Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Los aceites de origen marino, como el aceite de pescado (AP), son la principal fuente de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega 3 (AGPICL n-3), como el EPA y DHA. Múltiples estudios han confirmado sus efectos positivos en la salud de los seres humanos. No obstante, estos AGPICL son altamente susceptibles a oxidación, lo que genera sabores y olores no deseables. La microencapsulación de AP, se presenta como una alternativa para retardar la oxidación de los AGIPCL y así aumentar la vida útil del AP. Además, de esta manera, se puede limitar y controlar la liberación de sabores y olores desagradables hacia los alimentos que lo contienen. La literatura señala al secado por atomización convencional (C) como el método más utilizado para encapsular aceite de pescado. Sin embargo, presenta algunas desventajas, como el uso de altas temperaturas aumentaría la oxidación del AP. En este contexto, el secado por atomización libre de agua; acetona en esta tesis (AC) permite utilizar bajas temperaturas y nitrógeno como gas de secado. El objetivo de este trabajo fue estudiar la encapsulación del AP, utilizando hidroxipropilcelulosa (HPC) como agente encapsulante por secado por atomización convencional (AP-HPC-C) y secado por atomización libre de agua (AP-HPC-AC). Se aplicó un diseño experimental composito central más punto axial para la encapsulación de AP para el sistema AP–HPC-C y AP-HPC-AC. Las variables independientes fueron la temperatura del aire de entrada al secador y la relación AP/HPC, mientras que las variables dependientes fueron la eficiencia de encapsulación (EE) del aceite de pescado y el rendimiento del proceso. Para esto, se llevaron a cabo doce experimentos para cada sistema. Se aplicó metodología de superficie respuesta para determinar las condiciones óptimas de elaboración de las micropartículas. La temperatura del aire de entrada al secador óptima para el sistema AP-HP-C-C (200ºC) fue significativamente mayor al sistema AP-HPC-AC (78ºC), mientras que la relación AP/HPC fue de 1:4,3 en ambos sistemas. Las micropartículas obtenidas bajo condiciones óptimas fueron caracterizadas, evaluando los parámetros de EE, rendimiento, humedad, aw, higroscopicidad, compuestos polares y morfología por SEM. La EE fue significativamente mayor para el sistema AP-HPC-AC (90,5 %) respecto al sistema AP-HPC-C (69,3 %), indicando que el mecanismo de interacción triglicérido-HPC en el sistema AP-HPC-AC mejora la EE / Oils of marine origin, such as fish oil (FO), are the main source of long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids (LCPUFA n-3), such as EPA and DHA. Multiple studies have confirmed its positive effects on the health of humans. However, these LCPUFAs are highly susceptible to oxidation, which generates undesirable flavors and odors. The microencapsulation of the FO, is presented as an alternative to delay the oxidation of the LCPUFAs and thus increase the useful life of the product. In addition, in this way, the release of unpleasant flavors and odors can be limited and controlled towards the foods containing them. The literature points to conventional spray-drying (C) as the most widely used method for encapsulating fish oil. However, it has some disadvantages, as the use of high temperatures would increase the oxidation of the FO. In this context, spray-drting wáter free; acetone in this thesis (AC) allows to use low temperatures and nitrogen as drying gas. The aim of this work was to study the encapsulation of AP using hydroxypropyl cellulose (HPC) as a conventional spray-drying (FO-HPC-C) and spray-drying wáter free (FO-HPC-AC) encapsulating agent. An experimental central composite design plus axial point for AP encapsulation for the FO-HPC-C and FO-HPC-AC systems was applied. The independent variables were the air inlet temperature and the FO/HPC ratio, while the dependent variables were the encapsulation efficiency (EE) of the fish oil and the yield of the process. For this, twelve experiments were carried out for each system. Surface response methodology was applied to determine optimal microparticle processing conditions. The optimum dryer air temperature for the AP-HPC-C system (200ºC) was significantly higher than the AP-HPC-AC system (78ºC), while the AP / HPC ratio was 1: 4.3 in both systems. The microparticles obtained under optimum conditions were characterized, evaluating the parameters of EE, moisture, aw, hygroscopicity, polar compounds and SEM morphology. The EE was significantly higher for the FO-HPC-AC system (90,5 %) than the FO-HPC-C system (69,3 %), indicating that the triglyceride-HPC interaction mechanism in the FO-HPC-AC improves the EE / FONDECYT Nº 1151224

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Se elaboraron micropartículas de jugo de maqui (JM) usando secado por atomización (SA) y liofilización (L) como métodos de encapsulación con la finalidad de proteger sus antocianinas frente a condiciones ambientales de una matriz alimenticia y del tracto gastrointestinal (TGI). Se utilizó como agente encapsulante (AE) una mezcla de polisacárido (maltodextrina (MD)) y proteína (aislado proteico de soya (APS)). Las condiciones experimentales óptimas para lograr una optimización de las variables respuesta (mediante metodología de superficie de respuesta) fueron una temperatura del aire de entrada al secador de 114°C y una relación JM/AE de 1:4,14. Esta relación JM/AE, se utilizó para replicar la formulación en la elaboración de micropartículas de JM por L. El contenido de antocianinas totales (AT) de las micropartículas de SA y L fue 2,8 y 2,6 mg ci-3-glu/g respectivamente, alcanzando una eficiencia de encapsulación (EE) de AT superior a 92,5% en ambos métodos. La EE de las antocianinas diglicosiladas fue significativamente superior respecto a las monoglicosiladas para ambos métodos de microencapsulación. La recuperación de las micropartículas de SA fue superior (99,8%), respecto a L (91,8%), mientras que el rendimiento alcanzado usando L (94,6%) fue casi el doble del alcanzado por micropartículas SA (54,1%). Estas últimas tuvieron un mayor contenido de humedad y valores superiores de aw y densidad aparente, respecto de L. La encapsulación de JM favorecería la utilización de JM como un ingrediente en polvo, ya que al ser agregadas a un yogur, a los 35 d de almacenamiento a 4 ºC, se alcanzaron altos porcentajes de retención de antocianinas individuales, destacando la del-3-sa-5-glu con la mayor retención en un rango de 90 – 99%. Adicionalmente, la microencapsulación aumentó la bioaccesibilidad (BA) de las antocianinas en un modelo de simulación GI in vitro, donde la BA de las AT fue significativamente superior para las micropartículas de JM (SA: 45,8%; L: 44,6%) respecto al JM (38,3%) / Maqui juice (MJ) microparticles were prepared using both spray-drying (SD) and freeze-drying (FD) as encapsulation methods in order to protect anthocyanins against environmental conditions in a food matrix and into the gastrointestinal tract (GIT). A mixture of a polysaccharide (maltodextrin (MD)) and a protein (soy protein isolate(SPI)) was used as encapsulating agent (EA). The optimal experimental conditions to achieve the optimization of the response variables (using response surface methodology) were an inlet air temperature of 114°C and a MJ/EA ratio of 1:4.14. This MJ/EA ratio was used to replicate the formulation in the preparation of MJ microparticles using FD. The total anthocyanins (TA) content of the microparticles from SD and FD were 2.8 and 2.6 mg cy-3-glu/g respectively, achieving an encapsulation efficiency (EE) of TA higher than 92.5% in both methods. The EE of 3,5-O-diglycosylated anthocyanins was significantly higher than the EE of 3-O-glycosylated anthocyanins for both microencapsulation methods. The recovery of the anthocyanins from SD microparticles was higher (99.8%) in comparison to FD (91.8%) whereas the yield achieved using FD (94.6%) was almost the double than SD microparticles (54.1%). The SD microparticules have higher values of moisture content, aw and bulk density in comparison to FD. The MJ encapsulation would favor the use of MJ as a powder ingredient, because when the microparticles were added to a yogurt during 35 days of storage at 4°C, high retentions of individual anthocyanins were found where the del-3-sa-5-glu had the highest retention in a range of 90-99%. Moreover, the microencapsulation improved the bioaccessibility (BA) of the anthocyanins using a mimic GIT model in vitro, were the BA of TA of microparticles (SD: 45.8%, FD: 44.6%) was significantly higher than MJ (38.3%) / Fondecyt Postdoctoral Nº 3150342

