En el presente proyecto profesional se trabajará en los procesos de aseguramiento de la calidad durante el desarrollo de la producción de harina y aceite de pescado, capturando data para la determinación de desviaciones y la trazabilidad del producto. Dado que la sinergia entre clientes y proveedores en el mundo moderno es constante y cada vez más cercana, además de tener como componente principal la premisa de la sostenibilidad del recurso marino en el tiempo, es de importancia entonces mantener altos estándares de calidad que permitan aprovechar al máximo el esfuerzo y costo del proceso productivo. Entonces, de acuerdo a lo anteriormente descrito, se plantea como uno de los objetivos implementar un sistema que permita asegurar el control del proceso productivo y así brindar una herramienta para la gestión del aseguramiento de la calidad de la materia prima durante el desarrollo de la producción, además de servir como fuente principal para la trazabilidad del producto. En ese sentido, la tesis abordará los temas de la fundamentación teórica del tema indicado, la propuesta de solución, el modelo del negocio del objeto de estudio y el modelo de análisis y diseño del sistema informático. Finalmente, los resultados esperados están en función a los resultados obtenidos en el producto final, el control de los reprocesos de la materia prima, el valor agregado que se le dará al negocio, la mayor colección de datos para la toma de decisiones y la trazabilidad que se aplicará al recurso marino que nos brinda el Mar Peruano cuya riqueza nos compromete a seguir elaborando nuevas e innovadoras propuestas y soluciones. / Tesis

La harina de pescado es uno de los commodities que lidera las exportaciones del Perú, seguido de países como Dinamarca, Chile, Estados Unidos, Vietnam, entre otros. Dentro los años 2015 al 2019, el incremento de las exportaciones de harina de pescado hacia China ha sido muy relevante, esto se debe a que este producto es una de las fuentes proteicas más importantes a nivel mundial para la alimentación ganadera, por lo que ha tenido una tendencia muy positiva. El objetivo de la investigación es determinar la relación entre los procesos logísticos y las exportaciones de la harina de pescado dentro de este periodo. Se optó por realizar una investigación cuantitativa. En ella, se tomó la decisión de usar como herramienta a la encuesta, con este instrumento se procedió a encuestar a 30 colaboradores con la experiencia necesaria en el rubro de las principales empresas exportadoras de harina de pescado. Asimismo, para realizar el análisis de las respuestas brindadas, se utilizó el programa estadístico SPSS, con el objetivo de poder evaluar las hipótesis que fueron planteadas. De esta forma, se pudo determinar que los procesos logísticos si tienen relación con las exportaciones de harina de pescado como la gestión de inventarios, almacenamiento, compras y transporte. / Fishmeal is one of the commodities that leads Peru's exports, followed by countries such as Denmark, Chile, the United States, Vietnam and others. Within the years 2015 to 2019, the increase in fishmeal exports to China has been very relevant, this is due to the fact that this product is one of the most important protein sources worldwide for livestock feed, so it has had a very positive trend. The objective of the research is to determine the relationship between logistics processes and fishmeal exports within this period, it was decided to carry out a quantitative research, in which the decision was made to use the survey as a tool, with this instrument 30 employees with the necessary experience in the field were surveyed, from the main fishmeal exporters, the leading companies in the market. For this reason, to perform the analysis of the answers provided, the statistical program SPSS was used, in order to be able to evaluate the hypotheses that were raised. In this way, it was possible to determine that the logistics processes are related to fishmeal exports such as inventory management, storage, purchases and transportation. / Tesis

La actividad pesquera del Perú está principalmente sustentada en la anchoveta, a partir de la cual se fabrica harina de pescado, cuya exportación se posiciona en un nivel expectante año tras año. Esta pesquería se viene desarrollando mediante la Ley de Límites Máximos de Captura por Embarcación (LMCE) desde el año 2009, cuyos objetivos se enfocan en la modernización y eficiencia del sector, el fomento del desarrollo sostenido, y el aprovechamiento responsable de los recursos hidrobiológicos (Decreto Legislativo 1084, art.1). En ese sentido, el objetivo de esta investigación es conocer las consecuencias de la implementación de la Ley de LMCE en las exportaciones de harina de pescado del Perú, con Subpartida Nacional 2301.20.11.00, durante el periodo 2009-2018. Se utiliza un enfoque de investigación cualitativa con teoría fundamentada. Para ello, se realizaron entrevistas semiestructuradas a doce profesionales del sector, pertenecientes a las empresas pesqueras e instituciones más importantes del Perú. Como resultado, se validó que la implementación de la Ley de LMCE generó como consecuencia un impacto positivo en las exportaciones de harina de pescado, durante el periodo 2009-2018, mediante un incremento en la calidad y el volumen de producción de harina de pescado Prime y Super Prime, por la cual se obtiene un mejor precio de exportación en el mercado. Sin embargo, se halló que el precio y volumen depende en gran magnitud de factores externos, cuya incidencia se explica en la investigación. Con ello, se brindará las recomendaciones necesarias a los actores involucrados, así como a los futuros investigadores. / Peru's fishing activity is mainly based on anchovy, from which fishmeal is produced, its export is positioned at expectant levels year over year. The anchovy fishery has been developed through the Law of Vessel Capture Maximum Limits (LMCE, by its acronym in Spanish) since 2009, whose objectives are focused on this segment´s modernization and efficiency, the sustained development promotion and the responsible use of hydrobiological resources (Decreto Legislativo 1084, art. 1). In this regard, the aim of this research is to know the consequences of the “LMCE” Law implementation in fishmeal exports from Peru, with Subheading National Tariff 2301.20.11.00, from 2009 to 2018 using a qualitative research approach with grounded theory. Consequently, semi-structured interviews were conducted with 12 professionals that belong to the most important fishing companies and Government Institutions in Peru. As a result, it can be observed that the implementation of the “LMCE” Law caused a positive impact on fishmeal exports, during the period of 2009-2018: with an increase in the quality and volume of Prime and Super Prime fishmeal production, and also a better export price in the market. However, it was found that prices and volume depend on external factors mainly, and this incidence is explained in this investigation. Based on these, there will be recommendations provided to the involved parties, as well as to future researchers. / Tesis

En el presente proyecto de investigación se expondrá la propuesta de mejora en tratamiento de plumas para una empresa avícola en Lima Metropolitana. La propuesta consta en implementación de una línea de producción de harinas de plumas de pollo con el fin de conseguir un aprovechamiento de un recurso considerado basura. El proyecto es una alternativa eficiente y rentable para la empresa ya que, el producto final es altamente demandado por la industria de alimentos para animales. De la misma manera, fomenta la economía circular y merma el impacto medioambiental ocasionado por este desecho. Para propuesta técnica se utilizaron herramientas de ingeniería industrial y estrategias comerciales que determinaron el producto, el proceso, la localización, tamaño de planta, equipamiento y mano de obra necesario; además, de los planes de aseguramiento de la calidad, mantenimiento e impacto socio ambiental del proyecto en todo su ciclo de vida. Para el análisis técnico, se usó el programa Bizagi Modeler con el fin de validar la usabilidad de recursos propuesto y los cuellos de botella. Asimismo, para la validación económica y financiera, se calculó indicadores como el valor actual neto (VAN), tasa interna de retorno (TIR), costo de oportunidad (COK), el periodo de recuperación (P/R), costo – beneficio (B/C) y análisis de sensibilidad (optimista, probable y pesimista con respecto a las ventas y el precio) y para complementar el análisis de viabilidad se desarrollaron las ratios de solvencia, rentabilidad y liquidez. Como resultado de lo anterior, la planta propuesta se instalará en 742m2 y estará ubicada San Juan de Lurigancho. Contempla producir 2,295.80 toneladas de harina y obtener ganancias de ventas por un valor de S/3,685,214.5 para el 2023. Tendrá una inversión inicial de S/. 