Nowadays Food Industry has become in one of the most important around the world, but not only due to the contribution to the development of the economy and the international markets or the work place generation, but also because is the industry which manages a first necessity product for the human being. The development of new technologies, publishing of new findings, implementation of new methods at the food industry, demands faster processes, more accurate methods and techniques, versatile and if possible with no need to be operated by qualified personnel, which can be employed in more important tasks. Is for this reason that even fields of science which are not related to the nature of our area of knowledge are employed, allowing to us a synergic work, in this sense, at the present Doctoral Thesis, It has been proposed as a general objective to study the application of voltammetric electronic language in the characterization of foods in a liquid state. It was developed in four chapters; a beginning where the influence of the potential amplitude on a pulse sequence was evaluated, applied to the measurement of the total antioxidant capacity of aliso extracts. A second where the capacity of the voltammetric electronic tongue to distinguish between four basic flavours was evaluated, besides coffee and fruit samples. A third study where the capacity of the electronic tongue was tested as a tool to pre characterize different coffee samples coming from Colombia, and compared with physic chemical and organoleptic analysis, and a last study where the electronic tongues were employed to analyze alteration on orange juices at early states, produced by sporulated bacteria. All the essays were done through an equipment designed and developed by the IDM of the Polytechnic University of Valencia and which includes a software, a potentiostat, and a 3 electrode configuration (a reference electrode, a counter electrode and a working electrode that could be of Ir, Rh, Pt, Au, Ag, Co, Cu o Ni depending of the configuration of the equipment), The pulse setting configuration employed was different in some cases according to the data which was looked for The results obtained have been satisfactory allowing us to apply the voltammetric electronic tongue equipment in the characterization of liquid foods. Thus, the antioxidant capacity of aliso samples was evaluated. Fruit samples such as camu camu and kiwi and coffee samples were characterized based on their main sensory attributes. It was also applied in the characterization of samples of coffee from Colombia and the equipment was able to detect the development of bacteria sporulated in pasteurized juices. / En la actualidad la industria alimentaria se ha convertido en una de las más importantes del mundo, pero no solamente debido a la generación de empleos ni a la contribución del desarrollo de la economía y los mercados internacionales, sino porque es la industria gestora de un producto de primera necesidad para el ser humano. El Desarrollo de nuevas tecnologías, la publicación de nuevos hallazgos, implementación de nuevos métodos en la industria alimentaria exigen procesos más rápidos, métodos y técnicas de análisis más precisas, versátiles y que en lo posible no demanden de mano de obra especializada que puede ser empleada en tareas más importantes. Es por ello que se implican campos de la ciencia que pese a no estar directamente relacionada con la naturaleza de nuestra área del conocimiento, nos permite trabajar en sinergia, en este sentido, en la presente tesis Doctoral se ha planteado como objetivo general estudiar la aplicación de la Lengua electrónica voltamétrica en la caracterización de alimentos en estado líquido. Su desarrollo se realizó por medio de cuatro apartados; Uno inicial en el que se evaluó la posible influencia de la amplitud del potencial en una secuencia de pulsos aplicada a la evaluación de la capacidad antioxidante total en extractos de aliso. Un segundo en el que se evaluó la capacidad de la lengua electrónica para su utilización en análisis sensorial, más concretamente como equipo capaz de ser usado en un cribado inicial de muestras, previamente a la evaluación por un panel de catas. Para ello se realizaron estudios sobre muestras de los 4 sabores básicos, así como sobre muestras de café y fruta. Un tercero en el que se evaluó la capacidad de la lengua electrónica voltamétrica como herramienta para una primera caracterización de cafés procedentes de Colombia y un cuarto capítulo en el que se evaluó la capacidad de la lengua electrónica voltametría de pulsos, para el control durante los primeros estadios, de la calidad de zumo de naranja pasteurizado en los que puede existir un riesgo de desarrollo de bacterias esporuladas. Los ensayos se realizaron a través de un equipo diseñado y desarrollado por el IDM de la Universidad Politécnica de Valencia y que consta de un software, un potenciostato y la configuración a 3 electrodos (un electrodo de referencia un contra electrodo y un electrodo de trabajo que podría ser de Ir, Rh, Pt, Au. Ah. Co, Cu o Ni), las configuraciones de pulsos empleadas fueron diferentes en algunos casos dependiendo de lo que se quería obtener Los resultados obtenidos han sido satisfactorios permitiéndonos aplicar el equipo de lengua electrónica voltamétrica en la caracterización de alimentos líquidos. Así se evaluó la capacidad antioxidante de muestras de aliso, se caracterizó, en base a sus principales atributos sensoriales, muestras de fruta como el camu camu y el kiwi y muestras de café. Además también se aplicó en la caracterización de muestras de café procedente de Colombia y se detectó el desarrollo de bacterias esporuladas en zumos pasteurizados. / En l'actualitat la indústria alimentària s'ha convertit en una de les més importants del món, però no sols degut a la generació d'ocupacions ni a la contribució del desenrotllament de l'economia i els mercats internacionals, sinó perquè és la indústria gestora d'un producte de primera necessitat per al ser humà. El Desenrotllament de noves tecnologies, la publicació de noves troballes, implementació de nous mètodes en la indústria alimentària exigixen processos més ràpids, mètodes i tècniques d'anàlisi més precises, versàtils i que en la mesura que es puga no demanden de mà d'obra especialitzada que pot ser empleada en tasques més importants. És per això que s'impliquen camps de la ciència que a pesar de no estar directament relacionada amb la naturalesa de la nostra àrea del coneixement, ens permet treballar en sinergia, en este sentit, en la present tesi Doctoral s'ha plantejat com a objectiu general estudiar l'aplicació de la Llengua electrònica voltamétrica en la caracterització d'aliments en estat líquid. El seu