La carne de pollo y los huevos constituyen excelentes materias primas para desarrollar nuevos alimentos de alto valor añadido. El objetivo principal de este trabajo fue el de aplicar los efectos de la alta presión isostática sobre las macromoléculas de estas materias primas para obtener un gel modelo, con alto contenido de proteínas, bajo en grasas, sal y fosfatos, que sirva como base para elaborar diversos alimentos. También, el de evaluar la aplicación de la alta presión y la transglutaminasa microbiana en las pastas cárnicas para mejorar las características fisicoquímicas de los geles. A la carne de pollo se le adicionó albumen como sustituto de grasa en diferentes proporciones (0 a 20%), yema de huevo (10%) y transglutaminasa (0.3%), se disminuyó el contenido de sal hasta 1% y se eliminaron los fosfatos. Las pastas cárnicas se sometieron a diferentes tratamientos: por calor a presión atmosférica (75 ºC/30 min) y (20 y 40 ºC/30 min), y por alta presión (400 a 500 MPa, a 40 y 60 ºC/30 min) y (500, 700 y 900 MPa/40 ºC/30 min). La adición de albumen (10%) a la carne de pollo repercutió favorablemente en las características de retención de agua y en las propiedades texturales de los geles obtenidos por calor y por alta presión y mostró un efecto protector frente al cambio de color de los geles. A presión atmosférica, la adición de 0.3% de transglutaminasa disminuyó notablemente las pérdidas de agua, mejoró la textura de los geles aún con un bajo contenido en NaCl (1.0%) y se obtuvo una microestructura más compacta originada por la formación de enlaces covalentes ?-(?-glutamil)lisina. Se desarrolló actividad enzimática entre 500 y 700 MPa y se observó un efecto sinérgico de la aplicación simultánea de la transglutaminasa y de la alta presión en las características texturales y de retención de agua, cuyo incremento fue muy significativo en relación con el efecto de la enzima o de la presión aplicados en forma independiente. Se concluye que unas condiciones adecuadas para elaborar productos tipo salchicha libres de fosfatos y bajos en grasa y sal, son las siguientes: 700 MPa/40 ºC/30 min con adición de 0.3% de transglutaminasa microbiana. / Chicken meat and eggs constitute excellent commodities to develop new high value foods. The main objective of this study was to apply the effects of high isostatic pressure on the macromolecules of these raw materials in order to obtain a model gel, with high protein content, low fat, low salt and low-phosphates, which work as initial point for developing diverse foods. Moreover, to improve the gels characteristics by means of high pressure and microbial transglutaminase to the meat pastes. Albumen as fat replacement was added to the chicken meat in different proportions (0 to 20%), egg yolk (10%) and transglutaminase (0.3%), the salt content was diminished to 1% and phosphates were eliminated. The meat pastes were submitted to different processing: by heat (75 ºC/30 min) and (20 and 40 ºC/30 min) at atmospheric pressure and by high pressure (400 to 500 MPa, to 40 and 60 ºC/30 min, and 500, 700 and 900 MPa/40 ºC/30 min). The addition of albumen (10%) to the meat improved the water retention characteristics and the textural properties of the gels obtained by heat and by pressure and showed a protective effect in front of the colour change. Under atmospheric pressure, the addition of 0.3% transglutaminase diminished notably the water loss and improved the texture gels still with a reduction in NaCl content (1.0%) and, also, a more compact microstructure was obtained by the formation of ?-(?-glutamil)lysine bonds. It was demonstrated an enzymatic activity between 500 and 700 MPa and a synergistic effect was observed for the simultaneous application of transglutaminase and pressure in the textural characteristics and water holding capacity, which increment was very significant in relation to the enzyme or to the pressure independently applied. It is concluded that an adequate conditions for developing low fat and low salt and phosphates-free sausage type products are the following:700 MPa/40 ºC/30 min with addition of 0.3% of microbial transglutaminase.

Ingeniero Civil / Este estudio es una investigación experimental que examina el comportamiento de arenas de relave a altas presiones; en particular, el efecto de finos no plásticos en el comportamiento de arena de relaves sometidos a esfuerzos efectivos e isotrópicos, de hasta 50 kgf⁄〖cm〗^2 . Esta investigación explora cómo el contenido de finos influye en la rotura de partículas y compresibilidad ante altas presiones isotrópicas de confinamiento. La rotura de partículas es un tema de interés para el diseño de grandes tranques de relave. La gran producción minera y la baja ley de los yacimientos en Chile, requiere que se proyecten estructuras capaces de almacenar grandes volúmenes de desechos, las cuales alcanzan alturas de coronamiento sobre los 300 m, i.e., niveles de carga solicitante sobre los 5 MPa. Estos niveles de carga acentúan el proceso de deformación y pérdida de resistencia, producto de la rotura de partículas asociada. El programa experimental considera ensayos de consolidación isotrópica, en probetas de arena de relave con diferentes porcentajes de contenido de finos no plásticos para caracterizar su comportamiento. Las cargas aplicadas en estos ensayos son isotrópicas y van desde 1MPa a 5MPa. Los resultados experimentales sugieren que la presencia y cantidad de finos influyen aumentando la compresibilidad de las arenas de relave depositadas en estado suelto. Lo anterior se traduce en cambios significativos en el índice de vacíos al ser confinados. El efecto de los finos en la compresibilidad se pierde con el aumento de la densidad relativa de confección de las muestras, incluso rigidizando la muestra para los estados más densos de confección. Los resultados también sugieren que la arena de relave exhibe una leve rotura al ser consolidadas a altas presiones, sobre todo para densidades relativas altas, mostrando diferencias en el contenido de finos de hasta un 4% para la arena lavada (cf=1%). Esta diferencia disminuye al aumentar el contenido de finos no plásticos de la arena, indicando que los finos contribuyen en la distribución de los esfuerzos efectivos, disminuyendo el nivel de rotura.

