En el presente documento de tesis se ha estudiado el efecto de la incorporación del coproducto procedente de la elaboración de horchata de chufa, en productos no fermentados y con diferentes niveles de fermentación. Para ello se ha estudiado su incorporación a tres niveles (5%, 10% y 20%) al procesado de chips, bases de pizza y panes. Los dos primeros niveles de sustitución se establecieron con la finalidad de obtener productos que puedan ser etiquetados como "fuente de fibra" o "alto contenido en fibra". Cuatro fueron los formatos de coproducto testados, total (obtenido directamente del procesado de la chufa), tamizado (con la finalidad de obtener la fracción blanca al eliminar en gran parte la lignina del coproducto total) y los dos anteriores triturados. En cada producto se evaluaron las propiedades fisicoquímicas en las etapas más influyentes del procesado y en el producto terminado, al que también se le realizó un análisis sensorial. Los resultados mostraron la viabilidad de la incorporación del coproducto de la elaboración de horchata en los productos elaborados, si bien es necesario tener en cuenta los efectos que su incorporación genera sobre las masas y por consiguiente en el producto final. Este efecto está ligado a la alteración de la red de gluten por parte de la fibra procedente del coproducto, la cual altera la viscoelasticidad de la masa, reduciendo su retracción y su capacidad para retener gas durante los procesos fermentativos. Aun teniendo en cuenta dicha alteración, se lograron desarrollar chips, bases de pizza y panes con niveles de sustitución de harina de trigo por coproducto de entre 5 y 10%, los cuales fueron evaluados positivamente por los consumidores. De entre los diferentes formatos de coproducto que mostraron mejores resultados, en el caso de los chips fueron los coproductos total o el total triturado, y para las bases de pizzas fueron los coproductos tamizado y tamizado triturado. Para el caso de los panes, el coproducto estudiado fue el total, el cual presentó muy buenos resultados sin la incorporación de otras harinas mejoradoras como la obtenida de semillas de chía, para incrementar el volumen de fermentación. / En el present document de tesi s'ha estudiat l'efecte de la incorporació del coproducte procedent de l'elaboració d'orxata de xufa, en productes no fermentats, semi-fermentats i fermentats. Per això, s'ha estudiat la seva incorporació a tres nivells (5%, 10% i 20%) al processat de xips, bases de pizza i pans. Els dos primers nivells de substitució es van establir amb la finalitat d'obtenir productes que puguen ser etiquetats com a "font de fibra" o "alt contingut en fibra". Quatre van ser els formats de coproducte testats, total (obtingut directament del processat de la xufa), tamisat (amb la finalitat d'obtenir la fracció blanca i eliminar en gran part la lignina del coproducte total) i els dos anteriors triturats. A cada producte es van avaluar les propietats fisicoquímiques en les etapes més influents del processat i en el producte acabat, al qual també se li va realitzar una anàlisi sensorial. Els resultats van mostrar la viabilitat de la incorporació del coproducte de l'elaboració d'orxata en els productes elaborats, si bé cal tenir en compte els efectes que la seva incorporació genera sobre les masses i, per tant, en el producte final. Aquest efecte està lligat a l'alteració de la xarxa de gluten per part de la fibra procedent del producte, la qual altera la viscoelasticitat de la massa, reduint la seva retracció i la seva capacitat per retenir gas durant els processos fermentatius. Tenint en compte aquesta alteració, es van poder desenvolupar xips, bases de pizza i pans amb nivells de substitució de farina de blat per coproducte d'entre 5 i 10%, els quals van ser avaluats positivament pels consumidors. D'entre els diferents formats de coproducte, en el cas dels xips, el total o el total triturat van ser els que van mostrar millors resultats, sent el tamisat i el tamisat triturat els que ho van mostrar per les bases de pizza. En el cas dels pans, l'estudiat va ser el total, el qual va presentar molt bons resultats sense la necessitat d'incorporar farines naturals (farina de llavor de chía) per millorar la fermentació. / In this thesis document, we have studied the effect of the incorporation of the co-product from the production of tiger-nut horchata, in non-fermented products and products with different fermentation degree. To this end, coproduct was incorporated at three levels (5%, 10% and 20%) into the processing of chips, pizza bases and breads has been studied. The first two substitution levels were established in order to obtain products that