichment of fruits and vegetables with minerals, vitamins or physiologically active compounds that have potential benefits in terms of health maintenance and disease prevention may be a crucial way of developing new functional foods. Recently, extracts from grape seeds and skins have become a widespread nutritional supplement, because of their high content of phenolic compounds. These compounds have been shown to be highly bioavailable and to provide excellent health benefits. In the last few years, it has been suggested that osmotic treatment (OT) is a useful way of introducing controlled quantities of solution solutes into food and partially dehydrating it at the same time. A range of solid foods enriched with grape phenolics from several sources were formulated using OT. Process parameters such as the source and concentration of the phenolic compounds, the nature and concentration of the osmo-active solute in the osmotic solution, and the food structure were investigated. Moreover the effect of a post treatment such as convective air drying on the stability and antioxidant properties of the grape phenolics infused in the osmo-treated food was studied.The results confirm that OT is a suitable technology for the exploitation of jelly foods, fruits and vegetables as matrices into which functional ingredients can be successfully incorporated to provide novel functional products of intermediate moisture. Concentrated red grape must and commercial grape seed and white grape marc extracts were successfully used as nutritional supplements. Their high content in phenolic compounds makes them ideal sources of natural antioxidants.

Computed Tomography and Microcomputed Tomography are X-ray based technologies. They were tested in this thesis as potential tools for the optimization of the processing of dry-cured meat products. On one hand, several prediction models and Computed Tomography analytical tools were developed for the non-destructive analysis of water activity, salt content and water content distribution within dry-cured hams during processing and were successfully applied to three case studies. On the other hand, Microcomputed Tomography were used to characterize, evaluate and correlate the changes in the microstructure with the texture of non-acid pork lean fermented sausages. Some Microcomputed Tomography parameters could be correlated with the instrumental texture, although the Microcomputed Tomography was not accurate enough to distinguish between lean and fat when these constituents were emulsified. In conclusion, Computed Tomography and Microcomputed Tomography can be considered as suitable technologies for the non-destructive characterization and for the optimization of dry-cured meat processing. / La Tomografia Computeritzada i la Microtomografia Computeritzada són tecnologies basades en raigs X. Ambdues es varen testar en aquesta tesis com a eines potencials per l'optimització del processat de productes carnis curats. Per una banda, es varen desenvolupar diversos models de predicció i eines analítiques derivades de la Tomografia Computeritzada, per l’anàlisi no destructiu de la distribució de l’activitat d’aigua i els continguts de sal i d’aigua durant el processat de pernils curats, aplicant-se posteriorment de manera satisfactòria a tres casos d’estudi. Per altra banda, la Microtomografia Computeritzada es va utilitzar per caracteritzar, avaluar i correlacionar canvis en microestructura i textura d’embotits crus curats elaborats amb baix contingut de greix. Alguns paràmetres de la Microtomografia Computeritzada es van poder correlacionar amb la textura instrumental, encara que es va observar que la Microtomografia Computeritzada no permetia distingir acuradament entre magre de porc i greix quan aquests components es trobaven emulsionats.

En aquesta tesis s’ha estudiat la possibilitat d’emprar un sistema de destil•lació discontinu que consisteix en una columna de rebliment, formada d’una malla de coure, que permet augmentar l’eficàcia de separació, tant de l’etanol com d’altres compostos volàtils de fermentats de fruites como de vinasses del sector vitivinícola. En el treball experimental aquest sistema s’ha comparat amb la destil•lació tradicional amb alambí tipus charantais construït en coure. Las matèries primeres emprades han estat fermentats de pera de tres varietats diferents (Blanquilla, Conferencia i Bartlett), fermentats de kiwi de la varietat Hayward, i vinasses de raïm principalment de les varietats Albariño i Catalan Roxo. Els destil•lats obtinguts pels dos procediments han estat comparats tant analíticament como sensorialment. Els resultats obtinguts han mostrat que amb la columna de rebliment, els destil•lats de varietats de peres menys aromàtiques, como són la blanquilla i la conferencia, poden millorar el seu perfil aromàtic, i obtenir productes similars als de la pera Bartlett, més aromàtica. Respecte els destil•lats de kiwi, els productes obtinguts amb la columna de rebliment han estat millor valorats pels consumidors, presentant perfils aromàtics amb més