La present tesi doctoral forma part del projecte d'Estudi de Dieta total (TDS) de contaminants químics a Catalunya. L'EFSA estableix que els TDS proporcionen estimacions precises d'exposició sobre una població representativa. Un TDS consta: Selecció de mostres, recollida, homogeneïtzació, anàlisi i tractament de dades. Altrament, l'OMS inclou la metodologia de Dieta Duplicada (DD), aquesta presenta les mateixes característiques que el TDS, a excepció que els homogeneïtzats són porcions duplicades d'una dieta tipus. Els contaminats seleccionats van ser: Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (HAPs), Arsènic, Cadmi, Mercuri, Plom i Substàncies Perfluoralquilades. L'estudi d'HAPs es va realitzar per TDS i DD. La selecció d'aliments va ser condicionada per l'última enquesta alimentaria realitzada a Catalunya. RESULTATS: Les ingestes dels contaminats es troben en tots els casos per sota de les recomanacions establertes per organismes oficials. Valorant els resultats obtinguts d'HAPs: La DD pot ser una bona alternativa al TDS, especialment quan existeixen limitacions econòmiques. / This thesis is part of the Total Diet Study project (TDS) of pollutants in Catalonia. The EFSA established that TDS provides the results or value of exposure on a representative population. A TDS consist of: Sampling selection, collection, homogenization and data analysis. Otherwise, the WHO includes the Duplicate Diet's methodology (DD). The DD has the same characteristics of the TDS, with the particularity that homogenized are menus based on normal mixes diets. The pollutants selected were: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), Arsenic, Cadmium, Mercury, Lead, and Perfluoroalkyl Substances. The study of PAHs was done for TDS and DD. The food selection was conditioned by the most consumed raw products of Catalonia (Spain). Results: The dietary intake of all pollutants is situated below the recommendation established by government agencies. According to the results of PAHs for both methodologies DD studies might be a good alternative, especially when economic limitation are present.

El objetivo de esta Tesis Doctoral fue el estudio de la calidad del boquerón (Engraulis encrasicholus) en función de los cambios sensoriales, químicos y microbiológicos, tanto durante el almacenamiento en hielo del producto no procesado como durante la elaboración de semiconservas. Se validaron técnicas de Análisis por Inyección de Flujo (FIA) para la determinación de trimetilamina (N-TMA) y nitrógeno básico volátil total (N BVT) en boquerón, y se compararon con métodos de referencia. El FIA mostró una linealidad y exactitud equivalente a los métodos de referencia, pero fue más preciso y con la ventaja añadida de su rapidez y menor coste. También se validaron tablas sensoriales específicamente diseñadas para el análisis de boquerón crudo (Quality Index Method, QIM) y cocido. Los esquemas propuestos resultaron adecuados para valorar la frescura del boquerón y mostraron una buena concordancia con los parámetros microbiológicos legalmente establecidos. Se estudiaron parámetros microbiológicos y químicos durante el almacenamiento en hielo del boquerón para establecer límites de rechazo. Los recuentos microbianos incrementaron durante el almacenamiento, siendo los micro/estafilococos el grupo dominante, seguido por Pseudomonas y enterobacterias. Estas últimas determinaron la durabilidad del boquerón almacenado en hielo (5 días). En cuanto a los parámetros químicos, las aminas volátiles (N-TMA y N BVT) no serían adecuadas como indicadoras del grado de frescura, pues no mostraron cambios significativos durante la primera quincena de almacenamiento. La cadaverina, seguida de putrescina y en menor grado de tiramina e histamina fueron las aminas biógenas (AB) de acumulación mayoritaria. La suma de estas cuatro AB se propuso como índice para la valoración de la frescura del boquerón en hielo, estableciéndose el límite de aceptación en 15 mg/kg, concordando con la evaluación sensorial y microbiológica. Además, se estudió la capacidad aminogénica in vitro de bacterias aisladas durante el almacenamiento. Las bacterias Gram (enterobacterias y pseudomonas) fueron productoras de diaminas (putrescina y cadaverina) y se encontraron durante las dos primeras semanas de almacenamiento. Por el contrario, las bacterias Gram + (bacterias del ácido láctico y enterococos) fueron productoras de tiramina y solamente aparecieron en los aislados del final del almacenamiento. No se encontraron bacterias productoras de histamina. La naturaleza mesofílica de las bacterias histaminogénicas explicaría su ausencia en el pescado mantenido en hielo. En semiconservas de anchoas, se constató la importancia de la calidad higiénico-sanitaria de la materia prima como factor crítico para la acumulación de AB y N-BVT durante la elaboración. En anchoas en sal, se observó que el retraso en la evisceración, que se realiza en situaciones de gran volumen de producción, provoca un aumento en los niveles de algunas AB. Durante la