Thesis (M. Sc. (Agriculture)) --University of Limpopo, 2017 / Tea is one of the most popular consumed beverages in the world, which has beneficial properties such as anti-oxidization, anti-carcinoma and preventing arteriosclerosis. The major essential components of catechins present in tea leaves, includes epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG), epicatechin (EC), gallocatechin (GC) and catechin (C). Influence of time-based hot air drying method on chemical composition of the Jatropha zeyheri Sond, widely consumed in rural communities of Zebediela (Khureng village), Limpopo Province, South Africa, was investigated. Four treatments, namely; 0, 24, 48, and 72 hours, were arranged in completely randomised design (CRD), replicated five times. The study demonstrated that drying significantly increased total phenolic content, total antioxidant capacity and tannin content. It also demonstrated that drying significantly increased minerals elements; Mg, K, P, S, Al, Co, Mn, Si and Zn content and decreased Na, Ca and Ni and Zn quantities. Sodium-potassium ratio was very low across drying periods. Drying time did not significantly influence proximate chemicals; energy, protein, carbohydrates, ash and fibre content. Moisture and fat were significantly increased by drying period. Results of the study suggested that time-based hot air drying method improved the chemical composition of J. zeyheri, which has the potential of enhancing nutrition in marginal rural communities of Limpopo Province.

La présente étude concerne l’évaluation de l’impact du séchage par air chaud (HAD), lyophilisation (FD) et « swell drying » (SD), procédé couplant le séchage par air chaud avec le procédé de Détente Instantanée Contrôlée (DIC), sur les fraises (Fragaria var. Camarosa). Il s’agit de comparer et de contraster les performances des procédés et la qualité du produit fini séché en termes des cinétiques de séchage et de réhydratation, de contenus en molécules bioactives et activité antioxydante, et des paramètres caractéristiques de texture comme croquant et croustillant. Les résultats obtenus ont montré que le procédé de SD comparé aux procédés classiques de séchage et de lyophilisation, réduit d’une façon importante le temps de séchage ainsi que les coûts d’opération. D’autre part, SD conserve la qualité nutritionnelle des fraises en gardant leur contenu en composants bioactifs et en augmentant leur disponibilité. De plus, une corrélation importante entre la capacité antioxydante et le contenu total d’anthocyanes a été établie. D’autre part, les fraises séchées par SD ont montré une très intéressante macro et micro-structure. Les produits ont présenté une haute expansion et une croustillance significative due au phénomène de micro-alvéolation par décompression instantanée par DIC. D’ailleurs, il a été possible de mesurer les caractéristiques instrumentales de croustillance/croquance des échantillons finaux séchés. Grâce à la possibilité de modifier, contrôler et optimiser les paramètres opératoires du procédé DIC, il a été possible d’obtenir un produit du type « snack » croustillant avec une très haute valeur nutritionnelle. / The aim of this study was to evaluate the effect of hot air drying (HAD), freeze-drying (FD) and swell drying (SD), which is a coupling of hot air drying to instant controlled pressure drop, (DIC) on the strawberry (Fragaria var. Camarosa) to compare and to contrast its quality in terms of drying and rehydration kinetics, bioactive compounds and its antioxidant activity, and texture parameters as crunchy and crispy features. The obtained results shown that SD method helped to reduce the drying time leading to a low-cost processing compared with classical hot air drying and freezedrying. SD globally preserved the strawberry’s nutritional value and bioactive compounds, increasing their availability. Moreover, a strong correlation between antioxidant activity and total anthocyanin content was established in SD strawberries. On the other hand, the swell-dried strawberries showed an interesting macro and micro-structure. They presented a high expansion ratios and significant crispness provoked by the micro-alveolation phenomenon induced as consequence of the instant decompression process in the DIC treatment. Moreover, it was possible to instrumentaly measure the crispy/crunchy features of the final dried samples. By assessing such crispy and healthy contents of fruit “snacking”, it was possible to modify, control, and optimize DIC operating parameters. And, it can be designed according to the industrial or consumer needs.