La maduración es una de las partes del proceso de elaboración del queso en que pueden realizarse importantes acciones para reducir los costes de producción en la industria quesera. Es un proceso largo que implica mantener unos importantes inmovilizados, invertir en cámaras de maduración capaces de mantener grandes volúmenes, afrontar los costes de refrigeración y el riesgo de aparición de defectos durante el madurado. Las ventajas económicas que aportaría su control son evidentes.La tecnología de tratamiento de alimentos mediante alta presión isostática es una de las más prometedoras de entre las llamadas tecnologías emergentes. La mayoría de desarrollos de aplicaciones existentes se han orientado hacia la conservación de alimentos, pero el potencial para transformar productos no es menos importante.Un tratamiento prolongado del queso a 50 MPa causa una aceleración de la proteolisis durante el tiempo de mantenimiento de la presión, volviendo al ritmo normal cuando se libera la presión. La efectividad de este tratamiento es mayor cuanto menor es el tiempo de maduración previo al tratamiento por alta presión. Un tratamiento corto e intenso (400 MPa durante 5 min) produce un incremento permanente en el ritmo de proteolisis.La intensidad del tratamiento de 400 MPa causa una inactivación parcial del cuajo residual, interfiriendo en la proteolisis primaria. La hidrolisis de la aS-caseina es menor a causa de esta inactivación. El resultado es una mayor proporción de péptidos hidrófobos.El tratamiento de 400 MPa reduce en unos 3 órdenes de magnitud los recuentos de bacterias lácticas correspondientes al fermento. El aumento de la actividad peptidolítica en estos quesos se debió a un aumento en la actividad de las peptidasas provenientes del citoplasma de las bacterias lácticas tras su lisis o gracias a la mayor permeabilidad de la membrana favorecida por la presión.La aceleración de la proteolisis se ve favorecida por el mayor pH y mayor actividad de agua de los quesos tratados por alta presión.Al tratar el queso mediante alta presión se provoca un cambio en su microestructura que tiene reflejo en los cambios de textura, y en menor medida de color, que se producen. Los quesos se convierten en menos quebradizos y su color en menos luminoso y más intenso (con un mayor valor de Chroma). La microestructura se convierte en más compacta, con una red proteica más regular y continua. / The ripening is one of the parts of the manufacture process of cheese in that is possible to carry out important actions to reduce the production costs in the cheese industry. It is a long process that implies support important immobilized, invest in ripening chambers able to hold large volumes, face the refrigeration costs and the defect appearance risk during the ripening. The economic advantages of ripening control are evident.The food treatment technology by means of high isostatic pressure is one of the more promising of between the so called emergent technologies. The existing application developments are mostly focused on food preservation, but the potential to transform foodstuff is not less important.A prolonged cheese treatment at 50 MPa causes an acceleration of proteolysis during the maintenance time of pressure, turning to the normal rate when pressure is released. The effectiveness of this treatment is higher as the ripening time previous to the high pressure treatment is shorter. A short and intense treatment (400 MPa for 5 min) produces a permanent increment in the proteolysis rate.The intensity of the treatment at 400 MPa causes a partial inactivation of the residual curd, interfering in the primary proteolysis. The aS-casein hydrolysis is smaller because of this inactivation. The result is a higher proportion of hydrophobic peptides.The treatment at 400 MPa reduces in 3 magnitude orders the lactic bacteria counts corresponding to the starter. The increase on peptidolytic activity in these cheeses is due to an increase in the activity of peptidases coming from of lactic acid bacteria cytoplasm after their lysis or released through the pressure favoured membrane permeability.Proteolysis acceleration is favoured by the higher pH and water activity values on high pressure treated cheeses.The cheese treatment by means of high pressure provokes a change in its microstructure that has been reflected in the texture changes, and in lesser extent on colour changes, that they are produced. The cheeses are converted into less crumbly and its colour becomes less luminous and more intense (with a higher Chroma value). The microstructure himself becomes more compact, with a more even and regular protein network.