desenrotllament es va realitzar per mitjà de quatre estudis. Un inicial en què es va avaluar la possible influència de l'amplitud del potencial en una seqüència de polsos aplicada a l'avaluació de la capacitat antioxidant total en extractes de vern. Un segon en què es va avaluar la capacitat de la llengua electrònica per a la seua utilització en anàlisi sensorial, més concretament com a equip capaç de ser usat en un garbellament inicial de mostres, prèviament a l'avaluació per un panell de tastos. Per a això es van realitzar estudis sobre mostres dels 4 sabors bàsics, així com sobre mostres de café i fruita. Un tercer en què es va avaluar la capacitat de la llengua electrònica voltamétrica com a ferramenta per a una primera caracterització de cafés procedents de Colòmbia i un quart capítol en què es va avaluar la capacitat de la llengua electrònica voltametría de polsos, per al control durant els primers estadis, de la qualitat de suc de taronja pasteuritzat en els que pot existir un risc de desenrotllament de bacteris esporuladas. Els assajos es van realitzar a través d'un equip dissenyat i desenrotllat per l'IDM de la Universitat Politècnica de València i que consta d'un programari, un potenciostato i la configuració a 3 elèctrodes (un elèctrode de referència un contra elèctrode i un elèctrode de treball que podria ser d'Anar, Rh, Pt, Au. Ah. Co, Cu o Ni). Els resultats obtinguts han sigut satisfactoris podent-se aplicar en la caracterització d'aliments líquids. Així es va avaluar la capacitat antioxidant de mostres de vern, es va caracteritzar, basant-se en els seus principals atributs sensorials, mostres de fruita com el camu camu i el kiwi i mostres de café. A més també es va aplicar en la caracterització de mostres de café procedent de Colòmbia i es va detectar el desenrotllament de bacteris esporuladas en sucs pasteuritzats. / Fuentes Pérez, EM. (2017). Aplicación de la lengua electrónica voltamétrica a alimentos líquidos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90446 / TESIS

Los Pulsos Eléctricos de Alta Intensidad (PEAI) es una tecnología no térmica de conservación de alimentos que se está siendo evaluada como alternativa a las tecnologías convencionales de conservación basadas en el calor. Esta tecnología se caracteriza por permitir obtener un producto seguro microbiológicamente, con un mayor respeto de los componentes nutricionales que el tratamiento térmico convencional. Los trabajos que componen la presente tesis doctoral tratan de evaluar la idoneidad de la tecnología de los Pulsos Eléctricos de Alta Intensidad (PEAI) en el tratamiento de un alimento ácido de la complejidad de una bebida mezcla de zumo de naranja y leche estabilizada mediante la adición de pectina. Para ello se han llevado a cabo estudios cinéticos de inactivación por PEAI de microrganismos, tanto patógenos como alteradores, presentes en este tipo de alimento (E. coli y S. cerevisiae) y de destrucción de enzimas causantes de la pérdida de calidad (Pectín Metilesterasa, PME), obteniéndose modelos matemáticos experimentales que relacionan la intensidad de campo eléctrico, el tiempo de tratamiento y la temperatura con la inactivación obtenida. De igual modo se evaluó el efecto de los PEAI en el contenido de compuestos nutritivos (Vitaminas hidrosolubles y péptidos inhibidores de la ECA). Por último se llevaron a cabo estudios preliminares de validación de la tecnología desde el punto de vista de la seguridad alimentaria a través de estudios de daño subletal, de posibilidad de generación de transformantes y de variación del perfil proteico en Escherichia coli y Lactobacillus casei. / Rivas Soler, A. (2012). Aplicación de Pulsos Eléctricos de Alta Intensidad en una bebida mezcla de zumo de naranja y leche: Efectos sobre Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, componentes nutricionales y calidad [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16691 / Palancia

La fibra dietética es un componente que, además de ser beneficioso para la salud, puede resultar adecuado para aumentar la viscosidad y otras propiedades relacionadas de determinados productos. No obstante, la procedencia de la misma, así como su concentración y el modo en que se adicione puede afectar a su funcionalidad. En este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades físico-químicas y estructurales de fibras dietéticas procedentes de diferentes frutas (limón, naranja y manzana), que puso de manifiesto un mayor contenido de sólidos insolubles de la fibra procedente de limón y naranja, con una importante proporción de partículas con estructura fibrosa en la primera. Por su parte, la fibra de manzana fue la que presentó mayor cantidad de sólidos solubles. Esta diferente composición afectó al comportamiento reológico de las suspensiones preparadas a partir de ellas, de manera que las de limón mostraron un carácter plástico y también tixotrópico a bajos gradientes de velocidad, probablemente asociados a la presencia de las partículas fibrosas. Por otra parte, la mayor viscosidad de las suspensiones con fibra de limón, especialmente a bajos gradientes de velocidad, permitiría recomendarla para la estabilización de sistemas frente a la sedimentación o cremado. Respecto a la metodología para la preparación de las suspensiones, ésta debe permitir la máxima solubilización de los componentes solubles de las fibras, a fin de evitar su evolución durante el almacenamiento. En este sentido, la homogeneización debe ser intensa (del orden de 8000 rpm) y aplicada durante tiempos largos (15-20 minutos) o a temperaturas altas (60 ºC). Los atributos sensoriales que contribuyen en mayor medida a la definición de la textura de estas suspensiones son, por una parte, la cantidad y tamaño de partículas y la granulosidad, que se detectan de forma especial en la fibra de naranja y que se relacionan con los sólidos insolubles, probablemente más por el tipo que por la cantidad. / Córdoba Sequeira, A. (2005). Caracterización de propiedades relacionadas con la textura de suspensiones de fibras alimentarias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1900 / Palancia