Cette étude porte sur l'amélioration de la qualité de la tomate séchée par microondes assistés par air chaud (MOAC). Le principal but recherché est la préservation de la qualité de la tomate séchée en évitant notamment l'apparition de tâches noires qui souvent surviennent lors d'un chauffage microondes suite à une surchauffe locale du produit quand il devient sec. Pour ce faire, un système de séchage microondes assistés par air chaud avec la capacité de contrôler automatiquement la puissance spécifique a été développé sous labView®. Après une première étude où la puissance microondes appliquée est maintenue constante, une seconde stratégie de séchage MOAC, avec deux modes différents de régulation de la puissance spécifique, a été mise en oeuvre. Ces modes consistent à ajuster la puissance microondes appliquée à la masse du produit, représentative de la quantité d'eau restante. Dans le premier mode, l'adaptation est faite toutes les secondes (ajustement "continu") alors que dans le second mode, la puissance a été ajustée seulement chaque cinq minute (ajustement intermittent). L'ajustement permet de travailler avec un rapport puissance appliquée sur masse résiduelle du produit (puissance spécifique) constant. Tous les paramètres du procédé incluant la puissance appliquée on été enregistrés chaque seconde. De même, la température et la masse du produit sont mesurées chaque seconde. Le produit final a été caractérisé en réalisant des mesures de couleur, de texture, de structure ainsi que de taux résiduel de lycopène. La première étude sur le séchage MOAC réalisée à puissance constante (puissance spécifique variable), a produit des tomates avec des points chauds par endroit et plus de la moitié de la teneur en lycopène de la tomate est dégradée. En revanche, les tomates séchées par MOAC utilisant les deux modes de régulation du séchage, présentent une meilleure qualité en termes de couleur et de structures comparées à deux tomates séchées commerciales de référence (d'origine italienne et ivoirienne). Par ailleurs, l'observation de la structure des tomates par Microscopie Electronique à Balayage (MEB), a permis d'expliquer les changements observés au niveau de la texture de la tomate séchée. D'un point de vue chimique, le taux résiduel de lycopène de la tomate séchée par les modes de régulation (1 et 2) est situé respectivement entre 64,78 et 55,63% pour les puissances et températures d'air basses (3W/g-30°C) et entre 30,91 et 28,75% pour les puissances et températures d'air élevées (7W/g-50°C), contre 30,56 et 22,30% pour les tomates commerciales d'origine italienne et ivoirienne. / The aim of this study was to improve the quality of dried tomato by the use of microwaves combined to hot air (MOAC). The main point was to preserve the quality of dried tomato avoiding the appearance of black spots which often occur during microwaves heating which result from local overheating of the product when it becomes dry. Therefore, an MOAC drying system with ability of automatic control of the power density was developed under LabView®. After an initial study where the applied microwave power remained constant during the drying, a second MOAC drying strategy, with two different control modes, was implemented. This modes consisted to adjust the microwave power density to the remaining amount of water (actually the weight of the product). In the fist one, it is adjusted every second, while in the second, the power was adjusted only every 5 min. Therefore the ratio between the power applied and the weight of the product (i.e. the specific power) remained constant. All the process parameters, including the power applied and the product temperature and weight were recorded every second. The final product was characterized by performing measurements on color, texture, structure and residual lycopene content. In our initial study on MOAC drying performed at constant power (i.e. variable specific power), we have