El continu envelliment de la població suposa un repte per a les polítiques de salut, ja que es pretén que aquest augment de la longevitat no impliqui una menor qualitat de vida en els darrers anys. Per aquest motiu, sorgeix la necessitat d’estudiar els indicadors d’estat de salut, per poder recomanar hàbits saludables a la població i així prevenir els efectes negatius en l’envelliment. En estudis recents, s’ha observat que l’adherència d’un patró d’alimentació mediterrània s’associa amb diverses millores de l’estat de salut de la població. Aquest patró es caracteritza per un elevat consum d’aliments com fruites, verdures i els seus derivats, els quals són rics en polifenols. Darrerament, la quantitat d’estudis experimentals sobre el paper protector dels polifenols en l’envelliment s’ha incrementat exponencialment, tot i que l’evidència aportada per estudis epidemiològics encara és molt limitada. Habitualment, en epidemiologia nutricional s’estima la ingesta de polifenols mitjançant enquestes alimentàries. L’ús de biomarcadors cada cop és més freqüent i permet que l’estimació de l’exposició sigui més precisa, robusta i sobretot més objectiva. Aquesta Tesi Doctoral té com a objectiu estudiar l’efecte del consum de dietes riques en polifenols en la prevenció del deteriorament físic i cognitiu, la fragilitat i la mortalitat total entre la població italiana major de 65 anys de l’estudi InCHIANTI, un estudi de cohort amb 12 anys de seguiment. En aquest, s’han estimat la ingesta dietètica de polifenols totals i resveratrol mitjançant un qüestionari de freqüència de consum d’aliments prèviament validat i la creació d’una base de dades pròpia de composició d’aliments, a partir de les bases de dades de composició en polifenols actualment disponibles com són la del USDA i Phenol-Explorer. La ingesta de polifenols totals i resveratrol fou de 555.2 mg/d i 0.5 mg/d, respectivament. El cafè, les pomes, el vi negre, el té i les taronges foren les fonts alimentàries més importants de polifenols totals. A més, el vi negre fou la font principal de resveratrol. També, s’ha estudiat la presència d’aquests compostos bioactius en orina, com a reflexa de la seva biodisponibilitat en humans. En concret, la concentració en orina de polifenols totals utilitzant el mètode colorimètric Folin-Ciocalteu, i resveratrol usant un mètode basat en la detecció per espectrometria de masses, com a biomarcadors de la ingesta de polifenols totals i resveratrol, respectivament. Els resultats obtinguts han mostrat que la quantificació urinària dels polifenols totals considerant el volum total d’orina 24h és preferible a la orina puntual normalitzada per creatinina, donat què està influïda per la funció renal, on la seva prevalença es alta en la població estudiada. Comparant els tercils extrems d’excreció de polifenols totals urinaris, es van evidenciar associacions inverses amb el risc de deteriorament cognitiu i físic, fragilitat i mortalitat total. No obstant, no es va observar cap associació amb els polifenols totals dietètics. Donats aquests resultats, observem necessari considerar el biomarcador urinari per a la valoració del consum de polifenols totals en la salut. En el cas del resveratrol, s’ha proposat per primera vegada la combinació del qüestionari dietètic i biomarcador urinari mitjançant un score, el qual ha permès estimar de forma més exacta i precisa l’exposició dietètica habitual d’aquest. Els participants del tercil de consum més alt van presentar un menor risc de desenvolupar fragilitat durant els primers tres anys de seguiment, en comparació amb el tercil més baix. A més, s’ha demostrat que els paràmetres inflamatoris no actuen com a mediadors. En conclusió, aquests resultats basats en l’estudi InCHIANTI aporten evidència sobre l’efecte d’una dieta rica en polifenols en la protecció enfront el deteriorament físic i cognitiu, la fragilitat i la mortalitat total en les persones grans. / The aim of this PhD thesis is to investigate if the intake of rich diets in polyphenols may have a protective effect in the prevention of physical and cognitive decline, frailty and total mortality among the participants aged 65 years or more within the InCHIANTI study, an Italian cohort study with 12 years of follow-up. To achieve this goal, the dietary intake of total polyphenols and resveratrol was estimated using a validated food frequency questionnaire and an ad hoc database of food composition on polyphenols, created from the two only databases available in the literature: USDA and Phenol-Explorer databases. The intake of total polyphenols and resveratrol was 555.2 mg/d and 0.5 mg/d, respectively. Coffee, apples, red wine and oranges were the most important food sources of total polyphenols. In addition, red wine was the main dietary source of resveratrol. Also, we studied the presence of these bioactive compounds in urine as a reflection of their bioavailability in humans. In particular, the urinary concentration of total polyphenols and resveratrol was determined by Folin-Ciocalteu colorimetric and mass spectrometry methods, as biomarkers of the dietary of total polyphenols and resveratrol, respectively. Results showed that the total urinary polyphenols expressed by 24-h volume is a better biomarker of total dietary polyphenol than by urinary creatinine normalization. The highest tertile of total urinary polyphenols was inversely associated with the risk of cognitive and physical decline, frailty and total mortality, in comparison with the lowest tertile. However, no association with total dietary polyphenols was observed. Additionally, habitual dietary exposure of resveratrol was associated with a lower risk of developing frailty over a follow-up of three years by a combination of both measures (diet and biomarker), as well as, individually. In conclusion, the results of this PhD thesis suggest a protective effect of polyphenol-rich diet, using a biomarker of total dietary polyphenols (the total urinary polyphenols expressed by 24-h urine), against cognitive and physical decline, frailty and all-cause mortality in older persons. In addition, it demonstrates the importance of assessing dietary polyphenol exposure, whenever is possible using nutritional biomarkers and not only using self-reported questionnaires.

