Se han desarrollado y optimizado dos nanoemulsiones que contienen Nistatina (N1 y N2) para su aplicación en piel y mucosa oral, respectivamente. Estas formulaciones tuvieron un tamaño de gota nanométrico y resultaron ser estables a lo largo del tiempo. Adicionalmente se determinó el comportamiento reológico de ambos sistemas resultando ser fluidos newtonianos. Se evaluó la actividad antifúngica in vitro, observado que la potencia de la nistatina aumentó al ser introducida en las nanoemulsiones, cuando se comparaba con la nistatina libre. El mecanismo de liberación de la nistatina de las nanoemulsiones siguió una cinética de orden uno para ambas formulaciones. Trás el ensayo de permeación ex vivo en piel humana con la nanoemulsion N1 se observó que la cantidad de fármaco permeada fue muy baja, pudiendo descartarse la posible aparición de efectos adversos a nivel sistémico. De la misma manera se realizó el ensayo de permeación ex vivo en mucosa oral porcina para la formulación N2 llegando a la misma conclusión que en el caso de la permeación en piel. En ambos casos la cantidad de fármaco retenido en el tejido (tanto en piel o mucosa) es suficiente para observar un efecto fungistático, fungicida y un prolongado efecto post-antifungico (PAFE). Con el fin de determinar el efecto de la nanoemulsion N2 sobre la mucosa oral se visualizó la ultra-estructura del tejido y no observándose variaciones significativas cuando se comparaban con el control (mucosa no tratada con la nanoemulsion). Las nanoemulsiones N1 y N2 son formulaciones prometedoras para el potencial tratamiento clínico de candidiasis muco-cutáneas. / Muco-cutaneous candidosis is a common opportunistic infection must be treated to prevent other tissue invasion. Nystatin is one of the most prescribed drugs to treat this pathology, but due to its physicochemical properties its pharmaceutical-technological requirements make it a challenge. The purpose of this work was the development and characterization of an optimal nystatin delivery system for the potential treatment of oral candidosis avoiding undesirable side effects and toxicity of potential systemic absorption. Two nanoemulsion (N1 and N2) was developed, evaluated and characterized. It has been formulated successfully as a stable nanoemulsion with a droplet size of 75 and 138 nm, respectively. First order release parameters were estimated using different mathematical approaches and ex vivo permeation of nystatin through human skin and porcine buccal mucosa were found no systemic effects would happen. Microbiologic studies performed revealed an enhanced antifungal effect of the nystatin loaded nanoemulsion. Also the evaluation of buccal mucosa ultrastructure by transmission electron microscopy methodology showing a harmless effect in the mucosa microstructure. We can infer that the selected nystatin nanoemulsion could be potentially used on candidosis infection under mucositis conditions.

Recientemente, la semilla de chía (Salvia hispanica L.) ha sido redescubierta como una importante fuente de ácidos grasos omega-3, proteínas, fibra dietética y antioxidantes, a partir de la cual puede obtenerse aceite con una elevada proporción de ácidos grasos esenciales. Su incorporación en la dieta permite disminuir la incidencia de enfermedades coronarias, refuerza el sistema nervioso; la fibra dietaria es una valiosa alternativa para regular el tránsito intestinal, lo cual ayuda a prevenir la obesidad, el cáncer de colon, así como los elevados niveles de colesterol y de glucosa en sangre. En nuestro país, la creciente expansión de su cultivo en las provincias del noroeste puede representar un aporte tendiente a la diversificación de la producción agrícola con el consecuente impacto socioeconómico