elaboración de boquerones marinados en vinagre, la formación de aminas volátiles y biógenas no fue muy importante, sin embargo puede haber formación de AB durante el almacenamiento, probablemente como consecuencia de la contaminación microbiana derivada de la manipulación que supone el fileteado y envasado. Existe un importante efecto extractor del vinagre sobre las aminas, por lo que sus contenidos en el músculo del pescado pueden no ser representativos del estado higiénico de las materias primas y su posterior manipulación. Finalmente, se evaluó la posible implicación de los contenidos de AB de las muestras estudiadas en la salud del consumidor, concluyendo que los contenidos son insuficientes para provocar una intoxicación directa en individuos adultos sanos. Sólo en individuos susceptibles, con tendencia a migrañas o bajo tratamiento con medicamentos IMAO podría ser recomendable limitar el consumo de semiconservas de anchoas, pues ocasionalmente presentan niveles considerables de tiramina. / The objective of this Doctoral Thesis was to study the quality of anchovy (Engraulis encrasicholus) in relation to sensory, chemical and microbiological changes, in non-processed fish and during semi-preserves elaboration. Flow Injection/Gass Difussion (FIA) techniques to determine trimethylamine (TMA N) and Total Volatile Basic Nitrogen (TVB N) were validated, resulting as satisfactory as reference methods, but more rapid and simple. Moreover, sensory schemes were specifically developed for raw (Quality Index Method, QIM) and cooked anchovy.During the ice storage of anchovies, volatile amines hardly increased. Therefore, they are not suitable for freshness assessment. The main biogenic amines (BA) increasing in anchovy during the iced storage were cadaverine followed by putrescine, but also tyramine and histamine. The sum of them resulted a reliable index of freshness assessment, with a limit of acceptability set at 15 mg/kg. Gram - bacteria, producing diamines, were found among the isolates from the first two weeks of ice storage; whereas Gram + bacteria produced tyramine and were found only at the end of the storage. No histaminogenic isolate was found.Concerning semi-preserves, the hygienic quality of raw material was a critical factor determining the aminogenesis. During the salt ripening, a delay of the gutting increased formation of some BA. Vinegar marinating of anchovies resulted in a little accumulation of amines, but it could occur during the storage due to contamination during manipulation when filleting and packaging. Since an important extractive effect of the vinegar over these compounds was observed, neither BA nor volatile amines would representative of the hygiene status of the raw material or manipulation.Finally, from the amine contents found in commercial products, the risk of direct intoxication was considered low. Nevertheless, sensitive individuals or under IMAO treatment should avoid salt-ripened anchovies, due the occurrence of variable but sometimes high levels of tyramine.

En esta tesis se realizó la identificación y caracterización de los microorganismos (levaduras y bacterias acéticas) asociados a la producción de vinagres de diferentes frutas con el fin de seleccionar posibles cultivos starters para tener un mejor control del proceso. Se elaboraron vinagres a partir de uva, caqui, fresa y arándano por el método superficial principalmente, aunque, también, se utilizaron diferentes métodos sumergidos. Tras los estudios ecológicos, se realizaron pruebas de inoculación tanto para levaduras como para bacterias acéticas. En general, la inoculación resultó en una clara reducción en el tiempo de producción siendo algunas de las cepas seleccionadas buenas candidatas para utilizarse a nivel industrial. Por otra parte, a nivel tecnológico, se evaluaron diferentes diseños de barricas para mejorar la producción de vinagre por el método superficial. El aumento de la superficie de contacto con el aire es el principal parámetro a modificar para reducir el tiempo de acetificación. / In this thesis, the identification and characterization of microorganisms (yeasts and acetic acid bacteria) associated with the production of different fruit vinegars were carried out in order to select potential starter cultures to have better control of the process. Vinegars from grapes, persimmon, strawberry and highbush blueberry were mainly produced by surface method, but also submerged and Schützenbach methods were tested. After the ecological studies, inoculation tests with yeast and acetic acid bacteria were performed. Overall, inoculation improved the kinetics, shortening the time needed for the vinegar production. Furthermore, some of the strains tested could be good candidates to be used as starter cultures at industrial level. On the other hand, at technological level, the use of wood barrels with a higher air-contact surface facilitated the development of AAB, which is necessary to reduce the acetification time in traditional vinegar production (surface method).