El treball consisteix en la realització del balanç energètic global i també del balanç nitrogenat, en diferents models d'obesitat. En relació al balanç de nitrogen s'ha utilitzat un enfoc nou, de manera que s'han analitzat tots els components, és a dir, la ingesta, les excretes, per orina i femta, i també el dipositat en l'animal. També s'ha realitzat, utilitzant el mateix plantejament, un balanç detallat de cada un dels diferents aminoàcids. Aquests balanços s'han portat a terme en dos models d'obesitat, per un costat s'estudiat l'obesitat induïda per la dieta, mitjançant la administració d'una dieta hipercalòrica, com és la dieta anomenada "de cafeteria" i que consisteix en oferir a l'animal una varietat d'aliments atraients (dels consumits normalment per l'home), que són en general rics en greixos i glúcids. Per altra banda, s'estudiat l'obesitat de tipus genètic, utilitzant-se la rata de la soca Zucker (fa/fa), caracteritzada per presentar una obesitat que es transmet per herència autosòmica receciva, i a més és una obesitat amb caracteristiques metabòliques similars a l'obesitat humana. També s'ha utilitzat la rata Wistar com a referència atès que ha estat ampliament descrita.Pel que fa a l'estudi del balanç energètic, s'observa que l'administració de una dieta "de cafeteria" comporta un increment en l'acumulació de lípids i també, encara que menys important, de proteïnes. Aquesta alta eficiència en la deposició de greix és predominant en la rata obesa fa/fa i màxima quan està sotmesa a dieta "de cafeteria", mostrant un efecte aditiu. Pel que fa a la eficiència de deposició de proteïnes s'observa que és més alta per aquells grups de rates tractades amb dieta "de cafeteria". Cal destacar, que en cap cas la rata obesa fa/fa mostra una menor eficiència de deposició de proteïnes, contrariament al descrit.En l'estudi del balanç de nitrogen, s'observa que en l'obesitat induïda per la dieta "de cafeteria", en la soca Wistar i també en el fenotip prim de la soca Zucker, la ingesta de nitrogen és més baixa, però en canvi la retenció és similar. Això sembla donar-se gràcies a una absorció de N a nivell intestinal més eficient, perquè es recupera menys N en femta que en els animals amb dieta control (pinso per a rates). També es troba una disminució de l'utilització del N que ha estat absorbit, excretan-se menys nitrogen i menys urea per orina. Aquest comportament no s'observa pel que fa a l'obesitat de la rata fa/fa, ja que aquest animal mostra una menor eficiència en la retenció del N, de manera que presenta una ingesta i unes pèrdues de N, tant en femta com en orina, més elevades que els animals prims, tot i que en valor absoluts el N retingut en el cos es igual al dels animals prims. Quan la rata fa/fa es sotmet a dieta "de cafeteria" mostra uncomportament similar a les rates primes, es a dir, redueix la ingesta de nitrogen, però incrementa l'eficiència d'absorció intestinal, excretan-se menys proporció de N en femta, alhora que també redueix el catabolisme nitrogenat, excretant menys N i urea en orina, augmentant doncs la proporció de N ingerit que és retingut en el cos de l'animal.Cal destacar de l'estudi del balanç de N que en tots els casos es troba una proporció de N ingerit que no és recuperat en cap de les fraccions estudiades. Errors metodològics (sobre-estimació de la ingesta, pèrdues de pel, pèrdues de NH+(4) pels pulmons) no poden explicar la quantitat de N no trobat, que representa d'un 10% a un 27% del N ingerit en controls i "cafeteria" respectivament. En diverses ocasions s'ha plantejat la possibilitat de producció de nitrogen gas, en aquest sentit, es descriu que en l'home i el ratolí es produeix un alliberament de N(2) que pot representar fins un 10% del N de la ingesta, i a més, sembla que la producció estigui correlacionada amb la quantitat de proteïna present a la dieta.Quant a l'estudi del balanç d'aminoàcids, es ratifiquen els trets generals observats en el balanç global de N, de manera que les rates sotmeses a dieta "de cafeteria" tenen una més gran eficiència d'absorció, eliminant-se menys aminoàcids per la femta i mostrant una retenció més elevada. Aquest és un fet que s'observa en general per tots els aminoàcids, tant essencials com no essencials, tot i que les taxes d'absorció dels diferents aminoàcids no és uniforme, fet que pot estar relacionat per canvis en els sistemes de transport intestinals induïts per la dieta.Amb l'estudi del balanç detallat de cada aminoàcids s'ha pogut observar que les rates alimentades amb dieta "de cafeteria" seleccionen una dieta que finalment mostra el mateix patró d'aminoàcids que la dieta control, fet que evidencia la capacitat d'aquest animal per controlar d'una manera molt