en dicha región. Por otra parte, Argentina es uno de los principales productores y exportadores de aceite de girasol (Helianthus annuus L.) y la industria local se destaca por su avanzada tecnología y alta competitividad. Asimismo, el girasol es el segundo cultivo oleaginoso en importancia a escala nacional luego de la soja. El 92% del girasol producido en la Argentina es procesado, siendo exportado el 70% como aceite crudo a granel y harina proteica y el 30% restante como aceite refinado. Los aceites comestibles constituyen un componente importante en nuestra alimentación, cuya variedad y consumo depende de la disponibilidad de cada país y región. La composición de los aceites varía considerablemente en el aporte de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados y particularmente, en el tenor de ácidos grasos omega-6 y omega-3. La nutrición en el mundo occidental se caracteriza por una elevada ingesta de ácidos grasos omega-6 y un bajo consumo de ácidos grasos omega-3, debido mayoritariamente al origen vegetal de los aceites que se producen y al bajo consumo de pescados grasos. De esta forma, la relación omega-6:omega-3 está alejada de la que recomienda la FAO/OMS. En virtud de ello, es posible preparar aceites con relaciones omega-6:omega-3 muy cercanas a las recomendadas, desarrollando productos que contengan mezclas de aceites con una adecuada composición de ácidos grasos. En nuestro país, debido a la gran producción de aceite de girasol, es interesante la revalorización de los subproductos generados en el proceso de extracción y/o refinación del mismo. Entre ellos se encuentran las gomas, constituidas por una mezcla de fosfolípidos, agua y restos de aceite. La posterior deshidratación de las mismas da lugar al subproducto denominado lecitina. Cada fosfolípido constituyente contribuye a la funcionalidad de la lecitina, por lo que la modificación de su estructura y/o de su concentración posibilita ampliar las propiedades funcionales de las mismas. En el Capítulo I se presenta una introducción sobre la chía y el girasol, describiendo el origen y los antecedentes históricos de estas especies, las principales características botánicas, así como la composición química de las semillas y sus respectivos aceites. Además, se describe el proceso de obtención de los aceites vegetales y de la lecitina, la cual es principalmente utilizada como agente emulsificante en la industria alimentaria. Por último, se describen los mecanismos de formación, estabilidad y desestabilización de las emulsiones. En el Capítulo II se detalla el proceso de fraccionamiento de lecitina nativa de girasol, mediante el empleo de diferentes soluciones etanol-agua y distintos niveles de pH del solvente de extracción. Además, se analizan las propiedades funcionales de las fracciones enriquecidas en fosfatidilcolina PC, como agentes emulsificantes de emulsiones O/W. En el Capítulo III se estudia la obtención, caracterización, estabilidad oxidativa y condiciones de almacenamiento más adecuadas de aceites mezcla girasol-chía, los cuales presentan relaciones omega-6:omega-3 acordes a las recomendadas por la FAO/OMS, evaluando la eficiencia de la adición de antioxidantes (extracto de romero, palmitato de ascorbilo y su mezcla) con respecto al deterioro oxidativo de los mismos. Además, se presentan los resultados del análisis sensorial. En el Capítulo IV se evalúa la estabilidad física de emulsiones O/W formuladas con aceites mezcla girasol-chía, lecitinas modificadas de girasol mediante “deoiling” y fraccionamiento (agente emulsificante) y mucílago de chía (agente estabilizante). Finalmente, se exponen las Conclusiones generales obtenidas a partir de este trabajo de Tesis y en base a ellas, las Perspectivas futuras.