La hidrogenación es uno de los procesos químicos industriales más importantes. Una amplia variedad de productos químicos es obtenida mediante la hidrogenación catalítica. Uno de los procesos típicos de hidrogenación catalítica heterogénea es la producción de margarina y shortenings a partir de aceites vegetales, La hidrogenación de dobles enlaces presentes en grasas y aceites tiene como objetivo proveer a los productos de una textura y un perfil de fusión de acuerdo con su uso final. El aceite hidrogenado es más estable y menos sensible a la oxidación.El proceso convencional es llevado a cabo en reactores tipo batch donde el aceite, el hidrógeno y el catalizador de níquel son mezclados intensamente a temperaturas entre 373 K y 423 K. En este caso, en el que el compuesto a ser hidrogenado y/o los productos de reacción son líquidos a las condiciones de proceso, la velocidad de reacción es limitada por la concentración de hidrógeno en la superficie del catalizador. La baja velocidad de reacción es causada por la baja solubilidad del hidrógeno y la alta resistencia a la transferencia de masa en la fase líquida, lo que conlleva al agotamiento del hidrógeno en la superficie del catalizador. En presencia de dobles enlaces, la carencia de hidrogeno promueve la migración de los dobles enlaces y la isomerización cis-trans.A pesar de que la isomerización cis-trans aumenta el punto de fusión del producto final, existen conclusiones conflictivas acerca de los ácidos grasos. En varios estudios, estos isómeros formados durante la hidrogenación han mostrado tener efectos similares a los que presentan las grasas saturadas que aumentan los niveles de colesterol en la sangre, causa principal del infarto de corazón. Por esta razón, la atención del público sobre el potencial peligro para la salud debido a la ingesta en la dieta diaria de ácidos grasos trans ha aumentado.El propósito de esta investigación es el estudio de la hidrogenación del aceite de girasol en continuo, en fase vapor sobre catalizadores soportados en Pd utilizando fluidos supercríticos como solventes de reacción. Este puede ser un proceso alternativo para producir una amplia variedad de productos finales con diferentes características (índice de yodo, contenidos de trans y saturados principalmente) de interés industrial para ser usados como materias primas "saludables" para la formulación de bases de margarinas y shortenings en los próximos años.Otro objetivo es mostrar a escala laboratorio, el potencial que poseen las reacciones heterogéneas catalíticas en una sola fase supercrítica. Esta tesis esta basada en material publicado en varios documentos técnicos y una patente, los cuales están al final del texto. La estructura de la tesis es la que sigue:1. Com a mínim 1 i com a màxim 4. Els codis els podeu trobar en la pàgina web: http://www.upc.edu/tercercicle/impresos.php 2. El resum ha de tenir un màxim de 4000 caràcters. Cal tenir present que si es supera aquest límit es tallarà automàticament el resum al caràcter 4000.El capítulo 1 presenta los antecedentes y el estado del arte, explica la idea de utilizar fluidos supercríticos en la hidrogenación de grasas aceites y plantea cuales son los objetivos de esta investigación.El capítulo 2 presenta el estudio teórico del modelado del equilibrio líquido-vapor a alta presión del sistema aceite de girasol/hidrógeno/fluido supercrítico (propano o DME) con el objetivo de determinar las condiciones de operación apropiadas (concentraciones, temperaturas y presiones) que garanticen que todos los reactivos y productos de hidrogenación estén en una sola fase. El capítulo 3 establece como las variables de operación afectan la velocidad de reacción, la conversión y la distribución final de productos en una reactor continuo de reciclo así como permite determinar las condiciones experimentales bajo las cuales el proceso potencial en CSTR debe operar para obtener productos finales con interés industrial alimentario. Como una extensión de estos resultados, la cinética de la reacción es determinada para ambos casos.El capítulo 4 es una consecuencia de los resultados del capítulo anterior y desarrolla el estudio de los mecanismos de reacción-reacción intrapartícula en la hidrogenación de aceite de girasol sobre un catalizador de Pd/C.El capítulo 5 contiene los detalles experimentales de la tesis. La parte final de la tesis lista las conclusiones principales de este trabajo, discute la perspectiva de investigaciones posteriores y presenta la bibliografía junto a los anexos. / Hydrogenation is a major industrial chemical process. A wide variety of chemicals is obtained by catalytic hydrogenation.One typical heterogeneous catalytic hydrogenation process is the production of margarine and shortenings from vegetable oils. The hydrogenation of double bonds in fats and oils has the purpose of providing products with the desired melting profile and texture, according to their final use. The hydrogenated oil is more stable and less sensitive to oxidation.The classic process is carried out in batch reactors where the oil, hydrogen, and catalyst nickel powder are mixed intensively at temperatures between 373 K and 423 K. In this case, the compound to be hydrogenated and or the reaction products are liquid at process conditions; the reaction rate is limited by the concentration of hydrogen on the catalyst surface. The low reaction rate is caused by the low solubility of hydrogen and the high mass transfer resistance in the liquid phase, which leads to a depletion of hydrogen at the catalyst surface. In the presence of double bonds, this lack of hydrogen also gives rise to double-bond migration and cis-trans-isomerization.Despite of the fact that isomerization of cis trans configuration increases the melting point, conflicting conclusions have resulted from