obtained dried tomatoes with hot spots and with a residual lycopene content lower than 50%. The tomatoes dried at constant specific power showed a better physical aspect and a higher nutritional quality, even compared to two commercial products from Italy and Ivory Coast. In addition, the structure of dried tomatoes observed by Scanning Electron Microscopy (SEM) allowed to explain changes in dried tomatoes texture. Chemically, the residual rate of lycopene in tomatoes dried at constant specific power ranged respectively between 64.78 and 55.63% for low power and air temperatures (3W/g-30 °C) and between 31.91 and 28.75% for high power and air temperatures (7W/g-50° C), while only 30.56 and 22.30% for commercial tomatoes from Italy and Ivory Coast.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-11-23T15:47:14Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monick Cristina Braga - 2016.pdf: 3023233 bytes, checksum: 1cca73525c76930a1072da12ee837400 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-30T15:45:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monick Cristina Braga - 2016.pdf: 3023233 bytes, checksum: 1cca73525c76930a1072da12ee837400 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-30T15:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monick Cristina Braga - 2016.pdf: 3023233 bytes, checksum: 1cca73525c76930a1072da12ee837400 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The aim of this study was to evaluate the physical and chemical quality Curcuma Longa L. leaf submitted to three drying methods: hot air drying, freezedrying and microwave drying, as well as the study of kinetic drying methods by convection and microwave. For the kinetic study the leaves were dried by hot air (60 °C) and microwave drying (900W power). Mathematical modeling using various models was performed, as follows: Lewis, Page, Henderson and Pabis, Wang and Singh, and logarithmic models were used to adjust experimental kinetic data. The results showed that the drying time of microwave was 60 times lower than hot air drying. Page model was the best adjusted the drying kinetics data by both methods. The phenol content was higher in the dry leaf (185.42mg/100g-1±0,65) by microwave (p <0.05) than in the hot air dried leaf (183,76 mg/100g-1±0,60), showing phenolic content greater than three times the fresh leaf (54,88mg/100g-1±0,76). It was observed that the drying process does not influence the color variation (ΔE) of the dried leaf. To study the physical and chemical characterization of Curcuma longa L. leaves by studying the chemical composition of the fresh leaf, mineral composition, antinutritional factors and evaluation of the color change of fresh and dry leaf, they were dehydrated by methods microwave, hot air drying and freezedrying. The chemical composition showed appreciable amounts of protein (39,5g (100g) -1 ± 0.91), carbohydrates (44,74g (100g) -1 ± 1.04), total fiber (34,47g (100g) -1 ± 0.98), and soluble fiber (22,65g (100g) -1 ± 0.65), insoluble fiber (11,81g (100g) -1 ± 0.34), ash (13,81g (100g) - 1 ± 1.05), and low in lipids (2,47g (100g) -1 ± 0.12). The mineral composition showed higher amounts of Na, Mg, K, Ca, P, and Mn. Other minerals are Fe and Zn. It was observed low levels of nitrate 0.05 mg / g ± 0.00 (fresh leaf) and 0,46-0,47mg / g (dry leaves) and showed no cyanogenic compounds in its composition. It was observed that the drying process influence on color variation of the dry leaves, increasing the brightness, diminindo the intensity of green color and causing the change in the shade of green to yellowish green. To study the effect of different methods of preservation (hot air drying, in a microwave and freezedrying) the content of bioactive compounds and antioxidant capacity of turmeric leaves, they were dehydrated by drying in an oven (60 ° C) in microwaves (900 W) and lyophilizing (vacuum of 300 mmHg) until equilibrium moisture content (0.030 kgágua.kgsolido dry- 1 ). The content of total phenolics, tannins hydrolysates and condensates and antioxidant activity (DPPH scavenging, reducing and iron chelation) of dried and fresh Curcuma longa leaves were evaluated. The drying methods led to reduction of all the characteristics assessed on a dry basis (2.77 to 73.86%) and