Las emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) están compuestas por una mezcla de aceite, agua, lodo y otros agentes. Se pueden encontrar en el proceso y/o en los vertidos de diferentes tipos de industrias, tales como refinerías de petróleo, plantas procesadoras de aceite de consumo, industrias farmacéuticas, industrias de alimentos, etc. El calentamiento de un material a una frecuencia de microondas depende de la frecuencia de la onda electromagnética y de las propiedades dieléctricas, así como de la acumulación de energía interna que va ligada a la profundidad de penetración del campo dentro del material. De este modo, el conocimiento preciso de las propiedades dieléctricas de los materiales es fundamental para conocer su comportamiento bajo la influencia de un campo electromagnético. El objetivo general de esta tesis es proponer métodos alternativos basados en la tecnología de microondas para monitorizar, caracterizar y/o separar emulsiones. Para ello, se determinaron los protocolos de preparación de emulsiones prototipo en el laboratorio, empleando dos fases distintas (ácido oleico y aceite mineral SAE 40), de composición similar a las encontradas en la industria. Paralelamente se ha seleccionado, montando y calibrando un sistema de medida de propiedades dieléctricas en un rango de frecuencias de 1 a 4 GHz (rango cercano a la frecuencia estándar de calentamiento f =2.45 GHz) y de esta manera se ha obtenido un amplio espectro de información del comportamiento dieléctrico de las emulsiones, que servirán para diseñar en una fase posterior aplicadores de microondas. En base a este estudio preliminar se planteó una experiencia piloto con emulsiones reales presentes en el proceso de extracción de aceite de palma africana, con el fin de determinar el efecto de las microondas en la separación y en la calidad del aceite recuperado. / Pérez Páez, R. (2009). Aplicación de microondas en el tratamiento de emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4328

Las características de cada matriz alimentaria, la composición y estructura de los ingredientes, así como el efecto de las interacciones entre ellos, pueden modificar el impacto de la grasa y del azúcar en la estructura y en las propiedades físicas y sensoriales del alimento y en su aceptación por el consumidor. Para diseñar nuevos alimentos más saludables es necesario conocer y entender el efecto de estos componentes en las características del producto y las repercusiones que su reducción o eliminación pueden tener en la calidad del mismo. En este contexto, la investigación realizada en esta tesis se ha llevado a cabo en diferentes tipos de matrices alimentarias semisólidas (lácteas, emulsiones agua/aceite y proteicas) y se ha centrado en tres temas: a) analizar los efectos de la modificaciones en la composición de la matriz en sus características físicas y estructurales; b) establecer las conexiones entre dichos cambios, la liberación en la boca de los estímulos odoríferos y sápidos y la percepción del sabor, del dulzor y de la textura y c) explorar la utilización de nuevas metodologías para investigar las percepciones de los consumidores y favorecer la optimización de la calidad sensorial de nuevos productos. En la primera parte se analizó la influencia del contenido en grasa y de la adición de diferentes concentraciones de dos espesantes de distinta estructura (carboximetilcelulosa y almidón) en la estructura y en las propiedades físicas de postres lácteos y de emulsiones agua/aceite, y la influencia de la adición de los mismos hidrocoloides y del contenido en proteína, en las de los postres de soja. Tanto el contenido en grasa o en proteína, como el tipo y concentración de hidrocoloide modificaron de forma distinta las características físicas y estructurales de las diferentes matrices. En las matrices lácteas, el color se relacionó principalmente con el contenido en grasa; el comportamiento de flujo dependió principalmente del tipo de hidrocoloide y la viscoelasticidad, de la concentración de este ingrediente. En las emulsiones agua/aceite, tanto la concentración de CMC como la de almidón tuvieron un efecto importante en el comportamiento de flujo, en el que también influyó la concentración de las gotas de grasa. Sin embargo, en las emulsiones con CMC, el contenido en grasa fue el factor más influyente en su viscoelasticidad mientras que, en las emulsiones con almidón, lo fue la concentración de este espesante. Estas diferencias estuvieron bien relacionadas con las observadas en la microestructura y en la distribución del tamaño de partícula de las distintas muestras. En los postres de soja, el efecto de las interacciones, proteína-CMC y proteína-almidón, fue significativo en los valores de todos los parámetros reológicos y el efecto de ambos hidrocoloides, tanto en el comportamiento