studies on trans fatty acids. In several studies, these isomers formed during hydrogenation of fatty edible oils have shown to have similar effects as saturated fats increasing serum cholesterol levels in the blood, believed to be a major cause of heart desease. For this reason, apprehension and public awareness have risen regarding the potential health hazards of trans fatty acids intake in the human diet.The aim of this research is to study continuous single-phase hydrogenation of sunflower oil on supported palladium catalysts using supercritical fluids as a reaction solvent. This would be an alternative process for producing a wide variety of end products having different characteristics (iodine value, trans-fatty acid content and saturated content mainly) of industrial foodstuffs interest to be used as low cholesterol precursors for margarine and shortening bases in the next few years.In addition, the objective of the study is to show, on a lab-scale, the potential of heterogeneous catalytic reactions under supercritical single-phase conditions. This thesis is based on the material published in several technical papers and one patent, which can be found at the end of the thesis. The tesis is structured as follows:1. Com a mínim 1 i com a màxim 4. Els codis els podeu trobar en la pàgina web:http://www.upc.edu/tercercicle/impresos.php2. El resum ha de tenir un màxim de 4000 caràcters. Cal tenir present que si es supera aquest límit es tallarà automàticament el resum al caràcter 4000.Chapter 1 consists of a background, to explain the idea of use supercritical fluids in the hydrogenation of fats and oils, to describe the state of the art and what are the aims of this research.Chapter 2 presents a theoretical study for modelling the vapor-liquid high pressure equilibrium for sunflower oil/hydrogen/C3H8 system as well as for sunflower oil/hydrogen/DME in order to determine suitable operating conditions (concentrations, temperatures and pressures) which can bring all hydrogenation reactants and products into a homogeneous reactive fluid phase.Chapter 3 establishes a better understanding of how operating variables affect the rate of reaction, conversion and final product distribution in a continuous recycle reactor as well as the experimental conditions where a potential CSTR process could be operated to obtain end-products with industrial foodstuff of interest. As an extension of these results, the kinetics of the reaction is worked out. Chapter 4 it is a consequence of the results of the previous chapter and develops the study of the intraparticle diffusion-reaction mechanisms in supercritical sunflower oil hydrogenation on Pd/C catalyst.The final chapter contains the experimental details of this thesis. The last part lists the main conclusions, discusses the prospects for further investigations and presents the bibliopraphy and the appendixes.

La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo determinar la relación entre parámetros de composición: actividad de agua (aw), contenido de agua (X), contenido de NaCl, pH de la materia prima y la relación nitrógeno no proteico/nitrógeno total con los parámetros de textura instrumental en músculos de cerdo y en jamón curado. Para ello se realizaron cuatro experimentos. El experimento 1 tuvo como objetivo determinar la relación entre los diferentes niveles de aw y de X con los parámetros de textura (dureza, masticabilidad, cohesividad y elasticidad) en muestras de músculo biceps femoris de jamones curados con diferentes grados de secado. El experimento 2 tuvo como finalidad comprobar este tipo de relación en un producto de corta curación (Lomo curado), establecer los perfiles de textura, aw y X en un producto cárnico encostrado y observar la relación de estos parámetros en otro músculo anatómicamente distinto a los del pernil, en este caso el músculo longissimus dorsi. Los experimentos 3 y 4 tuvieron como objetivos la determinación del efecto del contenido de NaCl añadido, del pH de la materia prima y del nitrógeno no proteico del producto final sobre la relación entre X y la dureza, cohesividad y elasticidad en músculos secos curados, madurados durante 45 días (experimento 3), y sobre jamones curados madurados durante 289 días (experimento 4). La relación de X y de la aw con la dureza en jamón curado y lomo curado fue no lineal. La dureza aumentó a medida que disminuyó X y la aw. Por debajo de valores de X de 0,6 y aw de 0,7, la dureza del jamón curado aumentó de forma importante lo cual podría relacionarse con el fenómeno del encostrado que se observa en el exterior del jamón curado. Este incremento sustancial de la dureza ocurrió aproximadamente a igual valor de X en músculo biceps femoris y semimembranosus curados durante 45 días pero fue diferente al observado en lomo curado. La relación de X y aw con la cohesividad y elasticidad fue lineal. La cohesividad y elasticidad del jamón curado, lomo curado y músculo curado disminuyeron a medida que disminuyó X y/o aw. No hubo efecto del tipo de músculo (semimembranosus vs biceps femoris) sobre los parámetros de textura en músculo curado. En jamón curado el músculo semimembranosus presentó mayor dureza que el biceps femoris. A valores de X < 0,7 la cohesividad tendió a ser mayor en músculo biceps femoris. La cantidad de NaCl añadida afectó significativamente (P < 0,05) la relación entre X y la dureza. Los músculos curados con mayor cantidad de NaCl añadido presentaron mayor dureza, cuando el pHSM24 < 5,7 pero no cuando el pHSM24 > 6,2. Por el contrario, en jamón curado no hubo efecto directo de la cantidad de NaCl sobre los parámetros de textura, pero sí sobre el índice de proteolisis. Los jamones curados con altos valores de índice de proteolisis presentaron menor dureza, mayor cohesividad y elasticidad que aquellos jamones