can be labeled as "fiber source" or "high fiber content". Four coproduct formats were tested, total (obtained directly from tiger-nut processing), sifted (in order to obtain the white fraction by largely eliminating lignin from the total coproduct) and both milled. The physicochemical properties were evaluated for each product in the most influential stages of the processing and in the end product. Sensory analysis were also carried out. The results showed the viability of the incorporation of the co-product in the elaborated products, although it is necessary to take into account the effects that its incorporation generates on the doughs and consequently on the end product. This effect is linked to the alteration of the gluten network by the fiber, which alters the viscoelasticity of the dough, reducing its retraction and its capacity to retain gas during the fermentation processes. Even taking into account this alteration, chips, pizza bases and breads could be developed with the substitution of wheat flour by coproduct between 5 and 10%, which were evaluated positively by consumers. Among the co-product formats, in chips, the total or the total milled were which showed the best results, being the sieving and the sieving milled those that showed it for the pizza bases. In breads, the total coproduct was studied, which presented very good results without to incorporate other improver flours (chia seed flour) to increase the fermentation volume. / Alava Pincay, CL. (2018). Utilización del subproducto de la horchata en la elaboración de productos con base de harina de trigo (chips, pizzas y panes) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/114024 / TESIS

[EN] High consumption of foods manufactured from wheat flour very often generates instability in grain costs are governed by international markets, coupled with this production deficit with countries. That is why the need for composite flours, which wheat grains are mixed with other grains that are normally inexpensive compared to oilseeds or legume. That is why the study raises the study the control and improvement of low mass bread wheat flour with partial substitution of wheat flour with oat flour, corn and sorghum. Therefore, in a first chapter has characterized flour, thus a second chapter study baking using wheat flour partially replaced by oat flour, corn or sorghum, in a ratio of substitution of 2.5, 5, 7.5 or 10%. Finally in a third chapter we have changed the characteristics of oat flour, maize and sorghum to influence his bakery capacity. For this heat treatments have been applied on them at 80, 100 and 130°C for 30 minutes and given the results of Chapter 2 to a level of substitution of 10 to 20%. The results of Chapter 1 are shown as of the parameters evaluated, the higher protein load of wheat flour and oats are the most influential on the behavior of these factor, although in the case of oats so is his lipid greater degree. In contrast to the corn flour its high carbohydrate content, while for sorghum is the mineral matter (ash) and its larger particle size. In chapter 2 the binary formulation of flour, wheat flour partially substituted for flour in the study, it has proven the exception of using sorghum flour, one could make a partial substitution of wheat flour oats or corn to 10% without a panel of tasters evidencing differences in the overall assessment. Finally in Chapter 3 it has been able to conclude that the thermal treatment is very interesting when the substitution is made with oatmeal because similar yields are achieved to those obtained when only wheat flour is used, a replacement level of 20% . For sorghum flour it is also interesting because it allows use replacement levels up to 10%, but instead for corn flour treatment does not improve the appreciation of the loaves being evaluated favorably to 10% regardless of the application of heat treatment. / [ES] El alto consumo de alimentos producidos a base de harina de trigo genera muy frecuentemente inestabilidad en los costos del grano que son regidos por mercados internacionales, aunado a esto el déficit en producción que tienen los países. Es por ello que surge la necesidad de utilizar harinas compuestas, en las que se mezclan granos de trigo con otros cereales que normalmente son de bajo costo con respecto a oleaginosas o leguminosas. Es por ello que en el estudio se plantea el estudiar el control y mejora de la panificación de masas bajas en harina de trigo mediante la sustitución parcial de la harina de trigo con harinas de avena, maíz y sorgo. Para ello, en un primer capítulo se han caracterizado las harinas, para así en un segundo capítulo estudiar la