A pesar de los beneficios a corto plazo que se obtienen al utilizar insecticidas sintéticos convencionales para el control de plagas agrícolas, su uso continuo puede generar varios problemas a largo plazo (contaminación ambiental, eliminación de entomofauna benéfica, selección de individuos resistentes y daños a la salud humana). Esta situación lleva a una búsqueda permanente de métodos alternativos de control. En la presente Tesis se analizó la resistencia de cultivares de Medicago sativa L., la actividad insecticida, el efecto sobre la reproducción y la actividad repelente de los aceites esenciales de Eucalyptus globulus Labill. y de Mentha x piperita L. en adultos de Acyrthosiphon pisum H., Aphis craccivora K. y Therioaphis trifolii M. (Hemiptera: Aphididae). En 23 cultivares de M. sativa se evaluaron la resistencia por antixenosis y por antibiosis y la tolerancia. Los cultivares ACA 605, Brava y CW 194 resultaron antixénoticos. Los cultivares CW 194, CW 1010, EBC 90, Pampa Flor, Sirosal y Venus, poseen resistencia por antibiosis. Finalmente, Carmina, CW 194, CW 830 y SPS 6550 fueron altamente tolerantes al ataque de estos áfidos. La actividad insecticida de los aceites esenciales de E. globulus y de M. x piperita se evaluó a través de ensayos de inmersión propuestos por la FAO y por exposición a hojas tratadas. Los aceites esenciales de E. globulus y de M. x piperita producen toxicidad por inmersión y por contacto. El efecto subletal de los aceites esenciales fue evaluado utilizando el método de inmersión de hoja. Ambos aceites disminuyeron la progenie en las tres especies de áfidos evaluadas. Por otra parte, el efecto repelente se analizó mediante una prueba de elección foliar. Ambos aceites produjeron un efecto repelente en adultos de A. pisum, A. craccivora y T. trifolii. En consecuencia, los cultivares resistentes y los aceites esenciales de E. globulus y de M. x piperita tienen una potencial aplicación como herramientas dentro del manejo integrado de plagas. / Although the use of synthetic insecticides is really advantageous for the control of agricultural pests at short periods, their continuous use can generate several longterm problems (environmental contamination, elimination of beneficial entomofauna, generation of resistance and damage to human health). This situation leads to a permanent search for alternative methods of control. In this thesis were assessed the resistance of cultivars of Medicago sativa L., the insecticidal activity, the effect on the reproduction and the repellent activity of essential oils of Eucalyptus globulus Labill. and Mentha x piperita L. on adults of Acyrthosiphon pisum H., Aphis craccivora K. and Therioaphis trifolii M. (Hemiptera: Aphididae). Twenty-three cultivars of M. sativa were evaluated for their antixenosis and antibiosis resistance and tolerance. Cultivars ACA 605, Brava and CW 194 were antixenotic. Cultivars CW 194, CW 1010, EBC 90, Pampa Flor, Sirosal and Venus, had resistance by antibiosis. Finally, Carmina, CW 194, CW 830 and SPS 6550 were highly tolerant to the attack of these aphids. The insecticidal activity of both essential oils was evaluated through two methods: toxicity by inmersion using the FAO dip test protocol and exposition to a pretreated leaf. Essential oils of E. globulus and M. x piperita produced toxicity by inmersion and by contact. The sublethal effect of essential oils on reproduction was evaluated using the leaf-dipping method. Both essential oils decreased progeny production of all the three aphid species evaluated. On the other hand, the repellent effect was analyzed by foliar choice test. Both oils produced a repellent effect on adults of A. pisum, A. craccivora and T. trifolii. Therefore, M. sativa resistance cultivars and essential oils of E. globulus and M. x piperita have potential applications for integrated management of this pest.

[EN] The application of microcapsules has been spread in recent years in many different sectors such as food, medical, cosmetic and textile due to the benefits that these systems have, with respect to the use of the unencapsulated active compounds. The microcapsules get a progressive and effective release of highly volatile to ensure their functionality over time molecules. Essential oils are volatile liquid fractions biosynthesized by plants that have very interesting properties, such as antimicrobial, insecticide or pesticide capacity. To take advantage of these properties of oils for use in agriculture, the microencapsulation has been studied by different techniques: spray drying, interfacial polymerization and co-extrusion/gelling, because each technique allows the use of a membrane material, and different operating conditions which result in microcapsules with very different properties. The microcapsules developed were characterized by using different techniques. Thermal analysis using Differential Scanning Calorimetry (DSC) has provided useful information about the thermal stability of the starting materials to select conditions most suitable microencapsulation process, and to determine the thermal stability of the microcapsules obtained. By using electron microscopy (SEM) state and morphology of the microcapsules were determined. Meanwhile, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) has corroborated the presence of essential oils inside the microcapsules, such as the antimicrobial trial performed. Parallel to the development of the microcapsules, obtaining a biodegradable textile substrate to serve as a vehicle for applying microcapsules has been studied. The textile substrate consisted of a nonwoven fabric made from hemp pruning waste with a high capacity for disintegration, which can be encompassed in the field of bio blankets application in agriculture. Microcapsules have been applied on the nonwoven fabric by applying a binder; in this case, the use of two completely biodegradable natural polymers was studied, given the final application substrate. Nonwoven fabrics have been characterized by different techniques, among them; the antimicrobial activity and resistance to weathering under real conditions were evaluated. With the development of this research it is intended to harness the potential provided by microencapsulation, in order to functionalize a product providing it with greater added value while maintaining the concept of sustainability. / [ES] La aplicación de las microcápsulas se ha extendido en los últimos años en diversos sectores tan diferentes como el alimentario, médico, cosmético o textil por los beneficios que estos sistemas presentan, con respecto al empleo de los compuestos activos sin encapsular. Las microcápsulas consiguen una liberación progresiva y eficaz de moléculas altamente volátiles para garantizar su funcionalidad en el tiempo. Los aceites esenciales son fracciones liquidas volátiles biosintetizadas por las plantas que presentan propiedades muy interesantes, como su capacidad antimicrobiana, insecticida o pesticida. Con el fin de aprovechar estas propiedades de los aceites para su aplicación en agricultura, se ha estudiado su microencapsulación mediante diferentes técnicas: secado por atomización, polimerización interfacial y co-extrusión/gelificación, pues cada una de ellas permite el empleo de unos materiales membrana, y condiciones de operación diferentes que dan lugar a microcápsulas con propiedades muy diversas. Las microcápsulas desarrolladas han sido caracterizadas mediante diferentes técnicas. El análisis térmico realizado mediante análisis de calorimetría diferencial (DSC) ha proporcionado información útil sobre la estabilidad térmica de los materiales de partida para seleccionar las condiciones del proceso de microencapsulación más adecuadas, así como determinar la estabilidad térmica de las microcápsulas obtenidas. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) se ha determinado el estado y morfología de las microcápsulas. Por su parte, la espectroscopia de infrarrojos (FTIR) ha permitido corroborar la presencia de los aceites esenciales en el interior de las microcápsulas, al igual que el ensayo antimicrobiano realizado. En paralelo al desarrollo de las microcápsulas, se ha estudiado la obtención de un sustrato textil biodegradable que sirva de vehículo para aplicar las microcápsulas. El sustrato textil ha consistido en un tejido no tejido, elaborado a partir de residuos de poda del cáñamo, con una elevada capacidad de desintegración, que puede englobarse en el campo de las bio-mantas de aplicación en agricultura. Las microcápsulas han sido aplicadas sobre el tejido no tejido mediante la aplicación de un ligante, en este caso se ha estudiado el uso de dos polímeros naturales completamente biodegradables, dada la aplicación final del sustrato. Los tejidos no tejidos han sido caracterizados mediante diferentes técnicas, entre ellas, se ha evaluado la capacidad antimicrobiana y, la resistencia a la intemperie en condiciones reales. Con el desarrollo de esta investigación se pretende aprovechar las posibilidades que la microencapsulación ofrece, con el fin de funcionalizar un producto dotándolo de un mayor valor añadido manteniendo el concepto de sostenibilidad. / [CA] L' aplicació de microcàpsules s'ha estès al llarg dels últims anys a sectors industrials tan diferents com l'alimentari, cosmètic, mèdic o tèxtil, a causa dels beneficis que aquests sistemes presenten, respecte a l'ús dels compostos actius sense microencapsular. Les microcàpsules