En la última década, la evolución del mercado ha obligado a las industrias alimentarias a mantener unos estándares de calidad, condicionando a las empresas a mejorar sus métodos y/o técnicas de control, así como, la disminución en los costes de producción. En este contexto se hacen necesarios nuevos sistemas de control y/o monitorización en línea no destructivos, que permitan obtener la información necesaria, para mantener la calidad del producto reduciendo los costes de producción. En este sentido, la presente tesis estudia el uso de la espectroscopia dieléctrica en radiofrecuencia y microondas, como técnica para obtener propiedades físicas, químicas y estructurales del alimento durante su proceso de fabricación. Esta información, conjuntamente con modelos fenomenológicos expuestos en esta tesis, permiten monitorizar parámetros de control en la producción de alimentos con estructuras complejas. En primer lugar se realizó una revisión bibliográfica de esta metodología (espectroscopia dieléctrica), y los ejemplos de su aplicación, para obtener las bases necesarias que permitieron orientar la investigación para esta tesis. La revisión bibliográfica incluye numerosos estudios que demuestran las ventajas de utilizar la espectroscopia dieléctrica en productos alimenticios complejos, como: carnes, vegetales, frutas, productos lácteos, etc. En todos ellos, se ha demostrado la versatilidad y utilidad de la información proporcionada por esta técnica, permitiendo llevar a cabo determinaciones en línea no destructivas, altamente fiables y de gran sensibilidad; obteniendo como resultado la reducción de los tiempos operativos y de los costes de producción. En segundo lugar se estudió el proceso de fermentación en la elaboración de cerveza, se analizaron las propiedades dieléctricas durante la etapa de fermentación, conjuntamente con diversas propiedades físicas y químicas. Los resultados obtenidos mostraron que la dispersión ¿, inducida por el contenido y movilidad del agua, varía en función de la proporción de etanol y de azúcares, ya que interfieren en el movimiento del agua. Queda demostrado que dicha técnica puede ser usada como un método de monitorización rápido, preciso y no destructivo en la fabricación de cerveza. En tercer lugar se realizó el estudio y análisis del proceso de salado de queso. Se analizó el transporte de agua, cloro, sodio y calcio durante el salado de queso en salmuera saturada, usando un modelo termodinámico. Se determinó, la humedad, la actividad de agua, las propiedades dieléctricas y el volumen durante el tratamiento y después del periodo de reposo. Se desarrolló un modelo termodinámico no lineal irreversible, para determinar el transporte de agua e iones a través de la estructura del queso, obteniendo un coeficiente fenomenológico de 1.8¿10-5 mol2 J -1 s -1m -2 . El modelo describe varios fenómenos que ocurren durante el proceso de salado. Se desarrolló un modelo no lineal para describir el efecto de la movilidad de cargas sobre la conductividad iónica, que permite predecir el nivel de salado en la superficie y en el interior, así como la salida de calcio del sistema, con los consiguientes cambios estructurales. Por último se realizó el estudio y análisis de geles de colágeno a distintos grados de concentración. Ha sido posible detectar dos niveles conformacionales del colágeno en función de su relación con el agua, mediante el análisis de las propiedades dieléctricas en el espectro de la radiofrecuencia y las microondas. Se ha desarrollado un algoritmo de análisis de espectros basados en la modelización de Gompertz, que permite de manera rápida y fiable obtener los parámetros a las frecuencias de relajación de las dispersiones ¿, ¿ y ¿¿ Los resultados demostraron la utilidad de propiedades dieléctricas como sistema de control en la formulación de geles. En conclusión, la investigación realizada en esta tesis aborda el estudio de distintas estructuras coloidales, mediante modelizaciones termodinámicas y espectroscopia dieléctrica en radiofrecuencia y microondas. Dichos estudios muestran la viabilidad de dicha técnica en la monitorización no destructiva y fiable de los procesos de fabricación expuestos en el trabajo. / Velazquez Varela, J. (2014). ESTUDIO DE LOS ESPECTROS DIELECTRICOS EN ALIMENTOS CON ESTRUCTURA COLOIDAL [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37196

Actualmente, la industria agroalimentaria debe hacer frente a numerosas presiones y retos, de entre los que destaca la innovación como la única posibilidad para afrontar la enorme competencia que caracteriza el mercado. La innovación a nivel de proceso está dirigida a la investigación y aplicación de nuevas tecnologías. Mejorar e innovar en los procesos dará lugar a productos más seguros y de mayor calidad, lo cual está relacionado con las exigencias actuales del consumidor. En este contexto, los modernos sensores basados en la aplicación de energía electromagnética suponen un gran avance en el control de calidad en la Industria Alimentaria. La presente tesis estudia la aplicación de la radiación electromagnética a diferentes productos y procesos de la industria agroalimentaria, con el objeto de solucionar algunos de los grandes problemas del sector cárnico y de la industria postcosecha, así como controlar la operación de deshidratación osmótica en carne y frutas. En primer lugar se analizó la utilización de energía electromagnética para controlar la calidad de carne fresca; en este sentido se estudió la posibilidad de caracterizar el tipo de carne mediante el análisis de espectros electromagnéticos. Además se trató de analizar la viabilidad de determinar el proceso de maduración de la carne mediante la evolución de los espectros electromagnéticos. Se estudiaron dos rangos de frecuencia: desde 100Hz a 0.4MHz; y desde 0.5GHz a 20GHz. Para ello se emplearon dos equipos, a baja frecuencia los platos paralelos Agilent 16451B conectados a un analizador de impedancias Agilent 4194A; y a frecuencias mayores, la sonda coaxial Agilent 85070E conectada a un analizador de redes Agilent E8362B. Además se realizaron diferentes medidas de parámetros bioquímicos, y físico-químicos de las muestras. Todas estas medidas se realizaron a diferentes horas postmortem que comprendían desde las 2 horas hasta los 7 días tras el sacrificio. La principal conclusión de este trabajo de investigación fue que los espectros dieléctricos de muestras de carne mostraron diferencias entre los tres tipos de calidades estudiadas: PSE, DFD y RFN. Estas diferencias fueron significativas a diferentes frecuencias en diferentes tiempos postmortem. Las diferencias se atribuyeron a los diferentes metabolismos de las diferentes clases de carne. Los resultados obtenidos en este estudio permitieron confirmar la viabilidad de desarrollar un equipo industrial capaz de evaluar la calidad de los lomos de cerdo durante las primeras horas postmortem. / Castro Giráldez, M. (2010). Estudio de los espectros dieléctricos para el control de calidad de alimentos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8550