concentració d’aromes positius, i menors aromes negatius. Respecte els destil•lats de vinassa la tendència mostrada ha estat similar als destil•lats de fruites. Finalment destacar el major rendiment obtingut en la destil•lació amb columna en etanol recuperat, permetent augmentar també la productivitat mitjançant la utilització de la columna de rebliment. / En esta tesis se ha estudiado la posibilidad de emplear un sistema de destilación discontinuo específicamente una columna empacada de un relleno formado con una malla de cobre que permite aumentar la eficacia de separación, tanto del etanol como de otros compuestos volátiles de fermentados tanto de frutas como de orujos del sector vitivinícola. En el trabajo experimental este sistema se ha comparado con la destilación tradicional con alambique tipo charantais construido en cobre. Las materias primas empleadas han sido fermentados de pera de tres variedades diferentes (Blanquilla, Conferencia y Bartlett), fermentados de kiwi de la variedad Hayward, y orujos de uva principalmente de las variedades Albariño y Catalan Roxo. Los destilados obtenidos por los dos procedimientos han sido comparados tanto analíticamente como sensorialmente. Los resultados obtenidos han mostrado que con la columna empacada, los destilados de variedades de peras menos aromáticas, como son la blanquilla y la conferencia, pueden mejorar su perfil aromático, y obtener productos similares a los de la pera Bartlett, más aromática. Respecto los destilados de kiwi, los productos obtenidos con la columna empacada han sido mejor valorados por los consumidores, presentando perfiles aromáticos con más concentración de aromas positivos, y menores aromas negativos. Respecto los destilados de orujo la tendencia mostrada ha sido similar a los destilados de frutas. Finalmente destacar el mayor rendimiento obtenido en etanol recuperado en la destilación con columna, permitiendo aumentar también la productividad mediante el empleo de la columna empacada. / This thesis studied the feasibility of using a discontinuous distillation system that consisted of a packed column (copper mesh in order to increase the separation efficiency, for both ethanol and other volatile compounds, of fermented fruits and grape pomace. In this experimental work the packed column has been compared with a traditional copper alembic (charantais). The raw materials employed have been fermented pear of three different varieties (Blanquilla, Conference and Bartlett), fermented kiwi (Hayward variety), and grape pomace (mainly Albariño and Catalan Roxo varieties). The distillates obtained by the two methods were compared both analytically and sensorially. The obtained results have shown that packed column distillation improves the aromatic profile of less aromatic pear varieties, such as Blanquilla and Conference, thus making possible to obtain similar distillates as with the Bartlett pear, a more aromatic variety. Regarding kiwi distillates, the products obtained with the packed column have been better appreciated by consumers, featuring aromatic profiles with more concentration of positive aromas, and minor negative aromas. With respect to grape pomace distillates, the trend has been similar to fruit distillates. Finally, it is worth to remark the greater yield obtained in recovered ethanol, thus allowing an increased productivity by means of packed column distillation.

This work is a contribution to a measuring system based on ultrasonic techniques to analyse and monitor, in real time, malolactic fermentation (MLF) in red wine, both at industrial and semi-industrial level. In the wine sector, MLF is of great importance due to its influence over wine organoleptic and sensory profiles, for it largely defines the quality of the final product. This process, whose main feature is that lactic acid bacteria (LAB) convert malic acid into lactic acid, is monitored, generally, in labs with analytical techniques. These techniques have several drawbacks, however, regarding costs, response times and chances to be included in production lines (they are off-line). On the contrary, the characteristics of the ultrasonic measuring method developed in this Thesis overcomes those and provides other advantages associated to this kind of technology (non-invasive, non-destructive, hygiene and accuracy among others). The main measuring instrument is the ultrasonic sensor, which has been designed and manufactured for measures ultrasonic propagation velocity. It is based on a transmission and reflection of ultrasonic waves technique (pulse-echo). Besides, a buffer rod is used to allow both signal conditioning (echoes) and also the coupling and start of the system in the big stainless steel tanks where the wine is kept during its production. Moreover, several methods to process the collected ultrasonic information are compared and classified according to their computing cost-precision relationship in order to facilitate selection depending on available resources. Regarding lab experiments, the system has proved an appropriate accuracy