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Determinación de ácidos grasos, compuestos fenólicos y efecto gastroprotector de semillas de uva (Vitis vinífera) variedad Malbec, subproducto de la industria vitivinícola, Ica-PerúGonzales Uscamayta, Miki 31 December 2019 (has links)
La uva (Vitis vinífera) es uno de los cultivos de gran importancia y mayor envergadura a nivel
mundial para la industria vitivinícola. Su uso en la elaboración del vino y productos derivados en
el Perú es una actividad a gran escala y como consecuencia surgen los subproductos, como la
semilla, con altos contenidos de compuestos fenólicos y aceite.
En el presente trabajo se determina el perfil y contenido de compuestos fenólicos, mediante las
técnicas UHPLC-ESI-MS/MS y UV-Vis; el contenido de aceite, mediante técnicas de extracción
tradicional y CO2 supercrítico; la composición de ácidos grasos mediante GC y, la evaluación del
efecto gastroprotector in vivo del extracto de semillas de uva, que evidencia que conserva alto
contenido de compuestos bioactivos, los cuales son responsables de diferentes actividades
farmacológicas, que pueden ser aprovechados de mejor manera y así darle un valor agregado.
Entre los resultados se observa un alto contenido de aceite (extraído con soxhlet) en semillas de
uva con un valor máximo de 14 % con Soxhlet y un valor máximo de 25 % de ácidos grasos,
compuesto principalmente de ácido linoleico (71 %). De la misma forma se identifican 27
compuestos fenólicos, donde los flavan-3-oles y procianidinas son los componentes
mayoritarios, el alto contenido de fenólicos se corrobora con el método de Folin Ciocalteu, que
alcanza un valor de 40,3 mg de ácido galico por g de semilla. Finalmente, los extractos
alcohólicos de semillas de uva presentan efecto gastroprotector frente a la úlcera gástrica
inducida por Naproxeno, el análisis estadístico sugiere que el tratamiento Ext. MeOH a una dosis
de 600 mg/kg, posee un mayor efecto de entre todos los tratamientos aplicados, con un valor
de inhibición de 80 % comparable con la Ranitidina. Estos resultados demuestran que la semilla,
residuo de la industria vitinícola, es fuente importante de compuestos bioactivos, moléculas con
importantes aplicaciones. / Tesis
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Estudio de la adsorción de fenol, 4-nitrofenol y 4-clorofenol utilizando carbón activado modificado con cobreAylas Orejón, Edwin Javier 15 March 2018 (has links)
El presente trabajo se centró en la síntesis y la caracterización de carbón activado modificado con cobre con el propósito de a) potenciar las propiedades del carbón como material adsorbente de compuestos fenólicos: fenol, 4-nitrofenol y 4-clorofenol, b) evidenciar la propiedad bacteriostática del carbón modificado con cobre en contacto con las cepas de Escherichia coli.
Se utilizaron como precursor semillas de aguaje (Mauritia Fleuxuosa L.f.), que es un material lignocelulósico, abundante y renovable.
Se estudió el efecto de la funcionalización ácida del carbón activado variando la concentración del ácido, temperatura y tiempo de contacto, y analizando su efecto en el cobre incorporado en la superficie del carbón. Los resultados mostraron una disminución en la capacidad de adsorción del carbón funcionalizado y modificado con cobre.
Se realizó el estudio de la capacidad adsortiva del carbón impregnado con Cu sin la funcionalización ácida considerando los siguientes aspectos:
a) La influencia de la cantidad de Cu incorporado, pH de la solución y temperatura de reducción. Los resultados mostraron un aumento en la capacidad de adsorción del 4-nitrofenol, una reducción con el fenol y ninguna variación con el 4-clorofenol.
b) La quimisorción de los compuestos fenólicos en presencia de oxígeno molecular (O2). Se obtuvo como resultado un incremento en la capacidad de adsorción del fenol y una reducción del 4-clorofenol y 4-nitrofenol.
c) La evaluación de la propiedad bacteriostática del carbón modificado con cobre mostró la inactivación de las cepas de Escherichia coli puestas en contacto.
d) El estudio cinético y en condiciones de equilibrio para evaluar el efecto del tiempo de equilibrio, pH de la solución, relación masa de carbón/volumen de solución y temperatura de adsorción. Los resultados experimentales se correlacionaron con losmodelos cinéticos y de isotermas. Como resultado final se determinó el proceso de adsorción de los compuestos fenólicos estudiados. / The present work focused on the synthesis and characterization of activated carbon modified with copper with the purpose of a) enhancing the properties of the coal as adsorbent material of phenolic compounds: phenol, 4-nitrophenol and 4-chlorophenol, b) evidencing the bacteriostatic property of copper-modified carbon in contact with strains of Escherichia coli.
It was used as precursor seeds of aguaje (Mauritia Fleuxuosa L.f.) that is an abundant and renewable lignocellulosic material.
The effect of acid functionalization of activated carbon was studied by varying the acid concentration, temperature and contact time, and analyzing its effect on the copper incorporated in the surface of the coal. The results showed a decrease in the adsorption capacity of the functionalized carbon and modified with copper.
The study of the adsorptive capacity of the coal impregnated with Cu without acid functionalization was carried out considering:
a) The influence of the amount of Cu incorporated, solution pH and reduction temperature. The results showed an increase in the adsorption capacity of 4-nitrophenol, a reduction with phenol and no variation with 4-chlorophenol.
b) The chemisorption of the phenolic compounds in the presence of molecular oxygen (O2), resulting in an increase in the adsorption capacity of the phenol and a reduction with respect to 4-chlorophenol and 4-nitrophenol.
c) Evaluation of the bacteriostatic property of copper-modified carbon which showed the inactivation of strains of Escherichia coli brought into contact.
d) The kinetic study and under equilibrium conditions to evaluate the effect of equilibrium time, solution pH, mass ratio of carbon / volume of solution and adsorption temperature. The experimental results were correlated with kinetic and isothermal models. As a final result the adsorption process of the studied phenolic compounds was determined / Tesis
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TRATAMIENTO BIOLÓGICO AEROBIO PARA AGUAS RESIDUALES CON ELEVADA CONDUCTIVIDAD Y CONCENTRACIÓN DE FENOLESFerrer Polonio, Eva 19 May 2018 (has links)
Tesis por compendio / The treatment of an industrial wastewater has been carried out in this Doctoral Thesis. This wastewater is the spent brine generated from the lactic Fermentation step during the "Spanish Stile" Table Olives Production (FTOP). An integral treatment is proposed for the FTOP management, which finality is to reuse this effluent as a new brine or as solution for olives conservation.
PHYSICO-CHEMICAL
The main objective of pre-treatments was to reduce the pollutant concentration in the FTOP, to make easier the subsequent biological treatment. In addition, one of these pre-treatments also had as objective the recovery of the phenolic compounds from these wastewaters. These natural phenols are valuable compounds in the pharmaceutical, cosmetic and food industries.
- Organic matter and phenols removal
pH adjustment, coagulants and flocculants addition and adsorption with powder activated carbon (PAC) were the techniques selected. Neither pH adjustment nor coagulation and flocculation achieved significant suspended solids and COD removal efficiencies. Therefore, these techniques were not considered as suitable pre-treatments for a subsequent biological treatment. The adsorption process achieved the highest COD and phenols removal percentages. The reaction time was optimized and adsorption was modelled by Langmuir isotherm.
