Durante los últimos años la producción de masas congeladas para bollería ha experimentado un notable incremento. La calidad de estos productos está lejos de la que se obtiene a partir de masas frescas Esto es debido a la sensibilidad al proceso de congelación y descongelación de S. cerevisiae y a la reducción de su capacidad fermentativa durante el almacenamiento. Si las masas congeladas son azucaradas el problema es todavía mayor. En la elaboración de masas dulces se utiliza hasta un 30% de azúcar provoca una fuerte reducción de la actividad de agua generando ambientes de alta presiones osmóticas. Como consecuencia de todo esto el tiempo de fermentación de estas masas se prolonga y el volumen del producto se reduce. Para resolver este problema es habitual que los industriales añadan cantidades adicionales de levadura de entre un 8-12% lo cual incrementa el coste del producto final y modifica sus características organolépticas. Todo esto ha generado la demanda de nuevas cepas de levadura de panadería con características de osmotolerancia y crioresistencia. Sin embargo pese a los numerosos esfuerzos realizados para la construcción, mediante técnicas de genética clásica o de ADN-recombinante, de cepas industriales más osmotolerantes y crioresistentes, no se dispone en la actualidad de ninguna cepa comercial que cumpla estos requisitos. Frente a esta alternativa, en este trabajo nos planteamos el estudio y la utilización en el proceso de panificación de levaduras silvestres de panaderia con características intrínsecas de crioresistencia y osmotolerancia Concretamente, hemos centrado nuestro interés en el estudio de T. delbrueckii. Dos cepas de esta especie, las cepas PYCC5321 e IPYCC5323, muestran una elevada viabilidad y capacidad fermentativa en masas congeladas. Esta característica junto con el hecho de que son levaduras que se encuentran frecuentemente en alimentos y bebidas con altas concentraciones de azúcares nos lleva a pensar en la posibilidad de utilizar esta especie como modelo de estudio de tolerancia a estrés en levadura de panadería. Esta tesis esta estructurada en forma de publicaciones. En la primera de ellas se estudia la potencial utilización industrial de las cepas de T. delbrueckii PYCC5321 y PYCC5323 para la producción de masas dulces congeladas, analizando además parámetros fisiológicos relacionados con osmotolerancia y crioresistencia como son la síntesis y acumulación de glicerol y trehalosa. El segundo Capítulo de este trabajo comprende dos publicaciones centradas en la obtención de herramientas moleculares para poder utilizar a T. delbrueckki como modelo de levadura de panadería de tolerancia a estrés. En la primera de ellas se describe como la obtención de una genoteca de la cepa PYCC5321 nos ha permitido clonar y caracterizar el gen TdURA3 de T. delbrueckki. En la segunda publicación se muestra la obtención de cepas auxótrofas para uracilo en esta levadura con las cuales hemos analizado la potencialidad T. delbrueckii para expresar y secretar proteínas heterólogas. En el tercer Capítulo se estudian en T. delbrueckii las dos rutas mas importantes implicadas en la respuesta a estrés osmótico y salino en levadura, la ruta HOG y la ruta de la calcineurina-Crz1p. Para este fin, hemos aislado el gen TdHOG1 , que codifica un proteína altamente homóloga a la MAP quinasa Hog1p , así como los genes TdENA1 y TdCRZ1 los cuales codifican respectivamente para una proteína homologa a la ATPasa ENA1, implicada en la detoxificación celular de sodio y litio, y para un factor trancripcional con una cierta homología al factor Crz1p de S. cerevisiae. / This work is organized as a compound of five publications. On the first one we confirm that T. delbrueckii strains PYCC5321 and PYCC5323, fulfil the most important requisites of modern baking in sweet and frozen sweet doughs. We also observed that the strain PYCC5321 shows a clear phenotype of osmotolerance and Na+ toxicity resistance in synthetic media. Therefore these strain could be a good model to identify co-ordinately expressed genes under those conditions in bakers yeast. On the second part of this work we used a genomic library of the PYCC5321 strain in order to isolated the TdURA3 gene, encoding a orotidine-5'-phosphate decarboxilase, and we used the sequence of these gene to construct a T. delbrueckii Ura- host strain for genetic manipulation, the FRY112 strain. Due to the potential biotechnological application of Torulaspora, we used these strain to confirm its use as a host of heterologous genes. In the last part of this work, we studied in T. delbrueckii two of the most important pathways implied in osmotolerance and ionic resistance in S. cerevisiae, the HOG pathway and the Calcineurin-Crz1p pathway. For this purpose, we have cloned the TdHOG1 gene, encoding a putative 427-amino acids protein which displayed a high degree of identity with the MAPK Hog1p of S. cerevisiae. We also cloned the TdENA1 and TdCRZ1 genes , which a putative Na+/Li+ P-Type ATPase and a zinc finger protein homologous to S. cerevisiae Crz1p. We concluded that in T. delbrueckii exists a HOG and Calcineurin-Crz1p pathways with different functional roles of S. cerevisiae.