aconseguixen una alliberació eficaç i gradual de molècules molt volàtils que garantix la seua funcionalitat al llarg del temps. Els olis essencials són fraccions líquides volàtils biosintetitzades per les plantes que tenen propietats molt interessants, com antimicrobianes, insecticides o pesticides. Amb la finalitat d'aprofitar aquestes propietats dels olis per a la seua aplicació en agricultura, s'ha estudiat la seua microencapsulació mitjançant diferents tecnologies: assecament per polvorització, polimerització interfacial i co-extrusió/gelificació, ja que cadascuna d'elles permet l'ús d'uns materials membrana, així como d'unes condicions d'encapsulació diferents que donen lloc a microcàpsules amb propietats molt concretes. Les microcàpsules desenvolupades han sigut caracteritzades mitjançant diferents tècniques. L'anàlisi tèrmic realitzat per calorimetria diferencial (DSC) ha permès obtindre informació útil sobre l'estabilitat tèrmica dels materials per tal de seleccionar les condicions de procés per a la microencapsulació més optimes. Mitjançant la microscòpia electrònica de barreig (SEM) s'ha obtés informació de l'estat i morfologia de les microcàpsules. D'altra banda, l'Espectroscòpia Infraroja per Transformada de Fourier (FTIR) corroborà la presència dels olis a l'interior de les microcàpsules, així com també ho feu l'assaig antimicrobià. Paral·lelament al desenvolupament de les microcàpsules s'ha estudiat l'obtenció d'un substrat tèxtil biodegradable, per utilitzar-lo com a vehicle per aplicar les microcàpsules. Aquest substrat tèxtil ha estat format per un teixit no teixit obtés a partir de residus de les plantes de cànem, amb gran capacitat de desintegració, el qual pot classificar-se dintre de les conegudes com a bio mantes d'aplicació en agricultura. Les microcàpsules s'han aplicat sobre el teixit no teixit mitjançant l'aplicació d'un lligam, en aquest cas s'ha estudiat l'ús de dos polímers naturals completament biodegradables, donada l'aplicació final. Els teixits no teixits han estat caracteritzats per diferent assajos, entre ells, l'evolució de la capacitat antimicrobiana i la resistència en condicions reals. Amb el desenvolupament d'aquesta investigació es pretén aprofitar les possibilitat que ofereix la microencapsulació, amb la finalitat d'obtindre un producte de valor agregat mantenint la sostenibilitat. / Ferrándiz García, M. (2015). Encapsulación de aceites esenciales funcionales para su aplicación en agricultura [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58990

[EN] SUMMARY Citrus fruit production in Argentina is one of the activities of fundamental importance in the national and regional economy. It supplies the internal and the foreign market with fresh and processed fruits. The use of agrochemicals during production in the field and packaging, for the control and treatment of diseases of citrus, involves residues in treated fruits. It is essential to monitor pesticide levels remaining in fruits, for both fresh consumption and for use as raw material in the processing industry. At present, citrus fruit exports have considerably increased. As a result, the demands on tolerance levels for pesticide residues have also been increasing, so is of special relevance the availability of analytical techniques able to assess levels of pesticides at trace levels. The overall objective of this study was to establish the correlation between the initial levels of agrochemicals in oranges reaching the processing industry of essential oils and the levels found in the finished product (essential oils dewaxed). For this, another general objective was established that was to validate analytical methodologies to determine chlorpyrifos, carbendazim, prochloraz and thiabendazole by gas chromatography and liquid chromatography, coupled with mass spectrometry, in different citrus matrices (orange and orange essential oil dewaxing). In whole fruit, the gas chromatography technique with mass spectrometric detector type simple quadrupole (GC-MS), was used for quantification of chlorpyrifos and prochloraz, while for carbendazim and thiabendazole quantification, liquid chromatography/tandem mass spectrometry detection (triple quadrupole) (LC-MS/MS) was used. For essential oils LC-MS/MS was used for determining prochloraz, carbendazim and thiabendazole, and gas chromatography/tandem mass spectrometry detection (triple quadrupole) (GC-MS/MS) for quantification of chlorpyrifos. The extraction techniques employed were solvent extraction and dispersive solid phase extraction. To check the matrix effect, blank samples of oranges from organic production and essential oils made from them were used. For each method linearity, accuracy, precision, limit of detection and limit of quantification were assessed. All methods evaluated were linear in the range of concentrations studied in the different matrices. The parameters of precision and accuracy in all cases showed values within the range established for accurate and precise methods. The limits of detection and quantification obtained were adequate, taking into account the maximum residue limits (MRLs) established in Argentina and European legislation, for oranges. The residues evaluated in orange samples, which reach the industry exhibited values below MRLs established in Argentina and the European Union. For all the pesticides evaluated, a correlation between the levels in the fruit and residual values obtained in essential oils, could be established. The development and validation of analytical methods of these four pesticides, in oranges and essential oils dewaxed, can provide a valuable tool for the industrial sector, with which to determine accurately and precise levels of pesticides in the products they buy, produce and/or market. This will help to improve the quality control processes, allowing the operator to select only raw materials that meet the criteria required by the legislation on residues, as well as to establish appropriate marketing strategies, taking into account the differences in MRLs that exist in the different markets. / [ES] En Argentina la producción citrícola constituye una de las actividades de fundamental importancia en la economía nacional y regional. Abastece al mercado interno y al mercado exterior con frutas frescas y productos industrializados. El empleo de agroquímicos durante la producción en campo y en empaque, para el control y tratamiento de enfermedades de los cítricos, conlleva que queden residuos en los frutos tratados. Es esencial controlar los niveles de plaguicidas que quedan en los frutos, tanto para el consumo en fresco, como para su empleo como materia prima en la industria de procesado. En la actualidad, las exportaciones de cítricos se han incrementado considerablemente. Con ello, las exigencias respecto a los niveles de tolerancia de residuos de plaguicidas también han ido en aumento, por lo que cobra especial relevancia disponer de técnicas analíticas capaces de evaluar niveles de plaguicidas a concentraciones traza. El objetivo general de este trabajo fue establecer la correlación entre los niveles iniciales de agroquímicos en naranjas que llegan a la industria de elaboración de aceites esenciales y los niveles hallados en el producto terminado (aceites esenciales descerados). Para ello, se estableció otro objetivo general que fue validar metodologías analíticas para la determinación de clorpirifos, carbendazim, procloraz y tiabendazol por cromatografía de gases y cromatografía líquida, acopladas a espectrometría de masas, en diferentes matrices cítricas (naranjas y aceite esencial descerado de naranja). En fruta entera se empleó la técnica de cromatografía de gases con detector de espectrometría de masas tipo simple cuadrupolo (GC-MS) para la cuantificación de clorpirifos y procloraz, mientras que para la cuantificación de carbendazim y tiabendazol se utilizó la técnica de cromatografía líquida con doble detector de masas triple cuadrupolo (LC-MS/MS). Para aceites esenciales se utilizó la técnica LC-MS/MS para la determinación de procloraz, carbendazim y tiabendazol, y la cromatografía de gases con doble detector de masas triple cuadrupolo (GC-MS/MS) para la cuantificación de clorpirifos. Las técnicas de extracción de los analitos empleadas fueron la extracción con disolventes y la extracción en fase sólida dispersiva. Para comprobar el efecto matriz, se emplearon blancos de muestras de naranjas de producción orgánica y aceites esenciales obtenidos a partir de ellas. Para cada uno de los métodos se evaluó la linealidad, exactitud, precisión, límite de detección y límite de cuantificación. Todos los métodos evaluados fueron lineales en el rango de concentraciones estudiadas en las distintas matrices. Los parámetros de precisión y exactitud, en todos los casos presentaron valores dentro del rango establecido para métodos exactos y precisos. Los límites de detección y cuantificación obtenidos fueron adecuados, teniendo en cuenta los límites máximos de residuos (LMRs) establecidos en la legislación argentina y europea, para naranjas. Los residuos evaluados en las muestras de naranja que llegan a la industria presentaron valores inferiores a los LMRs establecidos en Argentina y en la Unión Europea. Para todos los plaguicidas evaluados se pudo establecer una correlación entre los niveles presentes en la fruta y los valores residuales obtenidos en los aceites esenciales. El desarrollo y validación de los métodos de análisis de