- Phenolic compounds recovery
A non-ionic polymeric resin as adsorbent and ethanol as desorbent, were used to recover the phenolic compounds. The adsorption and desorption times were optimized; the adsorption process was described by a pseudo-second order kinetics and was fitted to Langmuir isotherm. Additionally, the resin reuse was evaluated. Three kinds of samples were used in the experiments: FTOP, ultrafiltrated FTOP and ultrafiltrated plus nanofiltrated FTOP.
BIOLOGICAL TREATMENT
Sequential batch reactors (SBR) were used. Experiments consisted of three steps:
- Start-up
Two strategies for the process start-up were performed for biomass adaptation to the FTOP: 1) adaptation to the simultaneous presence of salt and phenolic compounds of FTOP and 2) pre-acclimation to saline environments using saline synthetic water without phenols and subsequent FTOP addition. The first strategy was the best, which achieved high COD (80%) and phenolic compounds (97%) removal efficiencies. Amounts of Proteobacteria population increased with increasing SBR conductivity.
- Optimization process: performance and energy consumption
In order to increase the pollutants removal efficiencies three studies were carried out: 1) nutrients optimal relationship in the FTOP was 250:5:1 (COD:Nitrogen:Phosphorous). The SBR performance decreased for a nutrients ratio below the optimal one. No improvement in the SBR performance was observed with excess nutrients addition, 2) the hydraulic retention time decreased from 40 to 16 days when SBR was fed with pre-treated FTOP by adsorption with carbon and 3) the increase and maintenance of mixed liquor temperature at 30ºC did not produce the expected results, driving to a SBR performance lower than that achieved in the SBR working at room temperature. More than 70% of the bacterial population belonged to the Proteobacteria phylum. Dominant ciliate specie (Pseudocohnilembus sp) was identified, which coexists with other flagellate specie (Chilomastix sp) in some periods of the experimental procedure.
Aeration time during reaction step was decreased from 22 to 14 hours in order to optimize the energy consumption. The reduction in the reactor yield was negligible.
TERTIARY TREATMENT
The biological process showed that the 20% of organic matter of the FTOP was non-biodegradable. Thereby; a tertiary treatment including a combined membrane system (ultrafiltration and nanofiltration in a series configuration), was necessary in order to treat the SBR effluent. This system provided a suitable final effluent for its reuse. / En la presente Tesis Doctoral se ha llevado a cabo la depuración de un agua residual industrial, generada durante la producción de aceitunas de mesa al "Estilo Español". En concreto se ha trabajado con las salmueras agotadas de la etapa de fermentación láctica de las aceitunas (FTOP: Fermentation Brine from the Table Olive Processing). Para la depuración de las FTOP se propone un tratamiento integral, cuya finalidad es regenerar estos efluentes y reutilizarlos como salmuera nueva o como líquido de envasado de las aceitunas.
PRETRATAMIENTOS
Con los pretratamientos se buscó reducir la carga contaminante de las FTOP para facilitar un tratamiento biológico posterior. Otro objetivo fue la recuperación de los compuestos fenólicos presentes en estas aguas residuales, para su posterior valorización dentro de las industrias farmacéuticas, cosméticas y de alimentación.
- Eliminación de materia orgánica y fenoles
Las técnicas utilizadas fueron la modificación del pH, la adición de coagulantes y floculantes y la adsorción con carbón activo en polvo (CAP). Ni el ajuste de pH ni el empleo de coagulantes y floculantes, ambos con posterior sedimentación, ofrecieron rendimientos de eliminación de sólidos en suspensión y DQO que justificaran su uso previo al tratamiento biológico. Los mayores porcentajes de eliminación de DQO y fenoles se consiguieron con la adsorción. Durante este estudio se optimizó el tiempo de reacción y se correlacionó la adsorción con la isoterma de Langmuir.
- Recuperación de compuestos fenólicos
Se utilizó una resina polimérica y etanol como desorbente. Se experimento con FTOP filtrada a 60 micras, FTOP ultrafiltrada y FTOP nanofiltrada. Se optimizaron los tiempos de adsorción y desorción, se correlacionó la adsorción con una cinética de pseudo-segundo orden y se ajustó a la isoterma de Langmuir. Además, se evaluó la vida útil de la resina.
TRATAMIENTO BIOLÓGICO
Se usaron reactores biológicos secuenciales (SBR). Etapas experimentales:
- Puesta en marcha
Se siguieron dos estrategias de adaptación de la biomasa: 1) adaptación conjunta a alta salinidad y compuestos fenólicos de las FTOP y 2) preadaptación inicial a medios salinos, utilizando un agua sintética salina libre de fenoles, previa a la adición de FTOP. La adaptación conjunta consiguió mayores rendimientos de eliminación de DQO (80%) y compuestos fenólicos (97%). La biomasa bacteriana incrementó su población de Proteobacterias a medida que aumentó la conductividad en los SBRs.
- Optimización del proceso: rendimiento y consumo energético
Para aumentar el rendimiento de eliminación de los contaminantes se realizaron tres actuaciones: 1) se estableció la relación óptima de nutrientes en las FTOP en 250:5:1 (DQO:Nitrógeno:Fósforo). Se comprobó que el déficit de nutrientes disminuyó el rendimiento del SBR y que un exceso de los mismos no conducía a una mejora significativa, 2) el pretatamiento de las FTOP con carbón permitió reducir el tiempo de retención hidráulico de 40 a 16 días, y 3) el aumento y mantenimiento de la temperatura del licor de mezcla a 30ºC no tuvo el efecto esperado, dando lugar a rendimientos por debajo de los obtenidos en los SBRs a temperatura ambiente. Las Proteobacterias representaron más del 70% de la población bacteriana. En cuanto a la población protista se encontró un único ciliado (Pseudocohnilembus sp), que en algunos casos convivió con otra especie flagelada (Chilomastix sp).
Para optimizar el consumo energético se redujo el tiempo de aireación durante la etapa de reacción, pasando de 22 a 14 horas, con una reducción mínima del rendimiento del reactor.
TRATAMIENTO TERCIARIO
Durante el tratamiento biológico se comprobó que las FTOP contienen aproximadamente un 20% de materia orgánica no biodegradable. Es por ello que se aplicó un tratamiento terciario al efluente obtenido del tratamiento biológico, formado por un sistema de membranas / En la present Tesis Doctoral s'ha dut a terme la depuració d'un aigua residual industrial, generada durant la producció d'olives de taula al "Estilo Español". En concret s'ha treballat en les salmorres esgotades procedents de l'etapa de fermentació làctica de les olives (FTOP: Fermentation Brine from the Table Olive Processing). Per a depurar les FTOP es proposa un tractament integral, en la finalitat de regenerar estos efluents i reutilitzar-los com salmorra nova o com líquid de envasat de les olives.
PRETRACTAMENTS
Amb els pretractaments es va perseguir reduir la carrega contaminant de les FTOP per facilitar el tractament biològic posterior. Altre objectiu va ser la recuperació dels compostos fenòlics presents en estes aigües residuals, per a la seua posterior valorització dins de les industries farmacèutiques, cosmètiques i d'alimentació.