La deshidratación osmótica (DO) es una técnica extensamente estudiada que permite modificar la composición de los alimentos a partir de la remoción de agua y de la incorporación de sólidos. Por esta razón, constituye una herramienta más que interesante desde el punto de vista de la formulación y desarrollo de nuevos productos. En este sentido, dependiendo de la cantidad de agua que se desee extraer del alimento y de la clase de soluto que se desee incorporar, es muy amplio el espectro de productos que se pueden diseñar utilizando esta técnica. La DO permite incorporar -a la estructura del producto- sólidos con funciones nutricionales, organolépticas y de conservación, entre otros. No obstante, la reducción de la actividad acuosa (aW) al final de la DO no es suficiente para impedir la proliferación microbiológica. Este es el aspecto que marca la necesidad de sumar una etapa posterior de secado para complementar a la DO (y alcanzar aquella aW que impida el desarrollo de microorganismos) y que, en consecuencia, define a la DO como pretratamiento de un proceso (combinado) de preservación. Los beneficios de incorporar a la DO como etapa de procesamiento, además de los mencionados en el campo de la formulación y desarrollo, residen en que la calidad de los productos es superior a los obtenidos cuando no se la incluye como operación previa a otros métodos de deshidratación convencionales, como el secado por aire caliente. En este trabajo, se estudió el secado combinado de frutas (manzana), considerando a la deshidratación osmótica como pretratamiento del secado por microondas (MO). Este secado aparece como una técnica con mucho potencial de aplicación, que ha sido estudiada como complemento de los métodos tradicionales, pero poco en forma individual o unitaria.

Objetivo general Evaluar la aptitud de las pastas para actuar como alimentos funcionales, estudiando el efecto del agregado de diferentes ingredientes sobre su calidad tecnológica y nutricional. Objetivos específicos Objetivo I: estudiar los parámetros que definen la calidad de las pastas. Objetivo II: evaluar el efecto del almidón, del gluten y del agua sobre la calidad de las pastas frescas elaboradas con harina de trigo pan. Objetivo III: evaluar el efecto de harinas con diferentes características sobre el color de pastas frescas laminadas. Objetivo IV: obtener pastas de calidad tecnológica y sensorial aceptables, elaboradas con harina de amaranto y harina de soja a fin de otorgarles propiedades funcionales y mejorar su calidad nutricional. Objetivo V: determinar los componentes con propiedades funcionales aportados por la harina de amaranto y la harina de soja y evaluar la calidad nutricional de las pastas obtenidas con ella.

El objetivo general de la presente tesis fue el diseño y la construcción de un biosensor amperométrico para determinar glucosa en jugos de fruta (utilizando el de manzana como modelo) que sea económico, de fácil construcción y que tenga respuesta rápida. Con tal fin se construyó un electrodo de pasta de carbono que consistió en un cilindro de teflón con un contacto eléctrico de acero inoxidable. Los materiales de la pasta de carbono fueron una mezcla de polvo fino de grafito y parafina, a los cuales se agregó la enzima glucosa oxidasa (GOx) y el ferroceno, como mediador. Se estudiaron diferentes condiciones de operación del biosensor tales como el pH del medio de reacción, el potencial aplicado y la carga de enzima en la pasta de carbono, siendo las condiciones óptimas seleccionadas: medio de reacción (buffer de fosfatos pH 7), potencial de trabajo (0.16 V) y carga enzimática (10%). Se determinó la actividad enzimática de la enzima tanto libre como luego del proceso de inmovilización, y se estudió la cinética de la enzima en el electrodo, la cual se corresponde con la cinética típica de Michaelis-Menten, siendo los valores de los parámetros cinéticos k’m= 0.0195 M e imax= 35.5 μA. A continuación se construyó la curva de calibración cuyo intervalo lineal de concentraciones de glucosa fue de 0.1 mM a 4.48 mM, con una sensibilidad de 0.61 μA/mM y un valor del límite de detección de 0.05 mM, valores completamente aceptables para el biosensor en cuestión. También se evaluaron características del sensor como su tiempo de respuesta, que fue menor a 12 segundos en todos los casos y la repetibilidad y la precisión intermedia dando en ambos casos muy buenos resultados. Posteriormente se evaluó la estabilidad del sensor bajo diferentes condiciones de almacenamiento con y sin inmersión en la solución buffer y tanto bajo refrigeración como a temperatura ambiente. Todos los resultados fueron altamente satisfactorios y concuerdan con los esperados para el biosensor y más aún teniendo en cuenta la simpleza respecto de los materiales empleados y a la construcción del mismo. Otro estudio fue la evaluación de las interferencias debidas a sustancias electroquímicamente activas en el jugo de fruta, en este caso de manzana, que puedan afectar a la señal de la glucosa. Como posibles interferentes se estudiaron: ácido ascórbico, sacarosa, fructosa, almidón, ácido málico y ácido cítrico. Sólo el ácido ascórbico fue una sustancia interferente, debiendo eliminarse este compuesto del jugo como paso previo a la determinación de glucosa con el biosensor. Se estudiaron dos técnicas de eliminación: eliminación enzimática del ácido ascórbico y eliminación por oxidación directa con oxígeno del aire ambiente. Ambas técnicas dieron excelentes resultados en la eliminación de este compuesto. Finalmente se procedió a la determinación de glucosa en muestras reales, para lo cual se emplearon dos jugos de manzana: uno comercial y uno concentrado obtenido directamente de fábrica. Para validar los resultados obtenidos con el biosensor se utilizó un glucómetro digital. En todos los casos los errores en las determinaciones respecto a los valores obtenidos con