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El objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue evaluar la inactivación bacteriana usando Ultra Alta Presión de Homogeneización (UHPH) a 300 + 30 MPa de las cepas Listeria innocua ATCC 33090, Escherichia coli ATCC 10536, Escherichia coli O157:H7 CCUG 44857, Staphylococcus aureus ATCC 13565 y Staphylococcus carnosus CECT 4491 inoculadas en leche entera, leche desnatada y zumo de naranja. También, intentamos estudiar el efecto de la temperatura de entrada de la leche y del zumo en la máquina de alta presión sobre la letalidad y producción de daños subletales en estos microorganismos, así como la habilidad de estos para sobrevivir, recuperarse y crecer en condiciones de refrigeración después del tratamiento de UHPH. Dado que no existían protocolos previos de limpieza y desinfección de la máquina de UHPH que garantizara la correcta desinfección entre un ensayo y otro, el experimento 1 tuvo como objetivo evaluar la eficacia bactericida como reducción decimal (DR) de una mezcla de ácido peracético y peróxido de hidrógeno (PAHP) contra cepas de Staphylococcus, Listeria y Escherichia coli en presencia de diferentes tipos de materia orgánica, tiempos de exposición y concentración de desinfectante. También se desarrollo de un procedimiento de limpieza y desinfección eficiente adaptado a la máquina de UHPH. Una vez ajustado y evaluado, el proceso de desinfección, el experimento 2 tuvo como finalidad evaluar la eficacia bactericida de los tratamientos de UHPH contra Listeria innocua ATCC 33090 inoculada en leche entera UHT y zumo de naranja UHT, así como estudiar el efecto de la temperatura de entrada en la máquina sobre la letalidad y la producción de daños subletales en este microorganismo. Así mismo se estudió su habilidad de sobrevivir, repararse y crecer almacenado en refrigeración después del tratamiento de UHPH. Los experimentos 3 y 4 tuvieron como objetivo evaluar la inactivación por UHPH de Escherichia coli ATCC 10536 y Escherichia coli O157:H7 CCUG 44857 inoculadas en leche entera UHT, leche desnatada UHT y zumo de naranja UHT, considerando el efecto de la temperatura de entrada de la leche y el zumo, en los valores de letalidad y la capacidad del tratamiento de producir daños subletales en estas cepas. También estudiamos la habilidad de estos microorganismos de sobrevivir, repararse y crecer durante su conservación a 4,0 ºC tras el tratamiento de UHPH. El experimento 5 tuvo como propósito evaluar la inactivación inducida por UHPH en Staphylococcus aureus ATCC 13565 y Staphylococcus carnosus CECT 4491 inoculados en leche entera UHT y zumo de naranja UHT, considerando el efecto de la temperatura de entrada de la muestra en los valores de letalidad, así como la producción de daños subletales en estas cepas, y su capacidad de sobrevivir, repararse y crecer almacenados a bajas temperaturas tras el tratamiento de UHPH. Con respecto a la evaluación del desinfectante, Staphylococcus spp. mostró mayor resistencia a bajas concentraciones de desinfectante que las cepas de Escherichia coli y Listeria spp. El huevo fue la materia orgánica con mayor capacidad interferente mientras que el zumo de naranja presentó la menor capacidad interferente. Sin embargo, el PAHP fue efectivo (reducciones > 5 log UFC/mL) a concentraciones superiores a 0,1 % y 10 minutos de exposición, en todos los casos. No fueron encontradas diferencias estadísticas entre cepas patógenas y no patógenas del mismo grupo. En cuanto a los tratamientos de inactivación por UHPH, en Listeria innocua ATCC 33090, tanto la temperatura de entrada como el tipo de matriz influenciaron significativamente (P &#8804; 0,05) su inactivación, que fue mayor a una temperatura de entrada de 20 ºC. Los tratamientos por UHPH no causaron daños subletales en Listeria innocua. Durante el almacenamiento a 4 ºC después de los tratamientos, los recuentos de Listeria innocua en leche aumentaron alrededor de 2 unidades logarítmicas entre los días 0 y 9, mientras que en zumo de naranja disminuyeron 2,5 unidades logarítmicas entre los días 0 y 18. El nivel de inactivación fue similar para ambas cepas de Escherichia coli en leche y no fueron detectados daños subletales después de los tratamientos tanto en leche como en zumo de naranja. La temperatura de entrada así como el tipo de matriz influenciaron (P &#8804; 0,05) el grado de inactivación en las cepas de Escherichia coli, alcanzando su máximo nivel a una temperatura de entrada de 20 ºC. La evolución de los recuentos viables durante el almacenamiento a 4,0 ºC de muestras presurizadas fue similar en leche entera y desnatada, aunque la cepa E. coli ATCC 10536 no mostró diferencias significativas entre los días 0 y 9 de almacenamiento, mientras que la cepa E. coli CCUG 44857 mostró una tendencia decreciente de aproximadamente 0,3 unidades logarítmicas. En zumo de naranja, las cepas de Escherichia coli mostraron una mayor tendencia decreciente y la cepa CCUG 44857 fue más resistente al bajo pH, manteniendo recuentos altos para el día 27. En cepas de Staphylococcus, la temperatura de entrada, la matriz y la cepa influenciaron significativamente (P &#8804; 0,05) el nivel de inactivación, alcanzando sus mayores niveles a 20 ºC. No se observaron daños subletales tras los tratamientos en ninguno de los casos. La evolución de los recuentos viables de ambas cepas mostró una fuerte tendencia decreciente después del día 3 de almacenamiento a 4,0 ºC en zumo de naranja, mientras que la cepa Staphylococcus carnosus CECT 4491 mostró una baja tendencia y una gran resistencia cuando fue inoculada en leche y