- Eliminació de matèria orgànica i fenols
Les tècniques utilitzades foren la modificació del pH, l'adició de coagulants i floculants i l'adsorció amb carbó actiu en pols (CAP). Ni l'ajust de pH ni l'ús de coagulants y floculants, tots dos amb posterior sedimentació, oferiren rendiments d'eliminació de sòlids en suspensió i DQO que justificaren el seu ús de forma prèvia al tractament biològic. Els majors percentatges d'eliminació de DQO i fenols s'aconseguiren amb l'adsorció. Al llarg de l'estudi s'optimitzà el temps de reacció i es va correlacionar l'adsorció amb la isoterma de Langmuir.
- Recuperació de compostos fenòlics
Es va utilitzar una resina polimèrica i etanol com desorbent. L'experimentació es va fer en FTOP filtrada a 60 micres, FTOP ultrafiltada y FTOP nanofiltrada. S'optimitzaren el temps d'adsorció i el de desorció, es correlacionà l'adsorció amb una cinètica de pseudo-segon ordre i es va ajustar amb la isoterma de Langmuir. A més, es va avaluar la vida útil de la resina.
TRACTAMENT BIOLÒGIC
Es feren servir reactors biològics seqüencials (SBR: Sequential Batch Reactor). El període experimental es va dividir en tres etapes:
- Posada en marxa
Es seguiren dos estratègies d'adaptació de la biomassa: 1) adaptació conjunta a l'alta salinitat i compostos fenòlics de les FTOP i 2) preadaptació inicial a mitjos salins, fent servir un aigua sintètica salina lliure de fenols, abans de l'adició de la FTOP. L'adaptació conjunta va aconseguir majorsrendiments d'eliminació de DQO (80%) i compostos fenòlics (97%). La biomassa bacteriana incrementà la seua població de Proteobacteries a mesura que anà augmentant la conductivitat en els SBRs.
- Optimització del procés: rendiment i consum energètic
Per incrementar el rendiment d'eliminació dels contaminants es feren tres actuacions: 1) es va establir la relació òptima de nutrients en les FTOP en 250:5:1 (DQO:Nitrògeno:Fòsfor). Es va comprovar que el dèficit de nutrients reduí el rendiment del SBR i un excés d'ells no va conduir a una millora significativa, 2) el pretractament de les FTOP amb carbó va permetir reduir el temps de retenció hidràulic de 40 a 16 dies, i 3) l'augment i manteniment de la temperatura del licor de mescla a 30ºC no va tindre l'efecte esperat, donant lloc a rendiments per baix dels obtinguts als SBRs a temperatura ambient. Les Proteobacteries representaren més del 70% de la població bacteriana. En quan a la població protista es trobà un únic ciliat (Pseudocohnilembus sp), que en alguns casos va conviure amb altra espècie flagel·lada (Chilomastix sp).
Per optimitzar el consumo energètic es va reduir el temps d'aireació durant l'etapa de reacció, passant de 22 a 14 hores, amb una reducció mínima del rendiment del reactor.
TRACTAMENT TERCIARI
Durant el tractament biològic es va comprovar que les FTOP contenen aproximadament un 20% de matèria orgànica no biodegradable. Això fa necessari aplicar un tractament terciari al efluent obtingut del del biològic, format per un sistema s'aconseguí un efluent final apte per a la seua / Ferrer Polonio, E. (2017). TRATAMIENTO BIOLÓGICO AEROBIO PARA AGUAS RESIDUALES CON ELEVADA CONDUCTIVIDAD Y CONCENTRACIÓN DE FENOLES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/83382 / Compendio
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Recuperación de compuestos fenólicos contenidos en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa mediante procesos de membrana: combinación de la ultrafiltración y la nanofiltraciónCarbonell Alcaina, Carlos 01 September 2017 (has links)
Wastewater generated by the industry of table olives production stands out by its high salinity and high organic matter load and phenolic compounds concentration, which are difficult to degrade. These compounds have a double characteristic, on one hand, they have a fitotoxic nature harmful to the ground, but on the other hand, they also possess an antioxidant nature, which has a great interest for the food, cosmetic and pharmaceutic industries. The main aim of this work is the recovery of phenolic compounds from the residual brine generated in the table olives fermentation process. For this purpose, membrane processes, both ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF), and adsorption with resins have been considered. The permeate from the UF was used as feed for the NF step and the NF permeate was submitted to a non-ionic resins adsorption process.
The UF and the NF experiments were performed at laboratory scale using flat organic membranes of different molecular weight cut off and material (UP005 and UH030 UF membranes and NF245 and NF270 NF membranes). The following operating conditions were varied: the transmembrane pressure (for each type of membranes, a range of 1 to 3 bar and 5 to 15 bar were considered, respectively), the crossflow velocity (between 2.2 to 3.7 m¿s-1 and 0.5 to 1.5 m¿s-1, for each type of membranes, respectively) and the volume reduction factor. The effect of these parameters on the permeate flux and the recovery of the phenolic compounds was studied. Furthermore, the influence of these parameters on the membrane fouling was analysed and the optimal cleaning protocols were selected. Moreover, the experimental results obtained in the UF step were fitted to mathematical models to predict the evolution of permeate flux with time. Adsorption was performed using a non-ionic resin, and desorption was carried out by using ethanol as a solvent.
Results showed that the UF membranes were capable of eliminate nearly all the turbidity of the residual brine, obtaining a permeate stream with a greater purity of phenolic compounds. The best results in terms of permeate flux, chemical oxygen demand elimination and phenolic compounds recovery were reached using a UP005 membrane at 3 bar and 2.2 m¿s-1. The NF membranes could remove practically all the colour of the residual brine and to increase to a greater extent the purity of phenolic compounds in the permeate stream. The best results in terms of permeate flux, chemical oxygen demand elimination and phenolic compounds recovery were obtained using a NF245 membrane at 15 bar and 1.5 m¿s-1.
The combination of both membrane processes increased the phenolic compounds/DQO ratio by 60% when compared to the residual brine. The subsequent adsorption step showed that it is possible to recover a high fraction (98 %) of the phenolic compounds (hydroxytyrosol and tyrosol) present in the NF permeate, achieving a high purity (97%), and obtaining also an acid saline stream with low concentration of phenolic compounds. / Las aguas residuales generadas en el proceso de elaboración de aceitunas de mesa destacan por su elevada salinidad y su elevada concentración de materia orgánica y de compuestos fenólicos, los cuales son difíciles de degradar. Estos compuestos tienen una característica dual, por un lado, tienen carácter fitotóxico para el suelo, pero por contra, tienen un fuerte carácter antioxidante, lo que resulta de gran interés para las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica. El objetivo principal de este proyecto es la recuperación de los compuestos fenólicos presentes en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa, mediante la utilización de procesos de membrana, tanto ultrafiltración (UF) como nanofiltración (NF), y adsorción con resinas. El permeado obtenido en la UF fue utilizado como alimentación de la NF, y el permeado obtenido en la NF se sometió a una etapa de adsorción con resinas no iónicas.
Los ensayos de UF (UP005 y UH030) y NF (NF245 y NF270) se realizaron a escala de laboratorio con membranas planas orgánicas de distinto corte molecular, variando en cada ensayo la velocidad tangencial (entre 2.2 y 3.7 m¿s-1, y 0.5 y 1.5 m¿s-1, respectivamente), la presión transmembranal (entre 1 y 3 bar, y 5 y 15 bar, respectivamente) y el factor de reducción de volumen. Se estudió cómo afectan estos parámetros a la densidad de flujo de permeado y a la recuperación de compuestos fenólicos. Así mismo, también se estudió el efecto que tienen estos parámetros sobre el ensuciamiento de las membranas y se seleccionaron los protocolos óptimos de limpieza de las mismas. Además, los resultados experimentales obtenidos en los ensayos con las membranas de ultrafiltración se ajustaron a modelos matemáticos para predecir la variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo. La adsorción se realizó con una resina no iónica, y la desorción se realizó utilizando etanol como disolvente.