Objetivo: Evaluar la eficacia disolvente de una sustancia experimental a base de Aceite esencial de Myrciaria dubia en la desobturación de conductos radiculares. Materiales y métodos: Se utilizaron 60 tubos de PLA (ácido poliláctico)que fueron divididos en 5 grupos de 12 especímenes. Estos se rellenaron con un material de restauración temporal (coltosol) el primer tercio y el tercio medio con gutapercha. Se añadió un total de 0,1 ml de disolvente dependiendo del grupo de estudio (Agua destilada,camu camu, xilol,aceite de cascara de naranja y de eucalipto) a la parte superior de los tubos de PLA. Después de 5 minutos, se utilizó la máquina Instron 5566 (Instron, Buckinghamshire, UK) se movió hacia abajo a través de gutapercha con una velocidad de cabecera de 5 mm / min a una profundidad de 5 mm min. La carga(fuerza) utilizada para penetrar el separador en la profundidad de 5 mm se registró en Newton. Para el análisis se realizará la prueba de kruskal Wallis para comparar la medida fuerza de penetración según el tipo de solvente, posterior a comprobarse los supuestos estadísticos. Resultados: Se encontraron diferencias estadísticamente significativas al comparar todos los solventes (p= 0.001), obteniendo 14.02N para la sustancia experimental. Los resultados de la profundidad de disolución superficial y la fuerza utilizada para penetrar el esparcidor a 5 mm revelaron que el Aceite de Myrciaria Dubia ( Camu Camu) fue significativamente el mejor solvente para ablandar la gutapercha (P <0.05), seguido del xilol y el aceite de cascara de naranja, mientras que el disolvente con menos efectividad fue el aceite de eucalipto. Conclusiones: El aceite esencial de Myrciaria Dubia presento mayor poder reblandecedor que las demás soluciones en estudio. / Objective: To evaluate the solvent efficacy of an experimental substance based on Myrciaria dubia essential oil in the desobturation of root canals. Materials and methods: 60 PLA (polylactic acid) tubes were used, which were divided into 5 groups of 12 specimens. These were filled with a temporary restoration material (coltosol) the first third and the middle third with gutta-percha. A total of 0.1 ml of solvent was added depending on the study group (distilled water, camu camu, xylol, oil of orange peel and eucalyptus) to the top of the PLA tubes. After 5 minutes, the Instron 5566 machine (Instron, Buckinghamshire, UK) was used and moved down through gutta-percha with a head speed of 5 mm / min at a depth of 5 mm min. The load (force) used to penetrate the separator to the depth of 5 mm was recorded in Newton. For the analysis, the kruskal Wallis test will be carried out to compare the penetration force measure according to the type of solvent, after checking the statistical assumptions. Results: Statistically significant differences were found when comparing all solvents (p = 0.001), obtaining 14.02N for the experimental substance. The results of the surface dissolution depth and the force used to penetrate the spreader to 5 mm revealed that Myrciaria Dubia Oil (Camu Camu) was significantly the best solvent to soften gutta-percha (P <0.05), followed by xylol and orange peel oil, while the least effective solvent was eucalyptus oil. Conclusions: The essential oil of Myrciaria Dubia presented greater softening power than the other solutions under study. / Tesis

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis doctoral abarcó el desarrollo de un ingrediente a partir del subproducto de la industria citrícola. Se buscó obtener un ingrediente en polvo, con alto contenido de fibra soluble, que pudiera utilizarse en la formulación de productos. El trabajo se dividió en cuatro etapas. Tras la obtención del ingrediente por diferentes metodologías, en las primeras etapas se analizó su composición química y propiedades tecno funcionales. Posteriormente se realizó un ensayo de estabilidad del ingrediente tras su almacenamiento a diferentes actividades de agua. Finalmente, se evaluó la incorporación del ingrediente, como fuente de fibra, en la formulación de un flan; se estudió el efecto de la información sobre el origen de la fibra agregada en la respuesta del consumidor y el efecto de la incorporación de dicha fibra sobre las propiedades sensoriales del producto. Se ensayaron cuatro tecnologías no contaminantes para la extracción de fibra soluble: agua caliente, extrusión + agua caliente, jet cooker y jet cooker + agua caliente. El sobrenadante de la extracción se secó en "spray dryer" obteniendo un ingrediente en polvo. El contenido de fibra alimentaria de alto y bajo peso molecular fue analizado, junto con el contenido de azúcares simples y de compuestos bioactivos. El contenido de fibra total varió entre 10 y 20 gramos por 100 gramos de producto entre los tratamientos ensayados, siendo el proceso de extrusión + agua caliente el que mayor contenido de fibra presentó. Además, este tratamiento fue el que presentó menor contenido de azúcares y mayor contenido de compuestos bioactivos. En la segunda etapa se analizaron la capacidad espumante y estabilidad de la espuma, retención de aceite, solubilidad en agua, higroscopicidad, microestructura, temperatura de transición vítrea, color y reología de las soluciones. Se observaron diferentes grados de aglomeración en los polvos, que se relacionaron con la baja temperatura de transición vítrea de los ingredientes, fruto de sus componentes de bajo peso molecular. Aunque todas las soluciones formaron espumas, la del ingrediente obtenido por extrusión + agua caliente fue la más estable, lo que pudo deberse a su mayor viscosidad. En la tercera etapa se almacenaron los ingredientes obtenidos a diferentes actividades de agua durante 15 semanas, y una vez transcurrido el tiempo se modeló su isoterma de sorción. Además, se estudió la transición vítrea, junto con el contenido de compuestos bioactivos, color y textura. Los polvos no fueron estables en su estado inicial, debido al alto contenido de humedad que presentaban. Se observó pardeamiento a medida que aumenta la actividad de agua En la última etapa se evaluó la incorporación del ingrediente en la formulación de un flan. Se estudió el efecto de la información en la respuesta del consumidor y el efecto de su incorporación en las propiedades sensoriales. Se realizó una encuesta en España y Uruguay tomando como variables de estudio la intención de compra, y las percepciones de saludable y amigable con el medio ambiente. Se evaluaron tres categorías de producto diferentes (un producto listo para consumo, un polvo para preparar el postre en casa y un flan casero), variando la información ofrecida (origen de la fibra y un logo haciendo referencia a la sostenibilidad). El comportamiento de ambas poblaciones fue diferente en las tres variables de estudio, Para evaluar la incorporación del ingrediente en la formulación de un flan "fuente de fibra" (3% de contenido de fibra), se ensayaron diferentes porcentajes de sustitución de inulina (muestra control) del postre por el ingrediente de naranja obtenido a partir de la extrusión + agua caliente. La sustitución de un 30% del contenido total de fibra por el nuevo ingrediente logró un producto similar al control, sin descriptores de sabor no agradables y con una mejora en el brillo y la textura. / [CA] La investigació de la present tesi doctoral va abastar el desenvolupament d'un ingredient a partir del subproducte