estos 4 plaguicidas, en naranjas y aceites esenciales descerados, permite ofrecer una valiosa herramienta al sector industrial, con la que determinar de forma exacta y precisa los niveles de plaguicidas de los productos que adquieren, elaboran y/o comercializan. Esto ayudará a la mejora de los procesos de control de calidad, permitiendo seleccionar solo materias primas que cumplan con los criterios exigidos por la legislación en materia de residuos, a la vez que establecer estrategias apropiadas de comercialización, teniendo en cuenta / [CA] RESUM La producció citrícola en Argentina constituïx una de les activitats de fonamental importància en l'economia nacional i regional. Abastix al mercat intern i al mercat exterior amb fruites fresques i productes industrialitzats. L'ús d'agroquímics durant la producció en camp i en embalatge per tal de controlar i tractar les malalties dels cítrics té com a conseqüència la permanència de residus en els fruits tractats. És essencial controlar els nivells de plaguicides que queden tant en els fruits com en aquells destinats a ser matèria primera per a la indústria del processat. En l'actualitat, les exportacions de cítrics s'han incrementat considerablement. Amb això, les exigències respecte als nivells de tolerància de residus de plaguicides també han augmentant. D'esta manera cobra especial rellevància disposar de tècniques analítiques capaces d'avaluar nivells de plaguicides a concentracions traça. L'objectiu general d'este treball va ser establir la correlació entre els nivells inicials d'agroquímics en taronja que arriba a la indústria d'elaboració d'olis essencials i els nivells trobats en el producte acabat (olis essencials descerats). Per a això, es va establir un altre objectiu general: validar metodologies analítiques per a la determinació de clorpirifos, carbendazim, procloraz i tiabendazol per cromatografia de gasos i cromatografia líquida, acoblades a espectrometria de masses en diferents matrius cítriques (taronges i oli essencial descerat de taronja). En fruita sencera es va emprar la tècnica de cromatografia de gasos amb detector d'espectrometria de masses tipus simple cuadrupolo (GC-MS) per a la quantificació de clorpirifos i procloraz, mentre que per a la quantificació de carbendazim i tiabendazol es va utilitzar la tècnica de cromatografia líquida amb doble detector de masses triple cuadrupolo (LC-MS/MS) . Per a olis essencials es va utilitzar la tècnica LC- MS/MS per a la determinació de procloraz, carbendazim i tiabendazol, així com la cromatografia de gasos amb doble detector de masses triple cuadrupolo (GC-MS/MS) per a la quantificació de clorpirifos. Les tècniques d'extracció dels analits empleades van ser l'extracció amb dissolvents i l'extracció en fase sòlida dispersiva. Per a comprovar l'efecte matriu, es van emprar blancs de mostres de taronges de producció orgànica i olis essencials obtinguts a partir de les mateixes. Per a cadascun dels mètodes es va avaluar la linealitat, exactitud, precisió, límit de detecció i límit de quantificació. Tots els mètodes avaluats van ser lineals en el rang de concentracions estudiades en les diferents matrius. Els paràmetres de precisió i exactitud, en tots els casos van presentar valors dins del rang establert per a mètodes exactes i precisos. Els límits de detecció i quantificació obtinguts van ser adequats, tenint en compte els límits màxims de residus (LMRs) establerts a la legislació argentina i europea per a taronges. Els residus avaluats en les mostres de taronja al moment d'arribar a la indústria van presentar valors inferiors als LMRs establerts en Argentina i la Unió Europea. Per a tots els plaguicides avaluats es va poder establir una correlació entre els nivells presents en la fruita i els valors residuals determinats en els olis essencials. El desenvolupament i validació dels mètodes d'anàlisi d'estos 4 plaguicides en mostres de taronges i olis essencials descerats, permet oferir una eina valuosa al sector industrial, amb la qual determinar de forma exacta i precisa els nivells de plaguicides dels productes que s'adquireixen, elaboren i/o comercialitzen. Açò ajudarà a la millora dels processos de control de qualitat i permetran seleccionar només matèries primeres que complisquen amb els criteris exigits per la legislació en matèria de residus. Al mateix temps permetrà establir estratègies apropiades de comercialització, tenint en compte les diferències dels LMRs que / Rousserie, HF. (2016). EVOLUCIÓN DE LOS RESIDUOS DE PLAGUICIDAS EN FRUTAS CÍTRICAS FRESCAS. INCIDENCIA SOBRE LOS ACEITES ESENCIALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63670

Tesis por compendio / El desarrollo de materiales de envase biodegradables activos es uno de los retos de la sociedad para resolver los problemas medioambientales asociados a los residuos plásticos y mejorar la conservación de los alimentos, alargando su vida útil. En la presente Tesis Doctoral, se han analizado diferentes estrategias para la obtención y caracterización de películas biodegradables a base de hidrocoloides (almidón de yuca (A) y quitosano (Q)) con características antimicrobianas. Se obtuvieron películas bioactivas gracias a la incorporación de aceites esenciales de capacidad antimicrobiana comprobada: hoja de canela (AC), orégano (AO) y eugenol (EU). Los agentes activos se incorporaron en la matriz polimérica de quitosano por homogenización o encapsulación en liposomas de lecitina o microesferas de alginato, y las películas se obtuvieron mediante casting. Las propiedades fisicoquímicas de las películas se analizaron en función de su composición, así como su actividad antimicrobiana mediante análisis in vitro e in vivo. Se obtuvieron películas por termo- compresión, a base de mezclas A-Q, con dos proporciones polímeros: plastificante (70:30 y 60:40). Las propiedades estructurales, térmicas y físicas de las películas de almidón de yuca obtenidas se vieron afectadas por la incorporación de Q y la proporción polímero: plastificante. Las películas con la mayor proporción de plastificante tuvieron mayor contenido en humedad y fueron más permeables al vapor de agua, menos rígidas y menos resistentes a la rotura. La incorporación de Q tuvo un efecto positivo sobre las propiedades mecánicas de las películas, que aumentaron su rigidez y resistencia a la fractura, reduciéndose su extensibilidad. Sin embargo, el A y Q presentaron una miscibilidad limitada por mezclado en fundido, y las películas exhibieron una estructura heterogénea. A su vez, el polietilenglicol se cristalizó en gran medida en las películas, lo que limitó su efecto plastificante. La incorporación de quitosano proporcionó a las películas sólo una ligera actividad antimicrobiana. Se obtuvieron películas bicapa por procesado en seco de A y vertido/secado de una capa de Q. Ambos polímeros mostraron buena adhesión interfacial, y las bicapas mostraron mejor resistencia mecánica que las monocapas de almidón, aunque fueron menos extensibles debido al efecto de la interfase sobre la fractura. El quitosano fue efectivo en el control del crecimiento bacteriano en carne picada de cerdo, aunque su eficiencia se vio reducida debido al tratamiento térmico en las bicapas, lo que parece indicar la pérdida de grupos amino durante el tratamiento. La incorporación de los aceites esenciales (AC y AO) no mejoró la acción antimicrobiana en las monocapas y bicapas de CH al aplicarse sobre carne de cerdo picada. Se incorporaron aceite esencial de hoja de canela (AC) y eugenol (EU) en películas de Q utilizando nanoliposomas de lecitina. La encapsulación permitió una elevada proporción de retención de compuestos volátiles. La migración total de las películas en simulantes hidrofílicos superó el límite legal establecido para materiales de envase en contacto con alimentos. Sin embargo, la encapsulación en nanoliposomas redujo la migración en todos los simulantes. En ensayos in vitro de eficacia antimicrobiana, todas las películas fueron efectivas frente a L. innocua y E. coli, sin efecto significativo del compuesto activo ni del modo de incorporación. Sin embargo, la encapsulación propició una liberación controlada y sostenida en el tiempo en muestras de carne de cerdo almacenadas durante 13 días a 10 ºC. Se obtuvieron microesferas de alginato con eugenol y se incorporaron en películas de quitosano, cuyas propiedades físicas y estructurales se vieron afectadas. Las microesferas fueron visibles en la estructura de las películas por SEM. La incorporación de las microesfereas promovió una mejora significativa en las propiedad / El desenvolupament de materials d'envàs biodegradables actius és un dels reptes de la societat per a resoldre els problemes mediambientals associats als residus plàstics i millorar la conservació dels aliments, allargant la seua vida útil. En la present Tesi Doctoral, s'han analitzat diferents estratègies per a l'obtenció i caracterització de pel·lícules biodegradables de hidrocoloids (midó de mandioca i quitosano amb característiques antimicrobianes. Es van obtenir pel·lícules bioactives gràcies a la incorporació d'olis essencials de capacitat antimicrobiana comprovada: fulla de canyella (AC), orenga (AO) i eugenol (EU). Els agents actius es van incorporar en la matriu polimèrica de quitosano per homogenització o encapsulació en liposomes de lecitina o microesferes d'alginato, i les pel·lícules es van obtenir per "casting". Les propietats fisicoquímiques de les pel·lícules es van analitzar en funció