curados con valores bajos de índice de proteolisis. La determinación continua del valor de X en la superficie del jamón y lomo curado puede permitir regular los parámetros de secado (temperatura, humedad relativa y velocidad del aire) para mantener el valor de X en la superficie por encima del valor crítico de aproximadamente 0,6 para jamón curado y de 0,8 para lomo curado y lograr con ello evitar el encostrado y mejorar la calidad del secado. / The aim of the present Doctoral Thesis was to determine the relationship between the composition parameters: water activity (aw), water content (X), NaCl content, pH level and relationship non-protein nitrogen/total nitrogen with the parameters of instrumental texture in dry-cured muscles of pork and dry-cured hams. Four experiments were carried out. The experiment 1 had as objective to describe the relationship between texture parameters (hardness, chewiness, cohesiveness and springiness) of dry-cured ham and its X and aw. For this experiment, samples from the muscle biceps femoris at different drying levels were used. The experiment 2 had as objective to describe the profiles of aw, X and texture in crusted dry-cured loin versus non-crusted dry-cured loin. It also looked at the relationship of these parameters in another muscle of different anatomical situation, in this case the muscle longissimus dorsi. The experiments 3 and 4 had as objective to determine the effect of the NaCl content, pH level and non-protein nitrogen on the relationship between X and the hardness, cohesiveness and springiness in dry-cured muscles after curing for 45 days (experiment 3) and in dry-cured ham aged for 289 days (experiment 4). The relationship between X and aw with hardness in dry-cured ham and in dry-cured loin was non linear. Hardness increases when X and/or aw decreases. However, for X values under 0.6 kg water/kg dry matter and aw values under 0.7, the hardness of dry-cured ham increased dramatically. This large increase would explain the crust formation on the lean surface of the ham. This substantial increment of the hardness occurred approximately to equal X value in muscle biceps femoris and semimembranosus of dry-cured muscle curing for 45 days but was different to that observed in dry-cured loin. The relationship between X and aw with cohesiveness and springiness was linear. The cohesiveness and springiness of dry-cured ham and dry-cured loin diminished when X and/or aw diminished. There was no effect of the type of muscle (semimembranosus vs biceps femoris) on texture parameters in dry-cured muscles. In dry-cured ham the semimembranosus muscle presented higher hardness than the biceps femoris. The cohesiveness tended to be higher in muscle biceps femoris than semimembranosus muscle to X<0.7. The NaCl content affected significantly (P < 0.05) the relationship between X and hardness. The dry-cured muscle with higher NaCl content presented higher hardness, when the pHSM24 < 5.7 but not when the pHSM24 > 6.2. On the other hand, in dry-cured ham there was no direct effect of the NaCl content on the relationship between X and texture parameters, but there was an effect on the proteolysis index. The dry-cured hams with higher proteolysis index presented smaller hardness, higher cohesiveness and springiness than those dry-cured hams with lower proteolysis index. On line methods to determine the X value at the surface of dry-cured ham and dry-cured loin could be useful for monitoring parameters of drying (temperature, relative humidity and air velocity) and therefore for maintaining the X value at the surface above the critical value of approximately 0.6 for dry-cured ham and of 0.8 for dry-cured loin. This control on the X value could avoid crusting and therefore improve the drying quality.

La fermentación a baja temperatura incrementa el perfil aromático del vino. Sin embargo presenta algunos inconvenientes: descenso de la tasa de crecimiento, fermentaciones lentas o con paradas. Se comparó el metaboloma de una levadura vínica creciendo a 12 ºC y 28 ºC. Las principales diferencias se observaron en el metabolismo lipídico y en la homeostasis redox. Se comparó el metaboloma de levaduras criotolerantes, Saccharomyces bayanus var. uvarum and Saccharomyces kudriavzevii, con el de S. cerevisiae creciendo a 12 ºC Las principales diferencias se encontraron en el metabolismo de la fructosa. Se analizó la capacidad fermentativa y de crecimiento de cepas mutantes y sobre-expresantes del metabolismo lipídico. El incremento de la dosis génica de los genes PSD1, LCB3 y OLE1mejoraron el crecimiento y la capacidad fermentativa. Se desarrollaron cepas mejor adaptadas al frío mediante evolución dirigida, se analizaron los cambios moleculares, observándose una inducción de 4 genes de la familia DAN/TIR. / Low temperature alcoholic fermentations are becoming more frequent as they enhance wine’s aromatic profile but present some disadvantages: reduced growth rate, long lag phase, sluggish or stuck fermentations. We compared the metabolome of wine yeast growing at 12 ºC and 28 ºC in a synthetic must. The main differences were observed in lipid metabolism and redox homeostasis. We also compared the metabolome of the cryotolerant yeasts, Saccharomyces bayanus var. uvarum and Saccharomyces kudriavzevii, growing at 12 ºC to the metabolome of S. cerevisiae. The main differences were found for fructose metabolism. We also analyzed the growth and fermentation capacity of lipid mutants and overexpressing strains. The increase in gene-dosage of PSD1, LCB3 and OLE1 genes improved both growth and fermentation activity. Finally, we developed cold adapted wine yeast strains by evolutionary engineering, and deciphered the underlying changes, resulting in new strain with up-regulation of 4 genes belonging to DAN/TIR family.