Los resultados obtenidos mostraron que las membranas de UF son capaces de eliminar casi totalmente la turbidez de la salmuera residual, logrando producir una corriente de permeado con un mayor grado de pureza de compuestos fenólicos. Las mejores condiciones de operación en la ultrafiltración, en términos de densidad de flujo de permeado, eliminación de demanda química de oxígeno y recuperación de compuestos fenólicos, se obtuvieron con la membrana UP005 a 3 bar y 2.2 m¿s-1. Las membranas de NF consiguieron reducir casi completamente el color de la salmuera residual y enriquecer más corriente de permeado en compuestos fenólicos. Las mejores condiciones de operación en la nanofiltración, en términos de densidad de flujo de permeado, eliminación de demanda química de oxígeno y recuperación de compuestos fenólicos, se obtuvieron con la membrana NF245 a 15 bar y 1.5 m¿s-1.
Mediante la combinación de estos procesos de membranas se aumentó el ratio compuestos fenólicos/DQO un 60% respecto de la salmuera inicial. La adsorción mostró que es posible recuperar una elevada fracción de los compuestos fenólicos, 98%, (hidroxitirosol y tirosol) presentes en la corriente de permeado de la NF con una alta pureza (97%), obteniéndose por otro lado una corriente salina ácida con muy baja concentración de compuestos fenólicos. / Les aigües residual generades en el procés d'elaboració d'olives de taula destaquen per la seua elevada salinitat i la seua elevada concentració de matèria orgànica i de compostos fenòlics, els quals són difícils de degradar. Estos compostos tenen una característica dual, d'una banda, tenen caràcter fitotòxic, i d'un altra, tenen un fort caràcter antioxidant, el que fa que tinguen un gran interès per a les industries alimentaries, cosmètiques i farmacèutiques. L'objectiu principal d'aquest projecte és la recuperació de compostos fenòlics continguts en la salmorra residual del procés de fermentació de les olives de taula, mitjançant l'utilització de processos de membrana, tant d'ultrafiltració (UF), com de nanofiltració (NF), i adsorció amb resines. El corrent de permeat obtingut en la UF va ser utilitzat com alimentació de la NF, i el permeat obtingut en la NF va ser sotmès a una etapa d'adsorció amb resines no iòniques.
Els assajos d'UF (UP005 i UH030) i NF (NF245 i NF270) es realitzaren a escala de laboratori amb membranes planes orgàniques de distint tall molecular, variant en cada assaig la velocitat tangencial (entre 2.2 i 3.7 m¿s-1, i 0.5 i 1.5 m¿s-1, respectivament), la pressió transmembranal (entre 1 i 3 bar, i 5 i 15 bar, respectivament) i el factor de reducció de volum. Es va estudiar com afecten aquests paràmetres a la densitat de flux de permeat i a la recuperació dels compostos fenòlics. Així mateix, també es va estudiar l'efecte que tenen aquests paràmetres sota l'embrutament de les membranes i es van seleccionar el protocols òptims de neteja de les mateixes. A més, els resultats experimentals obtinguts en els assajos amb les membranes d'ultrafiltració es van ajustar a models matemàtics per a predir la variació de la densitat de flux de permeat amb el temps. L'adsorció es realitzà amb una resina no iònica, i la desorció es realitzà utilitzant etanol com a dissolvent.
Els resultats obtinguts mostraren que les membranes d'UF poden eliminar quasi completament la terbolesa de la salmorra residual, aconseguint produir un corrent de permeat amb un major grau de puresa de compostos fenòlics. Les millors condicions d'operació en la ultrafiltració, en els termes de la densitat de flux de permeat, l'eliminació de la demanda química d'oxigen i la recuperació dels compostos fenòlics, es van obtindré amb la membrana UP005 a 3 bar i 2.2 m¿s-1. Les membranes de NF van aconseguir reduir quasi completament el color de la salmorra residual i enriquir més el corrent de permeat en compostos fenòlics. Les millors condicions d'operació en la nanofiltració, en els termes de la densitat de flux de permeat, l'eliminació de la demanda química d'oxigen i la recuperació de compostos fenòlics, es van obtindré amb la membrana NF245 a 15 bar i 1.5 m¿s-1.
Mitjançant la combinació d'aquests processos de membranes s'augmentà el rati de compostos fenòlics/DQO un 60% respecte de la salmorra inicial. L'adsorció va mostrar que es possible recuperar una elevada fracció del compostos fenòlics, 98%, (hidroxitirosol i tirosol) presents en el corrent de permeat de la NF amb una alta puresa (97%), obtenint-se per un altre costat un corrent salí àcid amb una baixa concentració de compostos fenòlics. / Carbonell Alcaina, C. (2017). Recuperación de compuestos fenólicos contenidos en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa mediante procesos de membrana: combinación de la ultrafiltración y la nanofiltración [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86142
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Optimización de las condiciones de extracción de compuestos fenólicos a partir de cáscara de uva variedad quebranta (Ica, Perú) empleando técnicas convencionales y extracción asistida por ultrasonidoDueñas Zurita, Julia Alicia 09 November 2017 (has links)
La producción de vino y pisco representa una de las principales actividades agrícolas en todo el mundo, esta producción se acompaña con la generación de grandes cantidades de desechos que son ricos en compuestos bioactivos (especialmente compuestos fenólicos) con capacidad antioxidante. El propósito de este trabajo es seleccionar y optimizar las condiciones de extracción de compuestos fenólicos a partir de cáscara de uva variedad Quebranta provenientes de vinificaciones empleando un método convencional (sólido líquido) y extracción asistida por ultrasonido para su posterior estudio como agente reductor en la síntesis de nanopartículas metálicas.
Para ello se evalúa y selecciona los parámetros de extracción tanto para la extracción convencional (solvente etanol (0 – 80 % v/v), tiempo (5 - 300 minutos) temperatura (30 – 90 °C)) como para la extracción asistida por ultrasonido (amplitud (20 – 90 %) y tiempo de irradiación (5 – 40 minutos)), en la extracción de compuestos fenólicos totales. Para determinar las condiciones óptimas se usa la metodología de superficie de respuesta con un diseño experimental a través de Box - Behnken, donde se evalúan tres niveles de cada factor: etanol (45 -55 % v/v), tiempo (160 – 200 minutos) y temperatura (75 - 85 °C) para la extracción convencional y, para la extracción asistida por ultrasonido, amplitud (50 – 90 %), ciclo de trabajo (0.2 – 1.0 s) y tiempo (5 – 15 minutos). Para ambos métodos de extracción, el modelo obtenido es un modelo de segundo orden. Los análisis de regresión muestran que más del 91.7 % y 98.7 % de la variación es explicada por los modelos para la extracción convencional y extracción asistida por ultrasonido de dichos compuestos respectivamente.
