Ingeniera Civil Química. Ingeniera Civil en Biotecnología / El agua es un recurso básico para el desarrollo de la vida y su escases y contaminación es un problema a nivel mundial. En especial, el arsénico, un contaminante altamente toxico a su consumo, abarca el interés científico por desarrollar nuevas tecnologías de bajo costo, alta eficiencia, simples de operar y con bajo impacto ambiental. La propuesta de este trabajo, se basa en el desarrollo de adsorbentes de arsénico, basados en carbón activado(CA) sintetizado a partir de residuos agroindustriales. La síntesis de CA se realizó a partir de dos precursores, aserrín de pino y cascara de arroz síntesis, bajo métodos de activaciones físicas, bajo flujo de N2 y CO2, y activaciones químicas por impregnación de ZnCl2 y H3PO4. Y posteriormente, fueron modificados con hierro por un método hidrotermal con microondas, con o sin etapa previa de oxidación con KMnO4. Los precursores y CA fueron caracterizados por análisis próximo, contenido de cenizas, espectroscopia infrarroja, pH superficial (pHPZC), área superficial BET y difracción de rayos X (XRD). Adicionalmente, se les realizó pruebas de adsorción de As(V) a diferentes condiciones de pH. El estudio sobre los precursores, arrojo un alto nivel de cenizas en la cascara de arroz, por lo que se seleccionó el aserrín de pino, en base a su alta pureza. Los CA físicas exhibieron grupos funcionales básicos (cetonas, quinonas) y pHPZC entre 7,8 y 9,5, mientras que, los CA químicos, grupos ácidos (lactonas y ác. carboxílicos) con pHPZC entre 3,0 y 6,8. Se seleccionó la activación física con CO2 y química con ZnCl2, basado en sus pHPZC. Los carbones CAP-CO2 y CAP-Zn mostraron bajos niveles de adsorción, por lo que se mejoraron bajo el método de impregnación de hierro, metal que tiene gran afinidad por el arsénico. Los carbones oxidados e impregnados, mostraron una mayor remoción de As(V), debido a que la oxidación propicia el desarrollo de grupos carboxílicos y fenólicos que favorecen una mayor dispersión y deposición de hierro. El análisis XRD de los carbones oxidados mostraron dos fases cristalinas, β-FeOOH y Fe3O4, ambas capaces de adsorber arsénico. En las pruebas de adsorción el CAP-CO2-Oxi-Fe, mostró niveles de adsorción de 4,5 mg/g, en un rango de pH entre 4 y 7, y bajo a 3,55 mg/g para pH 9. Mientras que el CAP-Zn-Oxi-Fe no mostró adsorción. Esto se debió principalmente a la importancia del pHPZC, sobre la adsorción de arsénico. Finalmente, se logró desarrollar un carbón físico con hierro de capaz de remover As(V), en un amplio rango de pH, el CAP-CO2-Oxi-Fe. / Este trabajo ha sido financiado por FONDEF

En la presente tesis doctoral se ha llevado a cabo el desarrollo tecnológico y la valoración funcional, mediante estudios in vivo, de aperitivos de manzana y zumo de mandarina desarrollados utilizando la técnica de impregnación a vacío. Concretamente, se han desarrollado dos alimentos, uno con efecto sobre el riesgo cardiovascular en niños obesos de edad escolar y otro con efecto contra la infección por Helicobacter pylori también en niños de edad escolar. La investigación, de marcado carácter interdisciplinar, se ha llevado a cabo en colaboración con el Departamento de Ciencia de los Alimentos del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA, CSIC), con el Departamento de Ginecología y Obstetricia de la Universidad de Valencia y con el Servicio de Pediatría del Hospital Universitario Dr. Peset de Valencia. En primer lugar, se llevó a cabo una revisión bibliográfica que permitió analizar la situación actual y la evolución en los últimos años de las tecnologías utilizadas en el desarrollo de alimentos funcionales. Las tecnologías implicadas en el desarrollo de alimentos funcionales han cambiado, aumentando considerablemente aquellas tecnologías que forman una estructura capaz de prevenir el deterioro de los componentes fisiológicamente activos. La revisión bibliográfica ha dado lugar a la publicación del artículo "Functional foods development: Trends and technologies", que se incluye en el apartado de resultados, publicado en la revista "Trends in Food Science & Technology" de Elsevier con un índice de impacto 3.672 y se encuentra dentro de los 5 artículos más descargados desde septiembre de 2011. En segundo lugar, se diseñó una planta piloto que permitió fabricar el alimento funcional en cantidades suficientes para poder llevar a cabo los estudios in vivo realizados en esta tesis. / Betoret Valls, ME. (2012). DESARROLLO TECNOLÓGICO Y VALORACIÓN FUNCIONAL DE APERITIVOS DE MANZANA Y ZUMO DE MANDARINA. EFECTO ANTIOXIDANTE EN NIÑOS OBESOS Y EFECTO PROBIÓTICO CONTRA LA INFECCIÓN POR HELICOBACTER PYLORI EN NIÑOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18196