presurizada a bajas temperaturas. El PAPH fue efectivo contra todas las cepas probadas a concentraciones por encima de 0,1 % y tiempos de exposición superiores a 10 minutos para todos los tipos de materias orgánicas estudiadas. Los tratamientos de UHPH de leche entera, desnatada y zumo de naranja a 300 + 30 MPa y una temperatura de entrada de 6 y 20 ºC fueron eficientes para reducir los recuentos viables de Listeria innocua ATCC 33090, Escherichia coli ATCC 10536, Escherichia coli O157:H7 CCUG 44857, Staphylococcus aureus ATCC 13565 y Staphylococcus carnosus CECT 4491. La letalidad incrementó con la temperatura de entrada, sugiriendo un claro efecto de la temperatura en los valores de letalidad. El tipo de matriz influenció significativamente tanto la eficacia de los tratamientos de UHPH como la capacidad de crecimiento durante el subsiguiente periodo de almacenamiento a bajas temperaturas. Los tratamientos de UHPH no causaron daños subletales aparentes en ninguno de los casos. La tecnología de las UHPH puede ofrecer una prominente alternativa para la pasteurización de la leche, zumos y otros alimentos líquidos combinado con la posibilidad de incrementar la temperatura de entrada de las muestras antes del proceso. / The main objective of this Doctoral Thesis was to evaluate the bacterial inactivation using Ultrahigh-pressure Homogenisation (UHPH) to 300 + 30 MPa of Listeria innocua ATCC 33090, Escherichia coli ATCC 10536, Escherichia coli O157:H7 CCUG 44857, Staphylococcus aureus ATCC 13565 and Staphylococcus carnosus CECT 4491 inoculated into whole milk, skim milk and into orange juice. Also, we intended to study the effect of inlet temperature of the milk and orange juice in the machine on the lethality and production of sublethal injuries in these microorganisms and its ability for survival, repair and growth in refrigerated storage after UHPH treatment. The objective of experiment 1 was to evaluate the bactericidal efficacy as decimal reduction (DR) of a mixture of peracetic acid and hydrogen peroxide (PAHP) against strains of Staphylococcus, Listeria and Escherichia coli in presence of different organic matter types, exposure times and disinfectant concentrations. Also, we develop an efficient procedure of cleaning and disinfection adapted to the UHPH machine. Experiment 2 had the purpose of evaluating the bactericidal efficacy of UHPH treatments against Listeria innocua ATCC 33090 inoculated into UHT milk and UHT orange juice. We also studied the effect of inlet temperature on the degree of inactivation of this microorganism and the capacity of this UHPH treatment to cause sublethal injuries when inoculated into whole milk and orange juice. We also determined its ability for survival, repair and growth under refrigeration after the UHPH treatment. The experiments 3 and 4 had as objective to evaluate the inactivation by UHPH of Escherichia coli ATCC 10536 and Escherichia coli O157:H7 CCUG 44857 inoculated into UHT whole milk, UHT skim milk and UHT orange juice considering the effect of inlet temperature on the lethality values and the production of sublethal injuries in these strains. We also studied the ability of the microorganisms to repair and growth during storage at 4.0 ºC after treatment. The experiment 5 had as purpose to evaluate the inactivation induced by UHPH of Staphylococcus aureus ATCC 13565 and Staphylococcus carnosus CECT 4491 inoculate into UHT whole milk and UHT orange juice considering the effect of inlet temperature of sample on the lethality values reached and the production of sublethal injuries in these strains, as well as their ability to survive, repair and growth when stored at low temperatures after UHPH treatments. In the evaluation of the disinfectant, Staphylococcus spp. showed more resistance at low concentrations of disinfectant than strains of E. coli and Listeria spp. Egg was the organic matter with the greatest interfering capacity and orange juice was the one with least interfering capacity. However PAHP was effective (reductions > 5 log CFU/mL) in all cases from 0.1 % PAHP and 10 min of exposure. No statistical differences were found between pathogenic and non pathogenic strains in the same group. Concerning the effect of UHPH treatment, in Listeria innocua ATCC 33090 both the inlet temperature and the food matrix influenced significantly (P < 0.05) the level of inactivation reached, which was higher in whole milk with inlet at 20 ºC. The UHPH treatment caused few or no sublethal injuries in L. innocua. During storage at 4.0 ºC after treatments, counts increased by approximately two logarithmic units from days 0 to 9 in whole milk, while in orange juice counts diminished by approximately 2.5 logarithmic units from days 0 to 18. The level of inactivation was similar for both strains of E. coli and no sublethal injuries were detected after treatments in milk as in juice of orange. Both the inlet temperature and the type of milk influenced significantly (P < 0.05) the degree of inactivation reached in both strains of E. coli, being higher at 20 ºC. The evolution of viable counts during storage at 4.0 ºC was similar in whole and skim milk but although ATCC 10536 strain counts did not show significant differences between the days 0 and 9 of storage, the strain CCUG 44857 showed a decreasing tendency of approximately 0.3 logarithmic units. In orange juice the strains of Escherichia coli showed a greater decreasing tendency and the strain CCUG 44857 was more resistant at low pH, maintaining high viable counts until 27th of storage. In Staphylococcus strains the inlet temperature, food matrix and