el glucómetro fueron menores al 4%, lo que indica el muy buen desempeño del biosensor. / The main objective of the present Thesis was the design and construction of an amperometric biosensor to determine glucose in fruit juices (using apple juice as a model), considering this type of bio-electrodes are relatively cheap, simple to develop, set up and run and characterized by a fast response. The used carbon paste electrode consisted in a Teflon cylinder with stainless steel electric contact. Carbon paste was a mixture of graphite in fine powder and liquid paraffin, to which the enzyme glucose oxidase (GOx) and ferrocene as mediator was added. Several operation conditions were studied such as reaction medium pH, working potential and enzymatic load in the carbon paste, being the optimal conditions selected phosphate buffer (pH 7) as reaction medium, a working potential of 0.16 V, and 10% enzymatic load. Enzymatic activity of both free enzyme and enzyme after the immobilization process was determined. Furthermore the kinetic of the enzyme in the electrode was studied, and the result shows that it follows a typical Michaelis-Menten kinetic, with k’m= 0.0195 M and imax= 35.5 μA. The calibration curve shown that the linear range of glucose concentration was in the range 0.1 mM to 4.48 mM, with a sensitivity of 0.61 μA/mM and a detection limit of 0.05 mM. These values are completely acceptable for this kind of biosensor. Sensor characteristics, including response time (<12 sec. in all cases), intermediate precision and repeatability were evaluated. Stability of the sensor under different storage conditions was also evaluated. Results were highly satisfactory and consistent, considering used materials and simplicity of construction. Interferences from electrochemically-active substances in apple juice, which may affect glucose signal, were carefully considered. The possible studied interfering substances were: ascorbic acid, sucrose, fructose, starch, malic acid and citric acid. Only the ascorbic acid was observed to be an interfering substance, which must be removed from juice previously to the determination of glucose with the biosensor. Two removal techniques for ascorbic acid were assayed: enzymatic removal and elimination by direct oxidation with air. Both techniques showed to be appropriate for ascorbic acid elimination. Finally, the determination of glucose in real samples was carried out, using two apple juices samples, a ready to drink commercial one, and a concentrated juice directly obtained from a factory. To validate the results obtained with the biosensor a digital glucometer was used. In all cases the errors in the determinations were lower than 4%, demonstrating the very good performance of the biosensor.

La calidad de la carne y en concreto la terneza, que es el parámetro más importante para el consumidor, puede verse afectada por numerosos factores, por lo que conseguir un mayor grado de homogeneidad en los productos, es una de las mayores preocupaciones de la industria cárnica. Esto requiere un estudio de las características de cada producto y de los procesos que afectan a la calidad y a la tenderización de la carne.Asturias es una región que se distingue por la producción de carne de calidad, amparada por la Indicación Geográfica Protegida (IGP) "Ternera Asturiana", que engloba distintos productos de las razas autóctonas "Asturiana de los Valles" (AV) y "Asturiana de la Montaña" (AM) y sus cruces. La raza AV presenta diferentes genotipos dependiendo de la presencia de una mutación en el gen de la miostatina que produce hipertrofia muscular, generando diferencias en los parámetros productivos y en la calidad de los distintos productos amparados por la IGP.La presente Tesis Doctoral tiene como objetivos estudiar la evolución post-mortem de parámetros indicativos de calidad en la carne de vacuno de machos añojos de las razas AV y AM, así como desarrollar herramientas analíticas que permitan una predicción "on-line" de la calidad de los productos.Como la terneza final depende del grado de alteración de la estructura muscular, se estudiaron los principales sistemas proteolíticos del músculo, encontrándose un papel relevante de las catepsinas y las calpaínas en el proceso de tenderización de la carne. Además, la evolución post-mortem de estos sistemas enzimáticos mostró paralelismo con las diferencias de dureza instrumental observadas, y con la evolución de los perfiles electroforéticos de las proteínas miofibrilares y sarcoplásmicas, siendo significativamente más rápidos todos estos procesos en la carne de los biotipos con presencia de la mutación en el gen de la miostatina (mh/mh y mh/+). Parece por tanto que la hipertrofia muscular adelanta en el tiempo el proceso de tenderización, probablemente debido a que promueve un metabolismo más glicolítico, que a su vez parece ir ligado a un agotamiento más temprano de los sistemas proteolíticos, de modo que estos procesos también terminan antes, ya que el aumento del tiempo de maduración reduce las diferencias entre genotipos.Otros parámetros de calidad de la carne tales como el pH, la capacidad de retención de agua, la composición química o el color mostraron diferencias entre los distintos biotipos estudiados, haciendo que la percepción de los principales atributos sensoriales permita distinguir dos tipos de productos. Por un lado, carne que muestra valores altos de aceptabilidad a tiempos de maduración intermedios (entre los 7 y los 14 días post-mortem), caracterizada por altas pérdidas de jugo, mayor luminosidad y menor engrasamiento intramuscular y que coincide con la carne de los biotipos con hipertrofia muscular (mh/mh y mh/+) de la raza AV, y por otro lado carne de los biotipos sin presencia de hipertrofia muscular (+/+) de las razas AV y AM y su cruce (AVxAM) que muestra mayor contenido graso, mayor nivel de pigmentos hemínicos y