Phenolic compounds, ubiquitous in plants, are of considerable interest and are increasingly becoming a subject of intensive research due to their bioactive properties such as antioxidant, antimicrobial, anti-mutagenic, anti-viral and anti-inflammatory activity. The objective of this research was to determine the antioxidant activity of extracts from selected plant materials, namely Caesalpinia spinosa, Perilla frutescens, Artemisia annua and Viola wittrockiana Gams. Plant material extracts were studied by in vitro methods, such as Total Phenolic Content, the measurement of scavenging capacity against ABTS cation and AAPH radicals, and the ferric reducing antioxidant power (FRAP). Many in vitro methods, such as ABTS, ORAC or FRAP assay, have been developed to evaluate antioxidant activity. Unfortunately, these methods often correlate poorly with the ability to inhibit oxidative deterioration of foods because the in vitro assays do not account for factors such as the physical location of the antioxidant, its interaction with other food components, and environmental conditions. To evaluate accurately the potential of antioxidants in foods, models must be developed that resemble conditions expected in food products. This study outlines model systems for the evaluation of natural antioxidants in two types of food: oil-in-water emulsions and meat model systems. In addition, in all analyzed samples the content of the main phenolic compounds were determine using techniques such as high performance liquid chromatography (HPLC) or liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). The extract of Caesalpinia spinosa was tested for its antimicrobial effect against some common microorganisms and for growth promoting properties with respect to probiotic Lactobacillus plantarum strain. The results of this research indicate that extracts from the plants studied may be suitable for use as natural food additives. / Los compuestos fenólicos de las plantas son, cada vez más, un tema de intensa investigación, debido a sus propiedades bioactivas como antioxidante, antimicrobiana, anti-mutagénico, anti-viral e incluso actividad anti-inflamatoria. El objetivo de este trabajo es determinar la actividad antioxidante de los extractos de plantas seleccionadas, como Caesalpinia spinosa, Perilla frutescens, Artemisia annua y Viola wittrockiana Gams. Se optimizó el método de extracción a través de combinaciones de disolventes orgánicos con agua. Todos extractos obtenidos se estudiaron por métodos in vitro: contenido de polifelones totales o determinación de la actividad antioxidante frente a radicales libres como el radical catiónico ABTS, el radical APPH y el comportamiento frente al catión Fe (II) (FRAP). Estos métodos, que dan una idea inicial del comportamiento del extracto y de los compuestos que hay en él, no siempre se correlacionan con la capacidad de inhibir el deterioro oxidativo de los lípidos en los alimentos, debido a que los ensayos in vitro no tienen en cuenta factores como la ubicación física del antioxidante, su interacción con la matriz del alimento o las condiciones ambientales. Por ese motivo, se han desarrollado modelos que permiten reproducir las condiciones esperadas en los productos alimenticios y evaluar con precisión el potencial antioxidante protector de la degradación de los lípidos en los alimentos. En esta línea se han analizado dos sistemas: uno llamado "sistema modelo" emulsión de aceite (exento de sus antioxidantes naturales) en agua y un sistema cárnico. Además, se analizó la composición química de cada uno de los extractos usando técnicas tales como cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) o espectrometría de cromatografía-masa líquida (LC-MS). En el extracto de Caesalpinia spinosa se evaluó su efecto antimicrobiano frente algunos microorganismos comunes y el mayor desarrollo de una cepa probiótica Lactobacillus plantarum. Los resultados de esta investigación indican que los extractos de las plantas estudiadas pueden ser adecuados para su uso como aditivos naturales en alimentos

The present thesis is undertaken to study the use of an aqueous solution of LiCl as a secondary refrigerant, due to its dehydrating properties, in those refrigeration applications that require mainly the air dehumidification and where the conventional methods show technical difficulties and/or a high energetic cost. The study of mass and heat transference between the aqueous solution of LiCl and the air is made, and it is applied to different conditions of dry temperature and air relative humidity. Regeneration of the aqueous solution of LiCl is solved using the condenser thermal power from the same refrigeration circuit, removing the dependence on other external heat sources, thus increasing the installation energetic efficiency. The analysis of the obtained results and the energetic comparative regarding to the conventional methods used so far show this is really an alternative to consider. / En la presente tesis doctoral se acomete el estudio del uso, gracias a sus propiedades deshidratantes, de una solución acuosa de LiCl como refrigerante secundario, en aquellas aplicaciones frigoríficas que requieren principalmente la deshumidificación del aire y donde los métodos convencionales presentan dificultades técnicas y/o elevado coste energético. Se realiza el estudio de la transferencia de masa y calor entre la solución acuosa de LiCl y el aire y se aplica a diferentes condiciones de temperatura seca y humedad relativa del aire. Se resuelve la regeneración de la solución acuosa de LiCl utilizando la potencia térmica del condensador del mismo circuito frigorífico, eliminando así la dependencia de otras fuentes de calor externas y aumentando la eficiencia energética de la instalación. El análisis de los resultados obtenidos y la comparativa energética respecto a los métodos convencionales que se utilizan hasta ahora, muestra que es una alternativa a considerar.