de la seua composició, així com la seua activitat antimicrobiana mitjançant anàlisi in vitro i in vivo. Es van obtenir pel·lícules per termo- compressió de mescles midó-quitosano, amb dues proporcions polímers:plastificant (70:30 i 60:40). Les propietats estructurals, tèrmiques i físiques de les pel·lícules de midó de yuca obtingudes es van veure afectades per la incorporació de quitosano i la proporció polímer:plastificant. Les pel·lícules amb la major proporció de plastificant van tenir major contingut en humitat i van ser més permeables al vapor d'aigua, menys rígides i menys resistents al trencament. La incorporació de quitosano va tenir un efecte positiu sobre les propietats mecàniques de les pel·lícules, que van augmentar la seua rigidesa i resistència a la fractura, reduint-se la seua extensibilitat. No obstant açò, el midó i quitosano van presentar una miscibilidad limitada per termoprocessat, i les pel·lícules van exhibir una estructura heterogènia. El polietilenglicol va cristal·litzar en gran manera en les pel·lícules, la qual cosa va limitar el seu efecte plastificant. La incorporació de quitosano va proporcionar a les pel·lícules només una lleugera activitat antimicrobiana. Es van obtenir pel·lícules bicapa formades per una capa de midó obtinguda per processament en sec i un altra capa de quitosano obtinguda per "casting". Tots dos polímers van mostrar bona adhesió interfacial, i les bicapes van mostrar millor resistència mecànica que les monocapes de midó, encara que van ser menys extensibles a causa de l'efecte de la interfase sobre la fractura. El quitosano va ser efectiu en el control del creixement bacterià en carn picada de porc, encara que la seua eficiència es va veure reduïda a causa del tractament tèrmic en les bicapes, la qual cosa sembla indicar la pèrdua de grups amino durant el tractament. La incorporació dels olis essencials (AC i AO) no va millorar l'acció antimicrobiana en les monocapes i bicapes de CH en aplicar-se sobre carn de porc. Es van incorporar oli essencial de fulla de canyella (AC) i eugenol (EU) en pel·lícules de quitosano utilitzant nanoliposomes de lecitina. L'encapsulació va permetre una elevada proporció de retenció de compostos volàtils. La migració total de les pel·lícules en simulants hidrofílics va superar el límit legal establert per a materials d'envàs en contacte amb aliments. No obstant açò, l'encapsulació en nanoliposomes va reduir la migració en tots els simulants. En assajos in vitro d'eficàcia antimicrobiana, totes les pel·lícules van ser efectives enfront de L. innocua i E. coli, sense efecte significatiu del compost actiu ni de la manera d'incorporació. No obstant açò, l'encapsulació va propiciar un alliberament controlat i sostinguda en el temps en mostres de carn de porc emmagatzemades durant 13 dies a 10 ºC. Es van obtenir microesferes d'alginato amb eugenol i es van incorporar en pel·lícules de quitosano, les propietats físiques i estructurals de les quals es v / Valencia Sullca, CE. (2017). Different strategies to obtain antimicrobial biodegradable films for food applications, using starch and/or chitosan with or without essential oils [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89094 / Compendio

Tesis por compendio / Se desarrollaron películas biodegradables activas a base de PHBV, combinadas con otros biopolímeros (PLA y almidón) y diferentes compuestos antimicrobianos (aceites esenciales (AE)), las cuales se caracterizaron en cuanto a sus propiedades funcionales y estructurales a fin de obtener materiales que satisfagan mejor los requisitos de envasado de alimentos. La plastificación del PHBV se llevó a cabo mediante el uso de diferentes compuestos con el objetivo de mejorar el rendimiento mecánico de los films. Asimismo, se incorporaron diferentes activos (AE de orégano y clavo, así como sus respectivos compuestos mayoritarios, carvacrol (CA) y eugenol (EU)) en películas bicapa de PHBV pulverizando los activos entre dos monocapas obtenidas por termocompresión. También se analizó la potencial sinergia entre diferentes compuestos de AE, así como sus aplicaciones a diferentes alimentos cuando se incorporan en películas bicapa de PHBV. Se desarrollaron películas antimicrobianas multicapa donde se combinaron láminas polares (almidón), apolares (poliéster) y CA, ya sea pulverizado entre ambas capas o incorporado en la solución filmogénica de poliésteres, a fin de optimizar la funcionalidad del material. El proceso de valorización de la cascarilla de arroz, basado en extracción con agua subcrítica, permitió obtener xilanos bioactivos y fracciones celulósicas con potenciales aplicaciones en el envasado de alimentos. Pese a que la adición de polietilenglicol (PEG) de diferente peso molecular o ácido láurico disminuyó significativamente la rigidez y la resistencia de las películas de PHBV, solo el PEG1000 dio lugar a películas más extensibles. No obstante, estrategias adicionales fueron necesarias a fin de adaptar las propiedades mecánicas de los films de PHBV a ciertos requisitos de envasado. La pulverización de activos en la interfaz de ambas monocapas de PHBV generó películas antimicrobianas con propiedades físicas adecuadas. Además, la liberación de los activos desde las películas permitió controlar el crecimiento de Escherichia coli y Listeria innocua en condiciones in vitro. Ambos activos, CA y EU, se liberaron de manera efectiva en diferentes simulantes alimentarios. En este sentido, la tasa de liberación mejoró cuando disminuyó la polaridad de los simulantes. El efecto sinérgico más notable para los compuestos de AE se observó para las mezclas CA/cinnamaldehído para ambas bacterias, pero usando diferentes proporciones de compuestos. De esta forma, los resultados obtenidos permitieron la optimización de la dosis de activos utilizados para la aplicación de alimentos, minimizando así su impacto sensorial. Las películas de PHBV con compuestos activos de AE fueron altamente efectivas contra L. innocua y E. coli in vitro, pero mucho menos activas en alimentos. Asimismo, no se observó ninguna correlación entre la cantidad de activo migrada al alimento y el efecto antibacteriano en las diferentes matrices, lo que refleja que existen numerosos factores composicionales que afectan a la disponibilidad de los activos a la hora de ejercer su acción antibacteriana sobre un alimento determinado. La formulación 75:25 PLA-PHBV con PEG1000 exhibió las mejores propiedades físicas y, por lo tanto, se utilizó como soporte del CA mediante casting, así como para desarrollar bicapas con almidón. La incorporación de CA pulverizarlo entre las láminas de poliéster y almidón no fue eficaz a la hora de retener el compuesto activo en las bicapas. Sin embargo, la incorporación de CA en películas de poliésteres mediante casting dio lugar a una retención de CA prácticamente total, lo que condujo a una notable actividad antimicrobiana. Además, estas bicapas exhibieron propiedades físicas altamente mejoradas con respecto a la monocapa de almidón. La valorización de la cáscara de arroz mediante extracción con agua subcrítica, permitió obtener hemicelulosas mejor conservadas, con actividad antioxi / Biodegradable active films based on PHBV, combined with other biopolymers (PLA and starch) and different antimicrobial compounds (essential oils (EO)), were developed and characterized as to their functional and structural properties to obtain materials that better meet food packaging requirements. Plasticization of PHBV was analysed by using different compounds to enhance the PHBV mechanical performance. Likewise, different active compounds (oregano and clove EO, as well as their respective main compounds, carvacrol (CA) and eugenol (EU)) were incorporated into PHBV bilayer films by spraying the actives between two thermo-compressed monolayers. The potential synergy between different EO compounds and their applications to different food when incorporated into PHBV films was also analysed. Multilayer antimicrobial films combining polar (starch) and non-polar (polyester) sheets, incorporating CA, either by spraying it between both layers or incorporating it in the polyester casting solution, were developed to optimise the material functionality. Bioactive xylans and cellulosic fractions from rice husk, which are useful for food packaging applications, were obtained by using an eco-friendlier valorization process based on subcritical water extraction. Although the addition of polyethylene glycol (PEG) of different molecular weight and lauric acid significantly decreased the stiffness and the resistance to break of PHBV films, only PEG1000 yielded more extensible films. Nonetheless, additional strategies would be required to adapt PHBV mechanical properties to certain packaging requirements. Spraying actives at the interface of both PHBV monolayers produced antimicrobial films with appropriate physical properties. The release of the actives from the films was adequate to control the growth of E. coli and L. innocua in vitro. Both actives, CA and EU were effectively released into different food simulants. The release rate was enhanced when the polarity of the simulants decreased, but it fell markedly in fatty systems. The most remarkable synergistic effect for the EO compounds was observed for CA/cinnamaldehyde blends for both bacteria but using different compound ratios. Thus, the results allowed for the optimization of the dose of actives used for food application, thus minimizing their