[EN] The present research is framed in the development of two proposals of appetizers as alternatives to existing commercial products, some with negative consequences for health. In a first stage, we studied the feasibility of the vacuum impregnation (IV) technique to incorporate oligofructose (Orafti P95) in apple (var. Granny Smith); and, in a second stage, developed a symbiotic juice from mandarin with oligofructose and inoculated with Lactobacillus salivarius spp salivarius for incorporation into the apple by IV. Both developments, evaluated the processes of drying and storage stability. The first development began with the study of the influence of the IV process variables, there was a significant effect of the variable concentration of the solution rather than vacuum pressure and times of stages: to vacuum and atmospheric pressure. The product presented a good stability under drying at 40 ° C/24 hours, keeping the physicochemical and functional properties after 4 months of storage. The second development began with the study of the formulation of the symbiotic juice, brewer's yeast was the most appropriate protein source, there was no effect of the amount of initial inoculum and inhibitory effect under high concentration of oligofructose on the microorganism growth. Under the selected formulation and after incubation, the initial content increased by 2 logarithmic cycles (8.9 log cfu/mL). Variations in the color, density and viscosity were minimal, antioxidant capacity increased, which was evaluated under two techniques, content of ascorbic acid decreased, and flavanones and oligofructose content did not change. During the reuse of the liquid, physical properties presented minimal changes; the functional properties presented a decrease in antioxidant activity, content of ascorbic acid and phenols and the flavanones and oligofructose remained constant. The technique of IV allowed the functional enrichment of apple; however, drying at 40 ° C /24hours produced major changes in the functional, physical, chemical and sensory properties. Probiotic content was greater than 10(6)cfu/g at the start of the storage, descending in the first 15 days with no further count. With respect to other functional properties evaluated, only the contents of ascorbic acid decreased after 30 days. The functional assessment of developed appetizers presented them as healthy alternatives. / [ES] La presente investigación se enmarca en el desarrollo de dos propuestas de aperitivos como alternativas a los productos comerciales existentes, algunos con consecuencias negativas para la salud. En una primera etapa se estudió la viabilidad de la técnica de impregnación a vacio (IV) para incorporar oligofructosa (Orafti P95) en manzana (var. Granny Smith) y en una segunda etapa se desarrolló un zumo simbiótico a partir de mandarina con oligofructosa e inoculado con Lactobacillus salivarius spp salivarius para su incorporación a la manzana por IV. En ambos desarrollos, se evaluó la estabilidad en procesos de secado y almacenamiento. El primer desarrollo se inició con el estudio de la influencia de variables del proceso de IV, hubo un efecto significativo de la variable concentración de la solución y no así de la presión de vacío y los tiempos de las etapas: a presión de vacío y atmosférica. El producto presentó una buena estabilidad bajo secado a 40ºC/24 horas, manteniendo las propiedades fisicoquímicas y funcionales después de 4 meses de almacenamiento. El segundo desarrollo se inició con el estudio de la formulación del zumo simbiótico, la levadura de cerveza fue la fuente protéica más apropiada, no hubo efecto de la cantidad de inóculo inicial y hubo un efecto inhibitorio bajo alta concentración de oligofructosa sobre el