de la indústria citrícola. Es va buscar obtindre un ingredient en pols, amb alt contingut de fibra soluble, que poguera utilitzar-se en la formulació d'altres productes. Per a això el treball es va dividir en quatre etapes. Després de l'obtenció de l'ingredient per les diferents metodologies, en les primeres etapes es van analitzar la seua composició química i propietats tecno funcionals. Posteriorment es va feir un assaig d'estabilitat de l'ingredient després del seu emmagatzematge a diferents activitats d'aigua. Finalment, es va avaluar la incorporació de l'ingredient, com a font de fibra, en la formulació d'un flam; es va presentar l'efecte de la informació sobre l'origen de la fibra agregada en la resposta del consumidor i l'efecte de la incorporació d'aquesta fibra sobre les propietats sensorials del producte. Es van assajar quatre tecnologies no contaminants per a l'extracció de fibra soluble: aigua calenta, extrusió+aigua calenta, jet cooker i jet cooker+aigua calenta. El sobrenedant de l'extracció es va assecar en "spray dryer" obtenint un ingredient en pols. El contingut de fibra alimentària d'alt i baix pes molecular va ser analitzat juntament amb el contingut de sucres simples i de compostos bioactius. El contingut de fibra total va variar entre 10 i 20 grams per 100 grams de producte entre els tractaments assajats, sent el procés d'extrusió+aigua calenta el que major contingut de fibra va presentar. A més, aquest tractament va ser el que va presentar menor contingut de sucres i major contingut de compostos bioactius. En la segona etapa es van analitzar la capacitat espumant i estabilitat de l'espuma, retenció d'oli, solubilitat en aigua, higroscopicitat, microestructura, temperatura de transició vítria, color i reologia de les solucions. Es van observar diferents graus d'aglomeració en les pólvores, que es van relacionar amb la baixa temperatura de transició vítria dels ingredients, fruit dels seus components de baix pes molecular. Tot i que totes les solucions van a formar espumes, la de l'ingredient obtingut per extrusió+aigua calenta va ser la més estable, la qual cosa va poder deure's a la seua major viscositat. En la tercera etapa es van emmagatzemar els ingredients obtinguts a diferents activitats d'aigua durant 15 setmanes, i una vegada transcorregut el temps es va modelar la seua isoterma de sorció. A més, es va estudiar la transició vítria, juntament amb el contingut de compostos bioactius, color i textura. Les pólvores no van ser estables en el seu estat inicial, a causa de l'alt contingut d'humitat que presentaven. Es va observar pardejament a mesura que augmenta l'activitat d'aigua. En l'última etapa es va avaluar la incorporació de l'ingredient en la formulació d'un flam. Es va estudiar l'efecte d'informació sobre l'ingredient en la resposta del consumidor i l'efecte de la seua incorporació en les propietats sensorials. Es va fer una enquesta a Espanya i l'Uruguai prenent com a variables d'estudi la intenció de compra, i la percepció de saludable i amigable amb el medi ambient. Es van avaluar tres categories de producte diferents (un producte llest per a consum, una pols per a preparar les postres a casa i un flam casolà), variant la informació oferida (origen de la fibra i un logo fent referència a la sostenibilitat). El comportament de totes dues poblacions va ser diferent en les tres variables d'estudi. Per a avaluar la incorporació de l'ingredient en la formulació d'un flam "font de fibra" (3% de contingut de fibra), es van assajar diferents percentatges de substitució d'inulina (mostra control) de les postres per l'ingredient de taronja obtingut a partir de l'extrusió + aigua calenta. La substitució d'un 30% del contingut total de fibra pel nou ingredient va aconseguir un producte similar al control, sense descriptors de sabor no agradables, amb una millora en la lluentor i la textura / [EN] This thesis covered the development of an ingredient from the by-product of the citrus industry. The aim was to obtain a powdered ingredient, with high soluble fiber content, that could be used in the formulation of other products. The work was divided into four stages. After obtaining the ingredient by the different methodologies, in the first stages its chemical composition and techno-functional properties were analyzed. Afterwards, a stability test of the ingredient was carried out after storage at different water activities. Finally, theincorporation of the ingredient as a source of fiber, in the formulation of a flan was evaluated; the effect of information on the origin of the added fiber on consumer response and the effect of incorporating said fiber on the sensory properties of the product were studied. Four non-contaminant technologies for the extraction of soluble fiber were tested. These were hot water, extrusion + hot water, jet cooker, and jet cooker + hot water. The extraction supernatant was dried in a spray dryer to obtain a powdered ingredient. The content of high and low molecular weight dietary fiber and the content of simple sugars and bioactive compounds were analyzed. The total fiber content varied between 10 and 20 grams per 100 grams of product among the tested treatments, being the extrusion + hot water process the one with the highest fiber content. In addition, this treatment was the one with the lowest sugar content and the highest content of bioactive compounds. In the second stage, the foaming capacity and stability, oil holding capacity, water solubility, hygroscopicity, microstructure, glass transition temperature, color and rheology of the solutions were analyzed. Different degrees of caking were observed in the powders, which were related to the low glass transition temperature of the ingredients, due to their low molecular weight components. Although all the solutions formed foams, the foam of the ingredient obtained by extrusion + hot water was the most stable, which could be due to its higher viscosity. In the third stage, the ingredients obtained were stored at different water activities for 15 weeks, and once the time had elapsed, their sorption isotherm was modeled. In addition, the glass transition was studied, along with the content of bioactive compounds, color, and texture. The powders were not stable in their initial state, due to their high moisture content. Browning was observed as the water activity increased. In the last stage, the incorporation of the ingredient in the formulation of a flan was evaluated. The effect of information about the ingredient on consumer response and the effect of its incorporation on the sensory properties of the dessert were studied. To evaluate the effect of information on consumer response, a survey was carried out in Spain and Uruguay, taking purchase