El objeto de estudio de esta tesis doctoral se centra en torno a las representaciones creadas, a los discursos y saberes construidos sobre un hecho social total como es la alimentación, en el contexto de un país como Túnez; poniendo de manifiesto la existencia de un modelo hegemónico coincidente con el patrón occidental que, por un dispositivo de poder, invisibiliza otros conocimientos o modos alimentarios locales y los convierte en “ausentes”. El trabajo que presentamos se encuadra en un marco temporal concreto, como es el momento actual de la globalización, pero incide también en el proceso diacrónico anterior, que contempla la colonización y la posterior independencia, pues la vertiente histórica resulta indispensable para comprender la dinámica actual del país. En este contexto, proponemos un análisis comparativo que permita estudiar la incidencia diferencial que ha tenido este fenómeno global en el ámbito urbano y rural tunecino, teniendo también en cuenta las estrategias que desarrollan los individuos frente a él. / The main object of study in this thesis, focuses on how the representations created, the speeches and the knowledge built around a total social fact, such as food, in the context of a country as Tunisia, highlights the existence of an hegemonic model similar to the Western pattern which, by a power device, invisibilise other knowledge or local food ways by turning them in "absent". The present paper is in line with a particular temporal context, at the present time of globalization, but also affects the previous diachronical process, such as the colonization and postcolonization, because the historical aspect is essential to understand the current dynamics of the country. In this context, we propose a comparative analysis to study the differential impact that this global phenomenon has had both in urban and rural areas of the country, bearing in mind the strategies that the individuals developed to face them.

Tesis por compendio de publicaciones / El consumo de tomate y productos derivados se ha relacionado con efectos beneficiosos para el organismo atribuidos al elevado contenido en varios compuestos como carotenoides, compuestos fenólicos, vitamina E, potasio y selenio. El tomate en fresco se consume principalmente en ensaladas, y se utiliza como ingrediente de muchas preparaciones culinarias. Aproximadamente el 40% de la producción total se destina a la transformación industrial dando lugar a productos derivados en forma de zumos, gazpacho, salsas, purés, pastas, conservas de tomate, etc. Como consecuencia del gran volumen de tomate procesado en la industria, se genera gran cantidad de residuos sólidos (pieles y semillas) que pueden ser utilizados para extraer compuestos bioactivos que son considerados de interés para la industria alimentaria y farmacéutica. La presente Tesis Doctoral se presenta como compendio de tres trabajos de investigación cuyos objetivos han sido estudiar los compuestos bioactivos antioxidantes presentes en distintas variedades de tomate destinados a consumo en fresco y tomates destinados a su procesado en la industria alimentaria, conocer las variaciones en los compuestos bioactivos tras determinados procesos industriales y evaluar la composición química y las propiedades de la fibra dietética del tomate como subproducto generado tras el procesado tecnológico. En el primer trabajo se ha estudiado la influencia de la variedad y el estado de maduración del fruto de tomate sobre los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante hidrofílica. La variedad de tomate y el estado de madurez del fruto afectan de forma relevante al contenido de compuestos bioactivos antioxidantes (licopeno total y sus isómeros, β-caroteno, compuestos fenólicos totales e individuales, ácido ascórbico y folatos) y a la actividad antioxidante hidrofílica de las variedades de tomate destinadas al consumo en fresco. En las variedades destinadas a la industria (tomates maduros), las mayores diferencias se observaron en el contenido de β-caroteno, compuestos fenólicos individuales y actividad antioxidante hidrofílica, observando una fuerte correlación entre la actividad antioxidante y la rutina. Esta información puede ser de utilidad para la industria hortofrutícola, nutricionistas y tecnólogos de alimentos, ya que podrían conocer las variedades y los estados en los cuales las propiedades nutricionales del tomate y sus efectos beneficiosos son mayores para la salud con el fin de obtener productos de tomate con un valor añadido. En el segundo trabajo se ha evaluado la influencia del procesado industrial sobre el contenido de algunos compuestos bioactivos presentes en el tomate. Se analizaron dos tipos de puré de tomate utilizados habitualmente en la industria alimentaria, puré de tomate crudo (RTP) y puré de tomate “hot break” (HTP). Los procesos industriales a los que se sometieron las muestras fueron la homogeneización en una o dos etapas seguida de una pasterización. Finalmente, se aplicó un proceso de esterilización a diferentes temperaturas a las muestras HTP para evaluar el efecto de un segundo tratamiento térmico en el contenido de los compuestos bioactivos, teniendo en cuenta que este es el procedimiento más habitual para la elaboración de zumo de tomate en la industria, al utilizar como materia prima el puré HTP elaborado previamente con los tomates frescos de temporada. Para mejorar el contenido de compuestos bioactivos y la actividad antioxidante en productos procesados no solo es importante la selección de un método de procesado apropiado, sino que también lo es la condición inicial de la materia prima de partida (puré de tomate fresco o puré “hot break”). Ambos factores pueden afectar al valor nutricional del producto procesado final. Los procesos de pasterización