crecimiento del microorganismo. Bajo la formulación seleccionada y después de la incubación el contenido inicial aumentó en 2 ciclos logarítmicos (8.9 log UFC/mL). Las variaciones en el color, densidad, aw y viscosidad fueron mínimas, la capacidad antioxidante aumentó evaluada bajo dos técnicas, el contenido de ácido ascórbico descendió, y el contenido de flavanonas y oligofructosa no presentó cambios. Durante la reutilización del líquido las propiedades físicas presentaron cambios mínimos, en las propiedades funcionales hubo un descenso en la actividad antioxidante, contenido de ácido ascórbico y fenoles, las flavanonas y la oligofructosa permanecieron constantes. La técnica de IV permitió el enriquecimiento funcional de manzana, pero el secado a 40 °C /24horas produjo cambios importantes en las propiedades funcionales, fisicoquímicas y sensoriales. El contenido en probiótico fue superior a 10(6) UFC/g al iniciar el almacenamiento descendiendo en los primeros 15 días y sin recuento posterior. Respecto a otras propiedades funcionales evaluadas, únicamente el contenido de ácido ascórbico disminuyó de forma acusada a partir de los 30 días. La valoración funcional de los aperitivos desarrollados los presentan como alternativas saludables. / [CA] La present investigació s'emmarca en el desenvolupament de dues propostes d'aperitius com alternatives als productes comercials existents, alguns d'ells, amb conseqüències negatives per a la salut. En una primera etapa es va estudiar la viabilitat de la tècnica d'impregnació al buit (IV) per incorporar oligofructosa (Orafti P95) en poma (var. Granny Smith) i en una segona etapa es va desenvolupar un suc simbiòtic a partir de mandarina amb oligofructosa i inoculat amb Lactobacillus salivarius spp salivarius per la seva incorporació a la poma per IV. En tots dos desenvolupaments es va avaluar l'estabilitat en processos d'assecatge i emmagatzematge. El primer desenvolupament es va iniciar amb l'estudi de la influència de variables del procés IV, hi va haver un efecte significatiu de la variable concentració de la solució i no així de la pressió de buit i els temps de les etapes: a pressió de buit i atmosfèrica . El producte va presentar una bona estabilitat sota assecat a 40ºC / 24 hores, mantenint les propietats fisicoquímiques i funcionals després de 4 mesos d'emmagatzematge. El segon desenvolupament es va iniciar amb l'estudi de la formulació del suc simbiòtic, el llevat de cervesa va ser la font proteica més apropiada, no hi va haver efecte de la quantitat d'inòcul inicial i hi va haver un efecte inhibitori sota alta concentració de oligofructosa sobre el creixement del microorganisme . Sota la formulació seleccionada i després de la incubació el contingut inicial va augmentar en 2 cicles logarítmics (8.9 log UFC/mL). Les variacions en el color, densitat, aw i viscositat van ser mínimes, la capacitat antioxidant augmentar avaluada sota dues tècniques, el contingut d'àcid ascòrbic va baixar, i el contingut de flavanones i oligofructosa no va presentar canvis. Durant la reutilització del líquid les propietats físiques van presentar canvis mínims, en les propietats funcionals hi va haver un descens en l'activitat antioxidant, contingut d'àcid ascòrbic i fenols, les flavanones i l'oligofructosa van romandre constants. La tècnica de IV va permetre l'enriquiment funcional de poma, però l'assecat a 40 ° C / 24 hores va produir canvis importants en les propietats funcionals, fisicoquímiques i sensorials. El contingut en probiòtic va ser superior a 10(6) UFC/g en iniciar l'emmagatzematge descendint en els primers 15 dies i sense recompte posterior. Pel que fa a altres propietats funcionals avaluades, únicament el contingut d'àcid ascòrbic va disminuir de forma acusada a partir dels 30 dies. La valoració funcional dels aperitius desenvolupats els presenten com alternatives saludables. / Betalleluz Pallardel, IM. (2016). Estudio del enriquecimiento de manzana con prebióticos, probióticos y componentes antioxidantes provenientes de zumo de mandarina por impregnación a vacío para el desarrollo de aperitivos altamente funcionales y con bajo contenido calórico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63241