procesos de tenderización más lentos, requiriendo tiempos de maduración más largos para alcanzar su óptimo de maduración.También se analizó la evolución del perfil electroforético de la fracción miofibrilar y sarcoplásmica del músculo, con el fin de identificar cambios relacionados con el proceso de maduración post-mortem de la carne y poder determinar la presencia de biomarcadores de calidad. Se encontraron correlaciones significativas entre fragmentos miofibrilares de troponina T y troponina I con algunos enzimas metabólicos, como la creatina kinasa y la gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa, observándose que dichos cambios ocurren paralelos a la actividad de las micro-calpaínas y se correlacionan significativamente con la dureza instrumental. La determinación de estos biomarcadores parece servir para indicar el estadio de maduración e incluso permitir clasificar los productos según la tasa de tenderización. Debido a las desventajas (complejidad, alto coste.) de los métodos analíticos precisos para determinar los parámetros de calidad indicados, se hace necesario desarrollar herramientas que permitan un análisis rápido y fiable de la calidad de la carne, así como la caracterización "on-line" de los productos. Por ese motivo, se analizó la capacidad de la espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIRS) para la predicción de parámetros de calidad en los productos, tales como la composición química y el perfil de ácidos grasos en la carne, consiguiéndose predicciones adecuadas para la determinación del contenido en humedad, grasa, proteína, mioglobina y la proporción de ácidos grasos saturados, ramificados y monoinsaturados. Por todo ello se propone este método como herramienta fácil y rápida para determinar la calidad de los productos en la industria.Por último, a partir de la información obtenida y como línea de investigación a desarrollar en el futuro, se proponen nuevas estrategias para la comprensión del proceso de conversión del músculo en carne, a través del estudio de los procesos de muerte celular que tienen lugar en las primeras horas tras el sacrificio del animal (período pre-rigor) y cuyos mecanismos biológicos pueden tener gran influencia sobre la evolución de la tenderización de la carne y sobre la calidad final del producto, pudiendo proporcionar marcadores tempranos de calidad.

En la presente investigación, se propone la implementación de Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) y Procedimientos Operativos Estandarizados de Saneamiento (POES) para dar inicio a la gestión de la inocuidad de las legumbres. En este sentido, se diagnosticó la situación actual de la empresa en relación con la inocuidad, determinando que, el producto es potencialmente no inocuo, pues, existe un incumplimiento del 83% de los ítems evaluados con la ficha de inspección de SENASA para establecimientos de procesamiento primario. Además, se identificaron peligros de importancia mayor como el mobiliario de madera, la presencia potencial de microorganismos patógenos, la presencia de aves, insectos y roedores y, la falta de higienización de la maquinaria, mobiliario y equipos. Por lo cual, se elaboraron los manuales de BPM y POES, el plan interno de rastreabilidad y se plantearon mejoras, tales como, la adquisición de sacos de polipropileno para el envasado, mobiliario de acero inoxidable, equipos para un correcto lavado y desinfección de manos, indumentaria, cosedora manual de sacos, entre otros. Dado que, se requiere de supervisión para la ejecución de los procedimientos, se propuso la asignación de un responsable del control de calidad. A partir de la propuesta se estimó un cumplimiento del 79% de las condiciones sanitarias del establecimiento y una disminución de la importancia de los peligros al nivel insignificante. Finalmente, por cada sol invertido en la propuesta se estimó un beneficio del 19%; además, el valor actual neto de S/ 420 155,29 demuestra la rentabilidad del proyecto.

Dada la importancia del aceite de girasol en el comercio nacional e internacional, surge la necesidad de realizar investigaciones para incentivar la incorporación de alternativas tecnológicas “amigables” con el medio ambiente que logren reducir las pérdidas y perfeccionar el procesamiento. El uso de enzimas en el proceso de extracción acuosa o la utilización de enzimas como tratamiento previo a la extracción alcohólica, pueden estar consideradas dentro de las “tecnologías limpias” y puede dar como resultado una mejor calidad de los productos, un aumento en la competitividad frente a otros aceites en crecimiento y una mejora de la rentabilidad, debido a que se podría eliminar algunas etapas del refinado. Dentro de este marco se planteó como objetivo general de la presente tesis estudiar el uso de enzimas en el proceso extractivo de aceite de collets de girasol, utilizando solventes no convencionales y la obtención de otros derivados a escala laboratorio, promoviendo el desarrollo de tecnologías alternativas. Dentro de los objetivos específicos se pueden identificar dos grandes áreas en el uso de enzimas, por un lado se plantea su uso en la extracción acuosa de aceite de collets de girasol, estudiando variables operativas a través de diseño de experimentos para optimizar dicha extracción y por otro lado, el uso de enzimas como pre-tratamiento para la posterior extracción de aceite de collets de girasol con alcoholes de cadenas cortas como etanol e isopropanol. En el Capítulo 1 se presenta el complejo oleaginoso argentino y la relevancia del girasol en el mercado interno y externo. Se describe su localización en Argentina y sus productos, detallando la composición química del aceite, los subproductos y sus aplicaciones. Además, se realiza una breve reseña sobre la extracción de aceite con proceso convencional y no convencional, como la extracción acuosa, extracción asistida por enzimas