3,122,145.75 y el periodo de recuperación económica será 2 años, 11 meses y 21 días. Además, del impacto económico, se determinó que el impacto ambiental será favorable porque reutilizará 4032 toneladas de plumas al año mejorando el bienestar socio ambiental de Lima. Por lo tanto, esta propuesta puede ser un inicio de una cadena de empresas a nivel nacional debido a que el principal recurso que son las plumas se encuentra en abundancia y la demanda de harinas proteicas de origen animal están en crecimiento. / In this research project, the proposed improvement in feather treatment for a poultry company in Metropolitan Lima will be present. The proposal consists of the implementation of a chicken feather meal production line in order to make use of a resource considered garbage. The project is an efficient and profitable alternative for the company since the final product is highly demanded by the animal feed industry. In the same way, it promotes the circular economy and reduces the environmental impact caused by this waste. For the technical proposal, industrial engineering tools and commercial strategies were used that determined the product, the process, the location, plant size, equipment and necessary labor; in addition to the quality assurance, maintenance and socio-environmental impact plans of the project throughout its life cycle. For the technical analysis, the Bizagi Modeler program was use in order to validate the usability of the proposed resources and the bottlenecks. Likewise, for economic and financial validation, indicators such as net present value (NPV), internal rate of return (IRR), opportunity cost (COK), recovery period (P / R), cost - benefit ( B / C) and sensitivity analysis (optimistic, probable and pessimistic with respect to sales and price) and to complement the feasibility analysis, the solvency, profitability and liquidity ratios were developed. As a result of the above, the proposed plant will be installed on 742m2 and will be located in San Juan de Lurigancho. It plans to produce 2,295.80 tons of flour and sales earnings for a value of S / 3,685,214.5 by 2023. It will have an initial investment of S/. 3,122,145.75 and the economic recovery period will be 2 years, 11months and 21 days. In addition, the economic impact, it was determined that the environmental impact will be favorable because it will reuse 4,032 tons of feathers per year, improving the socio-environmental well-being of Lima. Therefore, this proposal could be the beginning of a chain of companies nationwide because the main resource, feathers, is in abundance and the demand for protein meals of animal origin is growing. / Trabajo de Suficiencia Profesional

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis doctoral presentaba como principal objetivo contribuir al conocimiento sobre estrategias de alimentación y técnicas de producción que puedan mejorar la sostenibilidad del sector acuícola a través de un enfoque multidisciplinar, evaluando el crecimiento, la salud y la calidad sensorial de los peces, así como la producción de especies vegetales. También se evaluó El impacto ambiental de las diferentes propuestas mediante el análisis del Ciclo de Vida (LCA) como parte de la discusión general de la tesis. El primer estudio evaluó el efecto de la sustitución de diferentes niveles de aceite de pescado (FO) por aceites vegetales en piensos para la seriola mediterránea (Seriola dumerili, Risso, 1810) en el perfil de ácidos grasos (FA) de diferentes tejidos. El perfíl de FA de la grasa visceral, hígado, músculo rojo y blanco cambiaron cuando se modificó la fuente lipídica en el pienso, mientras que el perfíl de FA del tejido cerebro fue bastante resistente a su alteración por los cambios en la dieta. Estos nuevos datos podrían ayudar a evaluar si las funciones fisiológicas claves se conservan cuando los peces son alimentan con dietas con niveles bajos de FO, así como para definir las necesidades de FA en la dieta de la S. dumerili para mejorar la sostenibilidad de la producción y el bienestar de los peces. El segundo estudio evaluó los efectos de un periodo de realimentación en la composición de ácidos grasos en el músculo de la seriola mediterránea. Después de 109 días durante los cuales los peces fueron alimentados con un pienso a base de aceite de pescado (FO 100) o un pienso (FO 0) en la que el FO fue sustituido completamente por aceites vegetales, todos los peces alimentados con la dieta FO 0 fueron sometidos a una realimentamentación con un pienso FO 100, durante 90 días. Un recebo de 90 días puede mejorar parcialmente el perfil de FA en los músculos de la seriola mediterránea previamente alimentada con dietas a base de aceite vegetal.El tercero estudio analizó los efectos de dos densidades de producción (baja - ALD, 3,81 kg m¿3 frente a alta - AHD, 7,26 kg m¿3) sobre el crecimiento, la salud y la calidad de la carne de la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1792) así como el rendimiento y calidad microbiológica de la lechuga (Lactuca sativa, L.) producida en un sistema acuapónico de baja tecnología en comparación con el cultivo hidropónico (HYP). Las producciones de trucha arco iris y lechuga fueron exitosas en el sistema acuapónico probado, mientras que la densidad de población no afectó el crecimiento de los peces ni a la calidad de la carne. En el cuarto estudio se evaluó el efecto de la sustitución dietaria de la harina de pescado (FM) por harina de Hermetia illucens (Linnaeus, 1758), parcialmente desgrasada (HI) sobre el crecimiento, la digestibilidad del alimento, la morfología intestinal y la calidad del filete de la trucha arco iris producida en un sistema acuapónico de baja tecnología. El crecimiento de los peces y la calidad del filete no se vieron esencialmente afectados por la sustitución de harina de pescado al 25% con HI. Sin embargo, con una sustitución del 50%, se detectó ciertos efectos sobre la histología intestinal y el color del filete y las características nutricionales, que justifican una mayor investigación. en base a los resultados de esta tesis, los aceites vegetales y la harina de insecto son ingredientes alternativos prometedores para ser incluidos en las dietas de especies marinas y de agua dulce de alto valor económico. Sin embargo, las formulaciones futuras deberán centrarse no solo en las características nutricionales y el coste de los ingredientes, sino también en su impacto ambiental. La acuaponía es una técnica prometedora para la cría de especies de agua dulce de alto valor como la trucha arco iris. Además, la optimización de la densidad de producción de peces en acuaponía es un aspecto clave para obtener altos rendimientos y una buena calidad del producto. / [CA] La present tesi doctoral va tenir com a objectiu contribuir al coneixement sobre estratègies d'alimentació i tècniques de producció que puguin millorar la sostenibilitat del sector aqüícola a través d'un enfocament multidisciplinari, avaluant el creixement, la salut i la qualitat sensorial dels peixos, així com la producció de espècies vegetals. El impacte ambiental de les diferents propostes també es va avaluar mitjançant l'anàlisi de l'Cicle de Vida (LCA) com a part de la discussió general de la tesi. En el primer estudi es va avaluar la substitució de diferents nivells d'oli de peix per olis vegetals en pinsos per a la seriola Mediterrània (Seriola dumerili, Risso, 1810) en el perfil d'àcids grassos (FA) de diferents teixits. El segon estudi es van avaluar els efectes d'un període de realimentació en la composició d'àcids grassos en el múscul de la seriola mediterrània. Un rentat de 90 dies pot millorar parcialment el perfil de FA en els músculs de la seriola mediterrània prèviament alimentada amb dietes a base d'oli vegetal. El tercer estudi va estudiar els efectes de dues densitats de producció (baixa - ALD, 3,81 kg m-3 enfront de alta - AHD, 7,26 kg m-3) sobre el creixement, la salut i la qualitat de la carn de la truita (Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1792) i el rendiment i qualitat microbiològica de l'enciam (Lactuca sativa, L.) produïda en un sistema aquapònic de baixa tecnologia en comparació amb el cultiu hidropònic (HYP). En conclusió, les produccions de truita i enciam van tindre èxit en el sistema aquapònic provat, mentre que la densitat de població no va afectar al creixement dels peixos ni a la qualitat de la carn. En el quart estudi es va avaluar l'efecte de la substitució dietària de la farina de peix amb farina de Hermetia illucens (Linnaeus, 1758), parcialment desgreixada (HI) sobre el creixement, la digestibilitat de l'aliment, la morfologia intestinal i la qualitat del filet de la truita produïda en un sistema aquapònic de baixa tecnologia, el creixement dels peixos i la qualitat de l'filet no es van veure essencialment afectats per la substitució de farina de peix al 25% amb HI, mentre que amb una substitució del 50%, es va detectar certs efectes sobre la histologia intestinal i el color del filet i les característiques nutricionals, que justifiquen una major investigació. En conclusió, en base als resultats d'aquesta tesi, els olis vegetals i la farina d'insecte són ingredients alternatius prometedors per a ser inclosos en les dietes d'espècies marines i d'aigua dolça d'alt valor econòmic. No obstant això, les formulacions futures hauran de centrar no només en les característiques nutricionals i el cost dels ingredients, sinó també en el seu impacte ambiental. La aquaponia és una tècnica prometedora