the strain influenced significantly (P < 0.05) the lethality level, which was higher with 20 ºC of inlet temperature. We not observed sublethal injuries after treatments in any case. The evolution of viable counts showed for both strains a very strong decreasing tendency after 3 days of storage at 4 ºC for orange juice, although S. carnosus CECT 4491 showed a low decreasing tendency and great resistance when was inoculated in milk and pressurized at low temperatures. The PAHP was effective against all strains tested at concentrations above 0.1 % and exposure times over 10 minutes for all the organic matters studied. The UHPH treatments of whole milk, skim milk and orange juice at 300 + 30 MPa at inlet temperatures of 6 and 20 ºC were efficient to reduce the viable counts of Listeria innocua ATCC 33090, Escherichia coli ATCC 10536, Escherichia coli O157:H7 CCUG 44857, Staphylococcus aureus ATCC 13565 and Staphylococcus carnosus CECT 4491. The lethality increased with the inlet temperature, suggesting a clear effect of the temperature on the lethality values. The kind of matrix significantly influenced both the efficacy of the treatment and the growing capability during the subsequent storage period at low temperatures. Apparently UHPH treatment (300 + 30 MPa) did not cause significant sublethal injuries in any of the cases. UHPH technology may offer a promising alternative to the pasteurization of milk, juices and others liquid foods in combination with an increase of the inlet temperature of the sample before the process.

El objetivo comprendido en esta tesis doctoral fue evaluar el efecto de la aplicación de la Alta Presión Hidrostática (APH) en la formación de Aminas Biogenas (AB) en quesos elaborados a partir de leche cruda. Para este propósito fue necesaria la participación de dos queserías artesanas como proveedoras de las dos variedades de queso elaboradas a partir de leche cruda utilizadas en este estudio, una de leche de oveja y otra de de leche de cabra. La visita a cada una de las queserías se realizó previamente con el fin de conocer las instalaciones, las condiciones de elaboración de los quesos y el grado de cumplimiento de la gestión del autocontrol. Los quesos fueron ajustados a las dimensiones de la canasta del equipo de APH, envasados al vacío y tratados por APH a 400 MPa de presión, durante 10 min, y 2 ºC de temperatura. Estas condiciones fueron aplicadas a los quesos entre los días 3 y 7 (APH1) y al día 15 (APH15) después de la elaboración. En cada caso se realizaron, durante la maduración, los análisis necesarios para conocer el efecto de cada tratamiento en la microbiología, los parámetros fisicoquímicos, el contenido de AB y las características sensoriales y de textura de los quesos. Así mismo, se estudió la capacidad formadora de AB en la microbiota presente en cada una de las variedades de queso. Para este propósito se realizó la validación de un método cualitativo para la detección de bacterias con actividad aminoácido decarboxilasa y se evaluó la frecuencia de las diferentes especies y cepas bacterianas encontradas con esta capacidad. El sistema de higiene y calidad basado en los principios del análisis de peligros y puntos críticos de control (APPCC) observado en cada quesería participante no está propiamente implantado. Sin embargo en ambas queserías se aplica, de diferentes maneras, el programa de pre-requisitos, aunque en algunos casos estos procedimientos y controles no estén por escrito y/o registrados. Los principales puntos débiles encontrados en ambas queserías fueron: El mantenimiento preventivo de instalaciones y equipos; los procedimientos de limpieza y desinfección; y la gestión y eliminación del lactosuero. Adicionalmente, en una de las queserías se observó que el control de la calidad del agua suministrada era inadecuado. En ambos tipos de queso se observó que la aplicación de APH influyó en el contenido de AB, mostrando una reducción, en comparación con la muestra control, alrededor del 75 y 35% en los quesos con tratamiento APH1 y APH15, respectivamente. La tiramina (TY) y la putrescina (PU) fueron las aminas más afectadas en los quesos elaborados de leche cruda de cabra, mientras que la TY y la cadaverina (CA) lo fueron en los quesos de leche cruda de oveja. La disminución en la concentración AB en los quesos presurizados al inicio de la maduración pudo deberse a la reducción observada en los recuentos microbianos un día después de la aplicación del tratamiento (principalmente lactococos, lactobacilos, enterococos y enterobacterias), junto con en el descenso del contenido de aminoácidos libres percibido, 34 y 48% menor que el obtenido en los quesos control de leche de cabra y oveja al final de la maduración, respectivamente. Por otro lado, la aplicación del tratamiento APH15 mostró también una reducción significativa en los recuentos microbianos. Sin embargo el contenido de aminoácidos libres observado fue similar a los quesos control. Los dos medios decarboxilantes, bajo en nitrógeno (LND) y bajo en glucosa (LGD), utilizados en el método cualitativo para la detección de bacterias con actividad aminoácido decarboxilasa mostraron parámetros de diagnostico satisfactorios para la identificación de bacterias con la capacidad de formar PU, CA y TY, siendo su optimo punto de corte fijado entre 10-25 mg L-1, con un área bajo la curva ROC superior al 0,90 y unos valores de sensibilidad y especificidad superiores al 84 y 92%, respectivamente. No obstante, este método mostró menor capacidad en la detección de bacterias con la habilidad de producir HI, siendo considerada, de acuerdo con los parámetros