intention and healthiness and environmental friendliness perceptions as study variables. Three different product categories were evaluated (a ready-to-eat product, a powder to prepare dessert at home and a homemade flan), varying the information offered (origin of the fiber and a logo referring to sustainability). The behavior of both populations was different in the three study variables. To evaluate the incorporation of the ingredient in the formulation of a "fiber source" (total fibre content 3%) flan, different percentages of substitution of inulin content (control sample) the total fiber content of the dessert by the orange ingredient obtained from extrusion + hot water were tested. The substitution of 30% of the total fiber content with the new ingredient achieved a product similar to the control, without unpleasant flavor descriptors and with an improvement in brightness and texture. / This work was supported by the National Innovation and Investigation Agency (ANII), Uruguay, under code POS_EXT_2018_1_154449. / Pérez Pirotto, C. (2022). Obtención de fibra alimentaria a partir del subproducto de la industria citrícola, a través de la aplicación de diferentes tecnologías de extracción [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191431 / Compendio

[ES] Existen muchos estudios que relacionan el consumo regular de frutas con importantes beneficios para la salud. Esto es debido a la gran cantidad de fibra, vitaminas y otros compuestos bioactivos presentes en ellas, los cuales pueden ser de gran ayuda en la prevención de algunas enfermedades. En los últimos años, el consumidor se ha decantado por consumir productos con alto valor nutricional y, como consecuencia del estilo de vida actual, existe una alta demanda de productos con fácil manejo para su consumo. Algunos de los principales inconvenientes de las frutas son su estacionalidad y corta vida útil, por lo que resulta interesante ofrecer productos de fruta de alto valor nutritivo y sensorial, estables y fácil manejo. La liofilización es una técnica que permiten obtener productos altamente estables microbiológicamente, debido a su bajo contenido de humedad, y con una máxima calidad sensorial, nutritiva y funcional. Sin embargo, se trata de un proceso largo y energéticamente costoso. Con base a lo anterior, el objetivo de esta tesis ha sido seleccionar las mejores condiciones de liofilización para la obtención de dos productos de naranja, uno la propia torta liofilizada y otro el polvo obtenido por trituración de la misma. Así, la sección uno se centra en evaluar la influencia tanto del contenido de agua como de la composición en solutos de un producto naranja en algunas propiedades de la torta liofilizada y del polvo correspondiente. Las propiedades analizadas se seleccionaron teniendo en cuenta tanto la retención de los compuestos bioactivos, como la porosidad, el color y las propiedades mecánicas de la torta obtenida y del polvo conseguido tras su trituración, además de las propiedades de flujo del polvo y su comportamiento frente a la rehidratación. En base a los resultados obtenidos se ha podido concluir que el puré de naranja es más recomendable a los efectos de obtener un producto tipo snack crujiente y el zumo cuando se desee un polvo para rehidratar, en este caso evitando cualquier tratamiento térmico antes de la liofilización. En la sección dos, se ha estudiado el impacto de la temperatura del secado, 30 y 50 °C, sobre los compuestos bioactivos del producto obtenido a partir del zumo de naranja formulado con goma Arábiga y fibra de bambú, así como sobre las mismas propiedades antes descritas de la torta liofilizada y de su correspondiente producto en polvo. En este caso, además, se llevó a cabo una evaluación sensorial de los productos rehidratados. Los resultados obtenidos permiten recomendar 50°C para el secado de este producto por liofilización. Esta temperatura acorta el tiempo del proceso en un 64 %, favorece la extracción de la vitamina C sin afectar al contenido total de fenoles y carotenoides, mejora las propiedades mecánicas de las tortas y no afecta a la fluidez ni a la rehidratación del producto en polvo. Finalmente, en la sección tres, se ha trabajado en la aplicación de una solución analítica basada en la ley de Darcy para modelar la cinética de pérdida de agua durante la liofilización. La solución analítica debe complementarse con una solución numérica de las ecuaciones de Fourier para la transferencia de calor. El modelo se ha ajustado a la dinámica experimental de liofilización de un producto a base de naranja formulado a partir del zumo. La pseudo-permeabilidad de Darcy obtenida fue de 2,0X10-12 con un índice de desviación de la conducta ideal de 0,5. Las ecuaciones propuestas, resueltas con la pseudo-permeabilidad de Darcy ajustada y el índice de desviación ideal, permiten reproducir la dinámica de liofilización experimental del mismo producto a diferentes temperaturas. / [CA] Existeixen molts estudis que relacionen el consum regular de fruites amb importants beneficis per a la salut. Això és degut a la gran quantitat de fibra, vitamines i altres compostos *bioactivos que es troben elles, els quals poden ser de gran ajuda en la prevenció d'algunes malalties. En els últims anys el consumidor s'ha decantat per consumir productes amb alt valor nutricional i, a conseqüència de l'estil de vida actual, existeix una alta demanda de productes amb fàcil maneig per al seu consum. Alguns dels principals inconvenients de les fruites són la seua estacionalitat i curta vida útil, per la qual cosa resulta interessant oferir productes de fruita d'alt valor nutritiu i sensorial, estables i fàcil maneig. La liofilització és una tècnica que permeten obtindre productes altament estables microbiologicament, a causa del seu baix contingut d'humitat, i amb una màxima qualitat sensorial, nutritiva i funcional. No obstant això, es tracta d'un procés llarg i energèticament costós. Amb base a l'anterior, l'objectiu d'aquesta Tesi ha sigut seleccionar les millors condicions de liofilització per a l'obtenció de dos productes de taronja, un la pròpia coca liofilitzada i un altre la pols obtinguda per trituració d'aquesta. Així, la primera part de la Tesi se centra en avaluar la influència tant del contingut d'aigua com de la composició en soluts d'un producte taronja en algunes propietats de la coca liofilitzada i de la pols corresponent. Les propietats a analitzar es van seleccionar tenint en compte tant la retenció dels compostos bioactius, com la porositat, el color i les propietats mecàniques de la coca obtinguda i de la pols aconseguida després de la seua trituració, a més de les propietats de flux de la pols i el seu comportament enfront de la rehidratació. Sobre la base dels