Los extractos obtenidos bajo las condiciones optimizadas se usan como agentes reductores en la síntesis de nanopartículas de oro y plata. Los extractos obtenidos mediante la extracción asistida por ultrasonido muestran mejores resultados en la síntesis de nanopartículas de plata y de oro. / Tesis
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Influencia de los factores pre y postcosecha en la calidad de la lechuga IV GamaLuna Riquelme, Mª Consuelo 20 December 2012 (has links)
En la presente Tesis Doctoral se estudió la influencia de algunos factores agronómicos como el riego, soluciones nutritivas, además de la comparación de dos sistemas: cultivo en suelo (tradicional) y sin suelo. Debido a la gran importancia del estado de madurez de la materia prima para la industria de IV Gama, se realizó una recopilación bibliográfica sobre indicadores de madurez en vegetales de hoja y se llevó a cabo un ensayo experimental estudiando el efecto de tres estados de madurez sobre la calidad del producto IV Gama. Finalmente, los factores postcosecha evaluados fueron el efecto de la baja concentración de O2 y las condiciones lumínicas en conservación sobre la calidad del producto en IV Gama. / The aim of this thesis is know the influence of some agronomic factors such as irrigation, nutrient solutions, in addition to the comparison of two systems: soil cultivation (traditional) and soilless system. Due to the great importance of the harvest maturity for Fresh cut industry, we conducted a study on harvest maturity indicators of leafy vegetables and a pilot trial to study the effect of three stages of maturity on product quality Fresh cut was conducted. Finally, postharvest factors evaluated were the effect of the low concentration of O2 and conservation lighting conditions on product quality in Fresh cut.
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Caracterización de la composición fenólica de uvas y vinos de la variedad Malbec (Vitis vinifera L.): su relación con el origen geográfico, factores vitivinícolas y valor comercialFanzone Sánchez, Martín Leandro 04 May 2012 (has links)
La variedad Malbec (Vitis vinifera L.) es considerada el cultivar tinto emblemático de Argentina, sin embargo a pesar de su importancia económica y cultural existe un gran desconocimiento sobre su composición química. El objetivo de este trabajo fue caracterizar la composición fenólica de uvas y vinos de esta variedad en relación a otros cultivares, al origen geográfico, a ciertos manejos vitivinícolas y a su valor comercial. Entre los resultados más relevantes, se observaron diferencias cualitativas y cuantitativas en los parámetros globales y en el perfil de flavonoides y no-flavonoides en uvas y vinos en comparación con otras variedades tintas, se confirmó la influencia de la región de procedencia y año de cosecha en combinación con las prácticas de aclareo de racimos y sangrado parcial de jugo, y se encontró una mayor riqueza fenólica y polisacarídica en vinos de alta gama. Adicionalmente, los dihidroflavonoles representaron un rasgo taxonómico distintivo de esta variedad. / Malbec (Vitis vinifera L.) is a wine grape variety considered to be the emblematic red cultivar of Argentina, but despite its economic and cultural importance there is a lack of knowledge about its chemical composition. The aim of this study was to characterize the phenolic composition of grapes and wines of this variety compared to other cultivars, geographical origin, some viticultural and winemaking practices, and its commercial value. Among the most relevant results, were observed qualitative and quantitative differences in global phenolic parameters and the profile of flavonoids and non-flavonoids in grapes and wines compared to other varieties, it was confirmed the influence of geographical zone and season in combination with the practices of cluster thinning and partial juice runoff prior to fermentation, and it found a greater phenolic and polysaccharidic richness in premium wines. Additionally, dihydroflavonols represented a taxonomic distinctive feature of this variety.
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CARACTERIZACIÓN DE VINOS TINTOS DE VARIAS DENOMINACIONES DE ORIGEN CATALANAS EN BASE A LOS VINOS PRESENTES EN EL MERCADO. DO TARRAGONA, DO CONCA DE BARBERÀ Y DOQ PRIORATElorduy Vidal, Xoán Lois 24 February 2014 (has links)
Durante muchos años se ha pretendido acreditar de forma objetiva el origen varietal e incluso tecnológico de los vinos mediante técnicas analíticas. Diversos estudios de investigación han propuesto para la caracterización de los vinos utilizar herramientas basadas el análisis del color y compuestos fenólicos. De igual manera, la Organización Internacional del Vino ha expresado en su resolución VITI 4/2006 la importancia que esta organización concede a la zonificación vitivinícola, así como la necesidad de impulsar los estudios técnicos necesarios para profundizar en su conocimiento.
Los compuestos fenólicos son de particular importancia en las características y calidad del vino ya que le confieren una especificidad que se relaciona con sus características cromáticas, organolépticas (sensación de astringencia y amargor) y composición química. También los compuestos aromáticos volátiles tienen gran importancia en la caracterización de los vinos, tanto en sus características olorosas y de sabor como en su caracterización varietal.
Se puede definir el ¿Terroir¿ como aquella área geográfica de protección de determinada tipología de vinos, a la vez que una acción de planeación y ordenamiento en vistas al desarrollo de las zonas así definidas. Históricamente la zonificación se plantea desde un enfoque agronómico ligado a las características edafoclimáticas de determinados territorios con la inclusión de la acción del viticultor como un factor más de variabilidad del modelo.
La caracterización se puede definir como la determinación de atributos particulares de un sujeto o grupo de sujetos de modo que sean claramente diferenciables de otro conjunto de elementos. Esta definición no esta ligada al concepto de ¿calidad¿, ya que ésta se refiere a las preferencias, muchas veces subjetivas, que el público consumidor final tiene en relación a un determinado producto.
En el caso del vino se encuentran en la bibliografía tres grandes líneas de investigación orientadas a la caracterización de un determinado tipo de vino en función de las variedades de uva, a la determinación de las diferencias cualitativas de los vinos de idénticas variedades según diferentes técnicas de vinificación y al análisis de la influencia del terroir.
En base a todas estas premisas, parece indudable el interés que puede tener recurrir a parámetros objetivos de los vinos, permitinedo así reforzar los vínculos entre el producto ofrecido al consumidor final y el lugar de origen del vino en cuestión. Por tanto es lógico el interés creciente del sector vitivinícola en elaborar un modelo analítico que permita la caracterización fenólica de los vinos, para tipificar de forma objetiva los vinos de cada zona, herramienta
importante para mantener la calidad y el prestigio de los vinos de cada Denominación de Origen (DO).
El objetivo de la presente tesis es obtener una herramienta de fácil acceso para los Consejos Reguladores de tres DO de la provincia de Tarragona que les permita, por una parte, caracterizar los vinos obtenidos de diversas variedades y subzonas para presentar al público consumidor una diferenciación real en base a los productos que efectivamente se encuentran en el mercado y, por otra, dotarlos de capacidad para defender sus características intrínsecas comparadas con las producciones de otras áreas de producción. Para ello el plan de trabajo desarrollado consiste en tres casos de estudio. En el primero de ellos se realiza una caracterización inter-DO de los vinos de las DO Tarragona, DO Conca de Barberà y DOQ Priorat. El segundo caso de estudio consiste en una caracterización intra-DO en la que se clasifican los vinos de la DOQ Priorat por subzonas (¿vi de vila¿), mientras que el tercer caso de estudio consiste en la diferenciación de vinos de la DO Tarragona en base a la combinación de su área geográfica de procedencia (municipio de Rodonyà y alrededores) y a su composición varietal (monovarietales de Sumoll o no).