y extracción alcohólica. En el Capítulo 2 se especifican los materiales y las técnicas analíticas utilizadas en el trabajo de tesis. A su vez, se detalla la caracterización de la materia prima principal utilizada y la caracterización de su aceite. En el Capítulo 3 analiza la extracción acuosa y acuosaenzimática a través de un diseño de experimentos robusto para definir variables generales del proceso extractivo. El estudio se complementa con la optimización de la extracción acuosa-enzimática empleando un diseño de experimentos más amplio y detallado que incluye otras variables necesarias, su significancia y el efecto de las interacciones entre las mismas. En el Capítulo 4 se evalúa la extracción alcohólica con pretratamiento enzimático, utilizando como solventes alternativos etanol e isopropanol. Se analiza la eficiencia del proceso extractivo para ambos alcoholes y se compara con la extracción convencional con nhexano. Además se realiza una caracterización de los aceites obtenidos según su contenido de fosfolípidos y tocoferoles. Finalmente, en el Capítulo 5, se exponen las conclusiones generales y se proponen trabajos futuros continuando las líneas de investigación de esta tesis, en base a los conocimientos adquiridos. / Given the importance of sunflower oil in national and international trade, there is a need to research for the incorporation of eco-friendly technological alternatives that reduce losses and improve processing. Use of enzymes in the aqueous extraction process or the use of enzymes as pre-treatment to alcoholic extraction, can be considered within the "clean technologies" and can result in a better quality products, an increase competitiveness compared with other growing oils and improvement in profitability, due to the fact that some stages of refining could be eliminated. Within this framework, the overall objective of this thesis was aimed to study the use of enzymes in the extractive oil process of sunflower collets, using non-conventional solvents and obtaining other derivatives at a laboratory scale, promoting the development of alternative technologies. Among specific objectives, enzyme use in the aqueous extraction of oil from sunflower collets was considered, studying operational variables through the design of experiments to optimize performance and on the other hand, its use in the pre-treatment to oil extraction from sunflower collets with short-chain alcohols such as ethanol and isopropanol Chapter 1 presents the Argentine oilseed complex and the relevance of sunflower in the internal and external market. Its location in Argentina and its products are described, detailing the chemical composition of the oil, the by-products and their applications. In addition, a brief review is made on the conventional and non conventional oil extraction process, such as aqueous extraction, enzyme-assisted extraction and alcoholic extraction. Chapter 2 specifies the materials and analytical techniques used in the thesis work. At the same time, the characterization of the main raw material used and the characterization of its oil are detailed. In Chapter 3, it analyzes aqueous extraction and enzyme-aided aqueous extraction through a robust design of experiments to define general variables of the extractive process. The study is complemented with the optimization of the enzyme-aided aqueous extraction using a broader and more detailed design of experiments that includes other necessary variables, their significance and the effect of the interactions among them. In Chapter 4, alcohol extraction with enzymatic pretreatment is evaluated, using ethanol and isopropanol as alternative solvents. The efficiency of the extractive process for both alcohols is analyzed and compared with conventional extraction with nhexane. In addition, a characterization of the oils obtained according to their content of phospholipids and tocopherols is carried out. Finally, Chapter 5 presents overall conclusions and future studies are proposed continuing the research lines of this thesis, based on the knowledge acquired.

El género Chaenomeles presenta una especial atención como potencial especie a cultivar y desarrollar en los países del Norte de Europa debido al alto rendimiento en frutos, que a su vez son ricos en zumo, aromas y fibra dietética. La propagación de plantas, es caro y largo en el tiempo, por lo interesa, antes de empezar a hacerlo, estimar el potencial de esta nueva cosecha, comprobar que producirá beneficios. Para esto es necesario un conocimiento profundo de la especie, de su respuesta a factores como son la climatología y edafología, obtener datos de rendimientos, composición, etc.Por ello, entre los objetivos perseguidos con este trabajo están la caracterización físico-química y bioquímica completa del fruto y su zumo, y el estudio de su comportamiento durante el desarrollo fisiológico y durante el almacenamiento. También se busca el conocimiento del efecto de la zona de cultivo en la composición y evolución del fruto. / Chaenomeles genus shows a special attention as a potential fruit to be cultivated and developed in the Northern European countries. It´s due to its very high yield of fruits, which are, besides, very rich in juice, aromas and dietetic fibber. Plant propagation, is expensive and it takes a while, so it is very interesting to prove -before the investment- its potential and that it will make a profit. To get this it´s previously necessary to know deeply the specie, its results to a number of factors like the climate, the edafology, to know its composition.Because of this, the aims of this work are the whole physic-chemical characterization of the fruit, the study of the evolution of the fruit along its physiologycal development and along its storage. It´s also important to know the effect -over the composition and over the evolution of the fruit-, of the cultive area.