El objetivo general de este trabajo fue obtener un producto en polvo a partir de una fruta silvestre poco conocida en nuestro país como es el maqui (Aristotelia chilensis). Esta berry, que crece en los bosques andino-patagónicos, ha sido hasta el momento poco aprovechada para el desarrollo de nuevos ingredientes de alto valor nutricional. En primer lugar, se caracterizó la materia prima para evaluar su potencial antioxidante y su poder colorante. Luego se estudiaron y optimizaron distintas etapas de procesamiento del fruto de maqui: extracción sólido-líquido y posterior secado. Se utilizó una extracción acuosa con temperatura como tecnología amigable con el medio ambiente y como método de deshidratación del extracto optimizado se empleó secado por atomización. Se evaluaron distintos adyuvantes de secado (maltodextrina, goma arábiga, celulosa microcristalina y dióxido de silicio coloidal) como agentes encapsulantes de los compuestos bioactivos del maqui (antocianinas y polifenoles). Se analizaron las propiedades fisicoquímicas y funcionales a lo largo del procesamiento y del producto en polvo. Se estudió en detalle la degradación de compuestos antociánicos, dado que son los responsables de color y de la capacidad antioxidante de frutos de maqui. Adicionalmente se realizó un estudio de vida útil acelerado del polvo de mejor performance y se analizó la bioaccesibilidad de los compuestos bioactivos luego de un estudio in vitro del proceso de digestión gastrointestinal. Finalmente se estudiaron dos aplicaciones del polvo de maqui: 1) elaboración de un nutracéutico en forma de comprimidos y 2) el uso como colorante natural y antimicrobiano en sidras. El polvo con dióxido de silicio presentó la mayor retención de compuestos bioactivos, una elevada capacidad antioxidante, buenas propiedades de flujo y una alta estabilidad física aún a humedades relativas elevadas. El estudio de almacenamiento acelerado mostró que envasado adecuadamente, puede ser expuesto a temperatura ambiente sin modificaciones en el color ni pérdida de los compuestos bioactivos durante un almacenamiento prolongado. Adicionalmente se observó una gran recuperación de polifenoles y de capacidad antioxidante al cabo del proceso digestivo, mayor que la observada para otros productos del mercado. Esto indica que el polvo obtenido tiene un alto potencial para ser utilizado como ingrediente funcional en distintos productos. Los estudios acerca de las aplicaciones propuestas del polvo de maqui mostraron resultados satisfactorios y prometedores. En el campo de los nutracéuticos fue posible elaborar comprimidos por compresión directa cuyo consumo (2 comprimidos diarios) implica un aporte elevado de compuestos bioactivos. La desintegración y el perfil de disolución de los comprimidos fueron adecuados para una formulación de liberación inmediata. Por otro lado, la incorporación del polvo como colorante en sidras permitió obtener bebidas de una gama de colores atractiva para distintos grupos de consumidores. El estudio realizado de aceptabilidad del color y percepción del consumidor mostró un 94 % de intención de compra del producto, siendo las sidras con el agregado de 400 y 600 mg de polvo cada 100 ml las de mejor performance con puntaje suficiente para ser consideradas como posibles prototipos a lanzar al mercado. Adicionalmente se comprobó el efecto antimicrobiano del polvo de maqui en levaduras contaminantes del proceso de elaboración de sidra, lo que permitiría reducir la concentración de sulfito en dicho proceso. / The main objective of this work was to obtain a powder from a wild fruit that is still relatively unknown in our country as is the case of maqui (Aristotelia chilensis). This berry, which grows in the Andean-Patagonian forests, has been poorly valorized for the development of new ingredients of high nutritional value. First, the raw material was characterized in order to evaluate its antioxidant potential and coloring power. Then, the different processing stages (solid-liquid extraction and drying) were optimized. An aqueous extraction at high temperature was used as green-friendly technology and spray drying was selected as dehydration method of the optimized extract. Different drying adjuvants (maltodextrin, gum arabic, microcrystalline cellulose and colloidal silicon dioxide) were evaluated as encapsulating agents of the bioactive compounds studied (anthocyanins and polyphenols). Physicochemical and functional properties were analyzed along all the processing steps and for the final maqui powder. Anthocyanin compounds degradation was studied in detail, since they are responsible for the color and the antioxidant capacity of maqui fruits. Additionally, an accelerated shelf-life study of the optimal powder was performed; also the bioactive compounds bioaccessibility was estimated by means of in vitro gastrointestinal digestion assay. Finally, two applications of maqui powder were studied: 1) development of a nutraceutical in the form of tablets and 2) use as natural colorant and antimicrobial agent in ciders. The powder with silicon dioxide had the highest retention of bioactive compounds, a high antioxidant capacity, good flow properties, and high physical stability even at high relative humidities. The accelerated storage study showed that if it is adequately packaged, the powder can be exposed to room temperature without changes in color or loss of bioactive compounds content during long periods of storage. Additionally, a good recovery of polyphenols and antioxidant capacity was observed after the digestion process, higher than that observed for other products on the market. This indicates that the maqui power obtained has a great potential to be used as a functional ingredient in different products. The studies carried out on the proposed applications of maqui powder yielded satisfactory and promising results. In the area of nutraceuticals it was possible to produce tablets by direct compression, the consumption of 2 tablets daily provides a high bioactive compounds supply. The disintegration and dissolution profile of the tablets were suitable for an immediate release formulation. On the other hand, the incorporation of the maqui powder as colorant in ciders yielded beverages of attractive color for different consumer groups. The study of color acceptability and consumer perception showed 94% purchase intention, being ciders with the addition of 400 and 600 mg of powder per 100 ml the best product with enough score to be considered as possible marketable product. Additionally, the antimicrobial effect of the maqui powder on contaminating yeasts of the cider-making process was verified. Then, the use of maqui would allow reducing the required sulphite concentration, which acts actually as antimicrobial in the cider production process.