precisa la seva ingesta proteica. Això s'observa en els tres tipus de rates estudiades, incloent-hi la rata Zucker obesa (fa/fa), malgrat presentar un control energètic global alterat. També es pot afirmar que la dieta "de cafeteria" aporta una proporció d'aminoàcids adequada, i no és deficient en aquest sentit, tal i com s'ha suggerit en algunes ocasions. Per la composición de la dieta consumida pels animals, comparant control i "cafeteria", suggerim que el millor aprofitament de la proteïna que es dóna en la dieta "de cafeteria" pot ser causat per la més gran proporció de greix que aquesta conté.Fent referència a la deposició dels diferents aminoàcids en el cos de l'animal, s'observa que la dieta de cafeteria no afecta a una acreció diferencial d'aminoàcids, però sí que afecta a la velocitat de creixement, promovent un increment d'aquest en tots els tipus de rates. Per altra banda, s'observen diferencies de soca, de manera que la rata Zucker prima para de créixer abans que la rata Wistar. Pel que fa a la rata obesa, segueix creixent durant més temps que les rates controls primes, mantenint durant tot el periode estudiat una taxa d'acreció proteica elevada, fet que pot indicar una alteració en el senyal d'atur del creixement.També s'ha estudiat els nivells dels aminoàcids plasmàtics, aixr com d'altres paràmetres plasmàtics com urea, glucosa, proteïnes i N(o)-amínic, per tal de copsar quina és la disponibilitat dels aminoàcids pels diferents teixits, així com la seva metabolització. En aquest sentit es troba que la dieta "de cafeteria" incrementa en general el nivell dels aminoàcids plasmàtics en la rata prima, però contrariament disminueixen en la rata obesa sotmesa a aquesta dieta, fet que es podria relacionar amb unes pèrdues per orina d'aminoàcids més elevades, indicant una possible alteración de la filtració a nivell renal. En els grups de rates tractades amb dieta control no s'obseven en general diferencies entre els nivells plasmàtics dels diferents aminoàcids entre rates primes i obeses, a excepció dels aminoàcids de cadena ramificada que mostren uns nivells significativamente més elevats en les rates obeses, tret possiblement relacionat amb la resistència a la insulina present en aquests animals. En tots els casos l'urea plasmàtica disminueix amb la dieta "de cafeteria", mentre que els nivells de glucosa incrementen.S'observa també un comportament diferent pel que fa a l'excreció d'aminoàcids per orina, de manera que en les rates de la soca Zucker els nivells d'aminoàcids en orina són més elevats per la dieta "de cafeteria", contrariament al que passa amb la soca Wistar. El patró d'aminoàcids en orina no és diferent en els casos de la rata prima i obesa, excepte per la Hyp que no es troba en l'orina de la rata obesa amb dieta control. / The carcass accretion of lipid, protein and carbohydrate was measured in Wistar, Zuckerlean and Zucker obese rats fed a controlled standard or "cafeteria" diets from days 30 to 60 after birth. In all, groups the cafeteria· diet induced a higher carcass energy deposition than the reference diet. Obese Zucker rats deposited larger amounts of lipids than other animals studied, the effect of cafeteria-diet in these animals were partly' additive. In all groups, cafeteria-feeding induced a relative increase in fat deposition as well as increases in gross weight and protein.The nitrogen balance of Wistar and Zucker rats (Iean and obese) fed reference and cafeteria diets also has been determined by measuring the intake, fecal and urinary excretion and nitrogen deposition in the body. Obese Zucker rats showed a lower proportion of dietary nitrogen absorption and body nitrogen retention than lean rats. Cafeteria-diet increased the retention of dietary nitrogen and lowered urinary nitrogen losses in both obese and lean rats. The accurate measurement of nitrogen intake, excretion and deposition showed a consistent proportion of nitrogen unaccounted for (10-26% of net intake) in the studied fractions, which proportion was higher in the cafeteria diet-fed rats.The individual amino acid balance also has been determined with the same experimentalset up. All rats cafeteria-feeding had a higher dietary protein digestion/absorption efficiency for all amino acids in general and had a grew faster than reference diet-feeding rats. The obese rats wasted a high proportion of dietary amino acids when given reference-diet, but not on the cafeteria-diet. Cafeteria feeding results in an essentially equal amino acid intake to that from the reference diet. In general the urinary losses of amino acids were small. Cafeteria-diet induced an increase of plasma amino acids levels in lean rats, but not effect was found in obese rats.