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis plantea distintas estrategias para el diseño de alimentos a partir del aprovechamiento del bagazo que se genera como subproducto en la industria de elaboración de zumos de frutos rojos. De este modo, se puede aportar un valor añadido al subproducto, al mismo tiempo que se desarrollan alimentos capaces de cubrir las necesidades y exigencias nutritivas que demanda el consumidor actual. Uno de los aspectos más interesantes que tiene el uso de estos subproductos, es su alto contenido en polifenoles y fibra, de gran importancia en la industria alimentaria por su efecto en las propiedades de los alimentos y sobre la salud. Se realizó un primer estudio para conocer el efecto de la sustitución de grasa en bizcochos por diferentes tipos de fibra: soluble, insoluble y una mezcla de ambas. En este trabajo se observó que las características texturales, estructurales y sensoriales se vieron afectadas con la incorporación de fibra, principalmente en el caso de la fibra insoluble. Por todo esto, se establecieron dos estrategias de mejora. Por una parte, se incorporaron diferentes impulsores químicos en combinación con bicarbonato (normal o encapsulado) en bizcochos formulados con bagazo y se caracterizaron desde un punto de vista físico químico, estructural y sensorial. Por otra parte, se estudió cómo afecta a la textura, estructura y a la digestibilidad in vitro del almidón la sustitución parcial de harina de trigo por harina extrusionada en magdalenas formuladas con bagazo. En ambos estudios se obtuvieron resultados satisfactorios en cuanto a la mejora de las propiedades del producto. Además de las estrategias de mejora en productos horneados, se decidió incorporar bagazo en matrices lácteas para desarrollar nuevas formulaciones de batidos. Se estudió el efecto de un tratamiento no térmico, las altas presiones hidrostáticas, sobre el contenido fenólico y la capacidad antioxidante de los batidos, y sobre la capacidad antimicrobiana de los fenoles presentes en el bagazo. Se observó que la mayor retención de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante con la mínima supervivencia microbiológica se obtuvo para las presiones y tiempos más altos (500 MPa durante 10 min) en los batidos con las concentraciones más altas de bagazo estudiadas (10%). Por último, se llevó a cabo un estudio con sistemas modelo para conocer las interacciones que tienen los polifenoles, cuando forman parte del bagazo o cuando se encuentran en forma de extracto, con los principales macronutrientes de los alimentos y sus efectos sobre la bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos tras la digestión in vitro. La bioaccesibilidad de los polifenoles cuando se incorporaron en los sistemas modelo en forma de bagazo aumentó en comparación con cuando se adicionaron como extracto. Por otro lado, los sistemas modelo formulados con bagazo y un solo nutriente, presentaron una mayor bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos que cuando se encontraron todos los nutrientes en el sistema modelo. / [CAT] La present tesi planteja diferents estratègies per al disseny d'aliments a partir de l'aprofitament del bagàs que es genera com a subproducte en la indústria d'elaboració de sucs de fruits rojos. D'aquesta manera, es pot aportar un valor afegit al subproducte, al mateix temps que es desenvolupen aliments capaços de cobrir les necessitats i exigències nutritives que demanda el consumidor actual. Un dels aspectes més interessants que té l'ús d'aquests subproductes, és el seu alt contingut en polifenols i fibra, de gran importància en la indústria alimentària pel seu efecte en les propietats dels aliments i sobre la salut. Es va realitzar un primer estudi per a conéixer l'efecte de la substitució de greix en bescuits per diferents tipus de fibra: soluble, insoluble i una mescla d'ambdues. En aquest treball es va observar que les característiques texturals, estructurals i sensorials es van veure afectades amb la incorporació de fibra, principalment en el cas de la fibra insoluble. Per tot això, es van establir dues estratègies de millora. D'una banda, es van incorporar diferents impulsors químics en combinació amb bicarbonat (normal o encapsulat) en bescuits formulats amb bagàs i es van caracteritzar des d'un punt de vista físic químic, estructural i sensorial. D'altra banda, es va estudiar com afecta a la textura, estructura i a la digestibilitat in vitro del midó la substitució parcial de farina de blat per farina extrusionada en magdalenes formulades amb bagàs. En tots dos estudis es van obtindre resultats satisfactoris quant a la millora de les propietats del producte. A més de les estratègies de millora en productes enfornats, es va decidir incorporar bagàs en matrius làcties per a desenvolupar noves formulacions de batuts. Es va estudiar l'efecte d'un tractament no tèrmic, les altes pressions hidroestàtiques, sobre el contingut fenòlic i la capacitat antioxidant dels batuts, i sobre la capacitat antimicrobiana dels fenols presents en el bagàs. Es va observar que la major retenció de compostos fenòlics i capacitat antioxidant amb la mínima supervivència microbiològica es va obtindre per a les pressions i temps més alts (500 MPa durant 10 min) en els batuts amb les concentracions més altes de bagàs estudiades (10%). Finalment, es va dur a terme un estudi amb sistemes model per a conéixer les interaccions que tenen els polifenols, quan formen part del bagàs o quan es troben en forma d'extracte, amb els principals macronutrients dels aliments i els seus efectes sobre la bioaccessibilitat dels compostos fenòlics després de la digestió in vitro. La bioaccessibilitat dels polifenols quan es van incorporar en els sistemes model en forma de bagàs va augmentar en comparació amb quan es van addicionar com a extracte. D'altra banda, els sistemes model formulats amb bagàs i un sol nutrient, van presentar una major bioaccessibilitat dels compostos fenòlics que quan es van trobar tots els nutrients en el sistema model. / [EN] This thesis proposes different strategies for the design of foods based on the use of pomace generated as a by-product in the berry juice processing industry. In this way, it is possible to add value to the by-product while developing foods capable of meeting the needs and nutritional requirements demanded by today's consumers. One of the most interesting aspects of the use of these by-products is their high content of polyphenols