resultats obtinguts s'ha pogut concloure que el puré de taronja és més recomanable a l'efecte d'obtindre un producte tipus snack cruixent i el suc quan es desitge una pols per a rehidratar, en aquest cas evitant qualsevol tractament tèrmic abans de la liofilització. En la segona part de la Tesi, s'ha estudiat l'impacte de la temperatura de l'assecat, 30 i 50 °C, sobre els compostos bioactius del producte obtingut a partir del suc de taronja formulat amb goma Aràbiga i fibra de bambú, així com sobre les mateixes propietats abans descrites de la coca liofilitzada i del seu corresponent producte en pols. En aquest cas, a més, es va dur a terme una avaluació sensorial dels productes rehidratats. Els resultats obtinguts permeten recomanar 50 °C per a l'assecat per liofilització d'aquest producte. Aquesta temperatura acurta el temps del procés en un 64%, afavoreix l'extracció de la vitamina C sense afectar el contingut total de fenols i carotenoids, millora les propietats mecàniques de les coques i no afecta a la fluïdesa ni a la rehidratació del producte en pols. Finalment, en la tercera part de la Tesi, s'ha treballat en l'aplicació d'una solució analítica basada en la llei de Darcy per a modelar la cinètica de pèrdua d'aigua durant la liofilització. La solució analítica ha de complementar-se amb una solució numèrica de les equacions de Fourier per a la transferència de calor. El model s'ha ajustat a la dinàmica experimental de liofilització d'un producte a base de taronja formulat a partir del suc. La pseudo-permeabilitat de Darcy obtinguda va ser de 2,0X10-12 amb un índex de desviació de la conducta ideal de 0,5. Les equacions proposades, resoltes amb la pseudo-permeabilitat de Darcy ajustada i l'índex de desviació ideal, permeten reproduir la dinàmica de liofilització experimental del mateix producte a diferents temperatures. / [EN] There are many studies linking regular fruit consumption with important health benefits. This is due to the large amount of fibre, vitamins and other bioactive compounds found in them, which can be of great help in the prevention of some diseases. In recent years, consumers have become more inclined to consume products with high nutritional value and, as a consequence of today's lifestyle, there is a high demand for products that are easy to handle for consumption. Some of the main disadvantages of fruits are their seasonality and short shelf life, so it is interesting to offer fruit products of high nutritional and sensory value that are stable and easy to handle. Freeze-drying is a technique that makes it possible to obtain highly microbiologically stable products, due to their low moisture content, and with maximum sensory, nutritional and functional quality. However, it is a long and energy-intensive process. Based on the above, the aim of this Doctoral Thesis has been to select the best freeze-drying conditions for obtaining two orange products, one the freeze-dried cake itself and the other the powder obtained by crushing it. Thus, the first part of the Thesis focuses on evaluating the influence of both the water content and the solute composition of an orange product on some properties of the freeze-dried cake and the corresponding powder. The properties to be analysed were selected taking into account the retention of the bioactive compounds, the porosity, the colour and the mechanical properties of the cake obtained and of the powder obtained after grinding, as well as the flow properties of the powder and its behaviour against rehydration. Based on the results obtained, it can be concluded that orange puree is more recommendable for obtaining a crunchy snack-type product and juice when a powder for rehydration is desired, in this case avoiding any heat treatment before freeze-drying. In the second part of the Thesis, the impact of the drying temperature, 30 and 50 °C, on the bioactive compounds of the product obtained from orange juice formulated with gum Arabic and bamboo fibre, as well as on the same properties described above of the freeze-dried cake and its corresponding powdered product, has been studied. In this case, a sensory evaluation of the rehydrated products was also carried out. The results obtained allow to recommend 50°C for the freeze-drying of this product. This temperature shortens the processing time by 64 %, favours the extraction of vitamin C without affecting the total phenol and carotenoid content, improves the mechanical properties of the cakes and does not affect the flowability and rehydration of the powdered product. Finally, in the third part of the Thesis, we have studied the application of an analytical solution based on Darcy's law to model the kinetics of water loss during freeze-drying. The analytical solution must be complemented with a numerical solution of the Fourier equations for heat transfer. The model has been fitted to the experimental dynamics of freeze-drying an orange-based product formulated from the juice. The Darcy pseudo-permeability obtained was 2,0X10-12 with an index of deviation from ideal behaviour of 0,5. The proposed equations, solved with the adjusted Darcy pseudo-permeability and the ideal deviation index, allow to reproduce the experimental freeze-drying dynamics of the same product at different temperatures. / Uscanga Ramos, MA. (2022). Influencia de la composición y de la temperatura de secado en la calidad de un producto de naranja liofilizado. Propuesta de un modelo mecanístico para la modelización de la cinética del proceso [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181238 / TESIS

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

Aunque en numerosas investigaciones se han obtenido resultados bastante prometedores con Imágenes de Resonancia Magnética (RMI) para la determinación de la calidad interna de las frutas y hortalizas, todavía existen problemas por resolver para alcanzar el uso comercial de la misma. Además, en general, se han utilizado equipos que tienen elevadísimos costes de inversión y de mantenimiento. La RMI basada en equipos de baja intensidad de campo magnético es en una interesante alternativa por su menor coste. En este trabajo se utilizaron técnicas RMI con un equipo de bajo campo (0,18 T) y se desarrollaron y evaluaron algoritmos para el procesamiento digital de las imágenes obtenidas de melocotones y las naranjas, con el objetivo de detectar automáticamente diferentes daños internos, no apreciables más que con métodos destructivos convencionales. Se estudiaron diferentes secuencias RMI y, mediante seis criterios de calidad desarrollados en esta tesis, se seleccionaron aquellas que permitieron obtener la mejor calidad de imagen del interior de los frutos. Dos secuencias eco espín, una ponderada en T1, y otra