antioxidant capacity compared to fresh leaf (67 to 98%). The microwave drying was preservation method studied which produced the best dry leaves, based on the content of bioactive compounds and antioxidant capacity (top being 0.9 to 612% compared to other methods). / O objetivo desse trabalho foi avaliar a qualidade físico-química e caracterizar os compostos bioativos e capacidade antioxidante da folha da Cúrcuma Longa L. submetida a três métodos de secagem: estufa, liofilização e micro-ondas, assim como o estudo cinético pelos métodos de secagem por convecção e micro-ondas. Para o estudo cinético as folhas foram secas por convecção (temperatura de 60°C) e micro-ondas (potência de 900 W). Foi realizada a modelagem matemática utilizando vários modelos, sendo eles: Lewis, Page, Henderson e Pabis, Wang & Singh e logarítmico, ajustando os modelos aos dados experimentais cinéticos. Os resultados obtidos revelaram que o tempo de secagem por micro-ondas foi 60 vezes inferior ao de secagem convectiva. O modelo de Page foi o que melhor ajustou os dados de cinética de secagem pelos dois métodos. O conteúdo de fenólicos foi superior na folha seca (185,42mg/100g-1±0,65) pelo método micro-ondas (p<0,05) que na folha seca por convecção (183,76 mg/100g-1±0,60), apresentando conteúdo de fenólicos maior que três vezes o da folha in natura (54,88mg/100g-1±0,76). Observou-se que o processo de secagem não influenciou na variação de cor (ΔE) da folha seca. Para o estudo da caracterização física e química de folhas de Curcuma longa L. através do estudo da composição centesimal da folha fresca, composição de minerais, presença de fatores antinutricionais e avaliação da variação de cor da folha fresca e seca, estas foram desidratadas pelos métodos de micro-ondas, estufa e liofilização. A composição centesimal apresentou quantidades apreciáveis de proteínas (39,5g (100g)-1 ±0,91), carboidratos (44,74g (100g)-1±1,04), fibras totais (34,47g (100g)-1±0,98), sendo fibra solúvel (22,65g (100g)-1±0,65), fibra insolúvel (11,81g (100g)-1±0,34) , cinzas (13,81g (100g)-1±1,05), e baixo teor de lipídeos (2,47g (100g)-1±0,12). A composição mineral mostrou maiores valores de Na, Mg, Ca, K, P e Mn. Outros minerais foram Fe e Zn. Observou- se baixos teores de nitrato 0,05 mg/g±0,00 (folha fresca) e 0,46-0,47mg/g (folhas secas) e não apresentou compostos cianogênicos em sua composição. Observou-se que o processo de secagem influenciou na variação de cor das folhas secas, aumentando a luminosidade, diminindo a intensidade da cor verde e provocando a mudança da tonalidade verde para verde amarelada. Para o estudo do efeito de diferentes métodos de conservação (secagem em estufa, em micro-ondas e liofilização) no conteúdo de compostos bioativos e na capacidade antioxidante de folhas de cúrcuma, estas foram desidratadas por secagem em estufa (60ºC), em micro-ondas (900 W) e liofilização (vácuo de 300 mmHg) até umidade de equilíbrio (0,030 kgágua.kgsólido seco -1 ). O conteúdo de fenólicos totais, taninos hidrolisados e condensados e atividade antioxidante (sequestradora de DPPH, redução e quelação de ferro) de folhas cúrcuma secas e fresca foram avaliados. Os métodos de secagem provocaram redução de todas as características avaliadas, em base seca (2,77 a 73,86%) e capacidade antioxidante em relação à folha fresca (67 a 98%). A secagem por micro-ondas foi o método de conservação estudado que produziu as melhores folhas secas, com base no conteúdo de compostos bioativos e capacidade antioxidante (sendo superior de 0,9 a 612% em relação aos outros métodos utilizados).

Tesis por compendio / [ES] El objetivo de la presente tesis es el de desarrollar y utilizar técnicas basadas en la fotónica de baja frecuencia, como la radiofrecuencia, las microondas y los infrarrojos, para monitorizar de forma no destructiva procesos utilizados en la industria agroalimentaria, desde el punto de vista de la termodinámica irreversible. Estudiar los distintos fenómenos que ocurren durante la operación de deshidratación de patata mediante el secado con aire caliente combinado con microondas, utilizando la termografía infrarroja para monitorizar los perfiles de temperatura superficial que presenta la muestra, la espectrofotometría en el rango de las microondas y la termodinámica