La formación de la mezcla aire-combustible es uno de los procesos que tienen un efecto de mayor importancia en las prestaciones y las emisiones de contaminantes de los motores Diesel. Con el objetivo de incrementar el conocimiento respecto a este fenómeno numerosos estudios, tanto teóricos como experimentales, así como de modelado fluidodinámico, han sido desarrollados a lo largo de las últimas décadas. Sin embargo, el estudio del flujo en el interior de las toberas de inyección, así como su efecto sobre la atomización del combustible y el desarrollo del chorro en sus primeras etapas, muestra aún incertidumbres significativas, constituyendo un reto importante para la investigación en este campo. En esta tesis se desarrolla una técnica de visualización a alta resolución para la caracterización del chorro Diesel en campo próximo. De esta forma se puede establecer de forma más directa la relación entre las características del flujo en el interior de los orificios de descarga y la formación del chorro. Además, la obtención de imágenes con una gran resolución espacial permite caracterizar la estructura del chorro de forma más exhaustiva de lo que es habitual con otras técnicas. En este sentido, se ha analizado en primer lugar la influencia que tiene la aparición de cavitación en el interior de los orificios de descarga de las toberas sobre la formación del chorro. Para ello se han utilizado una serie de modelos simplificados de tobera consistentes en láminas de acero taladradas, así como una tobera mono-orificio cilíndrica. Como resultado de este estudio se puede ver que la cavitación aumenta de forma significativa tanto el ángulo de apertura del chorro como las irregularidades del contorno del mismo, favoreciendo el proceso de atomización. Una vez estudiada la influencia de la cavitación se han utilizado tres toberas de geometría cónica, con el fin de realizar un estudio similar en condiciones no cavitantes. / De La Morena Borja, J. (2011). ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO INTERNO EN TOBERAS SOBRE EL PROCESO DE INYECCIÓN DIÉSEL EN CAMPO PRÓXIMO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11098

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En la actualidad, se estima que alrededor del 40 % de la población adulta mundial presenta elevados niveles de colesterol en sangre, lo que constituye un total de 4.4 millones de muertes anuales a nivel mundial. En nuestro país, si bien la prevalencia es algo menor, entre los años 2005 y 2009 alrededor de 455000 personas murieron por enfermedades cardiovasculares. A pesar de estas cifras alarmantes, las estrategias implementadas, tanto a nivel mundial como nacional, aún no han logrado controlar, ni mucho menos revertir, esta problemática. Por otra parte, existe desde hace algunos años una tendencia hacia el consumo de alimentos saludables o funcionalizados con ingredientes que promueven la salud. En este sentido, los fitoesteroles son subproductos del procesamiento de aceites, que inhiben la absorción del colesterol y que han sido ampliamente utilizados en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y otras afecciones. Dada la naturaleza sumamente hidrobófica que presentan, su aplicación ha sido orientada tradicionalmente hacia matrices sólidas o semisólidas, por lo que la incorporación en alimentos acuosos resulta un campo atractivo que requiere de ciertos tratamientos. Aprovechando este impulso hacia el consumo de alimentos saludables, la presente Tesis se centra en la microencapsulación de fitoesteroles mediante secado por atomización para su posterior incorporación en alimentos de base acuosa. En el Capítulo I se describe la relevancia del consumo de fitoesteroles en el tratamiento y la prevención de las enfermedades cardiovasculares provocadas por elevados niveles de colesterol en sangre. Además, se incluye una extensa revisión bibliográfica sobre la presencia de fitoesteroles en las fuentes vegetales y su incorporación en alimentos, como así también sobre el estado del arte en la microencapsulación de diversos ingredientes alimenticios y las principales características del proceso seleccionado. En el Capítulo II se presentan todos los materiales utilizados en las distintas etapas de desarrollo. Asimismo, se exponen las técnicas empleadas e implementadas para caracterizar las materias primas y productos, y las herramientas estadísticas utilizadas para analizar los resultados obtenidos. En el Capítulo III se incluyen ensayos exploratorios tendientes a seleccionar agentes encapsulantes aptos para la encapsulación de los fitoesteroles mediante el proceso de secado por atomización. Además, se presentan y discuten los resultados de las diversas técnicas empleadas para facilitar la selección de agentes encapsulantes. Asimismo, se aborda la caracterización y acondicionamiento del polvo de fitoesteroles a usar como ingrediente activo. En el Capítulo IV se presentan las experiencias llevadas a cabo para seleccionar el tensoactivo y su concentración en la formulación a atomizar. En particular, se estudia cómo afectan al rendimiento de secado, la eficiencia de encapsulación, la retención de fitoesteroles y el tamaño de las micropartículas obtenidas. De esta manera, se determina una concentración óptima de tensoactivo. Esta composición en tensoactivo se utiliza en un diseño de experimentos, tipo Box – Behnken, desarrollado en el Capítulo V para identificar condiciones de proceso y de formulación que optimicen la microencapsulación de los fitoesteroles mediante secado por atomización. En particular, se analizan los efectos de las variables de formulación de la suspensión y de las condiciones operativas del secado sobre el rendimiento, la eficiencia de encapsulación, la retención de fitoesteroles y el tamaño de partículas obtenidas. Los modelos de ajuste encontrados para cada respuesta se utilizan para determinar las condiciones que conducen a sus valores óptimos. Además, se establecen valores óptimos para la deseabilidad global, los cuales se corroboran experimentalmente. En el Capítulo VI se describe la aplicación de los productos correspondientes a los óptimos del diseño de experimentos desarrollado, en dos sistemas de base acuosa, agua destilada y una bebida de preparación y consumo instantáneo. La calidad de los mismos se evalúa en términos del tiempo de redispersión y estabilidad de las microcápsulas en el producto final. Por último, en el Capítulo VII se presentan las conclusiones generales de esta tesis, junto a los principales aspectos a considerar en trabajos futuros. / Nowadays, about 40 % of world adult population presents high cholesterol levels in blood, which constitutes a total of 4.4 million worldwide deaths per year. In Argentina, although the cholesterol prevalence is slightly lower, between 2005 and 2009, around 450000 people died due to cardiovascular diseases. Despite these alarming numbers, the implemented strategies, both globally and nationally, have not yet managed to control neither to reverse this issue. On the other hand, in recent years there is a trend towards consuming healthy foods or foods functionalized with health-promoter food ingredients. In this sense, phytosterols are by-products of oil processing, which inhibit the cholesterol absorption and have been broadly used in treatments of cardiovascular diseases and other affections. Due to their highly hydrophobic nature, phytosterols have been traditionally applied to solids and semisolids matrices; thus, their incorporation in aqueous foods is an attractive field that requires some treatments. Considering the increasing demand of healthy foods, this Thesis focuses on the phytosterols microencapsulation by means of spray drying for their subsequent incorporation into aqueous based foods. In Chapter I, it is described the importance of the phytosterols consumption on the treatment and prevention of cardiovascular diseases caused by high levels of cholesterol in blood. In addition, it is included an extensive bibliographic review about the phytosterols’ presence in vegetables sources and their application in foods, as well as about the state of the art in the microencapsulation of different food ingredients and the main features of the selected process. In Chapter II, all the materials that have been used at the different development stages are presented. Furthermore, the employed and implemented techniques to characterize the raw materials and products are discussed. Moreover, the statistics tools used for the results analysis are exposed. In Chapter III, exploratory trials aiming to select suitable encapsulating agents (for the phytosterols encapsulation by means of spray drying process) are included. Also, the results of the techniques employed to facilitate the encapsulation agents’selection are presented and discussed. Moreover, the characterization and conditioning of phytosterols powder used as active ingredient is addressed. In Chapter IV, the experiences aiming to select the tensoactive and their concentration in the formulation to be spray dried are presented. Particularly, it is studied how they affect the process yield, encapsulation efficiency, phytosterols retention and mean size of the obtained microparticles. Thus, the optimal surfactant concentration is determined. This tensoactive composition is used in a design of experiments, Box – Behnken type, developed in Chapter V in order to identify the formulation and process conditions that optimize the phytosterols microencapsulation by spray drying. Particularly, it is analyzed the effect of the formulation variables and operating conditions on the process yield, encapsulation efficiency, phytosterols retention and mean size of the obtained microparticles. The fitting models found for each response are used to determine the conditions that lead to optimal values. Also, the optimal values of the global desirability are established and experimentally verified. In Chapter VI, it is described the application of the products corresponding to the optimal points of the developed design of experiments, in two aqueous-based systems, distilled water and a beverage of instantaneous preparation and consumption. Their quality is judged in terms of the redispersion time and stability of microcapsules in the final product. Finally, in Chapter VII, it is presented the general conclusions of this thesis work, along with the main aspects to be considered in future works.