La tesis trata sobre microcápsulas de aplicación de productos textiles y se centra en evaluar distintos sistemas de aplicación (impregnación, agotamiento, recubrimiento y pulverizado). Se evalúan variables que intervienen en los procesos y se analizan los tejidos mediante microscopía (SEM) y en algunos casos se aplica FTIR y XPS. Además cuando se aplican ciclos de lavado, las aguas residuales se han analizado mediante un contador de partículas para determinar la cantidad de microcápsulas que han salido del tejido al baño. / Capablanca Francés, L. (2013). EVALUACIÓN DE LAS VARIABLES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE APLICACIÓN DE MICROCÁPSULAS A ESTRUCTURAS TEXTILES [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/28583

El consumo de arándanos (Vaccinium corymbosum) despierta, actualmente, un gran interés debido a los efectos beneficiosos que tienen para la salud, relacionado con su alto contenido en componentes antioxidantes, principalmente, en antocianinas. Distintos autores le atribuyen propiedades farmacológicas y funcionales como anticarcinogénesis, reducción de enfermedades coronarias, tratamientos contra desórdenes en el tracto urinario y mejoramiento de la memoria. Si bien en España, la producción y consumo son reducidos, en Argentina, un excedente de producción obliga a considerarlo como ingrediente para la fabricación de nuevos productos. Por esta razón, en colaboración con la Facultad de Ciencias de la Alimentación de la Universidad Nacional de Entre Ríos de Argentina, se plantea el estudio de la elaboración de un zumo de arándanos con alto contenido en compuestos antioxidantes que pueda ser utilizado para el desarrollo de alimentos funcionales. En la elaboración de zumo de arándanos se plantea estudiar dos etapas importantes, la despectinización y la homogenización a altas presiones. Los arándanos poseen una alta concentración de pectinas que combinado con su bajo pH, provocan una rápida gelificación durante la etapa de triturado, impidiendo su posterior procesado. Por esta razón, es fundamental realizar una despectinización, utilizando enzimas pectolíticas. En el mercado existen distintos packs enzimáticos con actividad hidrolítica sobre las cadenas pécticas que actualmente se utilizan durante la maceración de vino; además también se plantea la utilización de levaduras con alta capacidad pectolítica que han sido seleccionadas genéticamente por el grupo de investigación en biotecnología del Instituto de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo. Una vez obtenido el zumo, se estudia el efecto de la aplicación de altas presiones de homogenización sobre las propiedades del zumo. Someter el zumo a procesos de altas presiones puede mejorar no solo sus características reológicas, sino también sus características funcionales y su estabilidad microbiológica durante el almacenamiento. Para el desarrollo de un alimento funcional se utiliza la técnica de impregnación a vacío. El equipo investigador, en el que se integra esta tesis, ha desarrollado un procedimiento que permite incluir cualquier componente con actividad fisiológica en el interior de la matriz de una fruta u hortaliza (Patente P99 02730-5 ¿Procedimiento de impregnación de alimentos naturales con productos nutracéuticos y dispositivo para su puesta en práctica¿. Además, ha demostrado la factibilidad de desarrollo de un alimento funcional mediante esta técnica en distintas tesis doctorales. Aplicando este procedimiento, se puede incluir el zumo de arándanos, dentro de una matriz porosa como rodajas de manzana para producir un alimento tipo snack. Este snack se puede estabilizar por reducción de la actividad de agua, aplicando una operación de secado con aire caliente. De esta manera, se obtiene un producto con atributos funcionales del zumo de arándanos sumados a los atributos nutritivos que posee la manzana. / Castagnini, JM. (2014). Estudio del proceso de obtención de zumo de arándanos y su utilización como ingrediente para la obtención de un alimento funcional por impregnación a vacío [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/38988