irreversible para modelizar el proceso. Desarrollar un sistema de monitorización de la congelación de la carne de pollo, que permita obtener datos del proceso a tiempo real y de forma no invasiva mediante la espectrofotometría en el rango de la radiofrecuencia y la termografía infrarroja. A su vez, con esos datos se modelizará el comportamiento del producto a lo largo del proceso de congelación, utilizando los principios de la termodinámica irreversible para estimar los distintos fenómenos que ocurren. Desarrollar una herramienta de predicción de los distintos estados del agua y la sacarosa durante el proceso de caramelizado de manzanas, basada en las propiedades dieléctricas obtenidas mediante la espectrofotometría en el rango de las microondas. Diseñar y desarrollar un sensor basado en las propiedades dieléctricas en el rango de la radiofrecuencia, capaz de monitorizar en tiempo real y de forma no invasiva con el medio las cinéticas de liberación de compuestos encapsulados en matrices de alginato en un medio líquido. Utilizando este nuevo sensor se pueden modelizar y estudiar las cinéticas de liberación y utilizarse para diseñar la encapsulación de compuestos. / [CA] L'objectiu de la present tesi és el de desenvolupar i utilitzar tècniques basades en la fotònica de baixa freqüència, com ara la radiofreqüència, les microones i els infrarojos, per monitoritzar de forma no destructiva processos utilitzats a la indústria agroalimentària, des del punt de vista de la termodinàmica irreversible. Estudiar els diferents fenòmens que ocorren durant l'operació de deshidratació de patata mitjançant l'assecat amb aire calent combinat amb microones, utilitzant la termografia infraroja per monitoritzar els perfils de temperatura superficial que presenta la mostra, l'espectrofotometria al rang de les microones i la termodinàmica irreversible per modelitzar el procés. Desenvolupar un sistema de monitorització de la congelació de la carn de pollastre, que permeti obtenir dades del procés a temps real i de manera no invasiva mitjançant l'espectrofotometria al rang de la radiofreqüència i la termografia infraroja. Alhora, amb aquestes dades es modelitzarà el comportament del producte al llarg del procés de congelació, utilitzant els principis de la termodinàmica irreversible per estimar els diferents fenòmens que ocorren. Desenvolupar una eina de predicció dels diferents estats de l'aigua i la sacarosa durant el procés de caramel·litzat de pomes, basada en les propietats dielèctrics obtingudes mitjançant l'espectrofotometria al rang de les microones. Dissenyar i desenvolupar un sensor basat en les propietats dielèctrics al rang de la radiofreqüència, capaç de monitoritzar en temps real i de forma no invasiva amb el medi les cinètiques d'alliberament de compostos encapsulats en matrius d'alginat en un medi líquid. Utilitzant aquest sensor nou es poden modelitzar i estudiar les cinètiques d'alliberament i utilitzar-se per dissenyar l'encapsulació de compostos. / [EN] The objective of this thesis is to develop and use techniques based on low-frequency photonics, such as radiofrequency, microwaves and infrared, to non-destructively monitor processes used in the agri-food industry, from the point of view of irreversible thermodynamics. To study the different phenomena that occur during the potato dehydration operation by drying with hot air combined with microwaves, using infrared thermography to monitor the surface temperature profiles of the sample, spectrophotometry in the microwave range and thermodynamics. irreversible to model the process. Develop a monitoring system for the freezing of chicken meat, which allows data to be obtained from the process in real time and non-invasively through spectrophotometry in the radiofrequency range and infrared thermography. In turn, with these data, the behavior of the product will be modeled throughout the freezing process, using the principles of irreversible thermodynamics to estimate the different phenomena that occur. To develop a prediction tool for the different states of water and sucrose during the candying process of apples, based on the dielectric properties obtained by spectrophotometry in the microwave range. Design and develop a sensor based on dielectric properties in the radiofrequency