to detect variations when, in aqueous and hydroalcoholic solutions, lactic and malic acid levels of concentration are changed. It also works in the ultrasonic characterization of hydroalcoholic solutions when temperatures vary with different alcohol concentrations or to detect parameter changes such as turbidity. Regarding field tests, the behaviour of the ultrasonic propagation velocity is clearly related to several conventional parameters that are measured during MLF (malic and lactic acid concentrations, volatile acidity, bacteria population, etc.), which proves the usefulness of the system when predicting the end of the malolactic process on-line. This prediction shows a constant behaviour in ultrasonic propagation velocity when MLF is reaching the end, or none at all when LABs do not perform the process. The breaking point of the system in field tests is control over wine temperature. This parameter is influenced by variations on room temperature and changes generated by the process itself. Temperature must be precisely monitored in order to apply, when necessary, the corresponding compensations to ultrasonic results. The results confirm the feasibility of using ultrasonic waves to monitor the MLF of red wine, even the possibility to include them in a real time control system. / En este trabajo, se ha contribuido al desarrollo de un sistema de medida basado en técnicas de ultrasonidos para el análisis y monitorización, en tiempo real, de la fermentación maloláctica (FML) en el vino tinto elaborado a nivel semi-industrial e industrial. En el sector vinícola, la importancia e interés por la FML se debe a la gran influencia que ésta ejerce sobre los perfiles organolépticos y sensoriales del vino, ayudando a definir, en gran parte, la calidad del producto final. Caracterizado, principalmente, por la conversión del ácido málico en ácido láctico llevada a cabo por las bacterias ácido-lácticas (BAL), este proceso suele ser monitorizado a través de técnicas analíticas en laboratorios; técnicas que presentan algunos inconvenientes en cuanto a costes, velocidad de respuesta y oportunidad de ser incorporadas a líneas de producción (son off-line). Por el contrario, las características del método de medida por ultrasonidos desarrollado en esta Tesis, ofrecen la oportunidad de superar estas dificultades aportando, además, otras ventajas asociadas a esta clase de tecnología (no invasiva, no destructiva, higiene, precisión, etc.). Como pieza fundamental del sistema de medida, se lleva a cabo el diseño y fabricación de un sensor ultrasónico, que mide velocidad de propagación, basado en una técnica de transmisión y reflexión de ondas de ultrasonidos (pulso-eco). Igualmente, se aprovechan las ventajas aportadas por el mecanismo conocido como buffer rod para facilitar, por un lado, el acondicionamiento de las señales de interés (ecos) y por otro, el acoplamiento y puesta en marcha del sistema en los grandes tanques de acero inoxidable donde se deposita el vino durante su elaboración. Además, se realiza un estudio comparativo de diversos métodos aptos para el procesado de la información ultrasónica recopilada, clasificándolos por su relación precisión-coste computacional de tal forma que facilite una correcta elección de acuerdo a los recursos del sistema de medida donde se pretendan aplicar. En cuanto a los experimentos realizados, en laboratorio el sistema demuestra una adecuada sensibilidad para la detección de cambios cuando, sobre soluciones acuosas e hidroalcohólicas, se llevan a cabo variaciones en los niveles de concentración de los ácidos málico y láctico. Igualmente, su funcionamiento es adecuado para la caracterización ultrasónica de soluciones hidroalcohólicas cuando varía la temperatura ante diferentes concentraciones de alcohol o para detectar cambios en parámetros como la turbidez de las mezclas. A nivel de pruebas de campo, el comportamiento de la velocidad de propagación ultrasónica muestra una alta correlación con varios de los parámetros convencionales que suelen medirse durante la FML (concentraciones de ácidos málico y láctico, acidez volátil, población de bacterias, etc.), demostrando la utilidad del sistema en la predicción on-line del final del proceso maloláctico. Predicción que se caracteriza por un comportamiento prácticamente invariable de la velocidad cuando la FML va llegando a su final, o nulo cuando las BAL no cumplen con el proceso. Como punto crítico en la aplicación del sistema de medida en campo, encontramos el difícil control sobre la temperatura del vino, parámetro que se ve influenciado por las variaciones de la temperatura ambiente y por los propios cambios que genera el proceso en sí. Este aspecto obliga a monitorizar detalladamente dicho parámetro para, de ser necesario, aplicar las correspondientes compensaciones a los resultados ultrasónicos. Con todos los resultados obtenidos, se demuestra la viabilidad de utilizar ondas de ultrasonidos para la monitorización de la FML del vino tinto, con posibilidades de inclusión en un sistema de control en tiempo real.

Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de mortalidad a nivel mundial. Aunque su origen es multifactorial, entre los factores de riesgo más destacables se encuentran el sobrepeso y la obesidad, así como niveles elevados de lípidos en sangre (dislipemias), cuyas causas más frecuentes son la inactividad física y los malos hábitos alimentarios. Más concretamente, las dietas malsanas suelen caracterizarse por un elevado consumo de calorías, sobre todo en forma de hidratos de carbono y grasa, y un bajo consumo de frutas y verduras. En consecuencia, existe un amplio consenso en torno a la importancia de reducir el consumo de alimentos con un alto contenido en grasa, especialmente en forma de grasas saturadas, trans y colesterol, ya que tienen un efecto hipercolesterolémico; y aumentar el consumo de frutas y verduras, debido a que son una buena fuente de micronutrientes esenciales y fibra. Sin embargo, las estadísticas demuestran que en la mayoría de países industrializados el consumo real de estos alimentos se aleja preocupantemente de las cantidades recomendadas. El consumo de dietas con una elevada presencia de fibra alimentaria se ha correlacionado con un descenso en la incidencia de las enfermedades cardiovasculares. Esto es debido a que su consumo está asociado a numerosos efectos beneficiosos, como la capacidad de reducir la absorción de grasa y los niveles de lípidos plasmáticos. No obstante, es importante tener en cuenta que no todas las fibras presentan las mismas propiedades beneficiosas y que el efecto sobre el metabolismo lipídico que tienen los ácidos grasos, principales constituyentes de la grasa de la dieta, puede diferir considerablemente. En base a estos antecedentes, en la presente Tesis Doctoral se estudió y comparó la capacidad de reducir de manera selectiva la absorción de grasa de fibras con diferentes características fisicoquímicas. Más concretamente, se estudió en cobayas el efecto de la goma guar parcialmente hidrolizada, la maltodextrina resistente a la digestión y el quitosano. Para ello, se determinó el efecto de estas fibras sobre la excreción de lípidos, haciendo especial énfasis en la excreción de esteroles neutros, ácidos biliares y, sobretodo, ácidos grasos. Adicionalmente, se evaluó su repercusión sobre el perfil lipídico de muestras biológicas como el plasma o el hígado. Los resultados demuestran que todas las fibras estudiadas presentan capacidad hipolipidémica, aunque ésta puede ser atribuible a diferentes mecanismos. De las fibras estudiadas sólo la fibra quitosano presenta capacidad fat-binding (ligando de grasa) selectiva, ya que muestra menor afinidad por los ácidos grasos saturados de cadenas largas en comparación con aquellos de cadenas más cortas o a los ácidos grasos insaturados. Como resultado de la capacidad fat-binding selectiva del quitosano se observan cambios en el perfil de ácidos grasos del hígado, y sobre todo del plasma, debido a que puede alterar la relación entre ácidos grasos poliinsaturados n-6 y n-3. En conclusión, la presente Tesis Doctoral permite obtener un mayor conocimiento sobre la capacidad hipolipidémica y los mecanismos de acción de fibras de gran interés en la industria alimentaria debido a su posible incorporación en alimentos o a su uso como complementos alimenticios. / Study of the selective fat-binding capacity of dietary fibers and its repercussion on lipid metabolism. Cardiovascular diseases are the leading cause of death in the world. Although its aetiology is multifactorial, high intakes of calories and fats, especially cholesterol-rich fats as well as saturated and trans fatty acids, are widely accepted as major contributing factors. Evidence shows that dietary fiber may play an important role in the prevention of CHD due to its capacity to lower plasma lipid concentrations. In general terms, this effect has mainly been associated with the capacity of dietary fiber to reduce carbohydrate absorption, fat digestibility and bile acid circulation. However, it is widely known that fatty acids, the main constituents of dietary fat, elicit different lipid metabolism responses. Moreover, the beneficial effect of dietary fiber depends on its physicochemical properties. The main aim of this Thesis was to compare the hypolipidemic effect and selective fat-binding capacity of different dietary fibers, namely partially hydrolyzed guar gum, digestion-resistant maltodextrin and chitosan. For this purpose, the effect of these fibers on fatty acid absorption and on neutral sterols and bile acid excretion was determined in guinea pigs. The repercussion of these fibers on the lipid profile of plasma and liver was also evaluated. All the dietary fibers in the study were able to increase lipid excretion, and thus reduce plasma lipids. However, only chitosan was able to selectively reduce fat absorption as its effect on fatty acid excretion was dependent on the chain length and unsaturation degree of the fatty acid. Consequently, chitosan was able to modify the fatty acid profile of liver and plasma, due to changes in the ratio of n-6 and n-3 polyunsaturated fatty acids. In conclusion, these results confirm that dietary fiber can exert different effects on lipid absorption and metabolism, and provide new insight into the hypolipidemic mechanisms of partially hydrolyzed guar gum, digestion-resistant maltodextrin and chitosan.