and fiber, of great importance in the food industry due to their effect on food properties and health. A first study was carried out to determine the effect of replacing fat in sponge cakes with different types of fiber: soluble, insoluble and a mixture of both. In this work it was observed that the textural, structural and sensory characteristics were affected by the incorporation of fiber, mainly in the case of insoluble fiber. For all these reasons, two improvement strategies were determined. On the one hand, different chemical leavenings agents were incorporated in combination with bicarbonate (normal or encapsulated) in sponge cakes formulated with pomace and characterized from a physical-chemical, structural and sensory point of view. On the other hand, it was studied how the partial substitution of wheat flour by extruded flour in pomace-formulated muffins affects texture, structure and in vitro starch digestibility. In both studies satisfactory results were obtained in terms of improved product properties. In addition to the improvement strategies in baked products, it was decided to incorporate pomace in dairy matrices to develop new milkshake formulations. The effect of a non-thermal treatment, such as high hydrostatic pressures, on the phenolic content and antioxidant capacity of the milkshakes, and on the antimicrobial capacity of the phenols present in pomace was studied. It was observed that the highest retention of phenolic compounds and antioxidant capacity with the lowest microbiological survival was obtained for the highest pressures and times (500 MPa for 10 min) in the milkshakes with the highest pomace concentrations studied (10%). Finally, a study was carried out with model systems to learn about the interactions that polyphenols have when they are part of the pomace or when they are in extract form, with the main macronutrients of food and their effects on the bioaccessibility of phenolic compounds after in vitro digestion. The bioaccessibility of polyphenols increased when it is incorporated into the model systems as pomace compared to when it is added as extract. On the other hand, model systems formulated with pomace and a single nutrient presented higher bioaccessibility of phenolic compounds than when all nutrients were found in the model system. / The authors are grateful to Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-Spain) for financial support through the BERRYPOM. Adding value to processing waste: innovative ways to incorporate fibers from berry pomace in baked and extruded cereal-based foods project included in the ERA-NET-SUSFOOD program, to Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities through project AGL2017-86840-C2-2-R, and to FEDER funds from EU. / Díez Sánchez, E. (2021). Aprovechamiento de subproductos de zumos de frutos rojos para el diseño de alimentos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172372 / TESIS / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis tiene como objetivo ofrecer estrategias que permitan incrementar la rentabilidad del cultivo de caqui "Rojo Brillante" mediante la valorización de los excedentes y destríos generados en los almacenes. La tesis aborda como objetivos principales la obtención de productos e ingredientes deshidratados con alto contenido en compuestos bioactivos y la evaluación de la digestibilidad in vitro de los mismos. La primera estrategia consistió en obtener caquis semisecos mediante secado "natural" evaluando la necesidad de aplicar un tratamiento previo de desastringencia. El tratamiento de secado en los caquis astringentes disminuyó significativamente el contenido en taninos solubles responsables de la astringencia de la fruta, alcanzando valores similares a los presentes en el caqui no astringente. Además, se observó que, el color de la pulpa permaneció con un tono anaranjado y poco pardeado cuando se partió de caqui astringente, por lo que no sería recomendable la aplicación de un tratamiento previo de desastringencia. Una segunda estrategia se centró en la liofilización para obtener snacks de caqui de alta calidad, al ser éste un tratamiento que permite obtener productos o ingredientes con alto valor añadido. Se establecieron las condiciones óptimas de procesado y almacenamiento mediante la obtención de los valores de humedad y actividad del agua críticos que garantizasen el estado vítreo de la matriz, evitando un aumento en la tasa de reacciones de deterioro, cambios de textura y color, y la pérdida de los compuestos bioactivos de la fruta. Como última estrategia se utilizó el tratamiento de secado por aire caliente en caqui astringente y no astringente, en distintos estados de madurez, para obtener snacks de caqui. Los snacks desarrollados presentaron un tono más anaranjado, en comparación con la fruta fresca, y menor contenido en taninos solubles. Se observó una alta correlación entre el nivel de astringencia percibido por los consumidores y la disminución del contenido en taninos solubles. Los snacks obtenidos a partir de caqui astringente en etapas de madurez avanzadas fueron igualmente aceptados por los consumidores que los obtenidos a partir de caqui no astringente. Seguidamente se estudió el efecto del secado con aire caliente y del estado de madurez sobre la fracción de carotenoides mediante diferentes técnicas cuantitativas y cualitativas como la fotoluminiscencia. El secado no afectó al contenido en carotenoides, pero disminuyó la capacidad antioxidante de los snacks. La fotoluminiscencia evidenció la isomerización de carotenoides y la formación de productos de degradación térmica, por lo que ambos hechos podrían explicar la pérdida de capacidad antioxidante en el caqui sometido a tratamientos de secado por aire caliente. Por último, se llevaron a cabo estudios de digestión in vitro. La recuperación de taninos solubles en la fase del intestino delgado fue mayor en los snacks obtenidos mediante secado por aire caliente que en la fruta fresca y en los snacks liofilizados. Los snacks obtenidos a partir de caqui no astringente presentaron un índice de recuperación de taninos solubles mayor que los obtenidos a partir de caqui astringente. Los taninos insolubles llegaron intactos a la fracción no absorbida, por lo que podrían llegar al colon y ejercer su potencial antioxidante. / [CA] La present tesi té com a objectiu oferir estratègies que permeten incrementar la rendibilitat del cultiu de caqui "Roig Brillant" mitjançant la valorització