de diagnostico evaluados, como aceptable y deficiente, para los medios LND y LGD, respectivamente. La mayor actividad aminoácido decarboxilasa observada entre las bacterias aisladas de los quesos de leche de cabra y oveja fue la tirosina decarboxilasa, con una capacidad de producción de TY superior a 100 mg L-1, seguida por la lisina y la ornitina decarboxilasa, con una habilidad de formación de CA y PU en concentraciones de 100-1000 mg L-1 y superiores a 1000 mg L-1, respectivamente. Los principales microorganismos productores de TY mostraron ser aquellos pertenecientes a los grupos de Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus y Leuconostoc, mientras que las cepas bacterianas de Enterobactericeae y Staphylococcus fueron las principales formadoras de CA y PU, aunque algunas cepas de Enterococcus, Lactococcus, Leuconostoc, y Pediococcus mostraron tener capacidad de producir diaminas a niveles superiores de 100 mg L-1. En lo referente a las características sensoriales y de textura, los quesos tratados con APH muestran una reducción de la fracturabilidad. Este hecho pudo ser debido a los cambios en la microestructura causados por la aplicación de APH y, en el caso de los quesos presurizados, al inicio de la maduración posiblemente también a la disminución en la velocidad de proteólisis producida. Por otro lado, en la evaluación sensorial de la textura, las diferencias significativas percibidas fueron únicamente encontradas en la firmeza de los quesos, siendo consideradas las muestras presurizadas como más firmes que los quesos control. La determinación de color mostró que la diferencia total (ΔE) de las muestras tratadas en comparación con los controles fue mayor después de la aplicación de APH (alrededor de 4.4), sin embargo esta diferencia fue disminuyendo a medida que la maduración avanzaba. Así mismo, la diferencia de color percibida por el panel de evaluación sensorial, fue significativa únicamente en las muestras de leche de oveja con tratamiento APH1. / The aim of this work was to evaluate the effect of the High Hydrostatic Pressure (HHP) on the formation of Biogenic Amines (BA) in raw milk cheeses. For this purpose, two Spanish artisan cheese factories were selected to provide the cheeses to be used in the survey. These factories were previously visited to check the compliance with the hygienic standards required by European Regulations. One variety of cheese was chosen from each factory, both made from raw milk. One of them was made from ovine milk and the other from caprine milk. A HHP treatment of 400 MPa during 10 min at 2 ºC was chosen as the most suitable. These conditions were applied at the begging of the ripening between 3rd and 7th day (HHP1) or on the 15th day (HHP15), in each case the effect of the treatments on the microbial, physicochemical, textural, and sensory parameters, as well as on the formation of different BA were assessed during the maturity period. The BA forming capacity of the microbiota present in the cheeses was also evaluated. To this purpose a qualitative screening method to detect the amino acid decarboxylase activity of bacteria was validated and the frequency of the different species and strains with this capacity was determined in either the ovine and caprine raw milk cheeses studied. The hygienic quality system based on the HACCP principles of the two visited artisan cheese factories was not strictly established. However, the prerequisites program was applied according to their necessities, although in most cases the procedures and results of the controls were not appropriately written or registered. The preventive maintenance of the facilities and equipments, cleaning and sanitation procedures, and the whey waste disposal were the main weaknesses found in both cheese factories. Besides, the water supply control was also unsuitable in one of them. Biogenic amine content in both types of cheeses was greatly influenced by HHP. The treatments applied on the beginning and on the 15th day of ripening displayed 75 and 35% lower amounts of BA, respectively, than those obtained in the control untreated samples, being TY and PU the most affected amines in caprine milk cheeses, while TY and CA were so in ovine milk cheeses. The BA reduction in the caprine and ovine HHP1-samples can be explained as a result of a significant decrease of microbiological counts observed one day after the HHP-treatment (specially in the lactoccocci, lactobacilli, enteroccocci and enterobacteria groups) and the slower proteolysis detected in these samples, which showed 34 and 48% less free amino acids than the control caprine and ovine milk cheese samples at the 60th day of ripening, respectively. On the other hand, the HHP treatment applied on the 15th day also resulted in the decrease of microbiological counts, although in this case the liberation of amino acids was not different than the control samples. The amino acid decarboxylase microplate screening method using low nitrogen decaboxylase (LND) and low glucose decaboxylase (LGD) broths had satisfying diagnostic parameters to detect the PU, CA and TY- forming bacteria, being their optimal cut off between 10-25 mg L-1, with an area under ROC curve above 0.90 and a sensitivity and specificity values above 84 and 92%, respectively. Nevertheless, the test had less capacity to detect the HI-forming bacteria. According to the diagnosis parameters evaluated, this test was considered only as acceptable and poor, for LND snd LGD media, respectively. Among the isolates obtained from caprine and ovine milk cheeses with amino acid decarboxylase activity, the TY