y homogeneización producen efectos diferentes dependiendo del compuesto bioactivo analizado. Los carotenoides son relativamente estables al tratamiento térmico, mientras que el contenido de compuestos fenólicos totales y de vitamina C disminuyen significativamente. La homogeneización junto con la pasterización a 98 ºC produce un puré de tomate de textura fina con mejor calidad nutricional, ya que aumenta la cantidad de folatos extraídos. Por el contrario, la pasterización a temperatura superior a 98 ºC no es recomendable debido a que produce la degradación de la vitamina C y de los folatos. El tercer estudio se dedicó a la caracterización de la fibra dietética de tomate. Este subproducto procede de la piel de tomate la cual es deshidratada, triturada y homogeneizada. La fibra de tomate presenta un alto contenido en hemicelulosa insoluble y por sus propiedades funcionales podría ser utilizada potencialmente como espesante o agente texturizante en el desarrollo de alimentos con bajo contenido en grasas; como fuente de fibra dietética para aumentar el contenido en fibra de la dieta; y como fuente de antioxidantes (licopeno, rutina y ácido clorogénico). Sin embargo sus posibles utilizaciones están limitadas por el color y el sabor que aporta, que pueden modificar las características organolépticas del alimento al cual se añade. / The consumption of tomato and tomato-based products have been associated with beneficial effects for human health. These positive characteristics are attributed to the content of several compounds such as carotenoids, phenolic compounds, vitamin E, potassium and selenium. Fresh tomatoes are mainly consumed in salads and also as an ingredient of many recipes. Around 40% of world tomato production is allocated to foodstuff industry which produces several products such as juices, gazpacho (cold vegetable soup), sauces, purees, pastes, canned tomato, etc. A large amount of solid residues (peels and seeds) are produced as a consequence of the industrial processing. These residues could be used to extract bioactive compounds interesting to foodstuff and pharmaceutical industries. This Doctoral Thesis is presented as a compendium of three scientific articles addressing the influence of tomato variety, on-vine ripening and industrial processing on hydrophilic antioxidant activity and naturally bioactive compounds occurring in tomatoes. In addition, tomato peel fiber, a by-product derived from the tomato industry, has been studied to ascertain its nutritional composition, antioxidant compounds, and functional properties. In the first article we have studied the influence of cultivar and ripening stage of tomato fruit in the content of bioactive compounds and hydrophilic antioxidant activity. Total antioxidants (total lycopene and its isomers, β-carotene, total and individual phenolic compounds and ascorbic acid) and the hydrophilic antioxidant activity of fresh consumption tomato varieties depend significantly on the cultivar and ripening stage. Since industrial tomato varieties are commonly processed at the full ripe stage, the major differences are observed in β-carotene, individual phenolic compounds and antioxidant activity, with a strong positive correlation between hydrophilic antioxidant activity and rutin. This information could be useful to fresh vegetable processors, nutritionists and food technologists since it illustrates the varieties and stages at which the nutritional properties of tomatoes and their beneficial effects for human health are greatest in order to obtain tomato products with an added value. The second article was designed to investigate how the content of several bioactive compounds naturally occurring in tomatoes were affected by industrial processing. Two types of tomato puree commonly used in the food industry, namely raw tomato puree (RTP) and “hot break” tomato puree (HTP), were employed. Industrial processes included homogenization in either one or two steps followed by pasteurization. Finally, pasteurization at different temperatures was also applied to the HTP to assess the effect of a second thermal treatment on bioactive compounds, considering that this is the most usual procedure to make industrial tomato juice since it uses as raw material the HTP puree processed previously with fresh seasonal tomatoes. The results of this study showed that not only the selection of an appropriate processing method is important, but also is the initial condition of the sample (raw or “hot break” tomato puree). This could influence the nutritional value of the final product. Pasteurization after homogenization produced a different effect depending on the evaluated compound. Carotenoids were relatively resistant to thermal degradation, whereas total phenolic content and ascorbic acid significantly decreased. Homogenization together with pasteurization at 98ºC produces a smooth tomato puree and improves the nutritional quality by increasing the folate extractability. However, pasteurization temperatures over 98°C are not recommended because it causes degradation of vitamin C and folates. The third study was dedicated to the characterization of dietetic tomato fiber. This by-product derived from the tomato industry and consisted in tomato peels which are drum dried, milled, and homogenized. Tomato fiber is rich in insoluble hemicelluloses and due to its functional properties it could be potentially used as a volume replacer, thickening, or texturizing agent in the development of foods with low-fat content; as a rich dietary fiber source; and as an antioxidant enhancer (lycopene, rutin and chlorogenic acid). However, colour and flavour must be considered in its applications to avoid a negative effect on sensory characteristics of food to which it is added.