range, capable of monitoring in real time and non-invasively with the medium the release kinetics of compounds encapsulated in alginate matrices in a liquid medium. Using this new sensor, release kinetics can be modeled and studied and used to design the encapsulation of compounds. / The authors acknowledge the financial support from THE SPANISH MINISTERIO DE ECONOMÍA, INDUSTRIA Y COMPETITIVIDAD, Programa Estatal de I+D+i orientada a los Retos de la Sociedad AGL2016- 80643-R, Agencia Estatal de Investigación (AEI) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Juan Ángel Tomás-Egea wants to thank the FPI Predoctoral Program of the Universitat Politècnica de València for its support. This paper is part of the I+D+i PID2020-116816RB-I00 project, funded by MCIN/ AEI/10.13039/501100011033. / Tomás Egea, JÁ. (2022). Fotónica aplicada a la monitorización de procesos y al desarrollo de sensores en la industria agroalimentaria [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182292 / TESIS / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Uno de los desafíos clave que se presenta en el siglo XXI es la necesidad de alimentar a una población cada vez mayor con recursos naturales cada vez más limitados. Adicionalmente, el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 12 de la Agenda 2030 aboga por formas de producción y consumo más sostenibles. En este sentido, se favorece el aprovechamiento y desarrollo de alimentos de origen vegetal frente a los de origen animal. Por otra parte, hay estudios que demuestran que la ingesta de determinados microorganismos en cantidades adecuadas produce efectos beneficiosos para la salud de los consumidores y que la fermentación con estos microorganismos contribuye en la mejora de las propiedades nutricionales de diferentes matrices alimentarias. Debido a esto, en los últimos años ha aumentado el interés de los científicos por desarrollar alimentos funcionales probióticos a partir de matrices vegetales, destinados a responder también a las necesidades nutricionales de los consumidores vegetarianos, con intolerancia a lactosa y con dietas restrictivas por el elevado nivel de colesterol. Entre las técnicas empleadas, la impregnación a vacío permite la incorporación de microorganismos probióticos en la matriz estructural de frutas y hortalizas sin alterar su integridad celular. Este hecho, sin embargo, se traduce en mejores recuentos tras el procesado y el almacenamiento, pero no es suficiente para garantizar la viabilidad de los microorganismos tras la estabilización mediante secado por aire caliente, lo que hace necesario recurrir a otras estrategias. Concretamente en esta tesis doctoral las técnicas que se aplican para aumentar la resistencia de los probióticos a las condiciones adversas de procesado de los alimentos son la adición de agentes protectores, como la trehalosa, y la aplicación de altas presiones de homogeneización (HPH). Los resultados de las investigaciones se presentan por compendio de 4 artículos científicos organizados en dos capítulos. En el Capítulo I "Obtención de un líquido de impregnación a base de zumo de clementina con elevado contenido en unidades formadoras de colonias de L. salivarius CECT 4063 que sean resistentes al almacenamiento y a la digestión simulada in vitro se ha analizado el efecto que la concentración de trehalosa (0-20%, p/p) y la presión de homogeneización (0-150 MPa) ejercen sobre las propiedades antioxidantes y el crecimiento de la cepa de L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 en zumo de clementina comercial, así como sobre la capacidad del microorganismo para inhibir al patógeno Helicobacter pylori, para adherirse a la mucosa intestinal y para resistir el proceso de digestión in vitro. También se ha evaluado cómo la propia fermentación con el lactobacilo afecta al contenido en compuestos con actividad antioxidante del zumo, en mayor o menor medida dependiendo de la adición o no de un 10% en peso de trehalosa al medio y/o de la homogeneización a 100 MPa del zumo fermentado y sin fermentar. Por último, se ha estudiado la evolución de las propiedades antioxidantes y microbianas de los zumos fermentados durante su almacenamiento en refrigeración, así como su habilidad para ser incorporados en la matriz