Con este fin, a lo largo de cinco campañas se han realizado determinaciones analíticas sobre la totalidad de las muestras de vino tinto sometidas a controles de calidad por parte de las bodegas que forman parte de las tres DO citadas (DO Tarragona, DO Conca de Barberà y DOQ Priorat). El hecho de que las muestras utilizadas en el estudio sean todas las presentadas a calificación como aptas para su comercialización como vino de Denominación de Origen presenta la ventaja de que se someten a análisis la totalidad de los vinos tintos de cada DO que posteriormente llegan al mercado de consumo final. Igualmente, proporciona un elevado número de muestras y éstas a su vez representan perfectamente la realidad productiva de cada DO al alcance del consumidor. Pero, por el contrario, no permite discriminar según las variedades de uva utilizadas, ya que la gran mayoría de los vinos son ¿coupatges¿ de diferentes variedades, ni por métodos de elaboración y/o crianza.
Se escogieron un total de 31 parámetros relacionados con el color, el contenido fenólico, la capacidad de crianza y la definición de las características evaluables para su consideración como vinos aptos para su comercialización bajo la categoría de vino con denominación de origen. Estos parámetros se seleccionaron porque proporcionan información sobre los aspectos tecnológicos que tienen incidencia en la calidad del vino. Dichos análisis consistieron mayoritariamente en técnicas espectofotométricas, sencillas y económicas que posibilitan su aplicación en las propias DO.
La herramienta estadística utilizada ha sido el análisis discriminante que permite generar funciones discriminantes de los parámetros en un conjunto de
datos y los valores devueltos por las funciones discriminantes en cada caso. Este análisis supone que los parámetros se han extraído de las poblaciones con distribuciones normales y que tienen varianzas iguales. Los objetivos del análisis discriminante se pueden sintetizar en dos: analizar diferencias inter-grupos en relación a su comportamiento con respecto a los parámetros analizados y describir procedimientos de clasificación de individuos de origen desconocido entre los grupos estudiados.
Como resultado de los análisis realizados se ha generado una base de datos de 1.874 muestras y 56.109 valores de los parámetros analizados para las tres DO. La creación y mantenimiento de una base de datos lo más amplia posible es fundamental para una buena descripción y asignación de las muestras a los diferentes grupos de agregación.
Para el caso Inter-DO, comparación entre los vinos tintos de la DO Tarragona, DO Conca de Barberà y DOQ Priorat, el procedimiento escogido clasifica correctamente mediante funciones discriminantes, introducción de parámetros "paso a paso" y validación cruzada el 97,3% de las muestras de la DOQ Priorat, el 76,4% de las de DO Tarragona y el 72,3% de los vinos de la DO Conca de Barberà.
En el caso de la zonificación de la DOQ Priorat (¿vi de vila¿) la importante diferencia en el número de muestras aportadas por cada zona de estudio llevó al estudio comparativo de éstas en base a dos grupos. El modelo demuestra asímismo una importante robustez, ya que se consiguen clasificaciones correctas que varían del 70% para las muestras de vinos de la zona de Gratallops al 60 % para muestras de la zona de La Vilella Baixa.
En la diferenciación de vinos de la DO Tarragona analizados en base a la combinación de su área geográfica de procedencia (municipio de Rodonyà y alrededores) y a su composición varietal (monovarietales de Sumoll o no), las clasificaciones correctas alcanzan el 100% para el grupo de vinos monovarietales de Sumoll de la zona de Rodonyà.
El modelo propuesto no es de aplicación en el ámbito de la inspección y control, ya que los porcentajes de asignaciones incorrectas son excesivamente altos para poder ser utilizado con consecuencias administrativas
Sin embargo, el modelo sí permite valorar la variable ¿terroir¿ entendida como un conjunto de efectos (tierra, variedades, climatología, prácticas culturales y prácticas enológicas) que dan lugar a una repercusión cuantitativa en los vinos presentados a control de Calificación de las DO estudiadas. Esa diferenciación es asignable a cada DO, lo que confirma el sistema de diferenciación
geográfica en el que se basa la normativa europea de vinos de calidad producidos en regiones determinadas (VCPRD).
El sistema de estudio propuesto en esta tesis permite tambien trabajar en hipótesis de zonificación intra-DO, lo que ayuda a dar robustez a las decisiones que se puedan tomar por parte de los Consejos Reguladores que quieran iniciar o validar procesos de diferenciación de sus productos.
Por lo tanto la tesis presentada define una herramienta útil a nivel usuario (Consejos Reguladores de las Denominaciones de Origen, bodegas, etc...) para dar respuesta a las exigencias de la normativa europea (R(CE)491/2009) en lo que hace referencia al "vínculo" entre los vinos producidos y sus zonas de origen. / Elorduy Vidal, XL. (2014). CARACTERIZACIÓN DE VINOS TINTOS DE VARIAS DENOMINACIONES DE ORIGEN CATALANAS EN BASE A LOS VINOS PRESENTES EN EL MERCADO. DO TARRAGONA, DO CONCA DE BARBERÀ Y DOQ PRIORAT [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/35893
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Aprovechamiento de subproductos de zumos de frutos rojos para el diseño de alimentosDíez Sánchez, Elena 02 September 2021 (has links)
Tesis por compendio / [ES] La presente tesis plantea distintas estrategias para el diseño de alimentos a partir del aprovechamiento del bagazo que se genera como subproducto en la industria de elaboración de zumos de frutos rojos. De este modo, se puede aportar un valor añadido al subproducto, al mismo tiempo que se desarrollan alimentos capaces de cubrir las necesidades y exigencias nutritivas que demanda el consumidor actual. Uno de los aspectos más interesantes que tiene el uso de estos subproductos, es su alto contenido en polifenoles y fibra, de gran importancia en la industria alimentaria por su efecto en las propiedades de los alimentos y sobre la salud.
Se realizó un primer estudio para conocer el efecto de la sustitución de grasa en bizcochos por diferentes tipos de fibra: soluble, insoluble y una mezcla de ambas. En este trabajo se observó que las características texturales, estructurales y sensoriales se vieron afectadas con la incorporación de fibra, principalmente en el caso de la fibra insoluble. Por todo esto, se establecieron dos estrategias de mejora. Por una parte, se incorporaron diferentes impulsores químicos en combinación con bicarbonato (normal o encapsulado) en bizcochos formulados con bagazo y se caracterizaron desde un punto de vista físico químico, estructural y sensorial. Por otra parte, se estudió cómo afecta a la textura, estructura y a la digestibilidad in vitro del almidón la sustitución parcial de harina de trigo por harina extrusionada en magdalenas formuladas con bagazo. En ambos estudios se obtuvieron resultados satisfactorios en cuanto a la mejora de las propiedades del producto.
Además de las estrategias de mejora en productos horneados, se decidió incorporar bagazo en matrices lácteas para desarrollar nuevas formulaciones de batidos. Se estudió el efecto de un tratamiento no térmico, las altas presiones hidrostáticas, sobre el contenido fenólico y la capacidad antioxidante de los batidos, y sobre la capacidad antimicrobiana de los fenoles presentes en el bagazo.
Se observó que la mayor retención de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante con la mínima supervivencia microbiológica se obtuvo para las presiones y tiempos más altos (500 MPa durante 10 min) en los batidos con las concentraciones más altas de bagazo estudiadas (10%).