forming bacteria were the most frequent, showing a strong production (exceeding 100 mg L-1), followed by those with CA and PU-forming ability with strong and prolific production (100-1000 and over 1000 mg L-1, respectively). In the first case, strains belonging to the Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus and Leuconostoc groups were found as the main TY producers, whereas Enterobactericeae and Staphylococcus strains were the main PU and/or CA forming bacteria, although some Enterococcus, Lactococcus, Leuconostoc, and Pediococcus strains showed an ability to produce diamines at levels above 100 mg L-1. The decelerated rate of proteolysis in HHP1 samples, combined with the structural changes caused by the pressure, could contribute to reduce the fracturability of cheeses. However, this decrease could be only due to the formation of a more homogeneous microstructure in the ovine milk cheeses with the HHP15 treatment. The sensory panel noticed that the firmness in the HHP1 and HHP15 samples was significantly different than in control samples. The total color differences (ΔE) in the HHP samples was higher during the first stages of the ripening (around 4.4 in HHP1 and HHP15 samples), decreasing as the sample aged. In addition, differences in color were also perceived by the sensory panel, being significant only in ovine milk cheeses with the HHP1-treatment.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El objetivo de este estudio es describir y comparar el comportamiento farmacocinético de ivermectina (IVM) administrada por vía oral (p.o.) y subcutánea (s.c.) en perros. Previamente fue necesario adaptar y validar un método cromatográfico para detectar y cuantificar IVM en plasma canino, siguiendo las recomendaciones de la FDA. Se trabajó con ocho perros, los que fueron asignados a dos grupos experimentales de cuatro perros (Grupo A y Grupo B), de manera de obtener pesos promedios similares. A los individuos del Grupo A se les administró vía s.c. una dosis única de 200 μg/kg de peso corporal de IVM. A los individuos del Grupo B se les administró vía p.o. una dosis única de 600 μg/kg de peso corporal de IVM. Se recolectaron muestras de sangre entre 1 hora y 40 días después de la administración. Posteriormente el plasma fue analizado por cromatografía líquida de alto rendimiento con detección de fluorescencia (HPLC-FLUOR). Los resultados señalaron que, la concentración máxima alcanzada (Cmáx) y el tiempo en el que se alcanzó la máxima concentración (Tmáx) fueron significativamente mayores y en menor tiempo (p<0,05) en el Grupo B (Cmáx: 276,04 ± 34,47 ng/ml y Tmáx: 0,27 ± 0,16 días) (promedio ± DS) comparado con el Grupo A (Cmáx: 58,90 ± 10,26 ng/ml y Tmáx: 2,50 ± 0,58 días). El área bajo la curva final (ABCfinal) fue significativamente mayor (p<0,05) en el Grupo B (ABCfinal: 573,66 ± 154,60 ng/día/ml) comparado con el Grupo A (ABCfinal: 332,10 ± 92,73 ng/día/ml); lo mismo ocurrió en el caso del área bajo la curva extrapolada al infinito (ABC ) donde se observa que, en el Grupo B, los resultados son significativamente mayores (p<0,05) (ABC : 580,77 ± 155,63 ng/día/ml) comparados con el Grupo A (ABC : 345,24 ± 96,55 ng/día/ml). El Grupo A presentó un clearance (CL) significativamente más bajo (p< 0,05) (CL: 615,87 ± 175,64 ml/kg/día) que el Grupo B (CL: 1087,96 ± 276,64 ml/kg/día). No se observaron diferencias estadísticamente significativas (p>0,05) entre ambos grupos para los siguientes parámetros: constante de eliminación (Kel), vida media de eliminación (T½) y volumen de distribución (Vd) / Financiamiento: Laboratorio de Farmacología Veterinaria FAVET

CICYT (PB88-0288 y PTRI91-0029)

Las enfermedades infecciosas desatendidas constituyen un serio problema de salud pública que afecta principalmente a las zonas geográficas de menores recursos. Los pacientes pediátricos son considerados un grupo muy vulnerable, siendo más susceptible a las infecciones parasitarias que la población adulta. El praziquantel es un antihelmíntico ampliamente utilizado para el tratamiento y prevención de varias parasitosis, principalmente aquellas causadas por el parásito Schistosoma. En la actualidad, el praziquantel se administra únicamente por vía oral, y no existen formulaciones adecuadas destinadas a la población pediátrica. Dada su baja solubilidad acuosa y alta permeabilidad, se lo enmarca en la Clase II del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica. Esta baja solubilidad condiciona fuertemente la disolución del fármaco, convirtiendo a ésta en la etapa limitante para su posterior absorción. En consecuencia, se requiere la administración de dosis elevadas, lo que ocasiona una mayor probabilidad de reacciones adversas y dificultad para la administración del fármaco en pacientes pediátricos, ya que se requiere la utilización de comprimidos de gran tamaño. Por ello, el praziquantel resulta un buen candidato para mejorar su perfil biofarmacéutico mediante herramientas tecnológicas que aumenten su solubilidad acuosa y velocidad de disolución. Entre la vasta cantidad de estrategias disponibles para superar tales limitaciones, en esta Tesis se utilizó particularmente la reducción del tamaño de partículas. Concretamente, la aplicación de Homogeneización de Alta Presión fue la técnica seleccionada para obtener las nanosuspensiones de praziquantel. Además, la incorporación de los sistemas desarrollados en formas farmacéuticas aptas para la población pediátrica también fue abordada. En el Capítulo 1 se describe la relevancia de las enfermedades infecciosas desatendidas, así como el desarrollo de formulaciones destinadas a la población