Se ha estudiado la influencia de la temperatura del aire de secado, de la aplicación de microondas y del pre-tratamiento de impregnación a vacío o deshidratación osmótica con pulso de vacío en la cinética de deshidratación y rehidratación de manzana y fresa, así como algunas características relacionadas con la estructura y el color de las muestras deshidratadas y rehidratadas. En relación al efecto de la temperatura del aire de secado, se ha observado que las muestras de manzana sometidas a un tratamiento de secado por aire a 50ºC se deshidratan más rápidamente que a 30ºC, lo que a su vez conlleva un menor pardeamiento del producto. Además, la mayor temperatura del aire provoca un mayor cambio en la solubilidad de las pectinas relacionado con un incremento de la fracción hidrosoluble y una disminución de la oxalato soluble y de la pectina residual, que hace que las muestras deshidratadas presenten una mayor resistencia mecánica. La aplicación de microondas al secado por aire caliente provoca una gran disminución del tiempo de proceso y lleva asociado un cambio aún mayor de la solubilidad de las pectinas en el mismo sentido que el aumento de la temperatura del aire de secado. Por lo tanto, de igual forma, al aplicar microondas tanto la manzana como la fresa deshidratadas muestran mayor resistencia mecánica y además, en el caso de la fresa, se observa un mejor mantenimiento de la forma. Sin embargo, el daño estructural asociado a la deshidratación se refleja en una menor resistencia de las correspondientes muestras rehidratadas y también en una menor capacidad de retención de la fase líquida. Por otra parte, los tratamientos con microondas inducen un aumento de la luminosidad de la fresa, que ve disminuido su contenido en antocianinas. El pre-tratamiento de las muestras por impregnación a vacío o por deshidratación osmótica con pulso de vacío supone una mayor duración del proceso de secado sólo por aire, pero no afecta significativamente al tiempo requerido en un seca / Contreras Monzón, CI. (2006). Influencia del método de secado en parámetros de calidad relacionados con la estructura y el color de manzana y fresa deshidratadas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1932

Se ha analizado el efecto de los tratamientos osmóticos llevados a cabo en mango bajo diferentes condiciones (concentración de las disoluciones osmóticas, presión atmosférica o aplicación de pulso de vacío, adición o no de lactato de calcio y diferentes niveles de deshidratación de la fruta) en distintas propiedades relacionadas con la calidad de la fruta mínimamente procesada: perfil de volátiles, color, propiedades mecánicas y aceptación sensorial. Además, se ha estudiado la evolución durante el almacenamiento del mango mínimamente procesado (hasta 20 ºBrix) y refrigerado a 10 ºC, a través de la respiración, la calidad microbiológica, las propiedades físicas (color y mecánicas) y el perfil de volátiles. Los tratamientos osmóticos a tiempos cortos y con disoluciones diluidas potenciaron la formación de volátiles; por el contrario, tiempos largos de tratamiento y disoluciones de alta concentración/viscosidad ocasionaron una disminución de los mismos. La pérdida de turgencia celular (asociada a la pérdida de agua) durante los tratamientos y los cambios estructurales ocasionados, dieron lugar a una disminución de la firmeza de las muestras. Esta disminución se mitigó con la incorporación de calcio cuando se aplicó pulso de vacío en el tratamiento. Desde el punto de vista sensorial, los atributos de claridad, aroma y color juegan un papel importante en la aceptación del producto. Los tratamientos llevados a cabo sin calcio y a presión atmosférica fueron los preferidos por los jueces. La vida útil del mango mínimamente procesado (hasta 20 ºBrix) puede establecerse en diferentes términos dependiendo del parámetro de calidad considerado y el tipo de tratamiento aplicado. Desde el punto de vista microbiológico, las muestras más estables fueron las tratadas con calcio, tanto a presión atmosférica como con pulso de vacío. Los tratamientos osmóticos redujeron la tasa respiratoria en términos de O2 y CO2 del mango almacenado, especialmente cuando se incorporó calcio. Las cara / Torres Oquendo, JD. (2007). Optimización de las condiciones de operación de tratamientos osmóticos destinados al procesado mínimo de mango (mangifera indica l.) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1935