sensory impact. PHBV films with active EO compounds were highly effective against L. innocua and E. coli in the in vitro tests, but they were much less effective in foods. Likewise, no correlation between the amount of active that migrated to the food and the antibacterial effect was observed, which reflected that many compositional factors affect the availability of the antimicrobials to exert their action on a specific food. The 75:25 PLA-PHBV formulation with PEG1000 exhibited the best properties in terms of physical properties and, thus it was used to be the carrier of CA by casting and to develop bilayers with starch. Incorporating CA by spraying it between the polyester and starch sheets was not effective at retaining this active in the bilayers. However, the incorporation of CA into casted polyester films was highly effective at providing practically total CA retention, which led to a notable antimicrobial activity. Moreover, these bilayers exhibited highly improved tensile and water vapour barrier capacity with respect to the starch monolayer. The rice husk valorization, based on subcritical water extraction, allowed for obtaining better preserved hemicelluloses, with antioxidant and antibacterial activity, useful as additives for food or food packaging applications, and cellulosic reinforcing agents to develop biocomposites with enhanced mechanical performance. / Es van desenvolupar pel·lícules biodegradables actives a base de PHBV, combinades amb altres biopolímers (PLA i midó) i diferents compostos antimicrobians (olis essencials (OE)), les quals es van caracteritzar quant a les seues propietats funcionals i estructurals a fi d'obtindre materials que complisquen millor els requisits d'envasament d'aliments. La plastificació del PHBV es va dur a terme per mitjà de diferents compostos amb l'objectiu de millorar el rendiment mecànic dels films. Així mateix, es van incorporar diferents actius (OE d'orenga i clau, així com els seus respectius compostos majoritaris, carvacrol (CA) i eugenol (EU)) en pel·lícules bicapa de PHBV polvoritzant els actius entre dos monocapas, obtingudes per termocompressió. També es va analitzar la potencial sinergia entre diferents compostos d'OE, així com les seues aplicacions a diferents aliments quan s'incorporen en pel·lícules bicapa de PHBV. Es van desenvolupar pel·lícules antimicrobianes multicapa on es combinaren làmines polars (midó) i apolars (polièsters) i carvacrol, ja siga polvoritzat entre ambdós capes o incorporat en la solució filmogénica de polièsters, a fi d'optimitzar la funcionalitat del material. El procés de valoració de la corfeta d'arròs, basat en extracció amb aigua subcrítica, va permetre obtindre xilans bioactius i fraccions cel·lulòsiques amb potencials aplicacions en l'envasament d'aliments. A pesar que l'addició de polietilenglicol (PEG) de diferent pes molecular o àcid làuric va disminuir significativament la rigidesa i la resistència de les pel·lícules de PHBV, només PEG1000 va donar lloc a pel·lícules més extensibles. No obstant això, estratègies addicionals varen ser necessàries a fi d'adaptar les propietats mecàniques dels films de PHBV a certs requisits d'envasament. La polvorització d'actius a la interfase d'ambdós monocapes de PHBV va generar pel·lícules antimicrobianes amb propietats físiques adequades. L'alliberament dels actius des de les pel·lícules va permetre controlar el creixement d'Escherichia coli i Listeria innocua en assajos in vitro. Ambdós actius, CA i EU, es van alliberar de manera efectiva en els diferents simulantes alimentaris. La taxa d'alliberament va millorar quan va disminuir la polaritat dels sistemes aquosos. L'efecte sinèrgic més notable per als compostos d'OE es va observar per a les mescles de CA/cinnamaldehído per a ambdós bacteris, però utilitzant diferents proporcions. D'esta manera, els resultats van permetre l'optimització de la dosi d'actius utilitzats per a l'aplicació en aliments, minimitzant així el seu impacte sensorial. Les pel·lícules de PHBV amb actius d'OE van ser altament efectives front L. innocua i E. coli en les proves in vitro, però van ser molt menys efectives en aliments. Així mateix, no es va observar cap correlació entre la quantitat d'actiu migrada a l'aliment i l'efecte antibacterià en les diferents matrius, la qual cosa reflectix que hi ha molts factors composicionals que afecten la efectivitat del dels compostos actius per a exercir la seua acció sobre un aliment en concret. La formulació 75:25 PLA-PHBV amb PEG1000 va exhibir les millors propietats físiques i, per tant, es va utilitzar com a suport del CA per mitjà de càsting, així com per a desenvolupar bicapes amb midó. La incorporació de CA polvoritzat entre les làmines de polièsters i midó no va ser eficaç per a retindre el compost actiu en la bicapa. No obstan, la incorporació de CA en pel·lícules de polièster per càsting va permetre una retenció de CA pràcticament total, la que va conduir a una notable activitat antimicrobiana. A més, estes bicapas van exhibir una capacitat de barrera al vapor d'aigua i a la tracció altament millorades respecte a la monocapa de midó. La valoració de la corfa d'arròs, basada en l'extracció amb aigua subcrítica, va permetre obtindre fraccions hemicelulósiques millor conservades, amb activ / Requena Peris, R. (2018). Multilayer biodegradable active films based on PHBV for food packaging [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/110079 / Compendio

La propuesta es consecuencia de conversaciones con la dueña de Hana Salud y Bienestar, pequeña empresa focalizada en el campo de la medicina alternativa y la salud natural, que vende productos como, las Flores de Bach, entre otros y que exploraba las posibilidades de ampliar su línea de negocio, así como de nuestras observaciones sobre las crecientes tendencias por lo natural. Se identificó que Hana tenía la oportunidad de aprovechar las referidas tendencias, agregando productos similares a su oferta, con la ventaja de: contar con la experiencia y que se requiere una inversión baja para desarrollar la propuesta. Se confirma la propuesta, a través de una investigación de mercados, de visitas a centros especializados de venta y de dos sondeos, lo cual demostró la existencia de un creciente mercado por los productos naturales en general y los de aromaterapia en particular. La propuesta comprende, la selección de un proveedor europeo de prestigio con una amplia gama de productos y precios competitivos, aprovechando los canales de venta de Hana, complementado por nuevos canales que se han identificado. La propuesta queda validada a través del análisis financiero, que demuestra que el proyecto es económicamente rentable, generando utilidades y una liquidez positiva desde el primer año. / The proposal is the result of conversations with the owner of Hana Salud y Bienestar, a small company focused on the field of alternative medicine and natural health, which sells products such as Bach Flowers, among others, and which explored the possibilities of expanding its line of business, as well as our observations on the growing trends by the natural. It was identified that Hana had the opportunity to take advantage of the referred tendencies, adding similar products to its offer, with the advantage of: having the experience and that a low investment is required to develop the proposal. The proposal is confirmed, through market research, visits to specialized sales centers and two surveys, which demonstrated the existence of a growing market for natural products in general and aromatherapy in particular. The proposal includes the selection of a prestigious European supplier with a wide range of products and competitive prices, taking advantage of Hana's sales channels, complemented by new channels that have been identified. The proposal is validated through financial analysis, which shows that the project is economically profitable, generating profits and positive liquidity from the first year. / Tesis

El presente trabajo de investigación es un proyecto de inversión para la creación de una planta piloto para la producción de aceite esencial a partir de la maracuyá (Passiflora Edulis) en el distrito de Motupe para la exportación a Los Ángeles (EEUU). Para la recolección de datos se utilizó una entrevista a profundidad utilizando preguntas claves al Ing. Hugo Pérez Cajo, el cual nos permitió conocer más a profundidad sobre este rubro. Así mismo hemos logrado cumplir con los objetivos planteados como: El análisis estratégico del entorno, estudiar la viabilidad del mercado, técnica, organizacional y por último el análisis económico financiero. Después de un minucioso estudio podemos afirmar que si existe la viabilidad económica y financiera del proyecto, utilizando indicadores como el Van, Tir, análisis de sensibilidad, punto de equilibrio y estados financieros. El estudio de factibilidad se desarrolló en base a diferentes variables de la presente investigación, las mismas que tienen como objetivo principal buscar la viabilidad del presente proyecto, en donde se han desarrollado en base al planteamiento del problema, definición del proyecto, estudios de mercado, estudios técnicos operacionales, estudios demedio ambientales y para finiquitar estudios económicos y financieros en donde se puede determinar mediante el VAN económico de S/. y un TIR de; concluyendo que la creación de la planta piloto es viable en los diferentes escenarios a los cuales hemos sometido a la presente.