pediátrica. También se describen las principales características de las nanosuspensiones como posible alternativa para superar problemas de solubilidad de los fármacos. En el Capítulo 2 se presentan todos los materiales utilizados en las distintas etapas de desarrollo y las técnicas implementadas para caracterizar las materias primas y los productos obtenidos. En el Capítulo 3 se presenta el diseño de las nanosuspensiones de praziquantel mediante la metodología de homogeneización de alta presión, así como la selección de los excipientes más adecuados para su elaboración. Posteriormente, se aborda la caracterización realizada sobre las nanosuspensiones más promisorias, en términos fisicoquímicos y biofarmacéuticos. En el Capítulo 4 se expone la optimización, mediante secado por atomización, de una de las nanosuspensiones elaboradas en el Capítulo 3, seleccionada en base al mejor desempeño obtenido en su disolución in vitro. Además se incluye el desarrollo de una forma farmacéutica extemporánea, que consiste en el polvo secado por atomización y posteriormente redispersado en un vehículo adecuado. Asimismo, se llevó a cabo la caracterización tanto del polvo como del producto redispersado, en términos fisicoquímicos y biofarmacéuticos. En el Capítulo 5 se presenta el desarrollo de gomas masticables conteniendo praziquantel nanoparticulado, incorporado tanto en forma de nanosuspensión como de polvo resuspendido. Asimismo, se realizó una caracterización que incluyó propiedades fisicoquímicas, farmacéuticas y mecánicas. Por último, en el Capítulo 6 se presentan las conclusiones generales de esta Tesis, junto a los principales aspectos a considerar en trabajos futuros. De esta forma, se logró aplicar exitosamente una combinación de procesos tecnológicos a fin de mejorar propiedades biofarmacéuticas desfavorables del praziquantel, y obtener formas farmacéuticas aptas para la administración pediátrica, actualmente no disponibles en el mercado. / Neglected infectious diseases constitute a serious public health problem that mainly affects geographical areas of lower resources. Pediatric patients are considered a very vulnerable group, being more susceptible to parasitic infections than the adult population. Praziquantel is an anthelmintic widely used for the treatment and prevention of several parasitosis, mainly those caused by the Schistosoma parasite. Currently, praziquantel is administered merely by oral route and there are no suitable formulations intended for the pediatric population. Due to its low aqueous solubility and high permeability, praziquantel belongs to Class II in the Biopharmaceutical Classification System. This low solubility strongly affects the drug dissolution, becoming the limiting step for its subsequent absorption. Consequently, the administration of high doses is required, which causes a greater probability of adverse reactions and difficulty for the drug administration to pediatric patients, since the use of large tablets is required. Therefore, praziquantel is an interesting candidate for the improvement of its biopharmaceutical profile through the application of technological tools that increase its aqueous solubility and dissolution rate. Among the large number of strategies available to overcome such limitations, in this Thesis particle size reduction was particularly used. Specifically, High Pressure Homogenization was the selected technique to obtain praziquantel nanosuspensions. In addition, the incorporation of the developed systems into pharmaceutical forms suitable for pediatric population was also addressed. In Chapter 1, it is described the importance of neglected infectious diseases, as well as the development of formulations for the pediatric population. In addition, the main characteristics of nanosuspensions, as a possible alternative to overcome drug solubility problems, are also described. In Chapter 2, it is presented all the materials that have been used at the different development stages, and the techniques implemented to characterize the raw materials and the obtained products. In Chapter 3, it is presented the design of praziquantel nanosuspensions by the application of High Pressure Homogenization, as well as the selection of the most suitable excipients for its development. Subsequently, the characterization of the most promising nanosuspensions is addressed, in physicochemical and biopharmaceutical terms. In Chapter 4, it is described the optimization, by spray drying, of a nanosuspension described in Chapter 3, and selected based on the obtained in vitro dissolution performance. In addition, it is also included the development of an extemporaneous pharmaceutical form, which consists of the spray-dried powder and subsequently redispersed in a suitable vehicle. Likewise, the characterization of the powder as well as the redispersed product was carried out, in physicochemical and biopharmaceutical terms. In Chapter 5, it is presented the development of chewable gels containing nanoparticulate praziquantel, incorporated as nanosuspension or redispersed powder. Furthermore, the characterization of these products was carried out, including physicochemical, pharmaceutical and mechanical properties. In Chapter 6, the general conclusions of this Thesis are presented, as well as the main aspects to be considered for future works. In this sense, a combination of technological processes was successfully applied to improve unfavorable biopharmaceutical properties of praziquantel and obtain suitable pharmaceutical forms for pediatric administration, currently not available in the pharmaceutical market.