The general objective of this study was to analyse freeze-drying (FD) and spray- drying (SD) and to select the best process to obtain a grapefruit powder of high nutritional, functional and sensorial quality. With this objective in mind, the optimization of each dehydration process was carried out using the response surface methodology. As variables of the processes, in both cases, the concentration of gum arabic (GA) and bamboo fibre (BF), added as carriers, were considered, as well as the feed inlet moisture (Xw) in the case of FD or air inlet temperature (T) in SD. The properties of the obtained products analyzed were the water content, hygroscopicity, porosity, color, bioactive compounds (vitamin C, total carotenoids, total phenols) and antioxidant activity (AOA). In addition, the drying yield and product yield of SD were considered. The obtained results, duly validated, allow to propose for FD, the addition of 4.2g GA and 0.58g BF per 100g of grapefruit pulp and bringing the sample to 90g water/100g feed mixture. In the case of SD, the best product is obtained with T in the equipment is of 120 °C and the addition of 4g AG and 2g BF/100g liquidized grapefruit. The comparison of both products allows us to propose FD as being a better technique than spray-drying. In addition, the powder yield of FD is much higher compared to SD and far fewer by-products are generated. A specific study was carried out to confirm the encapsulating power of the two solutes used. The results obtained confirm the benefit of the joint addition of GA and BF, especially against the spray-drying temperature, offering a greater protection against the degradation of bioactive compounds and AOA, than when solutes are added separately. The characterization of the different bioactive compounds and their correlation with the AOA carried showed that the phenolic compounds contribute significantly to the free radical scavenging activity and the inhibition of the discoloration of ß -carotene, while ascorbic acid and ¿- tocopherol contribute to an increase in reducing power. In addition, the stability of the optimized powders during storage at 4 and 20 °C and different surrounding relative humidities has been studied. The modeling of the water sorption data together with the variation in the glass transition temperature (Tg) that takes place in line with the water content of the samples permits the determination of the critical values of water content and water activity that ensure the glassy state of the powdered product. In this sense, what is recommended when storing the powders is to maintain the products under refrigeration and with a surrounding relative humidity in the order of 10%. As soon as the grapefruit powder begins the Tg, the degradation of the bioactive compounds begins, with carotenoids being the most sensitive. In less restrictive storage conditions than those mentioned above, in just one month of storage there are already significant losses in the studied compounds, fewer in the FD product than in the SD. In order to detect any problems of caking in the free-flowing powders or changes in color, a larger quantity of the product must have changed to the rubbery state. In this sense, for the purposes of relating the loss in bioactive compounds, the change in the mechanical properties and the color change with the glass transition, the onset temperature, the midpoint or the end point of the Tg, respectively, should be taken into consideration. Finally, a sensory evaluation of the rehydrated powdered products was carried out in order to evaluate consumer acceptance of the juices obtained and their probability of purchase. In general, grapefruit juice, even the natural or commercial ones, did not enjoy a good level of consumer acceptance due to its astringency and high acidity. The penalty analysis showed that if the sweetness of the samples is improved and their astringency is reduced, their level of consumer acceptance will rise. / El objetivo general de este estudio fue seleccionar el mejor proceso entre la liofilización y la atomización para la obtención de pomelo en polvo de alta calidad nutritiva, funcional y sensorial. Para ello se llevó a cabo la optimización de ambos procesos, usando la metodología de superficie de respuesta. Como variables independientes se consideraron, en ambos casos, la cantidad de goma arábiga (GA) y de fibra de bambú (FB) incorporadas, y la cantidad de agua de la muestra (Xw) en la liofilización o la temperatura de atomización (T). Las propiedades analizadas a los productos obtenidos fueron la humedad, higroscopicidad, porosidad, color, vitamina C, carotenoides totales, fenoles totales y la actividad antioxidante (AOA). Además se consideró el rendimiento en producto de la atomización. Los resultados obtenidos, debidamente validados, permiten proponer, para la liofilización, la adición de 4.2g de GA y 0.58g de FB por cada 100 g de pomelo triturado y una Xw de 90 gagua/100gmezcla. En el caso de la atomización, el mejor producto se obtiene cuando la T es de 120 °C y al pomelo licuado se añaden 4g GA y 2g de FB por cada 100g. Al comparar ambos productos se propone a la liofilización como una mejor tecnología de secado que la atomización. Además, se llevó a cabo un estudio para confirmar el poder encapsulante de los dos solutos utilizados. Los resultados confirmaron el beneficio de la adición conjunta de GA y FB especialmente frente a la temperatura de atomización, ofreciendo una mayor protección de la degradación de los compuestos bioactivos y de la AOA que cuando se añaden por separado. Por su parte, la caracterización de los diferentes compuestos bioactivos y su correlación con la AOA realizada en esta parte del estudio, mostró que los compuestos fenólicos contribuyen de manera significativa a la actividad captadora de radicales libres y a la inhibición de la decoloración de ß-caroteno, mientras que el ácido ascórbico y el ¿-tocoferol contribuyen a incrementan el poder reductor. Además se estudió la estabilidad de los polvos optimizados durante el almacenamiento, a 4 y a 20 °C y a diferentes humedades relativas (HR). La modelización conjunta de los datos de sorción de agua y de variación de la temperatura de transición vítrea (Tg) con la humedad de las muestras permite establecer los valores críticos de humedad y actividad del agua que aseguran el estado vítreo del producto en polvo. En este sentido, para su almacenamiento se recomienda la refrigeración y mantener la HR del entorno del orden del 10 %. En cuanto en el pomelo en polvo se inicia la Tg, comienza la degradación de los compuestos bioactivos, siendo los carotenoides los más sensibles. En condiciones de almacenamiento menos restrictivas a las comentadas, en tan sólo un mes de almacenamiento ya se observan pérdidas importantes de los compuestos estudiados, que son menores en el producto liofilizado que en el atomizado. Por otra parte, para que en el almacenamiento empiecen a detectarse problemas de apelmazamiento del polvo suelto o cambios de color, es necesario que una mayor cantidad de producto haya pasado a estado gomoso. En este sentido, para el estudio de la pérdida de compuestos bioactivos, del cambio en las propiedades mecánicas y del cambio de color se recomienda considerar la temperatura inicial, la del punto medio o la del punto final de la Tg, respectivamente. Finalmente se realizó un análisis sensorial de los productos en polvo rehidratados para evaluar el grado de aceptación de los zumos así obtenidos y su probabilidad de compra. En general el zumo de pomelo, no mostró una buena aceptación