estructural de láminas de manzana (var. Granny Smith) mediante la técnica de impregnación a vacío. Por otra parte, en el Capítulo II "Obtención de un snack de manzana (var. Granny Smith) con elevado contenido en compuestos antioxidantes y en unidades formadoras de colonias de L. salivarius CECT 4063" mediante impregnación a vacío y posterior liofilización o secado con aire a 40 °C se ha analizado el efecto que la adición de un 10% (p/p) de trehalosa al zumo de clementina antes de su inoculación con el microorganismo y/o la homogeneización a 100 MPa del zumo de clementina fermentado ejercen sobre la viabilidad del lactobacilo y la estabilidad de los compuestos antioxidantes frente al procesado, el almacenamiento y la digestión simulada in vitro. / [CA] Un dels desafiaments clau que es presenta en el segle XXI és la necessitat d'alimentar a una població humana cada vegada major amb recursos naturals cada vegada més limitats. Addicionalment, l'Objectiu de Desenvolupament Sostenible (ODS) 12 de l'Agenda 2030 advoca per formes de producció i consum més sostenibles. En aquest sentit, s'afavoreix l'aprofitament i desenvolupament d'aliments d'origen vegetal enfront dels d'origen animal. D'altra banda, hi ha estudis que demostren que la ingesta de determinats microorganismes en quantitats adequades produeix efectes beneficiosos per a la salut dels consumidors i que la fermentació amb aquests microorganismes contribueix a la millora de les propietats nutricionals de diferents matrius alimentàries. A causa d'això, en els últims anys ha augmentat l'interès dels científics per desenvolupar aliments funcionals probiòtics a partir de matrius vegetals, destinats a respondre també a les necessitats nutricionals dels consumidors vegetarians, amb intolerància a la lactosa i amb dietes restrictives per l'elevat nivell de colesterol. Entre les tècniques emprades, la impregnació a buit permet la incorporació de microorganismes probiòtics en la matriu estructural de fruites i hortalisses sense alterar la seua integritat cel·lular. Aquest fet, però, es tradueix en millors recomptes després del processament i l'emmagatzematge, però no n'hi ha prou per garantir la viabilitat dels microorganismes després de l'estabilització mitjançant assecat per aire calent, cosa que fa necessari recórrer a altres estratègies. Concretament en aquesta tesi doctoral les tècniques que s'apliquen per a augmentar la resistència dels probiòtics a les condicions adverses de processament són l'addició d'agents protectors, com la trehalosa, i l'aplicació d'altes pressions d'homogeneïtzació (HPH). Els resultats de les investigacions es presenten per compendi de 4 articles científics organitzats en dos capítols. En el Capítol I "Obtenció d'un líquid d'impregnació a base de suc de clementina amb elevat contingut en unitats formadores de colònies de L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 que siguin resistents a l'emmagatzematge i a la digestió simulada in vitro" s'ha analitzat l'efecte que la concentració de trehalosa (0-20%, p/p) i la pressió d'homogeneïtzació (0-150 MPa) exerceixen sobre les propietats antioxidants i el creixement del cep de L. salivarius spp. salivarius en suc de clementina comercial, així com sobre la capacitat del microorganisme per a inhibir al patogen Helicobacter pylori, per a adherir-se a la mucosa intestinal i per a resistir el procés de digestió in vitro. També s'ha avaluat com la pròpia fermentació amb el lactobacilo afecta al contingut en compostos amb activitat antioxidant del suc, en major o menor mesura depenent de l'addició o no d'un 10% en pes de trehalosa al medi i/o de l'homogeneïtzació a 100 MPa del suc fermentat i sense fermentar. Finalment, s'ha estudiat l'evolució de les propietats antioxidants i microbianes dels sucs fermentats durant el seu emmagatzematge en refrigeració, així com la seua habilitat per a ser incorporats en la matriu estructural de làmines de poma (var. Granny Smith) mitjançant la tècnica d'impregnació a buit. D'altra banda, en el Capítol II "Obtenció d'un snack de poma (var. Granny Smith) amb elevat contingut en compostos antioxidants i en unitats formadores de colònies de L. salivarius CECT 4063" mitjançant impregnació a buit i posterior liofilització o assecat amb aire a 40 °C s'ha analitzat