per a la cria d'espècies d'aigua dolça d'alt valor com la truita. A més, l'optimització de la densitat de producció de peixos en aquaponia és un aspecte clau per obtenir alts rendiments i una bona qualitat del producte, al temps que es redueix l'impacte ambiental, assegurant la salut i el benestar dels peixos. / [EN] The present PhD thesis aimed at improving the knowledge on feeding strategies and rearing techniques that might improve the sustainability of the aquaculture sector through a multidisciplinary approach, evaluating fish growth performance, health and quality, and vegetable production. The environmental impact of the different solutions was also assessed using a Life Cycle Assessment (LCA) analysis as a part of thesis general discussion. The first contribution evaluated how replacing different levels of fish oil by vegetable oils in the diet of Mediterranean yellowtail, Seriola dumerili (Risso, 1810), affects the fatty acids (FA) signature, i.e. overall FA profile, in different tissues. The FA signatures of red and white muscle, liver, and visceral fat tissues changed when the dietary FA source changed, whereas FA signatures in the brain were rather robust to such dietary changes. The second contribution assessed the effects of a wash-out on the fatty acid composition in the muscles of Mediterranean yellowtail. A 90-d wash-out can partially improve the FA profile in muscles of Mediterranean yellowtail previously fed vegetable oil-based diets. The third contribution investigated the effects of two stocking densities (low - ALD, 3.81 kg m¿3 vs. high - AHD, 7.26 kg m¿3) on the growth, health, and flesh quality of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1792) and the yield and microbiological quality of lettuce (Lactuca sativa, L.) produced in a low-tech aquaponic system compared to hydroponic cultivation (HYP). Rainbow trout and lettuce productions were successful in the tested aquaponic system, whereas stocking density did not affect fish growth or flesh quality. The fourth contribution evaluated the effects of dietary substitution of fishmeal with partially defatted (Hermetia illucens, Linnaeus, 1758,) meal (HI) on the growth, feed digestibility, gut morphology, and fillet quality of rainbow trout reared in a low-tech aquaponic system fish growth and fillet quality were essentially unaffected by a 25% fish meal replacement with HI, whereas at a replacement rate of 50%, certain effects on gut histology and fillet colour and nutritional characteristics were detected, which warrant further investigation. In conclusion, based on the results of the present thesis, vegetable oils and insect meal are promising alternative ingredients to be included in diets for high-value marine and freshwater carnivorous species. Nevertheless, future aquafeed formulations will be required to focus not only on the nutritional characteristics and costs of the ingredients but also on their environmental impact. Aquaponics is a promising technique to be used for rearing high-value freshwater species such as rainbow trout. Furthermore, the optimization of fish stocking density in aquaponics is a key aspect to obtain high product yields and quality, reducing the environmental impact as well as assuring fish health and welfare. / Thesis written with the financial contribution of ECCEAQUA project (MIUR; CUP: C26C18000030004) / Bordignon, F. (2022). Feeding Strategies and Rearing Techniques for a Sustainable Aquaculture [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180851 / Compendio

[EN] The present study was designed to evaluate in independent trials the effect of replace protein fishmeal (HP) by four plant sources, lupine (Lupinus mutabilis Sweet), corn gluten (CGM), amaranth (Amaranthus caudatus L.) and quinoa (Chenopodium quinoa) on the growth of juvenile shrimp Litopenaeus vannamei. For this four sets of diets were developed. The first two containing 35% protein and 11% lipids were prepared to replace the 0, 25, 50, 75 and 100% of the protein from HP by protein lupine (LKM) or CGM. The other two series of isoproteic (30%) and isolipidic (9.5%) diets were formulated to replace 0, 15, 25, 35 and 45% protein HP by protein amaranth and quinoa. Only the contents of corn starch and fish oil were varied to maintain constant levels of protein and lipid in all the experimental diets. All diets had squid meal to provide attractability. Depending on the test conducted eight (LKM and CGM) or seven (amaranth and quinoa) juveniles of about 1g were stocked randomly in aquariums (44 m-2 or 39 m-2) 50 L equipped with a flow-through water system using full-strength seawater. Six aquariums (replicates) were assigned to each of the treatments in a completely randomized design. The shrimp were fed ad libitum twice a day for about eight weeks. At the end of the growth trial, shrimp were fed experimental diets containing 0.5% of chromium oxide. Overall survival in the study was higher than 74% and did not change significantly (p>0.05) when HP was replaced partially or completely by each of the sources evaluated. The results of this study showed that LKM can replace 50% of the protein of HP without significantly (p>0.05) reducing growth (6.7-7.0 g final weight). LKM inclusion in any of the tested levels resulted in a significantly (p<0.05) reduced the apparent digestibility of dry matter (ADMS) and apparent digestibility of crude protein (ADPC) of the feed. The gradual increase of CGM in diets produced a significant (p<0.05) decrease of shrimp final weight (5.9 to 3.2 g) and growth rate (2.7 to 1.7% d-1) compared to those fed CGM 0 (7.1 g and 3.0% d-1). Feed Conversion Factor (FCA) was also significantly (p<0.05) affected by CGM level, diets CGM50, CGM75 and CGM100 had higher FCA than CGM0 and CGM25. The inclusion of CGM on any level tested resulted in a significant decrease in ADMS, from 77.9 to 66.0%, and ADPC, 80.5 to 52.0%, of the feed. The apparent digestibility of amino acids, except lysine, declined with the addition of CGM, reflecting the ADPC. While those shrimps fed diets based on amaranth showed that the diet with 15% replacement obtained a better growth (p<0.05) after the control diet. Diets with replacement 15% and 25% reported significantly (p<0.05) better DAMS (79.7% and 71.2%) and ADPC (88.4% and 81.1%) than the diet with 35% and 45% substitution. The replacement of quinoa in any of the assessed levels have not demonstrated performance (p<0.05) lower than the control diet. The DAMS and ADPC for quinoa diets were statistically superior (p<0.05) than control diet. These results show that lupine and quinoa have a very good potential as a protein source up to 50% and 45% respectively of the HP protein which is equivalent to a third of the total protein in the diet. The cost-benefit of including these ingredients needs to be evaluated. Lower values of corn gluten and amaranth on the HP could be due to low protein digestibility, imbalance of amino acids and / or the presence of antinutritional factors. / [ES] El presente estudio fue diseñado para evaluar en ensayos independientes el efecto de reemplazar la proteína de la harina de pescado (HP) por cuatro fuentes de origen vegetal, altramuz (Lupinus mutabilis Sweet), gluten de maíz (CGM), amaranto (Amaranthus caudatus L.) y quinua (Chenopodium quinoa) sobre el crecimiento de camarones juveniles Litopenaeus vannamei. Para esto se elaboraron cuatro series de dietas. Las dos primeras conteniendo 35% de proteína y 11% de lípidos fueron preparadas para sustituir el 0, 25, 50, 75 y 100% de la proteína proveniente de la HP por proteína de las harinas de altramuz (LKM) o CGM. Las otras dos series de dietas isoproteicas (30%) e isolipidicas (9,5%) fueron formuladas para reemplazar 0, 15, 25, 35 y 45% de la proteína de la HP por proteína de amaranto y quinua. Solamente los contenidos de almidón de maíz y aceite de pescado variaron para mantener constante los niveles de proteína y lípidos en todas las dietas experimentales. Todas las dietas tuvieron harina de calamar. Dependiendo del ensayo realizado ocho (LKM y CGM) o siete (amaranto y quinua) juveniles de alrededor de 1g fueron sembrados aleatoriamente en los acuarios (44 m-2 o 39 m-2) de 50 l equipados con un sistema de recambio de agua de mar de flujo continuo. Seis acuarios (réplicas) fueron asignadas a cada uno de los tratamientos en un diseño completamente aleatorizado. Los camarones fueron alimentados ad libitum dos veces al día por aproximadamente ocho semanas. Al final del ensayo de crecimiento, los camarones fueron alimentados con las dietas experimentales conteniendo 0,5% de óxido de cromo. La supervivencia en general del estudio fue superior a 74% y no varió significativamente (p>0,05) cuando la HP fue reemplazada parcial o totalmente por cada una de las fuentes evaluadas. Los resultados de este estudio mostraron que LKM puede reemplazar el 50% de la proteína de la HP sin disminuir significativamente (p>0,05) el crecimiento (6,7-7,0 g peso final). La inclusión de LKM en cualquiera de los niveles ensayados resultaron en una significativamente (p<0,05) reducción de la digestibilidad aparente de materia seca (DAMS) y la digestibilidad aparente de proteína cruda (DAPC) del alimento. El