Por último, se llevó a cabo un estudio con sistemas modelo para conocer las interacciones que tienen los polifenoles, cuando forman parte del bagazo o cuando se encuentran en forma de extracto, con los principales macronutrientes de los alimentos y sus efectos sobre la bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos tras la digestión in vitro. La bioaccesibilidad de los polifenoles cuando se incorporaron en los sistemas modelo en forma de bagazo aumentó en comparación con cuando se adicionaron como extracto. Por otro lado, los sistemas modelo formulados con bagazo y un solo nutriente, presentaron una mayor bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos que cuando se encontraron todos los nutrientes en el sistema modelo. / [CAT] La present tesi planteja diferents estratègies per al disseny d'aliments a partir de l'aprofitament del bagàs que es genera com a subproducte en la indústria d'elaboració de sucs de fruits rojos. D'aquesta manera, es pot aportar un valor afegit al subproducte, al mateix temps que es desenvolupen aliments capaços de cobrir les necessitats i exigències nutritives que demanda el consumidor actual. Un dels aspectes més interessants que té l'ús d'aquests subproductes, és el seu alt contingut en polifenols i fibra, de gran importància en la indústria alimentària pel seu efecte en les propietats dels aliments i sobre la salut.
Es va realitzar un primer estudi per a conéixer l'efecte de la substitució de greix en bescuits per diferents tipus de fibra: soluble, insoluble i una mescla d'ambdues. En aquest treball es va observar que les característiques texturals, estructurals i sensorials es van veure afectades amb la incorporació de fibra, principalment en el cas de la fibra insoluble. Per tot això, es van establir dues estratègies de millora. D'una banda, es van incorporar diferents impulsors químics en combinació amb bicarbonat (normal o encapsulat) en bescuits formulats amb bagàs i es van caracteritzar des d'un punt de vista físic químic, estructural i sensorial. D'altra banda, es va estudiar com afecta a la textura, estructura i a la digestibilitat in vitro del midó la substitució parcial de farina de blat per farina extrusionada en magdalenes formulades amb bagàs. En tots dos estudis es van obtindre resultats satisfactoris quant a la millora de les propietats del producte.
A més de les estratègies de millora en productes enfornats, es va decidir incorporar bagàs en matrius làcties per a desenvolupar noves formulacions de batuts. Es va estudiar l'efecte d'un tractament no tèrmic, les altes pressions hidroestàtiques, sobre el contingut fenòlic i la capacitat antioxidant dels batuts, i sobre la capacitat antimicrobiana dels fenols presents en el bagàs.
Es va observar que la major retenció de compostos fenòlics i capacitat antioxidant amb la mínima supervivència microbiològica es va obtindre per a les pressions i temps més alts (500 MPa durant 10 min) en els batuts amb les concentracions més altes de bagàs estudiades (10%). Finalment, es va dur a terme un estudi amb sistemes model per a conéixer les interaccions que tenen els polifenols, quan formen part del bagàs o quan es troben en forma d'extracte, amb els principals macronutrients dels aliments i els seus efectes sobre la bioaccessibilitat dels compostos fenòlics després de la digestió in vitro. La bioaccessibilitat dels polifenols quan es van incorporar en els sistemes model en forma de bagàs va augmentar en comparació amb quan es van addicionar com a extracte. D'altra banda, els sistemes model formulats amb bagàs i un sol nutrient, van presentar una major bioaccessibilitat dels compostos fenòlics que quan es van trobar tots els nutrients en el sistema model. / [EN] This thesis proposes different strategies for the design of foods based on the use of pomace generated as a by-product in the berry juice processing industry. In this way, it is possible to add value to the by-product while developing foods capable of meeting the needs and nutritional requirements demanded by today's consumers. One of the most interesting aspects of the use of these by-products is their high content of polyphenols and fiber, of great importance in the food industry due to their effect on food properties and health.
A first study was carried out to determine the effect of replacing fat in sponge cakes with different types of fiber: soluble, insoluble and a mixture of both. In this work it was observed that the textural, structural and sensory characteristics were affected by the incorporation of fiber, mainly in the case of insoluble fiber. For all these reasons, two improvement strategies were determined. On the one hand, different chemical leavenings agents were incorporated in combination with bicarbonate (normal or encapsulated) in sponge cakes formulated with pomace and characterized from a physical-chemical, structural and sensory point of view. On the other hand, it was studied how the partial substitution of wheat flour by extruded flour in pomace-formulated muffins affects texture, structure and in vitro starch digestibility. In both studies satisfactory results were obtained in terms of improved product properties.
In addition to the improvement strategies in baked products, it was decided to incorporate pomace in dairy matrices to develop new milkshake formulations. The effect of a non-thermal treatment, such as high hydrostatic pressures, on the phenolic content and antioxidant capacity of the milkshakes, and on the antimicrobial capacity of the phenols present in pomace was studied.
It was observed that the highest retention of phenolic compounds and antioxidant capacity with the lowest microbiological survival was obtained for the highest pressures and times (500 MPa for 10 min) in the milkshakes with the highest pomace concentrations studied (10%).
Finally, a study was carried out with model systems to learn about the interactions that polyphenols have when they are part of the pomace or when they are in extract form, with the main macronutrients of food and their effects on the bioaccessibility of phenolic compounds after in vitro digestion. The bioaccessibility of polyphenols increased when it is incorporated into the model systems as pomace compared to when it is added as extract. On the other hand, model systems formulated with pomace and a single nutrient presented higher bioaccessibility of phenolic compounds than when all nutrients were found in the model system. / The authors are grateful to Instituto Nacional de Investigación y
Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-Spain) for financial support through the BERRYPOM. Adding value to processing waste: innovative ways to incorporate fibers from berry pomace in baked and extruded cereal-based
foods project included in the ERA-NET-SUSFOOD program, to Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities through project AGL2017-86840-C2-2-R, and to FEDER funds from EU. / Díez Sánchez, E. (2021). Aprovechamiento de subproductos de zumos de frutos rojos para el diseño de alimentos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172372 / Compendio
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Tratamientos de secado para la obtención de ingredientes de alto valor nutritivo a partir del destrío postcosecha de caquiMartínez González, Cristina 17 January 2022 (has links)
Tesis por compendio / [ES] La presente tesis tiene como objetivo ofrecer estrategias que permitan incrementar la rentabilidad del cultivo de caqui "Rojo Brillante" mediante la valorización de los excedentes y destríos generados en los almacenes. La tesis aborda como objetivos principales la obtención de productos e ingredientes deshidratados con alto contenido en compuestos bioactivos y la evaluación de la digestibilidad in vitro de los mismos.
La primera estrategia consistió en obtener caquis semisecos mediante secado "natural" evaluando la necesidad de aplicar un tratamiento previo de desastringencia. El tratamiento de secado en los caquis astringentes disminuyó significativamente el contenido en taninos solubles responsables de la astringencia de la fruta, alcanzando valores similares a los presentes en el caqui no astringente. Además, se observó que, el color de la pulpa permaneció con un tono anaranjado y poco pardeado cuando se partió de caqui astringente, por lo que no sería recomendable la aplicación de un tratamiento previo de desastringencia.
Una segunda estrategia se centró en la liofilización para obtener snacks de caqui de alta calidad, al ser éste un tratamiento que permite obtener productos o ingredientes con alto valor añadido. Se establecieron las condiciones óptimas de procesado y almacenamiento mediante la obtención de los valores de humedad y actividad del agua críticos que garantizasen el estado vítreo de la matriz, evitando un aumento en la tasa de reacciones de deterioro, cambios de textura y color, y la pérdida de los compuestos bioactivos de la fruta.