ponderada en T2, permitieron obtener imágenes RMI de alta calidad en los planos ecuatorial y longitudinal, tanto de melocotones como de naranjas, visualizando en ellas otros tipos de defectos internos. En melocotones, los algoritmos desarrollados detectaron el 98% de frutos afectados por un hongo saprofito, con una falsa detección en fruta sana del 21%. La detección de fruta con picadura de mosca fue del 71%, con una alta falsa asignación de fruta sana con daño (42%). Para el daño por frío, los algoritmos detectaron más del 98% de la fruta con daño almacenada durante 32 días a 5ºC, desde el día 22 cuando este ocurrió y con dos días de antelación a la valoración realizada con métodos destructivos. En naranjas, los algoritmos para detectar daños por hongos permitieron discriminar más del 80% de frutos afectados, con una falsa asignación de fruta sana como dañada meno / Aristizábal Torres, ID. (2006). Estudio, aplicación y propuesta de automatización del procesamiento de imágenes por resonancia magnética para la evaluación y detección de defectos internos de calidad en cítricos y melocotones [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1904 / Palancia

La creciente demanda de alimentos con características lo más parecidas al producto fresco, está impulsando el desarrollo de nuevas tecnologías "no térmicas" de conservación. Dentro de las más prometedoras se encuentran el tratamiento por Pulsos Eléctricos de Alta Intensidad (PEF) y la tecnología de Altas Presiones Hidrostáticas (HHP). Estas tecnologías permiten conservar, en mayor medida que los tratamientos térmicos, la calidad (sabor, aroma, color y vitaminas) de determinados alimentos frescos e inactivar microorganismos y enzimas, incrementando su vida útil en refrigeración y facilitando su comercialización. El objetivo general de la presente tesis doctoral ha sido estudiar la posibilidad de procesar por PEF y HHP solos o combinados con calor de una nueva bebida mezcla de zumo de naranja y leche incluyendo aspectos microbiológicos y de calidad. El plan de trabajo comenzó con la elaboración y caracterización físico-química y sensorial del nuevo producto eligiendo la formulación adecuada para desarrollar los estudios cinéticos y de vida útil. Los parámetros de calidad más importantes en los zumos de fruta son la actividad enzimática y el contenido en aroma (concentración de compuestos volátiles). En el caso del zumo de naranja la pectin metil esterasa (PME) es una de las enzimas de mayor importancia. Se evaluó el efecto del tratamiento por PEF, HHP y calor en la inactivación de PME. Todas las tecnologías estudiadas lograron un nivel de inactivación enzimática del 90%. Se observó la aparición de dos fracciones con diferente resistencia al tratamiento, por ello, el modelo bifásico fue el que mejor describió las curvas de inactivación de PME mediante tratamiento combinado de HHP y calor en el producto. Posteriormente se estudió la variación en el contenido en aroma (concentración de compuestos volátiles) tras el tratamiento de HHP, PEF y calor en el producto siendo la tecnología por PEF la que mejor preservó el aroma original del producto fresco. Una vez establecidos / Sampedro Parra, F. (2008). Impacto del tratamiento por pulsos eléctricos de alta intensidad y altas presiones hidrostáticas sobre la calidad y seguridad microbiológica de un alimento mezcla de zumo de naranja y leche [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1992 / Palancia

[EN] Anaerobic digestion is a sustainable and technically sound way to valorise citrus waste if the inhibitory effect of the citrus essential oil (CEO) is controlled. Several strategies have been proposed to overcome these difficulties: keeping the organic loading rate (OLR) in low values to avoid excess dosage of inhibitor, supplementing the citrus waste with nutrient and buffering solutions or pre-treating the citrus waste in order to reduce the CEO concentration, either by recovery or by degradation of the CEO. Nevertheless, although some of them have been proven successful in recovering/degrading the CEO, none of them has been applied at full scale operation. The main objective of this thesis is to study the effect of the limonene (the main component of CEO) on the anaerobic digestion of citrus waste and to evaluate different strategies to improve this process. In a first approach to the problem, the effect and dynamics of the limonene in the anaerobic digestion process is studied in batch mode. The biochemical methane potential of several citrus waste types was assessed. The inhibitory concentration of limonene for the anaerobic digestion process was estimated also, observing a certain adaptation degree. Different strategies to avoid inhibition of the anaerobic digestion by limonene were studied in batch mode, namely biological treatment by fungi of the Penicillium genus, steam distillation and ethanol extraction. All treatments decreased the limonene concentration in the orange peel, with different efficiencies. Methane potential and production rate in the batch anaerobic digestion of the pretreated orange peel were not affected by the biological treatment, but an increase was observed after steam distillation and also after ethanol extraction. This effect was attributed to the removal of minority compounds of the CEO. Energy balance was negative for steam distillation and positive for the other two tested strategies. Continuous anaerobic co-digestion experiments of orange and mandarin peel with chicken and pig manure allowed observing the importance of the limonene dosage on the inhibitory effect. Systemic inhibition was observed in the mixture with higher limonene concentration, with symptoms of inhibition on methanogenesis, protein hydrolysis pathway, sulphate reduction and acetogenesis. The degradation of the limonene produced inhibitory compounds as well, causing persistent inhibition effects even after almost complete limonene degradation. Continuous anaerobic co-digestion of pretreated citrus waste with cow manure allowed for stable processes when the pretreatment was able to remove the limonene with high efficiency and without producing other inhibitory compounds (such as ¿-terpineol in the biological treatment). Thus, the pretreatments allowing for better results in terms of process stability were mechanical removal of the flavedo and ethanol extraction of the limonene. The anaerobic digestion is able to degrade the limonene, but its by-products can be even more inhibitory than the limonene itself. Therefore, it is concluded that to apply CEO recovery strategies before anaerobic digestion is recommended, since these could possibly the valorization of CEO as added value product and to increase biogas production. / [ES] La digestión