In food and pharma industry, fish oils are highly demanded due to the many associated health benefits of omega-3 fatty acids. However, the delivery of fish oil through food is a major challenge as this oil is susceptible to oxidation and to produce off-flavors. To prevent these undesired effects, microencapsulation techniques are used. Typically oil encapsulation is carried out by two steps (i) emulsion preparation (ii) drying. The main objective is to study the effect of the emulsification method, emulsion formulation, membrane type and microcapsule formulation on relevant physic-chemical parameters of fish oil microcapsules.The approach of the project is to combine, for the first time, the advantages of using a low energy emulsification technique (membrane emulsification) and spray drying to obtain food-grade fish oil microcapsules. The results show a clear improvement in the oil encapsulation efficiency (OEE) when decreasing the droplet size of the emulsion and increasing the amount of wall material. The combination of a polysaccharide with a protein has been found to improve protection against oxidation during storage of the microcapsules, while the addition of denatured proteins as a part of the microcapsule wall material enhances OEE but does not improve the mechanical strength of the microcapsules. / El aceite de pescado es altamente valorado en la industria alimentaria por su demostrada actividad en la prevención y tratamiento de numerosas patologías, asociada a su contenido en ácidos grasos omega-3. La incorporación de aceite de pescado en alimentos presenta algunas dificultades relacionadas con su rápida oxidación y su característico aroma y sabor. La encapsulación del aceite de pescado retrasa la oxidación y permite enmascarar sus propiedades sensoriales. Tradicionalmente, la encapsulación se lleva a cabo combinando una etapa de emulsificación seguida de secado por atomización. El objetivo principal del trabajo es estudiar el efecto del método de emulsificación y la formulación de la emulsión y las microcápsulas en los parámetros físico-químicos más relevantes de las microcápsulas. En este proyecto se combina por primera vez la emulsificación por membranas con el secado por atomización para obtener microcápsulas de aceite de pescado aplicables a la industria alimentaria. Los resultados muestran una clara mejora en la eficiencia de encapsulación del aceite cuando se reduce el tamaño de gota de la emulsión y se incrementa la cantidad de material de pared de las microcápsulas. La combinación de un polisacárido con una proteína para la formación de la pared mejora la estabilidad oxidativa de las microcápsulas durante el almacenamiento. Por otra parte la adición de proteínas desnaturalizadas para reforzar las paredes de las microcápsulas ha resultado en una mejora de la eficiencia de encapsulación de aceite pero no ha mejora su resistencia mecánica

Els extractes comercials de polifenols són molt utilitzats para formular aliments. La seva efectivitat, però, depèn de la seva capacitat per mantenir l’estabilitat i biodisponibilitat dels ingredients actius. L’encapsulació és una estratègia que permet aconseguir-ho. S’han investigat dos sistemes per encapsular un extracte ric en procianidines: emulsions aigua-en-oli-en-aigua (W1/O/W2) i microcàpsules sòlides (obtingudes per atomizació d’emulsions W1/O/W2). Per produir les emulsions s’utilitzà emulsificació amb membranes (ME) premix i, en particular, l’estudi es centrà en com la capa interfacial (O–W2) afecta l’estabilitat de les emulsions i l’alliberament de procianidines. Mitjançant ME premix es produïren emulsions O/W i W1/O/W2 estabilitzades amb un fracció proteica de sèrum de llet (WPI) i amb complexos WPI-carboximetil cel•lulosa (WPI–CMC), WPI-goma aràbiga (WPI–GA) i WPI–Quitosà (WPI–Chi). Mesures d’absorció mostraren que els complexos WPI–polisacàrid formen interfases de major gruix però menor densitat que les formades únicament per WPI. Les emulsions W1/O/W2 enriquides amb procianidines i estabilitzades amb complexos WPI–CMC, WPI–GA, o WPI–Chi retingueren al menys el 70% de las procianidines inicials en acabar el procés de ME premix. L’estabilitat de l’emulsió va dependre del tipus d’interfase i del pH de la fase W2. La velocitat d’alliberament de procianidines es va correlacionar amb el gruix de la interfase formada per WPI–polisacàrid: les interfases de major gruix disminueixen la velocitat d’alliberament. Totes les emulsions W1/O/W2 varen permetre produir microcàpsules de procianidines després d’una etapa d’atomització i recuperar l’estructura pròpia d’una emulsió doble en rehidratar-se. La composició de la interfase determinà la mida de