l'efecte que l'addició d'un 10% (p/p) de trehalosa al suc de clementina abans de la seua inoculació amb el microorganisme i/o l'homogeneïtzació a 100 MPa del suc de clementina fermentat exerceixen sobre la viabilitat del lactobacilo i l'estabilitat dels compostos antioxidants enfront del processament, l'emmagatzematge i la digestió simulada in vitro. / [EN] One of the key challenges of the 21st century is the need to feed a growing population with increasingly limited natural resources. Additionally, Sustainable Development Goal (SDG) 12 of the 2030 Agenda advocates for more sustainable forms of production and consumption. In this sense, the use and development of plant-based foods are favoured over those of animal origin. On the other hand, there are studies showing that the intake of certain microorganisms in adequate amounts produces beneficial effects for the health of consumers and that fermentation with these microorganisms contributes to the improvement of the nutritional properties of different food matrices. Due to this, in recent years, the interest of scientists has increased in developing probiotic functional foods from plant matrices, aimed at also responding to the nutritional needs of vegetarian consumers with lactose intolerance and with restrictive diets due to the high cholesterol level. Among the techniques used, vacuum impregnation allows the incorporation of probiotic microorganisms in the structural matrix of fruits and vegetables without altering their cellular integrity. This fact, however, translates into better counts after processing and storage, but it is not enough to guarantee the viability of the microorganisms after stabilization by hot air drying, which makes it necessary to resort to other strategies. Specifically, in this doctoral thesis, the techniques applied to increase the resistance of probiotics to adverse food processing conditions are the addition of protective agents, such as trehalose, and the application of high-pressure homogenization (HPH). The results of the investigations are presented by a compendium of 4 scientific articles organized in two chapters. In Chapter I "Obtaining an impregnation liquid based on clementine juice with a high content of colony-forming units of L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 that are resistant to storage and "in vitro" simulated digestion, the effect that the trehalose concentration (0-20%, w/w) and the homogenization pressure (0-150 MPa) exert on the antioxidant properties and the growth of the L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 in commercial clementine juice, as well as on the capacity of the microorganism to inhibit the pathogen Helicobacter pylori, to adhere to the intestinal mucosa and to resist the in vitro digestion process. It has also been evaluated how the fermentation itself, with this Lactobacillus strain, affects the content of compounds with antioxidant activity in the juice, to a greater or lesser extent depending on the addition or not of 10% by weight of trehalose to the medium and/or the homogenization to 100 MPa of fermented and unfermented juice. Finally, the evolution of the antioxidant and microbial properties of fermented juices during refrigerated storage has been studied, as well as their ability to be incorporated into the structural matrix of apple slices (var. Granny Smith) using the vacuum impregnation technique. On the other hand, in Chapter II "Obtaining an apple snack (var. Granny Smith) with a high content of antioxidant compounds and colony-forming units of L. salivarius CECT 4063" by vacuum impregnation and subsequent lyophilization or drying with air at 40 °C, the effect that the addition of 10% (p/p) trehalose to clementine juice before inoculation with the microorganism and/or homogenization at 100 MPa of the fermented clementine juice has been analysed on the viability of lactobacillus and the stability of antioxidant compounds against processing, storage and simulated digestion in vitro. / Burca Busaga, CG. (2023). Mejora de la calidad funcional de un snack con efecto probiótico y antioxidante mediante la incorporación de trehalosa y la aplicación de altas presiones de homogenización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192682 / Compendio