por parte del consumidor debido a su astringencia y elevada acidez. El análisis de penalización mostró que si se mejora el dulzor de las muestras y se disminuye su astringencia podrían mejorar los productos y cambiar su grado de aceptación. / L'objectiu general d'este estudi va ser seleccionar el millor procés entre la liofilització (LIO) i l'atomització (ATO) per a l'obtenció de pomelo en pols d'alta qualitat nutritiva, funcional i sensorial. Amb este objectiu es va dur a terme l'optimització de cada procés de deshidratació usant la metodologia de superfície de resposta. Com a variables dels processos es van considerar, en ambdós casos, la quantitat de goma aràbiga (GA) i de fibra de bambú (FB) incorporades com coadjuvants dels processos, així com la quantitat d'aigua de la mostra en el cas de la LIO o la temperatura d'ATO. Les propietats analitzades als productes obtinguts van ser la humitat, higroscopicidad, porositat, color, compostos bioactivos (vitamina C, carotenoides totals, fenols totals) i l'AOA. A més es va considerar el rendiment en producte de l'atomització. Els resultats obtinguts, degudament validats, permeten proposar, per a la LIO, la incorporació de 4.2g de GA i 0.58g de FB per cada 100g de pomelo triturat i portar a la mostra abans del seu processat fins una humitat de 90g agua/100g mezcla. En el cas de l'ATO, el millor producte s'obté quan la T en l'equip és de 120 °C i al liquat de pomelo s'afigen 4g de GA i 2g de FB per cada 100g. La comparació d'ambdós productes permet proposar a la LIO com una millor tecnologia d'assecat que l'ATO. A més el rendiment en producte de la LIO és molt major que el de l'ATO i els subproductes generats molt menors. D'altra banda, es va dur a terme un estudi específic per a confirmar el poder encapsulant dels dos soluts utilitzats. Els resultats permeten confirmar el benefici de l'addició conjunta de GA i FB especialment enfront de la temperatura d'ATO, que oferixen una major protecció de la degradació de compostos bioactivos i AOA que quan s'afigen per separat. La caracterització dels diferents compostos bioactivos i la seua correlació amb l'AOA realitzada en esta part de l'estudi, va mostrar que els compostos fenòlics contribuïxen de manera significativa a l'activitat captadora de radicals lliures i a la inhibició de la decoloració del ¿-caroteno, mentres que l'àcid ascòrbic i el ¿-tocoferol contribuïxen a incrementen el poder reductor. A més s'ha estudiat l'estabilitat de les pols optimitzats durant l'emmagatzemament, a 4 i 20 °C i a diferents humitats relatives (HR) de l'entorn. La modelització de les dades de sorción d'aigua i de variació de la temperatura de transició vítria (Tg) amb la humitat de les mostres permet establir els valors crítics d'humitat i activitat de l'aigua que asseguren l'estat vitri del producte en pols. En este sentit, per al seu emmagatzemament es recomana la refrigeració i mantindre la HR de l'entorn de l'orde del 10 %. En quant en el pomelo en pols s'inicia la Tg, comença la degradació dels compostos bioactivos. En condicions menys restrictives a les comentades, en tan sols un mes d'emmagatzemament ja s'observen pèrdues importants dels compostos estudiats, que són menors en el producte LIO que en l'ATO. D'altra banda, perquè en l'emmagatzemament comencen a detectar-se problemes d'atapeïment de la pols solta o canvis de color, és necessari que una major quantitat de producte haja passat a estat gomós. En este sentit, per a l'estudi de la pèrdua de compostos bioactivos, del canvi en les propietats mecàniques i del canvi de color es recomana considerar la temperatura inicial, la del punt mitjà o la del punt final de la Tg, respectivament. Finalment es va realitzar una anàlisi sensorial dels productes en pols rehidratats per a avaluar el grau d'acceptació dels sucs així obtinguts i la seua probabilitat de compra. En general el suc de pomelo, inclús el natural o el comercial, no va mostrar una bona acceptació per part del consumidor a causa de la seua astringència i elevada acidesa. L'anàlisi de penalització va mostrar que si es millora la dolçor de les mostres i es disminuïx la seua astringència podrien millorar els produc / Agudelo Sterling, CM. (2017). SELECCIÓN DEL MEJOR PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE POMELO EN POLVO (Citrus Paradisi) DE ALTA CALIDAD NUTRITIVA, FUNCIONAL Y SENSORIAL [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/80695

[ES] La tendencia alimentaria actual indica que el consumo diario de frutas y verduras es parte fundamental de una dieta saludable. El formato de fruta deshidratada en polvo aumenta la vida u'til del producto, adema's de ofrecer otras ventajas relacionadas con el menor espacio necesario para su transporte y almacenamiento. En la medida en que el proceso utilizado para la obtencio'n del polvo mantenga estable la calidad de la fruta, incluido su valor funcional, e'sta podri'a ser otra forma de ofrecer al consumidor. En este trabajo se ha estudiado el impacto de la incorporacio'n de distintos biopoli'meros en algunas propiedades de un polvo de pomelo obtenido por atomizacio'n, con el fin de seleccionar el mejor de ellos, asi' como su estabilidad y viabilidad como nutrace'utico. Para ello, se ha trabajado con diferentes mezclas de goma ara'biga (GA), carboximetilcelulosa (CMC), maltodextrina (MD), un asilado de protei'na de suelo de leche (WPI) y almido'n modificado con anhi'drido octenil succi'nico (OSA). A todos los productos atomizados obtenidos se les ha estudiado, adema's del rendimiento del proceso, la humedad, porosidad y color del polvo obtenido. Adema's, en algunos casos, se ha analizado tambie'n la actividad antioxidante, el contenido de vitamina C y en fenoles totales. Los resultados obtenidos de esta parte del estudio no recomiendan el uso de CMC, ni sola ni combinada con GA pues, si bien mejora las propiedades del producto obtenido, disminuye el rendimiento del proceso. Por otra parte, la utilizacio'n de OSA en la formulacio'n del pomelo en polvo, aunque parece interesante porque permite obtener polvos ma's porosos, ma's secos y con mayor contenido en vitamina C, disminuye el rendimiento y el contenido en compuestos feno'licos con respecto a las formulaciones preparadas con los otros biopoli'meros. Los resultados de esta parte del estudio permiten proponer, como condiciones para la obtencio'n del mejor producto, preparar el licuado de pomelo an¿adiendo, sin dilucio'n previa, 9.4 g GA + 1.25 g MD + 1.4 g WPI/100 g licuado y atomizar a 148 ºC. Con el producto en polvo obtenido se programo' un estudio de almacenamiento para comprobar su estabilidad. Se estudio' la evolucio'n con el tiempo de la vitamina C, fenoles y licopeno, actividad antioxidante, color y propiedades meca'nicas del polvo, expuesto o no a la luz y a diferentes humedades relativas. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la gran inestabilidad de los carotenoides y recomiendan, para asegurar la fluidez del polvo y la estabilidad del color, de la vitamina C y de la capacidad antioxidante durante al menos 6 meses, almacenar el producto a una humedad relativa ¿ 23.1% si la temperatura es de 20 ºC. Finalmente, para estudiar la viabilidad del producto en polvo obtenido como nutraceu'tico, se realizo' un estudio de biodisponibilidad de los compuestos bioactivos a trave's de un modelo intestinal 3D con la combinacio'n de li'neas celulares Caco-2 y HT29-MTX. Los compuestos bioactivos asimilados teo'ricamente por el sistema digestivo fueron identificados por cromatografi'a li'quida, electro-espray, ionizacio'n de espectrometri'a de masas (LC-ESI-MS). La delfinidina-3-gluco'sido y la hesperitina-7-O-gluco'sido presentaron una permeacio'n superior al 50%, seguida de la hesperidina que se aproximo' al 30%. Este trabajo permitio' establecer que la formulacio'n del polvo de pomelo propuesta tiene un gran potencial como nutraceu'tico. / [CA] La tende¿ncia alimenta¿ria actual indica que el consum diari de fruites i verdures e's part fonamental d'una dieta saludable. El format de fruita deshidratada en pols augmenta la vida u'til del producte, a me's d'oferir altres avantatges relacionades amb el menor espai necessari per al seu transport i emmagatzemament. En la mesura que el proce's utilitzat per a l'obtencio' de la pols mantinga estable la qualitat de la fruita, inclo¿s el seu valor funcional, esta podria ser una altra forma d'oferir fruita al consumidor. En este treball s'ha estudiat l'impacte de la incorporacio' de distints biopoli'mers en algunes propietats d'una pols de pomelo obtingut per atomizacio', a fi de seleccionar el millor d'ells, aixi' com l'estabilitat i la viabilitat del producte com nutraceu'tic. Per ac¿o¿, s'ha treballat amb diferents mescles de goma ara¿biga (GA), carboximetilcel¿lulosa (CMC), maltodextrina (MD), un ai¿llat de protei'na de se¿rum de llet (WPI) i almido' modificat amb anhi'drid octenil succi'nic (OSA). Amb tots els productes atomitzats obtinguts s'ha estudiat, a me's del rendiment del proce's, la humitat, porositat i color de la pols obtinguda. A me's a me's, en alguns casos, s'ha analitzat tambe' l'activitat antioxidant, el contingut en vitamina C i en fenols totals. Els resultats obtinguts d'aquesta part de l'estudi no recomanen l'u's de CMC, ni sola ni combinada amb GA doncs, si be' millora les propietats del producte obtingut, disminueix el rendiment del proce's. D'altra banda, la utilizacio'n d'OSA en la formulacio' del pomelo en pols, encara que sembla interessant perque¿ permet obtenir pols me's porosos, me's secs i amb un major contingut en vitamina C, disminueix el rendiment i el contingut en compostos feno¿lics pel que fa a les formulacions preparades amb els altres biopoli'mers. Els resultats d'aquesta part de l'estudi permeten proposar, com a condicions per a la obtencio' del millor producte, preparar el liquat de pomelo afegint, sense dilucio' pre¿via, 9.4 g GA + 1.25 g MD + 1.4 g WPI/100 g liquat i atomitzar a 148 ºC. Amb el producte en pols obtingut es programa¿ un estudi d'emmagatzematge per a comprovar la seua estabilitat. S'estudia¿ la evolucio', amb el temps, de la vitamina C, fenols, licopen, activitat antioxidant, color i propietats meca¿niques de la pols, exposat o no a la llum i a diferents humitats relatives. Els resultats obtinguts posen de manifest la gran inestabilitat del licopen i recomanen, per a assegurar la flotabilitat de la pols i l'estabilitat del color, de la vitamina C i de la capacitat antioxidant durant almenys 6 mesos, emmagatzemar el producte a una humitat relativa ¿ 23.1% si la temperatura e's de 20 ºC. Finalment, per a estudiar la viabilitat del producte en pols com nutraceu'tic, s'analitza¿ la biodisponibilidad dels compostos bioactivos a trave's d'un model intestinal 3D amb la combinacio' de li'nies cel¿lulars Caco-2 i HT29-MTX. Els compostos bioactivos assimilats teo¿ricament pel sistema digestiu van ser identificats per cromatografia liquida electro- sprai, ionitzacio' d'espectro-materia de masses. El delphinidin-3-glucoside i el hesperetin- 7-O-glucoside mostren una permeabilitat superior al 50%, seguit de la hesperidina que s'aproxima¿ al 30%. Aquest treball va permetre establir que la formulacio' de la pols de pomelo proposada te' un gran potencial com a nutraceu'tic. / [EN] The current food trend indicates that the daily consumption of fruits and vegetables is a fundamental part of a healthy diet. The dried fruit powder format increases the product's shelf-life, in addition to offering other advantages related to the lower volume and easier handle required for its transport and storage. To the extent that the process used to obtain the powder retains the quality of the fruits, including its functional value, this could be another way of offer fruit to the consumer. In this study, the impact of the incorporation of different biopolymers on some properties of a powdered grapefruit obtained by spray- drying, in order to select the best of them, as well as the powder stability and viability as a nutraceutical, has been considered. To this end, different mixtures of gum Arabic (GA), carboxymethylcellulose (CMC), maltodextrin (MD), whey protein isolate (WPI) and octenyl succinic anhydride modified- starch (OSA) have been tested. To all the obtained spray dried products, besides the process yield, the water content, porosity and color were analyzed. In addition, in some cases, antioxidant activity, vitamin C and total phenols content have also been analyzed. The results obtained from this part of the study do not recommend the use of CMC, either alone or combined with GA, because, although it improves the properties of the obtained product, the process yield decreases. On the other hand, the use of OSA in the grapefruit powder formulation, although it seems interesting because it allows to obtain more porous and dried powders, with a higher vitamin C content, it decreases the yield and the content of phenolic compounds with respect to the formulations prepared with the other biopolymers. The results of this part of the study allow us to propose, in order to obtain the best product, to prepare the liquidized grapefruit by adding, without previous dilution, 9.4 g GA + 1.25 g MD + 1.4 g WPI/100 g liquidized and spray-drying at 148 ºC. Whit the obtained powdered product, a storage study was scheduled to check its stability. The evolution over time of vitamin C, total phenols, lycopene, antioxidant activity, color and mechanical properties of the powder, exposed or not to light and at different relative humidities, were studied. The obtained results showed the great instability of the lycopene and recommend, to ensure the powder flowability and the color, vitamin C and antioxidant capacity stability for at least six months, to store the product at a relative humidity ¿ 23.1 % if the temperature is 20 ºC. Finally, to study the viability of the powdered product as a nutraceutical, the bioavailability of the bioactive compounds was analyzed through a 3D intestinal model with the combination of cell lines Caco-2 and HT29-MTX. The bioactive compounds assimilated theoretically by the digestive system were identified by liquid chromatography- electrospray ionization-mass spectrometry (LC-ESI-MS). Delphinidin-3-glucoside and hesperetin-7-O-glucoside showed a permeation greater than 50%, followed by hesperidin that approached to 30%. This study allowed to establish that the proposed grapefruit powder formulation has a great potential as a nutraceutical. / González Zamora, FJ. (2019). OPTIMIZACIÓN DE LA FORMULACIÓN Y TEMPERATURA DE ATOMIZACIÓN DE UN LICUADO DE POMELO PARA LA OBTENCIÓN DE UN POLVO DE ALTA CALIDAD Y ESTABILIDAD [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/118797