En el transcurs de l'evolució de la humanitat l'alimentació ha ocupat un lloc predominant. La història de l'alimentació, de fet, ha corregut paral·lela a la història de la humanitat, o, com refereix García Almansa, «la història de l'alimentació és tan antiga com la humanitat mateixa». L'ésser humà constitueix un sistema termodinàmic obert, a través del qual ha d'existir un fluxe ininterromput de matèria i energia per a mantenir la vida. La nutrició és un procés indispensable per a aquest fet. Per mitjà d'ella, l'organisme obté totes les substàncies necessàries per a l'obtenció d'energia adequada per al manteniment de les seves funcions vitals i per al creixement, desenvolupament i recanvi de les seves pròpies estructures Una nutrició correcta és, doncs, una condició indispensable per a mantenir l'estat de salut en l'ésser humà. En l'organisme emmalalteixo la nutrició cobra un especial relleu, considerant-se fins i tot com un tipus de tractament (dietoterapia, terapeutica dietètica, etc.) / En el transcurso de la evolución de la humanidad la alimentación ha ocupado un lugar predominante. La historia de la alimentación, de hecho, ha corrido paralela a la historia de la humnidad, ó, como refiere García Almansa, «la historia de la alimentación es tan antigua como la humanidad misma».El ser humano constituye un sistema termodinámico abierto, a través del cual debe existir un flujo ininterrumpido de materia y energía para mantener la vida. La nutrición es un proceso indispensable para este hecho. Por medio de ella, el organismo obtiene todas las sustancias necesarias para la obtención de energía adecuada para el mantenimiento de sus funciones vitales y para el crecimiento, desarrollo y recambio de sus propias estructurasUna nutrición correcta es, pues, una condición indispensable para mantener el estado de salud en el ser humano. En el organismo enfermo la nutrición cobra un especial relieve, considerándose incluso como un tipo de tratamiento (dietoterapia, terapeútica dietética, etc.)

No description available.

Polyphenol oxidase (PPO) affects both kinds of matters that are nowadays at the forefront of the quality concept: those aspects related to health and those regarding organoleptic perception of food. In this Thesis, PPO activity has been characterized in different fruits and situations, and mathematical models to describe melanin formation from monophenolic and o diphenolic substrates have been developed. In addition, potential toxicity of these melanins on the pancreatic proteases carboxypeptidase A, carboxypeptidase B and trypsin has been studied. The second part of the Thesis covers PPO inactivation by innovative technologies, and the side effects that they cause on different parameters. Ultraviolet-visible irradiation has been modeled, and PPO inactivation by this method has been assessed in model solutions and in apple, pear and grape juices. Moreover, the effects of must irradiation on the quality of wine have also been assessed. In addition, high-hydrostatic pressure effectiveness in inactivating apple PPO was tested, as well as its effects on juices color. / La polifenol oxidasa (PPO) afecta a ambdós tipus de qüestions que són actualment al capdavant del concepte de qualitat: els aspectes relacionats amb la salut i els relatius a la percepció organolèptica dels aliments. En aquesta Tesi, l'activitat de la PPO s'ha caracteritzat en diferents fruites i situacions, i s'han desenvolupat models matemàtics per descriure la formació de melanina a partir de substrats monofenòlics i o difenòlics. A més, s'ha estudiat la toxicitat potencial d'aquestes melanines sobre les proteases pancreàtiques carboxipeptidasa A, carboxipeptidasa B i tripsina. La segona part de la Tesi tracta la inactivació de la PPO per tecnologies innovadores, i els efectes secundaris que causen en diferents paràmetres. La irradiació ultraviolada-visible ha estat modelitzada, i la inactivació de la PPO per aquest mètode s'ha avaluat en solucions model i en sucs de poma, pera i raïm. A més, els efectes de la irradiació del most sobre la qualitat del vi també han estat avaluats. En darrer lloc, s'estudià l'eficàcia de l'alta pressió hidrostàtica en la inactivació de la PPO de poma, així com els seus efectes sobre el color dels sucs. / La polifenol oxidasa (PPO) afecta a ambos tipos de cuestiones que se encuentran actualmente al frente del concepto de calidad: los aspectos relacionados con la salud y los relativos a la percepción organoléptica de los alimentos. En esta Tesis, la actividad de la PPO se ha caracterizado en diferentes frutas y situaciones, y se han desarrollado modelos matemáticos para describir la formación de melanina a partir de sustratos monofenólicos y o difenólicos. Además, se ha estudiado la toxicidad potencial de estas melaninas sobre las proteasas pancreáticas carboxipeptidasa A, carboxipeptidasa B y tripsina. La segunda parte de la Tesis trata la inactivación de la PPO por tecnologías innovadoras, y los efectos secundarios que causan en diferentes parámetros. La irradiación ultravioleta-visible ha sido modelizada, y la inactivación de la PPO por este método se ha evaluado en soluciones modelo y en zumos de manzana, pera y uva. Además, los efectos de la irradiación del mosto sobre la calidad del vino también han sido evaluados. Por último, se estudió la eficacia de la alta presión hidrostática en la inactivación de la PPO de manzana, así como sus efectos sobre el color de los zumos.