anaerobia es una vía sostenible y técnicamente viable para valorizar los residuos cítricos si se controla el efecto inhibidor del aceite esencial cítrico (AEC). Se han propuesto varias estrategias para superar esta dificultad: mantener la velocidad de carga orgánica (VCO) en valores bajos para evitar dosis excesivas del inhibidor, suplementar el residuo cítrico con soluciones de nutrientes y tampón o pretratar el residuo cítrico para reducir la concentración de AEC, ya sea por recuperación o degradación del mismo. Sin embargo, aunque algunas de ellas han sido exitosas para recuperar o degradar el AEC, ninguna ha sido llevada a escala industrial. El objetivo principal de esta tesis ha sido estudiar el efecto del limoneno (el componente principal del AEC) en la digestión anaerobia de los residuos cítricos y evaluar diferentes estrategias para mejorar este proceso. En una primera aproximación al problema, se estudió el efecto y la dinámica del limoneno en la digestión anaerobia en discontinuo. Se evaluó el potencial bioquímico de metano de varios tipos de residuo cítrico y se estimó la concentración inhibitoria del limoneno para el proceso de digestión anaerobia, observando un cierto grado de adpatación. Se estudiaron diferentes estrategias para evitar la inhibición de la digestión anaerobia por limoneno en modo discontinuo: tratamiento biológico mediante hongos del género Penicillium, arrastre de vapor y extracción con etanol. Todos los tratamientos disminuyeron la concentración de limoneno en la piel de naranja, con diferentes eficiencias. El potencial de metano y la velocidad de producción en la digestión anaerobia discontinua de la piel de naranja pretratada no se vieron afectados por el tratamiento biológico, pero se observó un incremento tras el arrastre de vapor y la extracción con etanol. Este efecto se atribuyó a la extracción de compuestos minoritarios del AEC. El balance energético fue negativo para el arrastre de vapor y positivo para las otras dos estrategias. Los experimentos de co-digestión anaerobia en continuo de piel de naranja y mandarina con gallinaza y purín porcino permitieron observar la importancia de la dosis de limoneno sobre el efecto inhibitorio. Se observó inhibición sistémica en la mezcla con mayor concentración de limoneno. La degradación del limoneno produjo a su vez compuestos inhibitorios, con lo que el efecto inhibitorio persistió incluso tras la completa degradación del limoneno. La co-digestión anaerobia en continuo de residuo cítrico pretratado y estiércol de vacuno permitió tener procesos estables cuando el pretratamiento era capaz de eliminar el limoneno con alta eficiencia y sin producir otros compuestos inhibitorios (como ¿-terpineol en el caso del tratamiento biológico). Así, la eliminación mecánica del flavedo y la extracción del limoneno con etanol fueron los pretratamientos que dieron mejor resultado en términos de estabilidad del proceso. La digestión anaerobia es capaz de degradar el limoneno, pero sus subproductos pueden ser aún más inhibitorios que el propio limoneno. Por ello, se concluye que son recomendables los pretratamientos de recuperación de AEC, ya que permiten su valorización como producto de valor añadido y, a la vez, incrementar la producción de biogás mediante digestión anaerobia. / [CAT] La digestió anaeròbia és una via sostenible i tècnicament viable per valoritzar els residus cítrics si es controla l'efecte inhibitori de l'oli essencial cítric (OEC). S'han proposat diverses estratègies per tal de superar aquesta dificultat: mantenir la velocitat de càrrega orgànica (VCO) en valors baixos per a evitar dosis excessives de l'inhibidor, suplementar el residu cítric amb solucions de nutrients i tamponants o pretratar el residu cítric per a reduir la concentració d'OEC, ja siga per recuperació o per degradació del mateix. Tanmateix, encara que algunes d'elles han estat exitoses per recuperar o degradar l'OEC, cap ha estat escalada a nivel industrial. L'objectiu principal d'aquesta tesi ha estat estudiar l'efecte del limonè (el component principal de l'OEC) en la digestió anaeròbia dels residus cítrics i avaluar diferents estratègies per a millorar aquest procés. En una primera aproximació al problema, es va estudiar l'efecte i la dinàmica del limonè a la digestió anaeròbia en discontinu. Es va avaluar el potencial bioquímic de metà de diferents tipus de residu cítric i es va estimar la concentració inhibitòria del limonè per al procés de digestió anaeròbia, observant-se un cert grau d'adaptació. S'estudiaren diferents estratègies per a evitar la inhibició de la digestió anaeròbia per limonè en modus discontinu: tractament biològic amb fongs del gènere Penicillium, destil·lació amb vapor i extracció amb etanol. Tots els tractaments reduiren la concentració de limonè a la pell de taronja, però amb eficiències diferents. El pre-tractament biològic no va influir en el potencial de metà ni en la velocitat de producció de la digestió anaeròbia discontínua de la pell de taronja. En canvi, s'observà un increment d'ambdós paràmetres amb la destil·lació amb vapor i l'extracció amb etanol. Aquest efecte es va atribuir a l'extracció de components minoritaris de l'OEC. El balanç energètic va ser negatiu per a la destil·lació amb vapor i positiu per a les altres dues estratègies. Els experiments de co-digestió anaeròbia en continu de pell de taronja i mandarina, amb gallinassa i purins de porc varen permetre observar la importància de la dosi de limonè sobre l'efecte inhibitori. Es va observar inhibició sistèmica a la mescla amb major concentració de limonè. La degradació del limonè va produir inhibidors, de manera que l'efecte inhibitori va persistir fins i tot després de la completa degradació del limonè. La co-digestió anaeròbia en continu de residu cítric pretractat i fem de boví va permetre tenir processos estables quan el pretractament era capaç d'eliminar el limonè amb alta eficiència i sense produir altres molècules inhibitòries (com &#945;-terpineol en el cas del tractament biològic). Així, l'eliminació mecànica de l'epicarpi i l'extracció del limonè amb etanol foren els pretractaments que donaren millor resultat en termes d'estabilitat del procés. La digestió anaeròbia és capaç de degradar el limonè, però els seus subproductes poden ser encara més inhibitoris que el propi limonè. Per això, es conclou que son recomanables els pretractaments de recuperació de OEC, ja que permenten la seva valorització com productes de valor afegit i, a la vegada, incrementar la producció de biogàs mitjançant digestió anaeròbia. / Ruiz Fuertes, B. (2015). Effect of limonene on anaerobic digestion of citrus waste and pretreatments for its improvement [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58769 / TESIS