gradual incremento del CGM en las dietas produjo un significativo (p<0,05) decrecimiento del peso final (5,9 a 3,2 g) de los camarones y sus tasas de crecimiento (2,7 a 1,7% d-1) comparado a aquellos alimentados con 0 CGM (7,1 g y 3,0 % d-1). El Factor de Conversión Alimenticia (FCA) fue también significativamente (p<0,05) afectado por el nivel de CGM, las dietas CGM50, CGM75 y CGM100 tuvieron un más alto FCA que CGM0 y CGM25. La inclusión de CGM en cualquier nivel ensayado resultó en un significativo decrecimiento en DAMS, de 77,9 a 66,0%, y en DAPC, de 80,5 a 52,0%, del alimento. La digestibilidad aparente de aminoácidos, con la excepción de lisina, declinó con la incorporación de CGM, reflejando la ADPC. En tanto que los camarones alimentados con las dietas a base de amaranto mostraron (p<0,05) que la dieta con 15% de reemplazo obtuvo un mejor crecimiento después de la dieta control. Las dietas con reemplazo de 15% y 25% registraron significativamente (p<0,05) una mejor DAMS (79,70% y 71,21%) y DAPC (88,39% y 81,10%) que las dieta con 35% y 45% de sustitución. El reemplazo de la quinua en cualquiera de los niveles evaluados no demostraron tener un rendimiento (p<0,05) inferior a la dieta control. La DAMS y DAPC para las dietas con quinua fueron estadísticamente superiores (p<0,05) a la dieta control. Estos resultados muestran que el altramuz y quinua tienen un potencial muy bueno como fuente proteína hasta el 50% y 45% respectivamente de la proteína de la HP lo cual es equivalente a un tercio del total de la proteína presente en la dieta. Los valores más bajos del gluten de maíz y amaranto relativo a la HP podrían ser debido a la baja digestibilidad de la proteína, imbalance de aminoácidos y/o a la pres / [CA] El present estudi va ser dissenyat per a avaluar en assajos independents l'efecte de reemplaçar la proteïna de la farina de peix (HP) per quatre fonts d'origen vegetal, tramús (Lupinus mutabilis Sweet), gluten de dacsa (CGM), amarant (Amaranthus caudatus L.) i quinoa (Chenopodium quinoa) sobre el creixement de gambetes juvenils Litopenaeus vannamei. Per a açò es van elaborar quatre sèries de dietes. Les dos primeres contenint 35% de proteïna i 11% de lípids van ser preparades per a substituir el 0, 25, 50, 75 i 100% de la proteïna provinent de la HP per proteïna de les farines de tramús (LKM) o CGM. Les altres dos sèries de dietes isoproteicas (30%) i isolipidicas (9,5%) van ser formulades per a reemplaçar 0, 15, 25, 35 i 45% de la proteïna de la HP per proteïna d'amarant i quinoa. Només els continguts de midó de dacsa i oli de peix van variar per a mantindre constant els nivells de proteïna i lípids en totes les dietes experimentals. Totes les dietes van tindre farina de calamar per a proveir atractabilidad. Depenent de l'assaig realitzat huit (LKM i CGM) o set (amarant i quinoa) juvenils d'al voltant de 1g van ser sembrats aleatòriament en els aquaris (44 m-2 o 39 m-2) de 50 l equipats amb un sistema de recanvi d'aigua de mar de flux continu. Sis aquaris (rèpliques) van ser assignades a cada un dels tractaments en un disseny completament aleatorizado. Les gambetes van ser alimentats ad libitum dos vegades al dia per aproximadament huit setmanes. Al final de l'assaig de creixement, les gambetes van ser alimentats amb les dietes experimentals contenint 0,5% d'òxid de crom. La supervivència en general de l'estudi va ser superior a 74% i no va variar significativament (p>0,05) quan la HP va ser reemplaçada parcial o totalment per cada una de les fonts avaluades. Els resultats d'este estudi van mostrar que LKM pot reemplaçar el 50% de la proteïna de la HP sense disminuir significativament (p>0,05) el creixement (6,7-7,0 g pes final). La inclusió de LKM en qualsevol dels nivells assajats van resultar en una significativament (p<0.05) reducció de la digestibilitat aparent de matèria seca (DAMS) i la digestibilitat aparent de proteïna crua (DAPC) de l'aliment. El gradual increment del CGM en les dietes va produir un significatiu decreixement del pes final (5,9 a 3,2 g) de les gambetes i les seues taxes de creixement (2,7 a 1,7% d-1) comparat a aquells alimentats amb 0 CGM (7,1 g i 3,0 % d-1). El Factor de Conversió Alimentària (FCA) va ser també significativament (p<0.05) afectat pel nivell de CGM, les dietes CGM50, CGM75 i CGM100 van tindre un més alt FCA que CGM0 i CGM25. La inclusió de CGM en qualsevol nivell assajat va resultar en un significatiu decreixement en DAMS, de 77,9 a 66,0%, i en DAPC, de 80,5 a 52,0%, de l'aliment. La digestibilitat aparent d'aminoàcids, amb l'excepció de lisina, va declinar amb la incorporació de CGM, reflectint l'ADPC. En tant que les gambetes alimentats amb les dietes a base d'amarant van mostrar que la dieta amb 15% de reemplaçament va obtindre un millor creixement després de la dieta control. Les dietes amb reemplaçament de 15% i 25% van registrar significativament una millor DAMS (79,70% i 71,21%) i DAPC (88,39% i 81,10%) que les dieta amb 35% i 45% de substitució. El reemplaçament de la quinoa en qualsevol dels nivells avaluats no van demostrar tindre un rendiment inferior a la dieta control. La DAMS i DAPC per a les dietes amb quinoa van ser estadísticament superiors a la dieta control. Estos resultats mostren que el tramús i quinoa tenen un potencial molt bo com a font proteïna fins al 50% i 45% respectivament de la proteïna de la HP la qual cosa és equivalent a un terç del total de la proteïna present en la dieta. El cost-benefici d'incloure estos ingredients necessita ser avaluat. Els valors més baixos del gluten de dacsa i amarant relatiu a la HP podrien ser degut a la baixa digestibilitat de la proteïna, imbalance d'aminoàcids y/o a / Molina Poveda, C. (2016). Evaluación de varias fuentes de proteína vegetal en dietas para camarón Litopenaeus vannamei [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63666

Tesis por compendio / En la última década se ha producido un cambio social de gran relevancia en el ámbito del medio ambiente. Nuestra sociedad es cada vez más consciente del concepto de desarrollo sostenible. Aspectos como la economía circular están adquiriendo gran importancia y ello implica un uso adecuado de los recursos naturales y de los residuos que se generan en diversas actividades empresariales. La industria del algodón siempre ha tenido como producto principal la fibra de algodón; no obstante, la planta del algodón también incluye el tallo y las semillas. Parte de las semillas se emplean para re-siembra, pero el resto da lugar a un subproducto de grandes volúmenes que se emplea como complemento alimenticio para animales. La semilla de algodón es rica en ácidos grasos insaturados, proteínas y componentes lignocelulósicos. Si bien es posible obtener aceite de semilla de algodón para uso alimenticio, los procesos de refino son complejos y caros y, dado que el principal producto de la industria algodonera es la fibra, los cultivos de esta planta no están sujetos a las restrictivas reglamentaciones de otros cultivos utilizados, principalmente, en alimentación. Esta tesis doctoral explora las posibilidades de las semillas de algodón como material base para la obtención de polímeros y aditivos de polímeros para el desarrollo de formulaciones de plásticos más respetuosas con el medio ambiente. En la presente tesis doctoral se exploran diversas posibilidades de modificación del aceite de semilla de algodón para la obtención de resinas termoestables, aditivos plastificantes para polímeros termoplásticos, agentes compatibilizantes y harinas de refuerzo para compuestos. Dado el perfil lipídico del aceite de semilla de algodón, con alto contenido en ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados, es posible llevar a cabo diversas modificaciones químicas. Se ha trabajado en el proceso de epoxidación con el empleo de peroxoácidos generados in situ y se ha procedido a optimizar los parámetros de dicho proceso con el fin de obtener el mayor rendimiento de epoxidación. Estos aceites epoxidados se han utilizado como resinas termoestables (resinas con funcionalidad de tipo epoxi) y como plastificantes en diversos polímeros como el poli(cloruro de vinilo) (PVC) y el ácido poli(láctico) (PLA). Otro de los procesos de modificación que se ha desarrollado y optimizado es la maleinización del aceite de semilla de algodón en presencia de anhídrido maleico. Una vez obtenidos estos aceites modificados, se ha validado su uso en formulaciones de polímeros de alto rendimiento medioambiental, tanto en formato pieza como en formato film o película. Finalmente, con el fin de llevar a cabo un máximo aprovechamiento de la semilla de algodón, se ha trabajado en el desarrollo de compuestos con base de ácido poli(láctico) y refuerzos/rellenos de harina de semilla de algodón, con el empleo de agentes compatibilizantes derivados del aceite de semilla de algodón. Con esta tesis doctoral, se abren nuevas posibilidades dirigidas hacia la revalorización de un subproducto de la industria algodonera a través de la extracción y modificación química de los aceites de la semilla y aprovechamiento de los residuos de la extracción como rellenos o refuerzos en compuestos que imitan la madera. De esta manera, a la vez que se ofrece una solución a la gran