partícula de les emulsions W1/O/W2 després de la rehidratació. En particular, el complex WPI–CMC fou capaç d’estabilitzar les gotes d’oli durant les distintes etapes de la producció de microcàpsules, malgrat que va retenir moderadament la migració de procianidines a través de la interfase O–W2. . / Los extractos comerciales de polifenoles son muy utilizados para formular alimentos. Su efectividad, sin embargo, depende de su capacidad para mantener la estabilidad y biodisponibilidad de los ingredientes activos. La encapsulación es una estrategia que permite conseguirlo. Se han investigado dos sistemas para encapsular un extracto rico en procianidinas: emulsiones agua-en-aceite-en-agua (W1/O/W2) y microcápsulas sólidas (obtenidas por atomización de emulsiones W1/O/W2). Para producir las emulsiones se empleó emulsificación por membranas (ME) premix y, en particular, el estudio se centró en cómo la capa interfacial (O–W2) afectó la estabilidad de las emulsiones y la liberación de procianidinas. Con ME premix se produjeron emulsiones O/W y W1/O/W2 estabilizadas con un fracción proteica de suero de leche (WPI) y con complejos WPI-carboximetil celulosa (WPI–CMC), WPI–goma arábiga (WPI–GA) y WPI–Quitosano (WPI–Chi). Medidas de adsorción mostraron que los complejos WPI–polisacáridos forman interfases de mayor espesor pero menor densidad que las formadas únicamente por WPI. Las emulsiones W1/O/W2 enriquecidas en procianidinas y estabilizadas con complejos WPI–CMC, WPI–GA, o WPI–Chi retuvieron al menos el 70% de las procianidinas iniciales tras el proceso de ME premix. La estabilidad de la emulsión dependió del tipo de interfase y del pH de la fase W2. La velocidad de liberación de procianidinas se correlacionó con el espesor de la interfase formada por WPI–polisacáridos: las interfases de mayor espesor disminuyen la velocidad de liberación. Todas las emulsiones W1/O/W2 permitieron producir microcápsulas de procianidinas después de una etapa de atomización y recuperar la estructura propia de una emulsión doble tras la rehidratación. La composición de la interfase determinó el tamaño de partícula de las emulsiones W1/O/W2 después de la rehidratación. En particular, el complejo WPI–CMC fue capaz de estabilizar las gotas de aceite durante las distintas etapas de la producción de microcápsulas pese a que retuvo, moderadamente, la migración de procianidinas a través de la interfase O–W2. / Commercial extracts rich in polyphenols are extensively used to formulate foods. Nevertheless, their effectiveness depends on preserving the stability and bioavailability of the active ingredients. Encapsulation is a strategy to meet these requirements. We have investigated two encapsulation systems to entrap a procyanidin-rich extract: water-in-oil-in-water (W1/O/W2) emulsions and solid microcapsules (spray dried W1/O/W2 emulsions). While premix membrane emulsification (ME) was used to produce these emulsions, we focused on how the interfacial layer (O–W2) affected emulsion stability and procyanidin release. Premix ME enabled to produce single and double emulsions stabilized with whey protein isolate (WPI), and WPI–Carboxymethyl cellulose (WPI–CMC), WPI–Gum Arabic (WPI–GA) and WPI–Chitosan (WPI–Chi) complexes. Adsorption measurements showed that WPI–polysaccharides interfaces form thicker but less dense layers than only WPI. In O/W emulsions, different interfacial structures made of WPI and CMC led to large differences in lipid oxidation. The negatively charged droplets of the emulsions stabilized with WPI–MC would attract positively charged transition metals, promoting lipid oxidation. Procyanidin-loaded W1/O/W2 emulsions stabilized by WPI–CMC, WPI–GA, or WPI–Chi complexes retained at least 70% of the initial procyanidins at the end of premix ME. Emulsion stability depended on the interfacial layer and the pH of the W2 phase. The release rate of procyanidins was correlated to the interfacial thickness of the WPI–polysaccharide layer: thicker layers lowered the release rate. All the W1/O/W2 emulsions were able to produce procyanidin-loaded microcapsules after spray drying and could all recover their W1/O/W2 emulsion structure upon rehydration. The interfacial composition affected particle size of W1/O/W2 emulsions after microcapsule rehydration. Particularly, WPI–CMC complex was able to truly stabilize the W1/O droplets during the different stages of microcapsule production although it moderately retained the migration of procyanidins through the O–W2 interface. For each type of encapsulation system, a tailor-made hydrophilic emulsifier is required to comply with the type of protection needed, the addenda used and the delivery conditions.