Como última estrategia se utilizó el tratamiento de secado por aire caliente en caqui astringente y no astringente, en distintos estados de madurez, para obtener snacks de caqui. Los snacks desarrollados presentaron un tono más anaranjado, en comparación con la fruta fresca, y menor contenido en taninos solubles. Se observó una alta correlación entre el nivel de astringencia percibido por los consumidores y la disminución del contenido en taninos solubles. Los snacks obtenidos a partir de caqui astringente en etapas de madurez avanzadas fueron igualmente aceptados por los consumidores que los obtenidos a partir de caqui no astringente.
Seguidamente se estudió el efecto del secado con aire caliente y del estado de madurez sobre la fracción de carotenoides mediante diferentes técnicas cuantitativas y cualitativas como la fotoluminiscencia. El secado no afectó al contenido en carotenoides, pero disminuyó la capacidad antioxidante de los snacks. La fotoluminiscencia evidenció la isomerización de carotenoides y la formación de productos de degradación térmica, por lo que ambos hechos podrían explicar la pérdida de capacidad antioxidante en el caqui sometido a tratamientos de secado por aire caliente.
Por último, se llevaron a cabo estudios de digestión in vitro. La recuperación de taninos solubles en la fase del intestino delgado fue mayor en los snacks obtenidos mediante secado por aire caliente que en la fruta fresca y en los snacks liofilizados. Los snacks obtenidos a partir de caqui no astringente presentaron un índice de recuperación de taninos solubles mayor que los obtenidos a partir de caqui astringente. Los taninos insolubles llegaron intactos a la fracción no absorbida, por lo que podrían llegar al colon y ejercer su potencial antioxidante. / [CA] La present tesi té com a objectiu oferir estratègies que permeten incrementar la rendibilitat del cultiu de caqui "Roig Brillant" mitjançant la valorització dels excedents i destriaments generats en els magatzems. La tesi aborda com a objectius principals l'obtenció de productes i ingredients deshidratats amb alt contingut en compostos bioactius i l'avaluació de la digestibilitat in vitro d'aquests.
La primera estratègia va consistir a obtindre caquis semisecs mitjançant assecat "natural" avaluant la necessitat d'aplicar un tractament previ de desastringència. El tractament d'assecat en els caquis astringents va disminuir significativament el contingut en tanins solubles responsables de la astringència de la fruita, aconseguint valors similars als presents en el caqui no astringent. A més, es va observar que, el color de la polpa va romandre amb un to ataronjat i poc marró quan es va partir de caqui astringent, per la qual cosa no seria recomanable l'aplicació d'un tractament previ de desastringència.
Una segona estratègia es va centrar en la liofilització per a obtindre snacks de caqui d'alta qualitat, en ser aquest un tractament que permet obtindre productes o ingredients amb alt valor afegit. Es van establir les condicions òptimes de processament i emmagatzematge mitjançant l'obtenció dels valors d'humitat i activitat de l'aigua crítics que garantiren l'estat vitri de la matriu, evitant un augment en la taxa de reaccions de deterioració, canvis de textura i color, i la pèrdua dels compostos bioactius de la fruita.
Com a última estratègia es va utilitzar el tractament d'assecat per aire calent en caqui astringent i no astringent, en diferents estats de maduresa, per a obtindre snacks de caqui. Els snacks desenvolupats van presentar un to més ataronjat, en comparació amb la fruita fresca, i menor contingut en tanins solubles. Es va observar una alta correlació entre el nivell de astringència percebut pels consumidors i la disminució del contingut en tanins solubles. Els snacks obtinguts a partir de caqui astringent en etapes de maduresa avançades van ser igualment acceptats pels consumidors que els obtinguts a partir de caqui no astringent.
Seguidament es va estudiar l'efecte de l'assecat amb aire calent i de l'estat de maduresa sobre la fracció de carotenoids mitjançant diferents tècniques quantitatives i qualitatives com la fotoluminiscència. L'assecat no va afectar el contingut en carotenoids, però va disminuir la capacitat antioxidant dels snacks. La fotoluminiscència va evidenciar la isomerització de carotenoids i la formació de productes de degradació tèrmica, per la qual cosa tots dos fets podrien explicar la pèrdua de capacitat antioxidant en el caqui sotmés a tractaments d'assecat per aire calent.
Finalment, es van dur a terme estudis de digestió in vitro. La recuperació de tanins solubles en la fase de l'intestí prim va ser major en els snacks obtinguts mitjançant assecat per aire calent que en la fruita fresca i en els snacks liofilitzats. Els snacks obtinguts a partir de caqui no astringent van presentar un índex de recuperació de tanins solubles major que els obtinguts a partir de caqui astringent. Els tanins insolubles van arribar intactes a la fracció no absorbida, per la qual cosa podrien arribar al còlon i exercir el seu potencial antioxidant. / [EN] This thesis proposes different strategies to increase the profitability of "Rojo Brillante" persimmon by valuing the surpluses and discarded fruit generated in the warehouses. This thesis addresses the development of dehydrated products and ingredients with a high content of bioactive compounds and the evaluation of their in vitro digestibility.
The first strategy was to obtain semidry persimmons by "natural" drying, evaluating the need to apply a previous desastringency treatment. The drying treatment in the astringent persimmons significantly decreased the soluble tannin content responsible for the astringency of the fruit, reaching values similar to those present in the non-astringent persimmon. In addition, the color of the pulp remained with an orange hue angle and moderate browning, when astringent persimmon was used, thus the application of a previous desastringency treatment would not be recommended.
A second strategy focused on freeze-drying to obtain high-quality persimmon snacks, as a treatment that allows obtaining products or ingredients with high added value. Optimum processing and storage conditions were established by obtaining the critical water content and water activity values that would guarantee the glassy state, avoiding an increase in the rate of deterioration reactions, changes in texture and color, and the loss of bioactive compounds in the fruit.
As a last strategy, the hot air-drying treatment was used in astringent and non-astringent persimmon, in different ripening stages, to obtain persimmon snacks. The snacks had a more orange hue angle, compared to fresh fruit, and lower soluble tannin content. A high correlation was observed between the level of astringency perceived by consumers and the decrease in soluble tannin content. Snacks obtained from astringent persimmon in advanced ripening stages were equally accepted by consumers as non-astringent ones.
Then, the effect of hot air drying and the ripening stage on the carotenoid fraction was studied using different quantitative and qualitative techniques such as photoluminescence. Hot air-drying did not affect the carotenoid content but decreased the antioxidant capacity of the snacks. The photoluminescence evidenced the isomerization of carotenoids and the formation of thermal degradation products. Both facts could explain the loss of antioxidant capacity in persimmon subjected to hot air-drying treatments.
Lastly, in vitro digestion studies were carried out. The recovery of soluble tannins in the small intestine phase was higher in the snacks obtained by hot air drying than in the fresh fruit and the freeze-dried snacks. The snacks obtained from non-astringent persimmon had a higher recovery index of soluble tannin than those obtained from astringent persimmon. The insoluble tannins reached the unabsorbed fraction intact, so that they could reach the colon and exert their potential antioxidant capacity. / The authors thank the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades for the financial support given throughout Project RTA2017-00045-C02-02 / Martínez González, C. (2021). Tratamientos de secado para la obtención de ingredientes de alto valor nutritivo a partir del destrío postcosecha de caqui [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180348 / Compendio
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