cantidad de residuos de semilla de algodón a nivel mundial, se valida la utilidad de los diferentes materiales derivados de la semilla de algodón en la obtención de formulaciones de plásticos industriales de alto rendimiento medioambiental. / In the last decade a social change of great relevance in the field of environment has been detected. Our society is increasingly aware of the concept of sustainable development. Some topics such as the circular economy are gaining great importance and this implies a proper use of natural resources and an appropriate waste management. The main product of the cotton industry has been traditionally the cotton fiber; However, the cotton plant also includes the stem and seeds. Part of the seeds are used for re-seeding, but the rest results in a by-product of large volumes which is used as a food supplement for animals. The cottonseed contains high amounts of unsaturated fatty acids, proteins and lignocellulosic components. While it is possible to obtain oil from cottonseed for alimentary use, the refining processes are complex and expensive, and since the main product of the cotton industry is fiber, the crops of this plant are not subjected to the restrictive regulations of other crops whose main market is food industry. This doctoral thesis explores the possibilities of cottonseed as a base renewable material for obtaining polymers and polymer additives for the development industrial of formulations more respectful with the environment. In the present thesis different possibilities of modification of cottonseed oil are explored with the aim of obtaining thermosetting resins, plasticizer additives for thermoplastics polymers, compatibilizers agents and flours/powder for reinforcement in composites. Given the lipid profile of cottonseed oil, with high content of monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, it is possible to carry out different chemical modifications. One of these processes is epoxidation using peroxy acids generated in-situ which has been optimized in terms of process parameters in order to obtain the best epoxidation yielding. These epoxidized oils have been used as thermosetting resins (resins with epoxy type functionality) and as plasticizers in several polymers such as poly(vinyl chloride) (PVC) and poly (lactic acid) (PLA). Another chemical modification of cottonseed oil developed and optimized in this thesis is maleinization in the presence of maleic anhydride. Once obtained these modified oils, it has been validated their potential use in polymer formulations characterized by high environmental efficiency, both in format piece format and film. Finally, with the aim of maximizing the use of cottonseed, poly(lactic acid) composites with cottonseed oil wastes (in the form of powder or flour) have been manufactured and compatibilized with modified vegetable oils derived from cottonseed. With this doctoral thesis, new opportunities focused on upgrading of a by-product of the cotton industry have been proposed, through the extraction and chemical modification of the seed oil and by using the wastes obtained from the oil extraction as fillers or reinforcements in wood like composites. Therefore, this thesis provides solution to two important problems: on one hand, it gives a solution to the large amounts of generated waste coming from the cottonseed industry worldwide and, on the other hand, new environmentally friendly materials can be obtained by using cottonseed-derived materials, mainly modified oils and particle fillers. / En l'última dècada s'ha produït un canvi social de gran rellevància en l'àmbit del medi ambient. La nostra societat és, cada vegada, més conscient del concepte de desenvolupament sostenible. Aspectes com ara l'economia circular estan adquirint gran importància i això implica un ús adequat dels recursos naturals i dels residus que es generen en diverses activitats empresarials. La indústria del cotó sempre ha tingut com a producte principal la fibra de cotó; no obstant això, la planta de cotó també inclou la tija i les llavors. Part de les llavors s'utilitzen en el procés de sembra, però la resta constitueix un subproducte de gran volum que s'utilitza com a complement alimentari per a animals. La llavor de cotó és rica en àcids grassos saturats, proteïnes i components lignocel·lulòsics. Si bé és cert que es pot obtenir oli de llavor de cotó per a ús alimentari, els processos de refinament son complexes i cars i, donat que el principal producte de la indústria del cotó és la fibra, els cultius d'aquesta planta no estan subjectes a les restrictives reglamentacions d'altres cultius utilitzats, principalment, en alimentació. Aquesta tesi doctoral explora les possibilitats de les llavors de cotó com a material base per a l'obtenció de polímers i additius de polímers per al desenvolupament de formulacions de plàstics més respectuoses amb el medi ambient. En la present tesi doctoral, s'exploren diverses possibilitats de modificació de l'oli de la llavor de cotó per a l'obtenció de resines termoestables, additius plastificants per a polímers termoplàstics, agents compatibilitzants i farines de reforç per a compostos. Donat el perfil lipídic de l'oli de llavor de cotó, amb un alt contingut d'àcids grassos mono insaturats i poli insaturats, és possible dur a terme diferents modificacions químiques. S'ha treballat en el procés d'epoxidació amb la utilització de peroxoàcids generats in situ i s'ha procedit a optimitzar els paràmetres de l'esmentat procés amb la finalitat d'obtenir el major rendiment d'epoxidació. Aquests olis epoxidats s'han utilitzat com a resines termoestables (resines amb funcionalitat de tipus epoxi) i com a plastificants en diversos polímers com ara el poli(clorur de vinil) (PVC) i l'acid poli(làctic) (PLA). Altre procés de modificació que s'ha desenvolupat i optimitzat és la maleinització de l'oli de llavor de cotó en presència d'anhídrid maleic. Una vegada obtinguts aquests olis modificats, s'ha validat el seu ús en formulacions de polímers d'alt rendiment mediambiental, tant en forma de peces com en format de film o pel·lícula. Finalment, amb la finalitat d'aprofitar al màxim la llavor de cotó, s'ha treballat en el desenvolupament de compostos amb base àcid poli(làctic) i reforços/càrregues de farina de llavor de cotó, amb la utilització d'agents compatibilitzants derivats de l'oli de llavor de cotó. Amb aquesta tesi doctoral, s'obrin noves possibilitats dirigides cap a la revalorització d'un subproducte de la indústria del cotó mitjançant de l'extracció i modificació química dels olis de llavor i aprofitament dels residus de l'extracció com a càrregues o reforços en compostos que imiten la fusta. D'aquesta manera, al mateix temps que s'ofereix una solució a la gran quantitat de residus de llavors de cotó a nivell mundial, es valida la utilitat dels diferents materials derivats de la llavor de cotó en l'obtenció de formulacions de plàstics industrials d'alt rendiment mediambiental. / Carbonell Verdú, A. (2018). Utilización de aceite de semilla de algodón como materia base renovable para la optimización de formulaciones de polímeros de alto rendimiento medioambiental [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/112424 / Compendio

The Peruvian anchoveta fishery was for nearly 60 years characterized by the unsustainable dynamics of open access resource pools. This thesis investigates whether the 2009 Peruvian Legislative Decree 1084 on Individual Vessel Quotas (IVQ's) is an effective response to the industrial overcapacity and race-to-fish problems that threatened the environment before its implementation. It employs Common-Pool Resource theory to assess the impact of the new IVQ scheme on collective dynamics, and Ribot and Peluso's access theory (2009) to elucidate evolving power relations in the fishery. In this framework, DL1084 is evaluated as a regulatory instrument, as a lens on fisheries governance in Peru, and as a source of insight into how environmental impact serves in developing regulations of natural resource exploitation. A triangulated mixed-method design is employed: (1) a two-stream literature review of fisheries management and of the fishery's political ecology; (2) a quantitative analysis of daily state-published landings reports; and (3) seven in-depth intensive interviews with key actors in the fishery, conducted in Peru over two field-trips of approximately 2 months in total. Results indicate that although IVQ's supported existing trends towards large-scale economic efficiency and altered extreme competitive strategies previously associated with open access, fishing companies have built larger ships, favour bigger catches and still concentrate fishing effort around a given annual peak. Meanwhile, capacity has again increased in the unregulated artisanal fishery sector. DL1084 appears to reflect a broader process of growing private sector involvement in managing the fishery, made official by its institutionalization of market self-regulation. Ultimately, it evidences deep structure and capacity limitations in the state's ability to govern marine resources. The law was nevertheless seen as a landmark for the environmental legal process in Peru and