Iron deficiency is the most prevalent nutritional issue worldwide. The fortification of food products could help covering the iron requirements, mainly in certain population groups where prevalence of iron deficiency anaemia is high because its amount in the diet is poor and/or presents low bioavailability. In this regard it is worth to mention that the population groups with higher prevalence of iron deficiency are both women at childbearing age and children. However, iron fortification should take into account several variables that determine its effectiveness being the bioavailability of the iron form used and its interaction with the matrix the most crucial ones. The aim of this thesis is to obtain a fortified food product with a high bioavailable iron while being accepted by consumers and stable towards oxidation. In this regard, a sandwich-type cookie filled with a chocolate cream has been selected as example of heme iron fortification in bakery products. The presence of chocolate, apart from making the food product to be more appealing to children, may help disguise the intense colour of the heme iron ingredient, which is intended to be used for its high bioavailability. Since palm oil is widely used in the manufacture of biscuits, cakes and pastries, it is planned to previously study those strategies that minimize oxidation in a model based on palm oil fortified with heme iron before these are employed in the final food products. By means of this model, we assessed the efficacy of the following strategies: the addition of antioxidants; the heme iron ingredient encapsulation and the combination of both strategies. The strategies that were shown to be efficient in this fortified palm oil model were further assessed on sandwich-type chocolate cookies fortified with heme iron. In these cookies and over a period of one year of storage in the dark at room temperature, the oxidative stability and consumers’ overall acceptability has been studied By combining the two strategies, the addition of an antioxidant (ascorbyl palmitate) and the encapsulation of heme iron by co-spray-drying it with calcium caseinate, the cookies were oxidative stable and accepted by consumers over one year of storage at room temperature in the dark. / La deficiencia en hierro es la deficiencia nutricional con más prevalencia a nivel mundial. El fortalecimiento de productos alimenticios con hierro puede contribuir a cubrir las necesidades diarias de este elemento, sobre todo en determinadas poblaciones donde la prevalencia de esta deficiencia es elevada debido a que su cantidad en las dietas es pobre y/o presenta una baja biodisponibilidad. Cabe destacar que los grupos con mayor prevalencia de deficiencia en hierro son las mujeres en edad fértil y niños. Sin embargo, el fortalecimientos de alimentos con hierro debe tener en cuenta diversas variables que condicionan su efectividad, siendo la biodisponibilidad del hierro y su interacción con la matriz alimentaria las más cruciales. El objetivo que se plantea en esta tesis es conseguir un producto rico en hierro altamente biodisponible que presente una buena aceptabilidad y estabilidad oxidativa. Dentro de los productos de galletería/ bollería, se escoge una galleta rellena de chocolate como ejemplo de fortalecimiento en hierro hémico por su difusión y simplicidad. El chocolate, aparte de hacer el producto más apetecible a la población infantil y juvenil, permite enmascarar el color del ingrediente de hierro hémico que se pretende utilizar por su elevada biodisponibilidad. Dado que la manteca de palma es ampliamente utilizada en la elaboración de productos de galletería y bollería, se plantea, previamente, estudiar aquellas estrategias que permitan minimizar la oxidación en un modelo basado en manteca de palma fortalecida con hierro hémico. Mediante este modelo se han contemplado las siguientes estrategias: la eficacia de la adición de antioxidantes, la encapsulación del ingrediente de hierro hémico y la combinación de ambas. Las estrategias que resultaron ser más eficaces en este modelo fueron posteriormente estudiadas en galletas tipo sándwich rellenas de chocolate fortalecidas con hierro hémico. En el producto desarrollado a lo largo de un año de almacenamiento en la oscuridad a temperatura ambiente, se ha estudiado su estabilidad oxidativa y su grado de aceptación por parte de los consumidores. Gracias a la combinación de ambas estrategias, la adición de un antioxidante (palmitato de ascorbilo) y la encapsulación del hierro hémico por co-atomización de éste con caseinato de calcio, se ha obtenido un producto de galletería fortalecido con hierro altamente biodisponible estable frente a la oxidación y que a su vez ha sido aceptado por los consumidores a lo largo de un año de almacenamiento.