de flujo como en la viscoelasticidad, dependió de la concentración de proteína. Para analizar el efecto que los cambios en la composición, estructura y comportamiento reológico tenían en las características sensoriales de diferentes matrices, se realizaron dos estudios. Uno en postres lácteos y otro, en emulsiones, ambos con sabor a cítrico. Se estudió el efecto de la composición (contenido en grasa, tipo y concentración de espesante) en la liberación del sabor y en la percepción sensorial del sabor a limón, dulzor y textura. La liberación in vivo de los volátiles responsables del sabor fue cualitativamente similar en ambos tipos de matrices. El contenido en grasa afectó claramente a la liberación del volátil más lipofílico (linalool) pero no, a la del más hidrofílico (cis-3-hexen-1-ol). La disminución del contenido en grasa, no solo influyó en la intensidad del olor y sabor, sino que modificó cualitativamente las sensaciones percibidas al variar la secuencia de liberación de los volátiles desde la matriz, en función de la polaridad de cada uno de ellos. En ambos tipos de matrices la liberación de volátiles fue mayor en los productos que contenían almidón que en los que contenían CMC. En los postres lácteos, la intensidad del sabor cítrico percibida dependió solo del contenido en grasa, mientras que en las emulsiones, la intensidad dependió principalmente del tipo de hidrocoloide. Independientemente del contenido en grasa y de la concentración de espesante, las muestras con almidón se percibieron como más dulces que las muestras con CMC. Ello parece indicar que las diferencias estructurales entre CMC (polimérica) y el almidón (globular) influyeron en el comportamiento de cada matriz durante su transformación en la cavidad bucal modificando la liberación de las moléculas de sacarosa desde la matriz y su posterior contacto con los receptores. Además del impacto en el sabor y en el dulzor, tanto el contenido en grasa como el tipo de hidrocoloide influyeron significativamente en la textura percibida en ambos tipos de matrices. Conseguir de los consumidores información válida y que tenga utilidad práctica para la formulación de nuevos productos o para incrementar su aceptabilidad, no es tarea fácil. En la tercera parte de esta tesis se exploró la posibilidad de combinar determinadas metodologías para obtener información sobre como perciben y describen los consumidores las diferencias entre muestras (descripción entrecruzada+perfil de libre elección +análisis de Procrustes Generalizado) y también, sobre como las preferencias individuales pueden ayudar a identificar los motivos de los cambios en la aceptación de un producto y facilitar su reformulación (método de superficie de respuesta+escalas JAR (Just About Right)). En la primera experiencia se determinó hasta que punto un grupo de consumidores era capaz de percibir y describir diferencias en el color y en la textura de una serie de muestras de bebidas lácteas de distinta composición que diferían en sus propiedades ópticas y reológicas. La metodología propuesta resultó útil, no solo para comprobar que los consumidores eran capaces de detectar las diferencias sino también, que lo eran para identificarlas y para obtener información preliminar sobre la importancia relativa de cada una de ellas. En la segunda experiencia se estudió la relación entre la aceptabilidad y las variables de composición de un postre de soja con alto contenido en proteína. Se optimizó la aceptabilidad del producto para toda la población de consumidores consultada y para dos subgrupos de dicha población con distintos criterios de preferencia. Mientras que para uno de estos subgrupos los cambios en la composición de las muestras no influyó claramente en su aceptación, para el otro, dichos cambios explicaron satisfactoriamente las diferencias en aceptación detectadas entre las muestras. La información obtenida con las escalas JAR permitió identificar los atributos que debían modificarse para obtener postres de soja más aceptables. / Arancibia Aguilar, CA. (2013). Impacto de la grasa y del azúcar en las propiedades físicas y sensoriales de diferentes tipos de matrices alimentarias [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33933