dels excedents i destriaments generats en els magatzems. La tesi aborda com a objectius principals l'obtenció de productes i ingredients deshidratats amb alt contingut en compostos bioactius i l'avaluació de la digestibilitat in vitro d'aquests. La primera estratègia va consistir a obtindre caquis semisecs mitjançant assecat "natural" avaluant la necessitat d'aplicar un tractament previ de desastringència. El tractament d'assecat en els caquis astringents va disminuir significativament el contingut en tanins solubles responsables de la astringència de la fruita, aconseguint valors similars als presents en el caqui no astringent. A més, es va observar que, el color de la polpa va romandre amb un to ataronjat i poc marró quan es va partir de caqui astringent, per la qual cosa no seria recomanable l'aplicació d'un tractament previ de desastringència. Una segona estratègia es va centrar en la liofilització per a obtindre snacks de caqui d'alta qualitat, en ser aquest un tractament que permet obtindre productes o ingredients amb alt valor afegit. Es van establir les condicions òptimes de processament i emmagatzematge mitjançant l'obtenció dels valors d'humitat i activitat de l'aigua crítics que garantiren l'estat vitri de la matriu, evitant un augment en la taxa de reaccions de deterioració, canvis de textura i color, i la pèrdua dels compostos bioactius de la fruita. Com a última estratègia es va utilitzar el tractament d'assecat per aire calent en caqui astringent i no astringent, en diferents estats de maduresa, per a obtindre snacks de caqui. Els snacks desenvolupats van presentar un to més ataronjat, en comparació amb la fruita fresca, i menor contingut en tanins solubles. Es va observar una alta correlació entre el nivell de astringència percebut pels consumidors i la disminució del contingut en tanins solubles. Els snacks obtinguts a partir de caqui astringent en etapes de maduresa avançades van ser igualment acceptats pels consumidors que els obtinguts a partir de caqui no astringent. Seguidament es va estudiar l'efecte de l'assecat amb aire calent i de l'estat de maduresa sobre la fracció de carotenoids mitjançant diferents tècniques quantitatives i qualitatives com la fotoluminiscència. L'assecat no va afectar el contingut en carotenoids, però va disminuir la capacitat antioxidant dels snacks. La fotoluminiscència va evidenciar la isomerització de carotenoids i la formació de productes de degradació tèrmica, per la qual cosa tots dos fets podrien explicar la pèrdua de capacitat antioxidant en el caqui sotmés a tractaments d'assecat per aire calent. Finalment, es van dur a terme estudis de digestió in vitro. La recuperació de tanins solubles en la fase de l'intestí prim va ser major en els snacks obtinguts mitjançant assecat per aire calent que en la fruita fresca i en els snacks liofilitzats. Els snacks obtinguts a partir de caqui no astringent van presentar un índex de recuperació de tanins solubles major que els obtinguts a partir de caqui astringent. Els tanins insolubles van arribar intactes a la fracció no absorbida, per la qual cosa podrien arribar al còlon i exercir el seu potencial antioxidant. / [EN] This thesis proposes different strategies to increase the profitability of "Rojo Brillante" persimmon by valuing the surpluses and discarded fruit generated in the warehouses. This thesis addresses the development of dehydrated products and ingredients with a high content of bioactive compounds and the evaluation of their in vitro digestibility. The first strategy was to obtain semidry persimmons by "natural" drying, evaluating the need to apply a previous desastringency treatment. The drying treatment in the astringent persimmons significantly decreased the soluble tannin content responsible for the astringency of the fruit, reaching values similar to those present in the non-astringent persimmon. In addition, the color of the pulp remained with an orange hue angle and moderate browning, when astringent persimmon was used, thus the application of a previous desastringency treatment would not be recommended. A second strategy focused on freeze-drying to obtain high-quality persimmon snacks, as a treatment that allows obtaining products or ingredients with high added value. Optimum processing and storage conditions were established by obtaining the critical water content and water activity values that would guarantee the glassy state, avoiding an increase in the rate of deterioration reactions, changes in texture and color, and the loss of bioactive compounds in the fruit. As a last strategy, the hot air-drying treatment was used in astringent and non-astringent persimmon, in different ripening stages, to obtain persimmon snacks. The snacks had a more orange hue angle, compared to fresh fruit, and lower soluble tannin content. A high correlation was observed between the level of astringency perceived by consumers and the decrease in soluble tannin content. Snacks obtained from astringent persimmon in advanced ripening stages were equally accepted by consumers as non-astringent ones. Then, the effect of hot air drying and the ripening stage on the carotenoid fraction was studied using different quantitative and qualitative techniques such as photoluminescence. Hot air-drying did not affect the carotenoid content but decreased the antioxidant capacity of the snacks. The photoluminescence evidenced the isomerization of carotenoids and the formation of thermal degradation products. Both facts could explain the loss of antioxidant capacity in persimmon subjected to hot air-drying treatments. Lastly, in vitro digestion studies were carried out. The recovery of soluble tannins in the small intestine phase was higher in the snacks obtained by hot air drying than in the fresh fruit and the freeze-dried snacks. The snacks obtained from non-astringent persimmon had a higher recovery index of soluble tannin than those obtained from astringent persimmon. The insoluble tannins reached the unabsorbed fraction intact, so that they could reach the colon and exert their potential antioxidant capacity. / The authors thank the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades for the financial support given throughout Project RTA2017-00045-C02-02 / Martínez González, C. (2021). Tratamientos de secado para la obtención de ingredientes de alto valor nutritivo a partir del destrío postcosecha de caqui [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180348 / TESIS / Compendio