Dins de la aplicació d'enzims per a la millora de processos de filtrat es van immobilitzar enzims pectinolítics en membranes polimèriques que se van sintetitzar al laboratori mitjançant precipitació per immersió (inversió de fases) a partir de polisulfona amb/sense carbó actiu. Els resultats van indicar que la membrana de polisulfona amb enzims immobilitzats i carbó actiu va mostrar un valor baix d’octuració (33%) de sucs de poma. Així mateix va presentar una selectivitat més alta millorant el rendiment del flux de permeat. Dintre de l’estudi de la eficiencia dels enzims immobilitzats, es va procedir a la recirculació d'una solució pectinolitica a través de la membrana a diferents concentracions d'enzim (1.5, 3 i 6 mg/mL) i temps (120 i 360 min) de tractament en un procés de ultrafiltración. En utilitzar la membrana que contenia els enzims immobilizats es va observar que el flux de permeado va augmentar en funció del temps fins a un 67.52% per al sistema modelo i 53.11% per al suc de poma. / Dentro de la aplicación de enzimas para la mejora de procesos de filtrado se inmovilizaron enzimas pectinolíticas sobre membranas poliméricas sintetizadas en el laboratorio mediante precipitación por inmersión (inversión de fases) a partir de polisulfona con/sin carbón activo. Los resultados indicaron que la membrana de polisulfona con enzimas inmovilizadas y carbón activo mostró un valor bajo de colmatación (33%) en zumo de manzana. Asimismo, presentó una selectividad más alta con respecto a las otras membranas mejorando el rendimiento del flujo de permeado. Se evaluó el uso de un proceso de ultrafiltración y ósmosis inversa para la obtención de zumos de fruta cruda (melocotón, pera, manzana y mandarina) clarificándolos y concentrándolos a escala planta piloto. Los parámetros analizados fueron: el flujo de permeado, sólidos solubles, viscosidad, densidad, color, pH, acidez y presencia de pectina. El zumo clarificado de melocotón de 12,2 ºBrix se concentró hasta 30,5 y 21,5 ºBrix para 4 y 2 MPa de presión transmembrana, respectivamente. Se observó un incremento en la acidez a medida que aumentó la concentración del zumo. / In application of enzymes to improve processes of filtering, pectinolytic enzymes were inmobilized in polymeric membranes synthesized in the laboratory by immersion precipitation (phase inversion) from polysulphone with/without activated carbon. The results indicated that with immobilized enzymes and active carbon polysulphone membrane showed a low value of clogging (33%) in apple juice. Also presented a high selectivity to improve the performance of the volumetric permeated flux. An ultrafiltration and reverse osmosis process was assessed in order to obtain clarified and concentrated fruit juice (peach, pear, apple and mandarine) at a pilot plant scale. The parameters analyzed were: permeate flux, soluble solids, viscosity, density, color, pH, acidity and presence of pectin. Clarified peach juice 12.2 ºBrix was concentrated up to 30.5 and 21.5 ºBrix for 4 and 2 MPa transmembrane pressure respectively. An increase in the acidity with the high concentration of the juice were observed.

Traditional food products (TFP) are an important part of European culture, identity, and heritage. The main objective of present research is to obtain a consumer-driven definition for the concept of ‘‘traditional food products’’ (TFP) and ‘‘innovations in TFP’ by means of different qualitative techniques. According to the results obtained the concept of ‘‘Traditional” in a food context is made up of ten main dimensions: sensory, health, elaboration, heritage, variety, habit, origin, simplicity, special occasions and marketing. Five dimensions emerged around the concept of innovation: novelty-change, variety, processing-technology, origin-ethnicity and convenience. A manifest incompatibility between the two concepts, "Traditional" and "Innovation" was detected. This study provides a new and useful perspective on consumer’s definition of traditional food products and innovation and touches on some of the possibilities in applying different generic innovations in TFP. / Los alimentos tradicionales constituyen una parte muy importante de la cultura, la identidad y la herencia gastronómica europea. El objetivo principal de este trabajo es obtener las definiciones de alimento tradicional y de innovación en los alimentos tradicionales desde la perspectiva del consumidor europeo mediante distintas técnicas cualitativas. Según los resultados obtenidos, el concepto de alimento tradicional está constituido por diez dimensiones: “Hábito”, “Ocasiones especiales”, “Herencia”, “Elaborado de una forma concreta”, “Propiedades sensoriales”, “Simplicidad”, “Origen”, “Salud” “Marketing” y “Variedad”. En lo que respecta al concepto de innovación, el consumidor europeo lo asocia con cinco dimensiones principales: “Novedad y cambio”, “Variedad”, “Procesado y tecnología”, “Origen y etnicidad” y “Comodidad”, observándose una cierta incompatibilidad entre este concepto y el de tradicional. Los resultados obtenidos en este estudio proporcionan una valiosa información sobre cómo los consumidores europeos perciben ambos conceptos así como sobre las posibilidades de éxito de determinadas innovaciones.