[ES] Son muchos los estudios que vinculan el alto contenido en compuestos bioactivos de las frutas con un papel beneficioso para la salud. Por otra parte, el consumidor, cada vez más exigente, está concienciado del interés de contribuir a la mejora de su salud a través de la alimentación. No obstante, y a pesar de los intentos de la administración, no se consigue aumentar el consumo de fruta entre la población. Esto, en parte, es consecuencia del estilo de vida actual que resulta, en cierta medida, incompatible con alimentos que deben adquirirse casi a diario y que resultan incómodos en su manejo para su consumo. En este sentido, puede resultar interesante ofrecer productos de fruta de alta calidad en formatos que sean estables y de fácil consumo. Con este objetivo, en esta Tesis se plantea la obtención de un producto de pomelo en polvo y en snack. En ambos casos se parte del puré de pomelo formulado con diferentes biopolímeros que actúan como carriers y confieren estabilidad al producto final. Así, la primera parte de la Tesis se centra en la caracterización física y comparación de polvos de pomelo obtenidos por dos diferentes métodos de deshidratación como son secado por liofilización y por atomización. Además, se ha estudiado el efecto la incorporación de biopolímeros en la calidad de los productos en polvo obtenidos y también reconstituidos. Según los resultados alcanzados, la liofilización se presenta como mejor proceso que la atomización para la obtención de un producto de pomelo, tanto en polvo como rehidratado. En cuanto a los biopolímeros, cuya incorporación es necesaria para facilitar el proceso y estabilizar al producto, parece que la combinación de los compuestos ensayados favorece algunas de las propiedades del polvo, tales como la solubilidad, higroscopicidad, el tiempo de mojado y la dispersabilidad. Para la obtención del snack, se ha trabajado con la liofilización por tratarse de un proceso que proporciona productos de alta calidad y valor añadido. En este sentido, aunque es un proceso lento y energéticamente costoso, parece apropiado optimizarlo para obtener productos de fruta. Así, la segunda parte de la Tesis recoge los resultados del estudio realizado para evaluar el efecto de la velocidad de congelación, así como de la temperatura (ambiente, 25 y 40ºC) y presión (0.05, 0.5 y 1 mbar) durante el secado en la duración del proceso y en la calidad del producto. En este caso se ha trabajado con el puré de pomelo formulado con goma Arábiga y fibra de bambú. Además, se ha analizado la evolución de la temperatura del producto durante su liofilización. Las conclusiones obtenidas permiten proponer a la liofilización como técnica para obtener snacks de fruta con un color, textura y contenido en vitamina C adecuados, trabajando a 0.05 mbar y 40 ºC, para acortar el tiempo de secado. Por su parte, el registro en continuo de la temperatura del producto puede utilizarse como herramienta para establecer el punto final del proceso. / [CA] Són molts els estudis que vinculen l'alt contingut en compostos bioactivos de les fruites amb un paper beneficiós per a la salut. D'altra banda, el consumidor, cada vegada més exigent, està conscienciat de l'interés de contribuir a la millora de la seua salut a través de l'alimentació. No obstant això, i a pesar dels intents de l'administració, no s'aconseguix augmentar el consum de fruita entre la població. Açò, en part, és conseqüència de l'estil de vida actual que resulta, en certa manera, incompatible amb aliments que han d'adquirir-se quasi diàriament i que resulten incòmodes en el seu maneig per al seu consum. En este sentit, pot resultar interessant oferir productes de fruita d'alta qualitat en formats que siguen estables i de fàcil consum. Amb este objectiu, en esta Tesi es planteja l'obtenció d'un producte de pomelo en pols i en snack. En ambdós casos es partix del puré de pomelo formulat amb diferents biopolímeros que actuen com carriers i conferixen estabilitat al producte final. Així, la primera part de la Tesi se centra en la caracterització física i comparació de pols de pomelo obtingut per dos diferents mètodes de deshidratació com són assecat per liofilització i per atomització. A més, s'ha estudiat l'efecte la incorporació de biopolímeros en la qualitat dels productes en pols obtinguts i també reconstituïts. Segons els resultats aconseguits, la liofilització es presenta com a millor procés que l'atomització per a l'obtenció d'un producte de pomelo, tant en pols com rehidratat. Quant als biopolímeros, la incorporació dels quals és necessària per a facilitar el procés i estabilitzar al producte, pareix que la combinació dels compostos assajats afavorix algunes de les propietats de la pols, com ara la solubilitat, higroscopicidad, el temps de mullat i la dispersabilidad. Per a l'obtenció del snack, s'ha treballat amb la liofilització per tractar-se d'un procés que proporciona productes d'alta qualitat i valor afegit. En este sentit, encara que és un procés lent i energèticament costós, pareix apropiat optimitzar-ho per a obtindre productes de fruita. Així, la segona part de la Tesi arreplega els resultats de l'estudi realitzat per a avaluar l'efecte de la velocitat de congelació, així com de la temperatura (ambient, 25 i 40ºC) i pressió (0.05, 0.5 i 1 mbar) durant l'assecat, en la duració del procés i en la qualitat del producte. En este cas s'ha treballat amb el puré de pomelo formulat amb goma Aràbiga i fibra de bambú. A més, s'ha analitzat l'evolució de la temperatura del producte durant la seua liofilització. Les conclusions obtingudes permeten proposar a la liofilització com a tècnica per a obtindre snacks de fruita amb un color, textura i contingut en vitamina C adequats, treballant a 0.05 mbar i 40 ºC, per a acurtar el temps d'assecat. Per la seua banda, el registre en continu de la temperatura del producte pot utilitzar-se com a ferramenta per a establir el punt final del procés. ¿ / [EN] There are many studies that link the high content of bioactive compounds in fruits with a beneficial role for health. On the other hand, the consumer, increasingly demanding, is aware of the interest of contributing to the improvement of their health through food. However, and despite the attempts of the administration, it is not possible to increase the consumption of fruit among the population. This, in part, is a consequence of the current lifestyle that is, to a certain extent, incompatible with foods that must be purchased almost daily and that are uncomfortable in their handling for consumption. In this sense, it can be interesting to offer high quality fruit products in formats that are stable and easy to consume. With this objective in mind, this Thesis proposes obtaining a grapefruit product both powdered and snack. In both cases, grapefruit puree was formulated with different biopolymers that act as carriers and confer stability to the final product. Thus, the first part of the Thesis focuses on the physical characterization and comparison of grapefruit powders obtained by two different methods of dehydration, such as freeze and spray drying. In addition, the effect of incorporating biopolymers on the quality of the obtained powdered products and also after rehydration has been studied. According to the results achieved, freeze-drying is presented as a better process than spray-drying to obtain a grapefruit product, both powdered and rehydrated. As for the biopolymers, whose incorporation is necessary to facilitate the process and stabilize the product, it seems that the combination of the compounds tested favors some of the properties of the powder, such as solubility, hygroscopicity, wetting time and dispersibility. To obtain the snack, freeze-drying was selected because it is a process that provides products of high quality and added value. In this sense, although it is a slow and energetically expensive process, it seems appropriate to optimize it to obtain fruit products. Thus, the second part of the Thesis collects the results of the study conducted to evaluate the effect of the freezing rate, as well as the temperature (ambient, 25 and 40ºC) and pressure (0.05, 0.5 and 1 mbar) during drying, in the duration of the process and the quality of the product. In this case we have worked with the grapefruit puree formulated with gum Arabic and bamboo fiber. In addition, the evolution of the temperature of the product during its freeze-drying has been analyzed. The conclusions obtained allow us to propose freeze-drying as a technique to obtain fruit snacks with a suitable color, texture and vitamin C content, working at 0.05 mbar and 40 ºC, to shorten the drying time. On the other hand, the continuous recording of the temperature of the product can be used as a tool to establish the end point of the process. ¿ / A la Secretaria de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) de la República del Ecuador, por la ayuda económica otorgada (Contrato NºAR2Q-8550), que ha permitido la elaboración de esta tesis doctoral. / Egas Astudillo, LA. (2019). Aplicación de la atomización y la liofilización para la obtención de polvo y snack de pomelo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/129860