an opportunity for reform. This thesis suggests that studying such legislations can provide insight into state identity and the evolving relationship between a nation and its geography. / Durante casi 60 años, la pesquería peruana de anchoveta estaba caracterizada por las dinámicas insostenibles de la explotación de recursos de propiedad común en situación de acceso abierto. Esta tesis investiga si el Decreto Legislativo Peruano 1084 (DL1084) sobre Límites Máximos de Captura por Embarcación (LMCE) es una respuesta efectiva a los problemas de sobrecapacidad industrial y de carrera por el recurso que amenazaban el ambiente antes de su aplicación en 2009. Se basa en la teoría de los Recursos de Propiedad Común (Common-Pool Resource theory) para evaluar el impacto del nuevo modelo de gestión por LMCE sobre las dinámicas colectivas, y en la teoría del Acceso de Ribot y Peluso (2009) para trazar la evolución de las relaciones de poder en la pesquería. En este marco, el DL1084 es evaluado como herramienta regulatoria, como lente sobre la gobernanza pesquera en el Perú y como reflejo del proceso por el cual el impacto ambiental sirve como base para el desarrollo de regulaciones sobre el acceso a recursos naturales. Sigue un diseño triangulado de métodos combinados: (1) una revisión de literatura en dos ramas de la gestión de pesquería como campo general y de la ecología política de la pesquería de anchoveta; (2) un análisis cuantitativo de los informes diarios de desembarques publicados por el estado (IMARPE); y (3) siete entrevistas intensivas de fondo con actores claves en la pesquería, realizadas en Perú durante dos visitas de aproximadamente dos meses en total. Los resultados indican que a pesar de que los LMCE soportaron una tendencia existente hacia una eficiencia económica de mayor escala y alteraron las estrategias competitivas extremas asociadas con el acceso abierto, las empresas pesqueras han construido embarcaciones más grandes, favorecen capturas de mayor tamaño y todavía concentran su esfuerzo pesquero alrededor de un pico anual de abundancia. En paralelo, ha aumentado la capacidad de captura en el sector artesanal, el cual no cuenta con límites de captura. El DL1084 aparece como parte de un proceso más general de creciente involucramiento del sector privado en el manejo de la pesquería, haciéndolo oficial por su misma institucionalización de la autorregulación del mercado. Por último, pone en evidencia profundas limitaciones de estructura y de capacidad en el estado en cuanto a cómo gobierna los recursos marinos. La ley ha sin embargo sido vista como un precedente importante para el proceso legislativo ambiental en el Perú así como una oportunidad para impulsar otras reformas. Esta tesis sugiere que el estudio de tales legislaciones puede ofrecer una mirada sobre los procesos de formación de la identidad de un estado y sobre la evolución de la relación entre una nación y su geografía.

Tesis por compendio / [ES] Las técnicas rápidas, no destructivas y libres de químicos tienen una demanda creciente en muchos campos de la industria. Las técnicas de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) y imágenes hiperespectrales NIR (NIR-HSI) han mostrado un gran potencial para determinar los parámetros de calidad de los alimentos, autenticar productos alimenticios, detectar el fraude, entre otras. En la NIRS, las medidas se toman en puntos específicos, detectando solo una pequeña porción; en la NIR-HSI, la información espectral y espacial se combinan, lo que la convierte en una opción adecuada para muchos productos alimenticios, ya que son matrices muy heterogéneas. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo revisar la aplicación de NIRS (dispersivos), NIR de Transformada de Fourier (FT) y HSI en la evaluación de los parámetros de calidad de harina de trigo y productos a base de trigo, así como para la autenticación y determinación de la composición de estos productos. Además, este trabajo tuvo como objetivo identificar y clasificar diferentes tipos de muestras de fibra agregadas a la semolina y pasta producidas por estas formulaciones, y monitorear el proceso de cocción de esta pasta enriquecida en fibra mediante técnicas espectrales. Además, se objetivó aplicar HSI a otro producto en polvo, por lo que se cuantificó el contenido de pectina en las cáscaras de naranja. Primero, se adquirieron espectros NIR para comparar la precisión en la clasificación de muestras enriquecidas con fibra, para cuantificar la cantidad de estas fibras y verificar su distribución en muestras de semolina. Para la clasificación se utilizaron el Análisis de Componentes Principales (PCA) y el Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA). Los modelos de regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR) aplicados a espectros NIR-HSI mostraron R²P entre 0,85 y 0,98 y RMSEP entre 0,5 y 1, y los modelos se utilizaron para construir los mapas químicos para verificar la distribución de fibra en las superficies de las muestras. Además, se probó el NIR-HSI junto con Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS) para investigar la capacidad de evaluación, resolución y cuantificación de la distribución de fibra en la pasta. Los resultados mostraron R²P entre 0.28 y 0.89,% de falta de ajuste (LOF) <6%, varianza explicada sobre 99% y similitud entre espectros puros y recuperados sobre 96% y 98%. Además, se probó VIS/NIR-HSI en el modo de transmisión como una alternativa objetiva para la clasificación de muestras de pasta según el tiempo de cocción. El análisis discriminante lineal (LDA) mostró valores de sensibilidad y especificidad entre 0,14-1,00 y 0,51-1,00, respectivamente, y una tasa de ausencia de error (NER) superior a 0,62. El análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales (PLSDA) mostró valores de sensibilidad y especificidad entre 0,67-1,00 y 0,10-1,00, respectivamente, y NER superiores a 0,80. Los resultados de este trabajo mostraron que la técnica NIR-HSI se puede utilizar para la identificación y cuantificación de la fibra agregada a la semolina. Además, NIR-HSI y MCR-ALS pueden identificar la fibra en la pasta. La HSI en el modo de transmisión demostró ser una técnica adecuada como alternativa objetiva para la clasificación de muestras de pasta según el tiempo de cocción como una forma de automatizar la determinación de los atributos de la pasta. La determinación del contenido de pectina en cáscaras de naranja se investigó usando NIR-HSI. LDA mostró mejores resultados de discriminación considerando tres grupos: bajo (0-5%), intermedio (10-40%) y alto (50-100%) contenido. Los modelos PLSR basados en espectros completos mostraron mayor precisión (R2> 0,93, RMSEP entre 6,50 y 9,16% de pectina) que los basados en pocas longitudes de onda seleccionadas (R2 entre 0,92 y 0,94, RMSEP entre 8,03 y 9,73% de pectina). Los resultados demuestran el potencial de NIR-HSI para cuantificar el contenido de pectina en las cáscaras de naranja, proporcionando una técnica valiosa para los productores de naranja y las industrias de procesamiento. / [CA] Les tècniques ràpides, no destructives i lliures de químics tenen una demanda creixent en molts camps de la indústria. Les tècniques d'espectroscopia d'infraroig proper (NIRS) i d'imatges hiperespectrals NIR (NIR-HSI) han demostrat tindre un gran potencial per a determinar paràmetres de qualitat d'aliments, autenticar productes alimentaris, detectar frau entre altres aplicacions. Mentre que en la NIRS proper les mesures es prenen en punts específics de la mostra i es detecta una porció menuda, en la HSI es combina informació espectral i espacial de tal manera que és una opció adient per a molts tipus de productes alimentaris, ja que són matrius molt heterogènies. Per tant, este estudi va tindre com objectiu revisar tota l'aplicació de NIRS (dispersius), NIR de Transformada de Fourier (FT) i HSI en l'avaluació dels paràmetres de qualitat de la farina de blat i els productes a base de blat, així com per a l'autenticació i determinació de la composició d'estos productes. A més a més, este estudi va tindre com objectiu identificar i classificar diferents tipus de mostres de fibra afegides a la semolina i pasta produïdes per formulació de fibra i semolina, i monitorar mitjançant tècniques espectrals el procés de cocció d'aquesta pasta enriquida amb fibra. A més, este treball va tindre com objectiu aplicar HSI a un altre producte en pols, de tal manera que es va quantificar el contingut de pectina en les corfes de taronja. Primer, es van adquirir espectres NIR per comparar la precisió en la classificació de mostres enriquides amb fibra, per quantificar estes fibres i verificar la seua distribució en mostres de sèmola. Per a la classificació es van emprar l'Anàlisi de Components Principals (PCA) i el SIMCA (Soft Independent Modelling of Class Analogy). Els models de regressió de mínims quadrats parcials (PLSR) aplicats a espectres NIR-HSI mostraren R²P entre 0,85 i 0,98 i RMSEP entre 0,5 i 1% de contingut de fibra, i els models s'utilitzaren per construir els mapes químics per verificar la distribució de fibra en les superficies de les mostres. Així mateix, es va provar NIR-HSI amb Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Square (MCR-ALS) per a investigar la capacitat d'avaluació, resolució i quantificació de la distribució de fibra en la pasta enriquida. Els resultats mostraren un R²P entre 0,28 i 0,89%, lack of fit (LOF)<6%, variància explicada sobre 99% i similitud entre espectres purs i recuperats sobre 96% i 98%. D'altra part, es va provar VIS/NIR-HSI en el mode de transmissió com una alternativa objectiva per a la classificació de mostres de pasta segons el temps de cocció. L'anàlisi discriminant lineal (LDA) va mostrar valors de sensibilitat i especificitat entre 0,14-1,00 i 0,51-1,00 respectivament, i una taxa d'absència d'error (NER) superior a 0,62. L'anàlisi discriminant de mínims quadrats parcials (PLSDA) va mostrar valors de sensibilitat i especificitat entre 0,67-1,00 i 0,10-1,00 respectivament, i NER superiors a 0,80. Els resultats d'este treball mostraren que la tècnica NIR-HSI es pot emprar per a la identificació i quantificació de la fibra afegida a la semolina. A més a més, NIR-HSI i MCR-ALS poden identificar la fibra en la pasta. La HSI en mode de transmissió va demostrar ser una tècnica adient com a alternativa objectiva per a la classificació de mostres de pasta segons el temps de cocció com forma d'automatitzar la determinació dels atributs de la pasta. La determinació del contingut de pectina en corfa de taronja es va investigar emprant NIR-HSI. LDA va mostrar millors resultats de discriminació considerant tres grups: baix (0-5%), intermedi (10-40%) i alt (50-100%). Els models PLSR basats en espectres complets van mostrar major precisió (R2> 0,93, RMSEP entre 6,50 i 9,16% de pectina) que els basats en longituds d’ona seleccionades (R2 entre 0,92 i 0,94, RMSEP entre 8,03 i 9,73% de pectina). Els resultats demostren el potencial de NIR-HSI per a quantificar el contingut de pectina en corfa de taronja i proporcionen una tècnica valuosa per als productors de taronja i les indústries de processament. / [EN] Fast, non-destructive and chemical-free techniques are in increasing demand in many fields of the industry. Near-infrared spectroscopy (NIRS) and NIR hyperspectral imaging (NIR-HSI) techniques have shown great potential in determining food quality parameters, authenticating food products, detecting food fraud, among many other applications. While in near infrared spectroscopy, the measurements are taken at specific points on the sample, detecting only a small portion; in hyperspectral imaging, spectral and spatial information are combined, making it a suitable choice for many food products, since they are very heterogeneous matrices. Therefore, this study aimed to review all the application of (dispersive) NIRS, Fourier Transform (FT) NIR, and HSI in assessing wheat flour and wheat-based products quality parameters, as well for the authentication and determination of composition of these products. Moreover, this work aimed to identify and classify different types of fibre samples added to the semolina and pasta produced by semolina-fibre formulations, and to monitor the cooking process of this fibre-enriched pasta by spectral techniques. In addition, this work had the aim of applying HSI to other powdered product, so the pectin content in orange peels was quantified. First, NIR spectra were acquired to compare the accuracy in the classification of fibre-enriched samples, to quantify the amount of these fibres and verify their distribution on semolina samples. Principal Component Analysis (PCA) and Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA) were used for classification. Partial Least Squares Regression (PLSR) models applied to NIR-HSI spectra showed R2P between 0.85 and 0.98, and RMSEP between 0.5 and 1% of fibre content, and the models were used to construct the chemical maps to check the fibre distribution on the samples surface. Moreover, NIR-HSI together with Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS), was tested to investigate the ability for the evaluation, resolution and quantification of fibre distribution in enriched pasta. Results showed coefficient of determination of validation (R²V) between 0.28 and 0.89, % of lack of fit (LOF) <6%, variance explained over 99%, and similarity between pure and recovered spectra over 96% and 98% in models using pure flour and control as initial estimates, respectively. In addition, VIS/NIR-HSI in the transmission mode was tested as an objective alternative for the classification of pasta samples according to cooking time as way of automating the determination of pasta attributes. Linear Discriminant Analysis (LDA) showed values of sensitivity and specificity between 0.14-1.00 and 0.51-1.00, respectively, and non-error rate (NER) over 0.62. Partial Least Square Discriminant Analysis (PLSDA) showed values of sensitivity and specificity between 0.67 - 1.00 and 0.10-1.00, respectively, and NER over 0.80. The results of the first part of this work showed that NIR-HSI technique can be used for the identification and quantification of fibre added to semolina. Additionally, NIR-HSI and MCR-ALS are able to identify fibre in pasta. Hyperspectral imaging in the transmission mode demonstrated to be a suitable technique as an objective alternative for the classification of pasta samples according to the cooking time as a way of automating the determination of pasta attributes. Determination of pectin content in orange peels was investigated using NIR-HSI. LDA showed better discrimination results considering three groups:low(0-5%), intermediate(10-40%) and high(50-100%) pectin content. PLSR models based on full spectra showed higher precision (R²>0.93, RMSEP between 6.50 and 9.16% of pectin) than those based on few selected wavelengths (R² between 0.92 and 0.94, RMSEP between 8.03 and 9.73%). The results demonstrate the potential of NIR-HSI to quantify pectin content in orange peels, providing a valuable technique for orange producers and processing industries. / This work was supported by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- Brasil (CAPES) [Finance Code 001]; São Paulo Research Foundation (FAPESP) [grant numbers 2015/24351-2, 2017/17628-3, 2019/06842- 0]; and by projects AEI PID2019-107347RR-C31 and PID2019-107347RR-C32, and the European Union through the European Regional Development Fund (ERDF) of the Generalitat Valenciana 2014-2020. The authors would like to thank Nutrassim Food Ingredients company for the donation of the fibre samples, the support provided by Enrique Aguilar María, Carlos Alberto Velasquez Hernández, Diego Hernández Catalán, Carlos Ruiz Catalá and Andrés Estuardo Prieto López during system installation, experimental analysis and data acquisition. / Teixeira Badaró, A. (2021). Nir Spectral Techniques and Chemometrics Applied to Food Processing [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/178758 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La población mundial está en constante crecimiento, por lo que la soberanía alimentaria se ha convertido en un desafío crucial. Se estima que la demanda de alimentos de origen animal aumentará en un 68% para el año 2050, lo cual resulta insostenible a nivel medioambiental. Así, impulsar un mayor consumo de proteína vegetal se plantea como una de las estrategias dirigidas a promover la sostenibilidad ambiental, asegurando la disponibilidad de proteína dietética para toda la población. Si bien ciertas las legumbres y pseudocereales son una excelente fuente de nutrientes y en particular de proteína, también contienen ciertos antinutrientes que pueden limitar su digestibilidad. Este aspecto es especialmente relevante en aquellos grupos poblaciones con alteraciones gastrointestinales, como las que pueden aparecer con la edad en población sénior. En este contexto, el objetivo general de esta tesis doctoral es aplicar la fermentación en estado sólido (FES) como bioestrategia para la obtención de harinas de lenteja y quinoa con digestibilidad y bioaccesibilidad mejoradas. Para alcanzar este objetivo, se llevó a cabo la fermentación con el hongo Pleurotus ostreatus, en dos variedades de lentejas y quinoa, y se estabilizaron posteriormente mediante secado por aire caliente a diferentes temperaturas, además de la liofilización como método de referencia. Posteriormente, las harinas fermentadas fueron digeridas in vitro simulando el proceso digestivo de un adulto sano (estándar de referencia), así como en condiciones alteradas del adulto mayor. Los resultados obtenidos evidenciaron un incremento de proteína total, así como de la actividad inhibidora de la enzima convertidora de angiotensina (ECA), conjuntamente con una disminución del contenido en ácido fítico, todo ello como resultado de la actividad metabólica del hongo sobre el sustrato. A pesar de que la FES también ocasionó una reducción de la actividad antioxidante, el posterior secado por aire caliente, especialmente a 70 °C incrementó este parámetro. Asimismo, la FES y el secado por aire caliente promovieron cambios en el perfil fenólico, disminuyendo algunos compuestos e incrementando otros como el ácido gálico hasta 5 veces su contenido inicial. En cuanto al perfil volátil de las harinas fermentadas, este se caracterizó por un aroma dulce, afrutado y con matices a