Research about the cryoconcentration process of food fluids is an important area of study. Cryoconcentration is a concentration process of fluids by separating water into ice shape. Freeze concentration, allows to obtain an organoleptic product of high quality, because of the low temperatures used during processing. However, a feature of the technique is the limitation of the concentration (from 45 to 55 °Brix) due to increasing the viscosity of the fluid and solutes retention in the ice. The objective of the current memory thesis is to investigate the recovery of solutes in the ice from a cryoconcentrator in falling-film layer, using the technique of fractional melting. The works are developed into three phases: a) In the first phase, the concentration of the fluid in a cryoconcentrator (Freeze concentrator) in falling- film layer was made. b) In the second phase, fractional thaws at controlled temperatures (20, 25 and 30 °C) were performed. c) The third phase allowed to establish, from the results, a method of calculation that involves melting fraction with concentration and time, allowing resemblance to operate with the ice of juices obtained by freeze concentration process. The results presented here are not only of academic interest, but also has technological importance,because it allows to simulate the recovery process of retained solutes in the ice of fruit juices and get: time thaw, the concentration and amount obtained for any fraction of the mass of ice. This allows studies on the recovery of the different fractions, in order to establish the best economic viability / La investigación sobre el proceso de crioconcentración de fluidos alimenticios es un área importante de estudio. La crioconcentración es un proceso de concentración de fluidos mediante la separación del agua en forma de hielo. La crioconcentración, permite obtener un producto de alta calidad organoléptica, debido a las bajas temperaturas utilizadas durante el proceso. Sin embargo, una característica de la técnica es la limitación de la concentración (de 45 a 55 ºBrix) por el aumento de la viscosidad del fluido y a la retención de solutos en el hielo. El objetivo de la presente memoria de tesis es investigar la recuperación de solutos en el hielo proveniente de un crioconcentrador en capa en película descendente, utilizando la técnica de deshielo fraccionado. Los trabajos se desarrollan en tres fases: a) En la primera fase se realizó la concentración del fluido en un crioconcentrador en capa en película descendente. b.) En la segunda fase, se realizaron los deshielos fraccionados a temperaturas controladas (20, 25 y 30 ºC). c) La tercera fase permitió establecer, a partir de los resultados obtenidos, un procedimiento de cálculo que relaciona la fracción de deshielo con la concentración y el tiempo, permitiendo operar por semejanza con los hielos de zumos obtenidos en un proceso de crioconcentración. Los resultados presentados en este trabajo no sólo son de interés académico sino que también tiene importancia tecnológica debido a que permite simular el proceso de recuperación de solutos retenidos en el hielo de zumos de fruta y obtener: el tiempo de deshielo, la concentración y la cantidad obtenida para cualquier fracción de la masa del hielo. Esto permite realizar estudios sobre la recuperación de las distintas fracciones, con el fin de establecer la mejor viabilidad económica / La recerca sobre el procés de crioconcentració de fluids alimentaris és un tema d'estudi important. La crioconcentració és un procés de concentració dels fluids a través de la separació de l'aigua en forma de gel. La concentració per congelació, permet obtenir un producte d'alta qualitat organolèptica, degut a les baixes temperatures utilitzades durant el procés. No obstant això, una característica de la tècnica és la limitació de la concentració (de 45 a 55 °Brix) mitjançant l'augment de la viscositat del fluid i la retenció de soluts en el gel. La memòria d'aquesta tesi pretén investigar la recuperació de soluts retinguts en el gel d'un crioconcentrador de pel·lícula descendent, utilitzant la tècnica de desgel fraccionat. Els assaigs es duen a terme en tres fases: (a) en la primera fase es concentra el fluid en un crioconcentrador de película descendent. (b) en la segona fase, s'estudien els desgels fraccionats a temperatures fixades (20, 25 i 30 °C). (c) la tercera etapa va permetre establir, basada en els resultats obtinguts, un procediment de càlcul que relaciona la fracció de desgel amb la concentració i el temps, permetent operar per semblança amb els gels de sucs obtinguts d'un procés de crioconcentració. Els resultats presentats en aquest treball no només són d'interès acadèmic, també té importància tecnològica ja que permet simular el procés de recuperació de soluts retinguts en gel procedent de sucs de fruita i aconseguir: temps de descongelació, concentració i la quantitat obtinguda per qualsevol fracció de massa de gel. Això permet dur a terme estudis sobre la recuperació de les diferents fraccions, per tal d'establir la millor viabilitat econòmica.