panificación utilizando harina de trigo sustituida parcialmente por harina de avena, maíz o sorgo, en una proporción de sustitución del 2.5, 5, 7.5 o 10%. Finalmente en un tercer capítulo se han modificado las características de las harinas de avena, maíz y sorgo para incidir sobre su capacidad panificadora. Para ello se han aplicado tratamientos térmicos sobre éstas a 80, 100 y 130°C durante 30 minutos y dados los resultados del capítulo 2 a un nivel de sustitución del 10 y 20%. Los resultados del capítulo 1 han evidenciado como de los parámetros evaluados, la mayor carga proteica de la harina de trigo y de avena es el factor más influyente en el comportamiento de estas, si bien en el caso de la harina de avena también lo es su mayor grado lipídico. En cambio para la harina de maíz lo es su alto contenido en carbohidratos, mientras que para la de sorgo es la materia mineral (cenizas) y su mayor tamaño de partícula. En el capítulo 2 la formulación binaria de harinas, harina de trigo sustituida parcialmente por las harinas en estudio, ha mostrado como salvo en el caso del uso de harina de sorgo, se podría realizar una sustitución parcial de la harina de trigo por harina de avena o maíz hasta el 10% sin que un panel de catadores evidencie diferencias en la apreciación global. Finalmente en el capítulo 3 se ha podido concluir que el tratamiento térmico es muy interesante cuando la sustitución se realiza con harina de avena dado que se alcanzan rendimientos similares a los obtenidos cuando se usa solo harina de trigo a un nivel de sustitución del 20%. Para la harina de sorgo también es Interesante dado que permite usar niveles de sustitución de hasta el 10%, pero en cambio para la harina de maíz el tratamiento no mejora la apreciación de los panes siendo evaluados favorablemente hasta un 10% independientemente de la aplicación del tratamiento térmico. / [CA] L'alt consum d'aliments produïts a força de farina de blat generen molt freqüentment inestabilitat en els costos del gra que són regits per mercats internacionals, unint a això el dèficit en producció que tenen els països. És per això que sorgeix la necessitat d'utilitzar farines compostes, en què es barregen grans de blat amb altres cereals que normalment són de baix cost respecte a oleaginoses o lleguminoses. És per això que en l'estudi es planteja l'estudi del control i millora de la panificació de masses baixes en farina de blat mitjançant la substitució parcial de la farina de blat per farines d'avena, dacsa i sorgo. Per això, en un primer capítol s'han caracteritzat les farines, per així en un segon capítol estudiar la panificació utilitzant farina de blat substituïda parcialment per farina d'avena, dacsa o sorgo, en una proporció de substitució del 2.5, 5, 7.5 o 10%. Finalment en un tercer capítol s'han modificat les característiques de les farines d'avena, dacsa o sorgo per incidir sobre la seva capacitat panificadora. Per això s'han aplicat tractaments tèrmics sobre aquestes a 80, 100 i 130°C durant 30 minuts i donats els resultats del capítol 2 a un nivell de substitució del 10 i 20%. Els resultats del capítol 1 han evidenciat com dels paràmetres avaluats, la major càrrega proteica de la farina de blat i d'avena és el factor més influent en el comportament d'aquestes, si bé en el cas de la farina d'avena també ho és el major grau lipídic. En canvi per a la farina de dacsa ho és el seu alt contingut en carbohidrats, mentre que per a la de sorgo és la matèria mineral (cendres) i la seva major grandària de partícula. En el capítol 2, la formulació binària de farines, farina de blat substituïda parcialment per les farines en estudi, s'ha mostrat com excepte en el cas de l'ús de farina de sorgo, es podria realitzar una substitució parcial de la farina de blat per farina d'avena o dacsa fins al 10% sense que un panell de tastadors evidenciï diferències en l'apreciació global. Finalment en el capítol 3 s'ha pogut concloure que el tractament tèrmic és molt interessant quan la substitució es realitza amb farina d'avena atès que s'assoleixen rendiments similars als obtinguts quan s'usa només farina de blat, a un nivell de substitució del 20% . Per a la farina de sorgo també és interessant atès que permet usar nivells de substitució de fins al 10%, però en canvi per la farina de dacsa el tractament no millora l'apreciació dels pans sent avaluats favorablement fins a un 10% independentment de l'aplicació de tractament tèrmic. / Vásquez Lara, F. (2016). Control y mejora de la panificación de masas bajas en harina de trigo [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/65616

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 / TESIS / Compendio