La sangre obtenida en el matadero es un producto altamente contaminado que requiere un procesamiento inmediato si se pretende utilizarla como insumo alimentario en la fabricación de productos destinados al consumo humano. Si bien es cierto que los sistemas de higienización podrían ser muy eficientes desde el punto de vista de calidad microbiológica, su instalación en la línea de sacrificio comportaría muchas dificultades desde el punto de vista técnico y en algún caso sería muy costoso. La bioconservación podría ser una alternativa para mejorar la calidad microbiológica de la sangre, alargar su vida útil y reducir las posibilidades de procesamiento inmediato. El presente estudio nos permitiría formular la posibilidad de aplicar la bioconservación en sangre de cerdo procedente de matadero industrial, utilizando bacterias ácido lácticas (BAL) como cultivo bioprotector, para lo cual se aislaron cepas de BAL autóctonas y se confeccionaron dos colecciones una de BAL mesófilas y otra de psicrótrofas.Se evaluó el potencial antagonista de la colección de BAL mesófilas y psicrótrofas a 30ºC y a 15ºC respectivamente frente a bacterias contaminantes habituales de este subproducto. Las BAL que demostraron antagonismo en placa (7,1% a 30ºC y 11% a 15ºC) fueron seleccionadas para evaluar el potencial antagonista en sangre, donde el efecto inhibitorio se vio favorecido por la adición de un 2% glucosa. S.aureus y P. fluorescens fueron los indicadores más inhibidos por las cepas mesófilas, en algunos casos con reducciones superiores a 7 unidades logarítmicas. En condiciones psicrótrofas la bacteria más sensible a la presencia de BAL fue Bacillus sp., donde 8 de las 11 BAL ensayadas permitieron reducciones superiores a 4 logs y 1cepa incluso superiores a 7 logs; se obtuvieron reducciones máximas de 3 logs de E.coli y Pseudomonas fue inhibida por todas las BAL ensayadas, en algún caso con reducciones superiores a 5 logs.Las 5 que cepas que presentaron el espectro de inhibición más amplio en condiciones mesófilas y 7 en condiciones psicrótrofas frente a los microorganismos indicadores contaminantes de sangre de matadero se identificaron mediante técnicas moleculares por comparación de la secuencias correspondientes al gen que codifica la síntesis de 16S ARNr (16S ADNr) con las secuencias publicadas en las bases de datos. De las 7 cepas antagonistas en condiciones psicrótrofas 5 se identificaron como Lactococcus garvieae y 2 como Enterococcus malodoratus/gilvius raffinosus. Todas las BAL con potencial antagonista en condiciones mesófilas pertenecían al género Lactobacillus, 3 de elllas se identificaron como Lactobacillus murinus/animalis y una se identificó como Lactobacillus reuteri. TA20 que tuvo un gran espectro de inhibición a ambas temperaturas se identificó como Lactococcus garvieae.En este estudio se evaluaron tres métodos de conservación a largo plazo de las cepas que mostraron potencial antagonista. Se comparó la liofilización, la atomización frente a la congelación a -80ºC que era método que se había utilizado hasta el momento para conservar ambas colecciones de BAL. En general, los métodos de deshidratación (atomización y liofilización) y mantenimiento en refrigeración a 5ºC de los cultivos deshidratados se han mostrado más eficaces que la congelación. / Blood from slaughtered animals is a product with a high contamination level that requires an immediately processing after collection if the object is to use it as a food ingredient destined to human consumption. Nevertheless, even if hygienic collection systems used in abattoirs were be efficient enough to control the microbiological quality, their installation in the slaughtered line would be technically complicate and in some case would be so expensive.Bioconservation is an alternative to improve microbiological quality, to extend its shelf life and reducing the possibility of immediate processing after collection.The present study would permit us to formulate the possibility to applicate bioconservation in porcine blood from industrial abattoirs, using lactic acid bacteria (LAB) strains as biopreservative cultures. So a mesophylic and a psicrotrophyc LAB strains collections were confectioned.The antagonistic capacity toward usual contaminant bacteria in blood of the mesophylic and psicrotrophyc collections at 30ºC and 15ºC respectively were investigated. The LAB that demonstrated the widest inhibitory spectrum in agar plate evaluation (7,1% at 30ºC and 11% at 15ºC) were screened in order to evaluate their inhibitory activity in blood, where was observed that the addition of glucose at 2% had a positive effect in the inhibitory levels. The most sensible indicators to the mesophylic LAB were S. aureus and P. fluorescens. In some cases it was obtained reductions of 7 logarithmic units. In psicotrophic conditions the most sensible bacteria to LAB presence was Bacillus spp. where 8 of the 11 strains assayed inhibited in more than 4 logarithmic units and 1 of them inhibited this indicator in 7 logarithmic units..It was obtained maxim reductions of 3 logs versus E. coli. P. fluorescens was inhibited by all the assayed strains and in some case it was obtained reductions superior to 5 logs.The 5 mesophylic and 7 psictrophyc strains that demonstrated the widest inhibitory spectrum toward the indicators microorganisms from abattoir blood were identified using molecular techniques though comparison of the gene sequences that codify the synthesis of 16S RNAr (16S DNAr) with the sequences in the data base.5 from the 7 strains with antagonistic capacity in psicotrophyc conditions were identified like Lactococcus garvieae and the other two strains were identified like Enterococcus malodoratus/gilvius/raffinosus. All the antagonistic LAB in mesophylic conditions belonged to genus Lactobacillus, 3 of them were identified like Lactobacillus murinus/animalis and one of them as Lactobacillus reuteri. TA20 that had a widest spectrum at both assay temperatures was identified as Lactococcus garvieae.In this study there were evaluated three methods of conservation of cultures belonged to those LAB that demonstrated antagonistic capacity. It was compared freeze-drying, spray drying against freezing at -80ºC, that is the method used to conserve both LAB collections. Generally, the dehydration methods (freeze-drying and spray drying) and maintaining in refrigeration at 5ºC of dehydrated cultures showed to be better than freezing at -80ºC.