[ES] Las preocupaciones ambientales y de salud han estimulado el interés en estrategias alternativas para el manejo de las malas hierbas. En todo el mundo se están haciendo esfuerzos para reducir la gran dependencia de los herbicidas sintéticos que se utilizan como principal método para el control de las plantas arvenses. Los herbicidas naturales basados en sustancias alelopáticas, como los aceites esenciales (AEs) extraídos de plantas, se han sugerido como una de las posibles alternativas para lograr un manejo sostenible de las arvenses. Por un lado, los AEs han mostrado capacidad para inhibir la germinación y el crecimiento de semillas de malas hierbas, por otro lado, hay una falta de estudios sobre los efectos de tales sustancias sobre los microorganismos del suelo. Por lo tanto, en esta tesis se ha investigado la actividad fitotóxica y herbicida de los AEs extraídos de plantas mediterráneas para determinar su potencial como herbicidas naturales. Se han ensayado los efectos de AEs, así como de otros extractos de plantas como hidrolatos, extractos acuosos y hojas frescas obtenidas de plantas mediterráneas, sobre los microorganismos del suelo. Las especies donadoras de AEs fueron seleccionadas en base a conocimientos previos del grupo de investigación, y de acuerdo con la bibliografía existente sobre la actividad herbicida de metabolitos secundarios de estas especies o de especies que están taxonómicamente estrechamente relacionadas: Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Eucalyptus occidentalis Endl., Eucalyptus globulus Labill., Eucalyptus torquata Luehm., Eucalyptus lesoufii Maiden, Thymbra capitata (L.) Cav., Mentha × piperita L. y Santolina chamaecyparissus L. Como malas hierbas objetivo se seleccionaron dos monocotiledóneas, Avena fatua L. y Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv. y dos dicotiledóneas, Portulaca oleracea L. y Amaranthus retroflexus L. La composición de los AEs se analizó mediante Cromatografía de gases (CG) y Cromatografía de gases-Espectrometría de masas (CG-EM). Los ensayos in vitro se realizaron en cámaras de germinación, para evaluar los efectos fitotóxicos de los AEs sobre la germinación y el crecimiento de las plántulas. Los ensayos in vivo se realizaron en condiciones de invernadero, los AEs se aplicaron emulsionados con Fitoil mediante riego. El estudio de los efectos sobre los microorganismos del suelo se realizó en el laboratorio en macetas donde los suelos se trataron con los AEs y extractos de hojas y luego se incubaron a temperatura ambiente (20-23 ° C). Los ensayos in vitro revelaron que todos los AEs mostraron efectividad contra las malas hierbas ensayadas. Entre ellos, T. capitata fue el más eficaz. A las dosis más bajas, bloqueó completamente la germinación de todas las semillas. Los ensayos en invernadero demostraron la actividad herbicida de T. capitata, M. piperita y S. chamaecyparissus, aumentando su fitotoxicidad con la dosis. T. capitata fue el AE más eficaz contra todas las malas hierbas a la dosis máxima y P. oleracea fue la especie más resistente. Los microorganismos del suelo, después de un período transitorio de agitación, generalmente recuperaron su función y biomasa iniciales. Solo el AE de T. capitata a la dosis más alta no permitió que los microorganismos del suelo recuperaran completamente su funcionalidad inicial. La aplicación de extractos de hojas al suelo proporcionó evidencia de que las hojas de eucalipto y sus extractos (AE, hidrolatos y extractos acuosos), afectaron a la comunidad microbiana del suelo de diferente modo, dependiéndose de la especie de Eucalyptus considerada. Hasta el momento, los resultados permiten sugerir la aplicación de los Aes como bioherbicidas en entornos controlados y en condiciones de invernadero. Se debe identificar la dosis óptima de aplicación para controlar las malas hierbas y simultáneamente, no afectar negativamente a los microorganismos del suelo. / [CA] Les preocupacions ambientals i de salut han estimulat l'interès per estratègies alternatives de gestió de les males herbes. A tot el món, s'estan fent esforços per reduir la gran dependència dels herbicides sintètics que s'utilitzen com a principal mètode per al control de les males herbes. Els herbicides naturals basats en substàncies al·lelopàtiques, com els olis essencials (OEs) extrets de plantes, s'han suggerit com una de les alternatives possibles per aconseguir una gestió sostenible de les males herbes. Els OEs han mostrat capacitat per inhibir la germinació i el creixement de llavors de males herbes, però per altra banda, falten estudis sobre els efectes d'aquestes substàncies sobre els microorganismes del sòl. En aquesta tesi es van investigar les activitats fitotòxiques i herbicides dels OE extrets d'herbes mediterrànies per a un ús potencial com a herbicides naturals. A més, es van provar els efectes d'aquests OE i d'altres extractes vegetals, com hidrolats, extractes aquosos i fulles fresques obtingudes d'herbes mediterrànies sobre els microorganismes del sòl. Les espècies donants d'OEs es van seleccionar bassant-se en la experiencia previa del grup d'investigació i en la bibliografía existent sobre les activitats biològiques dels metabòlits secundaris d'aquestes espècies: Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Eucalyptus occidentalis Endl., Eucalyptus globulus Labill., Eucalyptus torquata Luehm., Eucalyptus lesoufii Maiden, Thymbra capitata (L.) Cav., Mentha × piperita L. i Santolina chamaecyparissus L. Les males herbes objectiu seleccionades van ser dos monocotiledóneas, Avena fatua L. i Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv. i dos dicotiledóneas, Portulaca oleracea L. i Amaranthus retroflexus L. La composició dels OEs es va analitzar mitjançant Cromatografia de gasos (CG) i Cromatografia de gasos-espectrometria de mases (CG-EM). Els assajos in vitro es van realitzar en cambres de germinació per avaluar els efectes dels OEs sobre la germinació i el creixement de les plàntules. Els assajos in vivo es van realitzar en condicions d'hivernacle, on es van aplicar per reg els OEs emulsionats amb Fitoil a les males herbes. L'estudi dels efectes dels OEs sobre els microorganismes del sòl es van realitzar en un experiment en tiestos en condicions de laboratori, en el qual els sòls van ser tractats amb els OEs i els extractes de fulles i després van ser incubats a temperatura ambient (20-23 ° C). Els resultats dels assaigs in vitro van revelar que tots els OE van mostrar efectivitat contra les males herbes objectiu. Entre tots ells, T. capitata va ser el més eficaç. A dosis més baixes, va bloquejar completament la germinació de tots les llavors. Els assaigs en hivernacle van demostrar l'activitat herbicida de T. capitata, M. piperita i S. chamaecyparissus, augmentant la seva fitotoxicitat amb la dosi. T. capitata va ser l'OE més eficaç contra totes les males herbes a la dosi màxima i P. oleracea va ser la mala herba més resistent. Els microorganismes del sòl, després d'un període de trastorn transitori, en general van recuperar la seva funció inicial i la seva biomassa. Només l'oli de T. capitata, a la dosi més alta no va permetre als microorganismes del sòl recuperar completament la seva funcionalitat inicial. Els resultats de l'aplicació d'extractes de fulles al sòl van demostrar que les fulles d'eucaliptus i els seus extractes (OEs, hidrolats i extractes aquosos), afecten la comunitat microbiana del sòl de diferents maneres, depenien de les espècies d'eucaliptus. Fins ara, els resultats obtinguts fan possible suggerir l'aplicació d'EOs com a bioherbicides en entorns controlats com l'horticultura i en condicions d'hivernacle, però s'ha d'identificar la dosi òptima d'aplicació per controlar les males herbes i simultàniament, no afectar negativament els microorganismes del sòl. / [EN] Environmental and health concerns caused for traditional crop protection systems have stimulated interest in alternative weed management strategies. Worldwide, efforts are being made to reduce the heavy reliance on synthetic herbicides that are used to control weeds. Natural herbicides based on allelopathic substances, such as volatile essential oils (EOs) extracted from plants, has been suggested to be one of the possible alternatives for achieving sustainable weed management. From one hand, EOs have shown ability to inhibit weeds seed germination and growth, on the other hand there is a lack of studies about the effects of such substances on soil microorganisms. Therefore, in this thesis the phytotoxic and herbicidal activities of EOs extracted from Mediterranean plants were investigated for their potential use as natural herbicides. The effects of EOs, as well as, of other plant extracts, such as hydrolates, aqueous extracts and fresh leaves obtained from Mediterranean plants, were tested on soil microorganisms. The donor species of EOs were selected based on previous experience of the research group and according to the current literature about the herbicidal activities of the secondary metabolites of these species or from species that are taxonomically closely related: Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Eucalyptus occidentalis Endl., Eucalyptus globulus Labill., Eucalyptus torquata Luehm., Eucalyptus lesoufii Maiden, Thymbra capitata (L.) Cav., Mentha × piperita L. and Santolina chamaecyparissus L. The target weeds were two monocotyledons, Avena fatua L. and Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv, and two dicotyledons, Portulaca oleracea L. and Amaranthus retroflexus L. EOs composition was analyzed by means of Gas Chromatography (GC) and Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The in vitro assays were performed in germination chambers, to assess the effects of EOs on weed seed germination and seedling growth. The in vivo trials were conducted in greenhouse conditions, where EOs emulsified by Fitoil were applied on weed species by watering. The study of EOs effects on soil microorganisms was carried out in a laboratory pot experiment, where soils were treated with EOs and leaf extracts and then incubated at room temperature (20-23°C). Results obtained from the in vitro bioassays revealed that all used EOs displayed of effectiveness against assayed weeds, controlling completely their germination process or reducing it and significantly inhibiting their seedling growth. Among them, T. capitata was the most effective. At lower doses, it blocked completely the seed germination of A. retroflexus, P. olecerea, A. fatua and E. crus-galli. Greenhouse trials demonstrated herbicidal activity of T. capitata, M. piperita and S. chamaecyparissus, increasing their phytotoxicity with the dose. T. capitata was the most effective against all weeds at the maximum dose and P. oleracea was the most resistant weed. Soil microorganisms, after a transient upheaval period, induced by the addition of EOs, generally recovered their initial function and biomass. Only T. capitata EO at the highest dose did not allow soil microorganisms to completely recover their initial functionality. Results of leaf extracts application on soil provided evidence that Eucalyptus leaves and their extracts (EOs, hydrolates and aqueous extracts), affected soil microbial community in different ways, and those effects were dependent on the Eucalyptus species. So far, the results obtained make feasible to suggest EOs application as bio-herbicides in controlled environments, such as horticulture and in greenhouse conditions. However, the optimum dose of application must be determined, to control weeds and simultaneously, not negatively affect soil microorganisms. / Jouini, A. (2020). Herbicidal activity of Mediterranean essential oils and their effects on soil bioindicators [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159914

[ES] En esta tesis doctoral se discuten una serie de cuestiones científicas relacionadas con a la producción y el procesamiento de algunas especies de cítricos de especial relevancia en Sicilia y en el área mediterránea. Los objetivos se centran en estudiar la trazabilidad y sostenibilidad de la producción de algunas especies de cítricos, así como encontrar nuevas aplicaciones a los subproductos y productos de desecho de la industria, con el fin de mejorar su rentabilidad. Por lo tanto, los temas que se desarrollarán serán los siguientes: caracterización de los compuestos bioactivos presentes en aceites esenciales y en el hidrolato de diferentes especies de cítricos; seguimiento del efecto del estrés hídrico controlado sobre la producción de aceites esenciales en hojas y flores del cv. Sanguinelli de Citrus sinensis y del cv. Clemenules de Citrus reticulata; estudio de los efectos fitotóxicos de los aceites esenciales en cuatro especies arvenses importantes en el área mediterránea, dos monocotiledóneas (Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv. y Avena fatua L.) y dos dicotiledóneas (Amaranthus retroflexus L. y Portulaca oleracea L.) mediante experimentos in vitro e in vivo; estudio del efecto bioestimulantes de las aguas residuales de la industria procesadora de cítricos sobre la comunidad microbiana del suelo; cuantificación de elementos de tierras raras en frutos de limón cultivados en diferentes áreas geográficas, para su posible uso como trazador geoquímico. Los principales resultados obtenidos son la caracterización de diferentes aceites esenciales, de los cuales los producidos por los residuos de la poda podrían ser utilizados como método de extracción de nuevos aceites esenciales con alto rendimiento. También se han encontrado sustancias nutracéuticas y farmacológicas en los hidrolatos industriales de naranja. Por otra parte, el aceite esencial industrial de limón mostró un buen potencial como agente herbicida, siendo, por tanto, de gran interés en la fabricación de herbicidas de origen natural, biodegradables y ecológicos. La aplicación del estrés hídrico controlado después del reposo invernal y, por tanto, en el momento de la brotación incrementó el diámetro final del fruto. La respuesta en el árbol no fue inmediata. La aplicación de hidrolatos de limón, naranja y mandarina al suelo junto al agua de riego, potenció los depósitos de C contribuyendo a aumentar la biomasa y mejoró la actividad microbiana. Estos resultados ponen de manifiesto el papel que los hidrolatos pueden desempeñar en la agricultura sostenible mejorando la fertilidad del suelo. Finalmente, el modelo de elementos de tierras raras podría utilizarse como una herramienta de conexión entre la producción de limón y el suelo del que proviene, contribuyendo, de esta manera, a su caracterización geográfica. En resumen, los resultados obtenidos en esta tesis contribuyen a impulsar el sector cítrico siciliano ya que: proporcionan medios para una agricultura sostenible; aumentan el valor de los subproductos y residuos de la industria; proponen aplicaciones para que el ciclo de producción y transformación sea más rentable y revalorizan los limones sicilianos vinculándolos a su zona de producción. / [CA] En esta tesi doctoral es discutixen una sèrie de qüestions científiques relacionades amb la producció i el processament d'algunes espècies de cítrics d'especial rellevància a Sicília i a l'àrea mediterrània. Els objectius, acordats prèviament amb la indústria de cítrics "EuroFood" i finançats pel projecte d'investigació "PON Industrial Ph.D. - a.a. 2016/2017", es centren en estudiar la traçabilitat i sostenibilitat de la producció d'algunes espècies de cítrics, així com de trobar noves aplicacions als subproductes i productes de rebuig de la indústria, amb el fi de millorar la seua rentabilitat. Per tant, els temes que es desenvoluparan seran els següents: caracterització dels compostos bioactius presents en els olis essencials i en el l'hidrolato de diferents espècies de cítrics; seguiment de l'efecte de l'estrés hídric controlat en la producció d'olis essencials en fulles i flors del cv. Sanguinelli de Citrus sinensis i del cv. Clemenules de Citrus reticulata; estudi dels efectes fitotòxicos dels olis essencials de cítrics en quatre espècies arvenses importants en l'àrea mediterrània, dos monocotiledònies (Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv. i Avena fàtua L.) i dos dicotiledònies (Amaranthus retroflexus L. i Portulaca oleracea L.) per mitjà de diferents experiments in vitro i in vivo; estudi de l'efecte bioestimulant de les aigües residuals de la indústria processadora de cítrics sobre la comunitat microbiana del sòl; quantificació d'elements de terres rares en fruits de llima cultivats en diferents àrees geogràfiques, per al seu possible ús com a traçador geoquímic. Els principals resultats obtinguts són la caracterització de diferents olis essencials, dels quals els produïts pels residus de la poda podrien ser utilitzats com a mètode d'extracció de nous olis essencials amb alt rendiment. També s'han trobat substàncies nutracéutiques i farmacològiques en els hidrolats industrials de taronja. D'altra banda, l'oli essencial industrial de llima va mostrar un bon potencial com a agent herbicida, sent, per tant, de gran interés en la fabricació d'herbicides d'origen natural, biodegradables i ecològics. L'aplicació de l'estrés hídric controlat després del repòs hivernal i, per tant, en el moment de la brotació va incrementar el diàmetre final del fruit. La resposta en l'arbre no va ser immediata. L'aplicació de hidrolats de llima, taronja i mandarina al sòl amb l'aigua de reg, va augmentar els depòsits de carbó (C) contribuint a augmentar la biomassa i va millorar l'activitat microbiana. Aquests resultats posen de manifest el paper dels hidrolats en l'agricultura sostenible millorant, d'aquesta manera, la fertilitat del sòl. Finalment, el model d'elements de terres rares podria utilitzar-se com una ferramenta d'enllaç entre la producció de llima i el sòl del què prové, contribuint, d'esta manera, a la seua caracterització geogràfica. En resum, els resultats obtinguts en esta tesi doctoral contribueixen a impulsar el sector cítric sicilià ja que: - proporcionen mitjans per a una agricultura sostenible; - augmenten el valor dels subproductes i residus de la indústria; - proposen aplicacions perquè el cicle de producció i transformació siga de més rendabilitat; - revaloritzen les llimes d'origen sicilià vinculant-les a la seua zona de producció. / [EN] In this doctoral thesis are discussed a series of scientific issues regarding citrus fruits production and processing, species of particular relevance in Sicily and in the Mediterranean area. Objectives and research activities addressed in this thesis were agreed with the citrus industry "EuroFood" and financed by the research project "PON industrial Ph.D. - a.a. 2016/2017". The research project was targeted to study the traceability and sustainability of citrus production, and to find new applications to the by-products and waste products of citrus industry with the objective of appreciate and enhance the Sicilian citrus industry. The following topics are addressed and developed in this thesis: - Characterization of the bioactive compounds present in essential oils (EOs) and in the hydrolate of different citrus species. - Monitoring of the effect of controlled water stress on the production of EOs in leaves and flowers of Citrus sinensis (L.) Osbeck cv. 