cacao, acompañado de notas de setas y sustratos cocidos, debido a las concentraciones de benzaldehído, hexanal, nonanal, furfural y 1-octen-3-ol que se generaron durante la fermentación. Por otro lado, con respecto a la digestibilidad de las harinas fermentadas en condiciones estándar de adulto sano, la FES y el secado a 70 °C incrementó la hidrólisis de las proteínas, así como la liberación de aminoácidos hidrófobos y aminoácidos cargados negativamente. La FES también disminuyó la actividad inhibidora de la ECA en los digeridos, sin embargo, ésta aumentó después del secado a 70 °C debido a las melanoidinas generadas durante el secado. Además, las propiedades antioxidantes y la bioaccesibilidad de minerales también se vieron incrementados con la FES y el posterior secado a 70 °C. Finalmente, la simulación de las alteraciones gastrointestinales que comúnmente se dan en el adulto mayor, indicaron que estas impactaban negativamente en la mayoría de los parámetros evaluados, a excepción de la bioaccesibilidad del magnesio, hierro y calcio en comparación con el modelo estándar. En conclusión, se ha logrado mejorar el perfil nutricional y funcional de las nuevas harinas obtenidas por fermentación con el hongo P. ostreatus, y posterior secado por aire caliente en comparación con las harinas obtenidas a partir de sustrato no fermentado, conduciendo esto a una mejora significativa en la digestibilidad y la bioaccesibilidad de los nutrientes, lo que puede ser especialmente relevante para el diseño de alimentos orientados a grupos de población con alta demanda de proteína de fácil digestión. / [CA] La població mundial està en constant creixement, per la qual cosa la sobirania alimentària ha esdevingut un desafiament crucial. S'estima que la demanda d'aliments d'origen animal augmentarà un 68% per a l'any 2050, cosa que resulta insostenible a nivell mediambiental. Així, impulsar un consum més gran de proteïna vegetal es planteja com una de les estratègies dirigides a promoure la sostenibilitat ambiental, assegurant la disponibilitat de proteïna dietètica per a tota la població. Si bé certs els llegums i pseudocereals són una excel·lent font de nutrients i en particular de proteïna, també contenen certs antinutrients que poden limitar-ne la digestibilitat. Aquest aspecte és especialment rellevant en aquells grups de poblacions amb alteracions gastrointestinals, com les que poden aparèixer amb l'edat en població sènior. En aquest context, l'objectiu general d'aquesta tesi doctoral és aplicar la fermentació en estat sòlid (FES) com a bioestratègia per obtenir farines de llentia i quinoa amb digestibilitat i bioaccessibilitat millorades. Per assolir aquest objectiu, es va dur a terme la fermentació amb el fong Pleurotus ostreatus, en dues varietats de llenties i quinoa, i es van estabilitzar posteriorment mitjançant assecat per aire calent a diferents temperatures, a més de la liofilització com a mètode de referència. Posteriorment, les farines fermentades van ser digerides in vitro simulant el procés digestiu d'un adult sa (estàndard de referència), així com en condicions alterades de l'adult més gran. Els resultats obtinguts van evidenciar un increment de proteïna total, així com de l'activitat inhibidora de l'enzim convertidor d'angiotensina (ECA), conjuntament amb una disminució del contingut en àcid fític, com a resultat de l'activitat metabòlica del fong sobre el substrat. Tot i que la FES també va ocasionar una reducció de l'activitat antioxidant, el posterior assecat per aire calent, especialment a 70 °C va incrementar aquest paràmetre. Així mateix, la FES i l'assecatge per aire calent van promoure canvis en el perfil fenòlic, disminuint alguns compostos i incrementant-ne d'altres com l'àcid gàlic fins a 5 vegades el contingut inicial. Quant al perfil volàtil de les farines fermentades, aquest es va caracteritzar per una aroma dolça, afruitada i amb matisos a cacau, acompanyat de notes de bolets i substrats cuits, a causa de les concentracions de benzaldehid, hexanal, nonanal, furfural i 1-octen -3-ol que es van generar durant la fermentació. D'altra banda, pel que fa a la digestibilitat de les farines fermentades en condicions estàndard d'adult sa, la FES i l'assecatge a 70 °C va incrementar la hidròlisi de les proteïnes, així com l'alliberament d'aminoàcids hidròfobs i aminoàcids carregats negativament. La FES també va disminuir l'activitat inhibidora de l'ACA en els digerits, però aquesta va augmentar després de l'assecat a 70 °C a causa de les melanoïdines generades durant l'assecat. A més, les propietats antioxidants i la bioaccessibilitat de minerals també es van veure incrementats amb la FES i el posterior assecat a 70 °C. Finalment, la simulació de les alteracions gastrointestinals que comunament es donen a l'adult major, van indicar que aquestes impactaven negativament a la majoria dels paràmetres avaluats, a excepció de la bioaccessibilitat del magnesi, ferro i calci en comparació del model estàndard. En conclusió, s'ha aconseguit millorar el perfil nutricional i funcional de les noves farines obtingudes per fermentació amb el fong P. ostreatus, i posterior assecat per aire calent en comparació amb les farines obtingudes a partir de substrat no fermentat, conduint-ho a una millora significativa en la digestibilitat i la bioaccessibilitat dels nutrients, cosa que pot ser especialment rellevant per al disseny d'aliments orientats a grups de població amb alta demanda de proteïna de fàcil digestió. / [EN] The world's population is constantly growing, making food sovereignty a crucial challenge. It is estimated that the demand for animal-based food will increase by 68% by 2050, which is environmentally unsustainable. Thus, encouraging greater consumption of plant protein is one of the strategies aimed to promote environmental sustainability by ensuring the availability of dietary protein for the entire population. Although certain legumes and pseudocereals are an excellent source of nutrients and in particular protein, they also contain certain anti-nutrients that can limit their digestibility. This aspect is especially relevant in those population groups with gastrointestinal disorders, such as those that may appear with age in the elderly population. In this context, the general objective of this doctoral thesis is to apply solid-state fermentation (SSF) as a biostrategy to obtain lentil and quinoa flours with improved digestibility and bioaccessibility. To achieve this objective, fermentation with the fungus Pleurotus ostreatus was carried out on two varieties of lentils and quinoa, and subsequently stabilised by hot air drying at different temperatures, in addition by freeze-drying as a reference method. Subsequently, the fermented flours were digested in vitro simulating the digestive process of a healthy adult (reference standard), as well as under altered conditions of the elderly. The results obtained evidenced an increase in total protein, as well as in angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitory activity, together with a decrease in phytic acid content, all as a result of the metabolic activity of the fungus on the substrate. Although SSF also caused a reduction in antioxidant activity, subsequent hot air drying, especially at 70 °C, increased this parameter. Similarly, SSF and hot air-drying promoted changes in the phenolic profile, decreasing some compounds and increasing others such as gallic acid up to 5 times its initial content. The volatile profile of the fermented flours was characterised by a sweet, fruity aroma with hints of cocoa, accompanied by notes of mushrooms and cooked substrates, due to the concentrations of benzaldehyde, hexanal, nonanal, furfural and 1-octen-3-ol that were generated during fermentation. On the other hand, regarding the digestibility of the fermented flours under standard healthy adult conditions, SSF and drying at 70 °C increased the hydrolysis of proteins, as well as the release of hydrophobic and negatively charged amino acids. SSF also decreased the ACE inhibitory activity of the digests, however, it increased after drying at 70 °C due to melanoidins generated during drying. Furthermore, antioxidant properties and mineral bioaccessibility were also increased with SSF and subsequent drying at 70 °C. Finally, simulation of gastrointestinal disturbances commonly found in the older adult indicated that these impacted negatively on most of the parameters evaluated, with the exception of the bioaccessibility of magnesium, iron and calcium compared to the standard model. In conclusion, the nutritional and functional profile of the new flours obtained by fermentation with the fungus P. ostreatus, and subsequent hot air drying has been improved compared to flours obtained from unfermented substrate, leading to a significant improvement in the digestibility and bioaccessibility of nutrients, which may be particularly relevant for the design of foods oriented to population groups with a high demand of easily digestible protein. / Sánchez García, J. (2023). Desarrollo y caracterización de nuevas harinas de lenteja y quinoa fermentadas con Pleurotus ostreatus [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202014 / Compendio