L’alimentació és un dels factors de l’estil de vida amb més influència en la salut, sent els biomarcadors d’exposició dietètica una eina precisa i objectiva per a la determinació de la ingesta alimentària. Un biomarcador nutricional és qualsevol indicador bioquímic, funcional o clínic mesurat en una mostra biològica que reflexa l’estat nutricional respecte a la ingesta o al metabolisme dels components de la dieta, així com de les conseqüències biològiques de la ingesta alimentària. La metabolòmica és la ciència que estudia el metaboloma, és a dir, el conjunt de metabòlits (definits com aquelles molècules intermediàries i productes del metabolisme amb un pes molecular inferior a 1500 Da) presents en una sistema biològic. En el camp de la nutrició, la nutrimetabolòmica s’ha proposat com una eina per avaluar els canvis en el metaboloma, els quals poden ser utilitzats com a biomarcadors de consum d’aliments i/o dels efectes d’una intervenció dietètica. La present Tesi Doctoral té com a principal objectiu contribuir en la identificació de biomarcadors relacionats amb la ingesta d’aliments (marcadors de consum), així com la seva possible associació amb la salut (marcadors d’efecte) en una població d’elevat risc cardiovascular dins d’un marc de patró de Dieta Mediterrània mitjançant l’aplicació d’una estratègia metabolòmica no dirigida HPLC-q-ToF-MS en estudis nutricionals amb diferents dissenys. Per a la consecució d’aquest objectiu s’han utilitzat dades provinents tant d’assajos clínics controlats d’intervenció nutricional com d’estudis observacionals amb individus en condicions de vida lliure, i es van seleccionar diferents aliments de consum habitual en el patró alimentari de les poblacions estudiades per explorar les diferències en el metaboloma urinari. Concretament, es va estudiar l’empremta metabòlica del consum de pa, de nous i fruita seca, i de cacau. En la publicació 1 es presenten els resultats de l’anàlisi del metaboloma urinari associat a la ingesta diària de pa, tant blanc com integral. Aquest es va caracteritzar principalment per compostos relacionats amb la seva composició intrínseca (benzoxazinoides i alquilresorcinols, entre d’altres) i derivats del processat tecnològic (pirralina) del pa, així com per marcadors del metaboloma endogen associat (2,8-dihidroxiquinolina glucurònid i N-α-acetilcitrulina). Les publicacions 2 i 3 indiquen que l’empremta metabòlica urinària associada a la ingesta de fruita seca, i més concretament de les nous, es caracteritza per un panell de biomarcadors, incloent marcadors del metabolisme dels àcids grassos insaturats, compostos microbians derivats dels polifenols, i metabòlits intermedis de la ruta dels metoxindols. Finalment, pel que fa als marcadors del consum de cacau, les publicacions 4 i 5 mostren que els compostos relacionats amb la ingesta de cacau inclouen metabòlits dels alcaloides i polifenols, així com altres compostos derivats dels processos tecnològics utilitzats durant l’elaboració industrial de productes alimentaris que contenen cacau, com el torrat o la fermentació. Al llarg de totes aquestes publicacions es va demostrar que generant models de biomarcadors d’exposició formats per més d’un metabòlit augmenta el poder predictiu de la ingesta respecte a les mesures obtingudes per a cada marcador individualment. És important recalcar que en aquests models van formar part compostos de diferent naturalesa que podrien aportar informació complementària sobre la ingesta dietètica. Els resultats d’aquesta Tesi Doctoral han mostrat que les principals diferències observades en el metaboloma urinari es van associar amb la digestió dels aliments, el metabolisme microbià i el metabolisme endogen; i que la capacitat predictiva de l’exposició dietètica a través de models combinats multi-metabòlit proporciona millores significatives en comparació amb la capacitat dels mateixos compostos avaluats de manera individual. / Health is highly influenced by food intake. Nutrimetabolomics has been proposed as a tool for assessing the changes in metabolome associated with food consumption and/or the effects of a dietary intervention. The main aim of this PhD thesis is to contribute to the identification of biomarkers related to food ingestion (biomarkers of intake), as well as their potential association with health (biomarkers of effect) in a high risk of cardiovascular disease population from the Mediterranean region through the application of an untargeted HPLC-q-ToF-MS metabolomic approach in nutritional studies with different designs. In order to attain this aim, we characterized the metabolic fingerprint of consumption of bread, nuts and walnuts, and cocoa. The metabolomic fingerprint associated with habitual intake of bread was defined by compounds from bread composition (benzoxazinoids and alkylresorcinols, among others) and processing (pyrraline), as well as markers from endogenous metabolome (2,8-dihydroxyquinoline glucuronide and N-α-acetylcitrulline). Discriminating metabolites for nut and walnut consumption corresponded to a biomarker panel, including fatty acid conjugated metabolites, microbial-derived phenolic metabolites, and metabolites from tryptophan and serotonin pathway. Finally, dietary cocoa fingerprinting was characterized by a complex metabolic pattern linked to cocoa phytochemicals (alkaloids and polyphenols) and processing-derived compounds, as well as endogenous metabolites. Throughout this work, it was also proved that generating exposure biomarkers models composed by more than one metabolite we obtain better results than using the measurements obtained from each marker individually. The results from this PhD thesis have shown that the diet-related differences in urinary metabolome were associated with food digestion, microbiota metabolism and endogenous metabolism; and the predictive capacity of dietary exposition was improved using multimetabolite combined models compared with the same compounds individually.