'Sanguinelli' and Citrus reticulata Blanco cv. 'Clemenules'; -Test the phytotoxic effects of citrus EOs on four important weed species in the Mediterranean area, two monocotyledon (Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv. and Avena fatua L.) and two dicotyledon (Amaranthus retroflexus L., and Portulaca oleraceaL.) by different experiments in vitro and in greenhouse conditions; -Evaluation of the effect as natural biostimulants of wastewaters from citrus processing industry by its application on soil microbial community; -Quantification of rare earth elements in lemon fruits from different geographical areas for its possible use as geochemical tracers applied to lemon production. Different Citrus EOs have been characterized in this study and it has been verified that the oils produced by the pruning waste could be used for the extraction of EOs with high yields. In addition, nutraceutical and pharmacological substances have been found in the orange industrial hydrolates. Industrial lemon EO showed good potential when testing its herbicidal activity. Lemon EO represents a good basis for the development of herbicides of natural origin, biodegradable and eco-friendly. Thanks to the application of water stress after the winter vegetative restart, a conclusion found was that water stress increased the diameter of the fruit and it was observed that the effects of stress were not immediate on citrus trees, but were evident after some time. The study of the application of lemon, orange and mandarin hydrolates in the soil, as irrigation water provided the effects on stable and labile soil C pools, on biomass and microbial activity and on main microbial groups. Overall, hydrolates can play a role in sustainable agriculture because when added to a soil, they improve soil quality and fertility. The Rare Earth Element model could be used as a tool to connect lemon production to the soil where they were produced, for a possible geographical characterization and a direct link between the production and the territory or soil. The results obtained were very interesting because: - they provided the means for sustainable agriculture; - they increased the value of the by-products and waste products of the citrus industry; - they proposed applications for the citrus production and transformation cycle being more sustainable; - they could valorize the Sicilian lemons by linking them to their production area. These results could have practical repercussions in the production cycle of citrus fruits and give a boost to the Sicilian citrus fruit sector. / Objectives and research activities addressed in this thesis were agreed with the citrus industry "EuroFood" and financed by the research project PON industrial Ph.D. - a.a. 2016/2017 / Ioppolo, A. (2020). Valorization of Citrus spp. Cultivars cultivated in Sicily for the industrial use of citrus derivatives and in particular for potential alternative uses of essential oils for the enhancement of the island's citrus production [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159385

Tesis por compendio / [ES] El envasado activo es una de las tecnologías emergentes más relevantes de la industria alimentaria. Su objetivo es interactuar con el espacio de cabeza del envase para controlar las reacciones enzimáticas, químicas, físicas y microbiológicas que deterioran los alimentos por medio de la absorción o liberación. La actual tesis doctoral trata originalmente del desarrollo y la caracterización de estructuras de envasado de alimentos activas y biodegradables mono y multicapa basadas en materiales de polihidroxialcanoatos (PHA) electroestirados derivados de estrategias de bioeconomía circular. Con el fin de dotar con propiedades activas los materiales de envasado, se incorporaron a los PHA aceites esenciales, extractos naturales, nanopartículas metálicas o combinaciones de los mismos mediante electrospinning de soluciones. Las fibras resultantes de PHA por electrospinning se recocieron para obtener monocapas continuas que, posteriormente, se combinaron con películas de polímeros biodegradables fundidas, sopladas o fundidas con disolventes y/o con revestimientos de barrera de nanocristales de celulosa bacteriana (CNC) para desarrollar novedosos sistemas multicapa con propiedades antimicrobianas y de barrera. Estos sistemas multicapas basados en PHA presentaron un buen rendimiento térmico y mecánico, así como altas propiedades de barrera a los vapores y gases. Las películas activas también mostraron mejores propiedades antioxidantes y una alta actividad antimicrobiana contra las bacterias transmitidas por los alimentos tanto en sistemas abiertos como, lo que es más importante, en sistemas cerrados, que pueden imitar las condiciones de envasado en casos reales. Por lo tanto, los materiales y prototipos desarrollados en este trabajo pueden ser muy prometedores como materiales de envasado, para constituir bandejas, flow packs y tapas, siendo completamente renovables y también biodegradables, con una potencial capacidad de aumentar tanto la calidad, como la seguridad de los productos alimenticios en el nuevo contexto de la Bioeconomía Circular. / [CA] L'envasament actiu és una de les tecnologies emergents més rellevants de la indústria alimentària. El seu objectiu és interactuar amb l'espai de cap de l'envàs per controlar les reaccions enzimàtiques, químiques, físiques i microbiològiques que deterioren els aliments per mitjà de l'absorció o alliberament. L'actual tesi doctoral tracta originalment de el desenvolupament i la caracterització d'estructures d'envasat d'aliments actives i biodegradables mono i multicapa basades en materials de polihidroxialcanoatos (PHA) electroestirados derivats d'estratègies de bioeconomia circular. Per tal de dotar amb propietats actives dels materials d'envasat, es van incorporar als PHA olis essencials, extractes naturals, nanopartícules metàl·liques o combinacions dels mateixos mitjançant electrospinning de solucions. Les fibres resultants de PHA per electrospinning es recocieron per obtenir monocapes contínues que, posteriorment, es van combinar amb pel·lícules de polímers biodegradables foses, bufades o foses amb dissolvents i / o amb revestiments de barrera de nanocristalls de cel·lulosa bacteriana (CNC) per desenvolupar nous sistemes multicapa amb propietats antimicrobianes i de barrera. Aquests sistemes multicapes basats en PHA van presentar un bon rendiment tèrmic i mecànic, així com altes propietats de barrera als vapors i gasos. Les pel·lícules actives també van mostrar millors propietats antioxidants i una alta activitat antimicrobiana contra bacteris transmeses pels aliments tant en sistemes oberts com, el que és més important, en sistemes tancats, que poden imitar les condicions d'envasament en casos reals. Per tant, els materials i prototips desenvolupats poden ser molt prometedors com materials d'envasat, per constituir safates, flow packs i tapes, sent completament renovables i també biodegradables, amb la capacitat potencial final d'augmentar tant la qualitat, com la seguretat de els productes alimentaris en el nou context de l'Bioeconomia Circular. / [EN] Active packaging is one of the most relevant emerging technologies in the food industry. It aims to interact with the packaging headspace to control the enzymatic, chemical, physical, and microbiological reactions that deteriorate food through scavenging or releasing means. The current PhD thesis originally deals with the development and characterization of mono and multilayer active and biodegradable food packaging structures based on electrospun polyhydroxyalkanoates (PHA) materials derived from circular bioeconomy strategies. In order to provide the packaging materials with active properties, essential oils, natural extracts, metallic nanoparticles or combinations thereof were incorporated into PHA by solution electrospinning. The resultant electrospun PHA mats were annealed to obtain continuous monolayers that were, thereafter, combined with cast-extruded, blown or solvent-casted biodegradable polymer films and/or barrier coatings of bacterial cellulose nanocrystals (CNCs) to develop novel multilayer systems with antimicrobial and barrier properties. These PHA-based multilayers systems presented good thermal and mechanical performance as well as high barrier properties to vapors and gases. The active films also showed improved antioxidant properties and high antimicrobial activity against food-borne bacteria in both open and, more importantly, closed systems, which can mimic real case use packaging conditions. Therefore, the here-developed materials and prototypes can be very promising as packaging materials, to constitute trays, flow packs and lids, being completely renewable and also biodegradable, with the final potential capacity to increase both quality and safety of food products in the new Circular Bioeconomy context. / Al programa Santiago Grisolía de la Generalitat Valenciana (0001426013N810001A201) por concederme la beca Predoctoral. Al proyecto EU H2020 YPACK “High Performance Polyhydroxyalkanoates Based Packaging to Minimise Food Waste” (Grant agreement 773872) de la Comisión Europea. Al proyecto RTI2018-097249-B-C21 financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España. A la Unidad Asociada IATA-UJI en “Polymer Technology”. / Figueroa López, KJ. (2021). Biodegradable Mono and Multilayer Materials with Antimicrobial Capacity Based on Circular Bioeconomy of Application Interest in Food Packaging [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/168439 / Compendio