Tesis por compendio / [ES] Generalmente, se utilizan tratamientos térmicos para la esterilización de emulsiones. Sin embargo, el calentamiento ha demostrado inducir la hidrólisis de lípidos y lecitina. En este sentido, las tecnologías no térmicas están surgiendo en la industria para alcanzar la estabilidad microbiana evitando la pérdida de calidad relacionada con el calor. El CO2 supercrítico (SC-CO2) y los campos eléctricos pulsados (PEF) son tecnologías no térmicas para la inactivación microbiana. Sin embargo, estas técnicas en ocasiones requieren altas intensidades o tiempos de tratamiento largos para garantizar la seguridad del producto. La literatura ha demostrado la capacidad de los ultrasonidos de alta potencia (HPU) para intensificar fenómenos de transferencia de masa y calor. Por lo tanto, su aplicación a tecnologías no térmicas podría ser un enfoque interesante para mejorar la efectividad de la inactivación microbiana. En este contexto, el objetivo fue evaluar el efecto de los tratamientos SC-CO2, PEF y HPU, aplicados de forma individual y combinada, sobre la inactivación de diferentes microorganismos en emulsiones. Para ello, por un lado, se estudió el efecto de la aplicación de HPU a los tratamientos SC-CO2 sobre diferentes tipos de microorganismos y sobre medios con diferente contenido en aceite. Por otro lado, se evaluó el efecto de los tratamientos PEF y HPU individuales y combinados sobre diferentes microorganismos Los resultados mostraron que, en general, la aplicación de HPU intensificó la capacidad de inactivación de SC-CO2. Los HPU probablemente facilitaron la solubilidad del CO2 en el medio y provocaron daños en las células. En este sentido, el análisis microscópico de las células inactivadas reveló importantes cambios morfológicos, incluyendo paredes celulares dañadas y pérdida del contenido citoplasmático. En cambio, los HPU no mejoraron la inactivación de SC-CO2 de las esporas de A. niger en emulsión. El aumento de la presión llevó a una mayor inactivación, a excepción de E. coli en agua, donde no se encontró efecto de la presión. Sin embargo, las presiones por encima de 350 bar no parecen ejercer ninguna inactivación adicional. El aumento de temperatura tuvo un efecto significativo para todos los tratamientos y microorganismos. En cuanto al efecto del medio, se sabe que la presencia de aceite protege a los microorganismos, como se observó en la inactivación de bacterias SC-CO2 en agua y en emulsiones con diferente contenido en aceite. Sin embargo, la aplicación de HPU enmascaró el efecto protector que ejerce el aceite en las emulsiones. En cambio, para las esporas de A. niger no se encontró efecto del medio sobre la efectividad de los tratamientos. En relación al efecto de los tratamientos de SC-CO2 + HPU sobre la calidad de las emulsiones, se encontró un efecto leve de las condiciones del proceso y mediante la selección de condiciones adecuadas de SC-CO2 + HPU, se pudieron obtener cambios mínimos en la calidad de las emulsiones y una inactivación satisfactoria de todos los microorganismos, excepto para las esporas de G. stearothermophilus. Con respecto a los tratamientos de PEF y HPU, no se logró la inactivación completa de las emulsiones con los tratamientos individuales. Sin embargo, cuando el PEF (152,3-176,3 kJ / kg) fue seguido de HPU (3 min), se obtuvieron niveles de inactivación de 8,2, 6,6 y 1,0 ciclos-log para E. coli, A. niger y B. pumilus. Además, la inactivación lograda por el tratamiento con PEF-HPU fue mayor que la de la suma de los tratamientos individuales para todos los microorganismos. Por el contrario, la inactivación lograda por el tratamiento HPU-PEF fue menor que la de la suma de los tratamientos individuales. Por lo tanto, la secuencia más eficaz fue aquella en la que el PEF fue seguido de los HPU. Se puede concluir que, la combinación de HPU con SC-CO2 o PEF generalmente mejoró la inactivación microbiana. En consecuencia, se podrían utili / [CA] Generalment, s'utilitzen tractaments tèrmics per a l'esterilització d'emulsions. No obstant això, el calfament ha demostrat induir la hidròlisi de lípids i lecitina. En aquest sentit, les tecnologies no tèrmiques estan sorgint en la indústria per a aconseguir l'estabilitat microbiana evitant la pèrdua de qualitat relacionada amb la calor. El CO¿ supercrític (SC-CO¿) i els camps elèctrics premuts (PEF) són tecnologies no tèrmiques per a la inactivació microbiana. No obstant això, aquestes tècniques a vegades requereixen altes intensitats o temps de tractament llargs per a garantir la seguretat del producte. La literatura ha demostrat la capacitat dels ultrasons d'alta potència (HPU) per a intensificar fenòmens de transferència de massa i calor. Per tant, la seua aplicació a tecnologies no tèrmiques podria ser un enfocament interessant per a millorar l'efectivitat de la inactivació microbiana. En aquest context, l'objectiu va ser avaluar l'efecte dels tractaments SC-CO¿, PEF i HPU, aplicats de manera individual i combinada, sobre la inactivació de diferents microorganismes en emulsions. Per a això, d'una banda, es va estudiar l'efecte de l'aplicació de HPU als tractaments SC-CO¿ sobre diferents tipus de microorganismes i sobre mitjans amb diferent contingut en oli. D'altra banda, es va avaluar l'efecte dels tractaments PEF i HPU individuals i combinats sobre diferents microorganismes Els resultats van mostrar que, en general, l'aplicació de HPU va intensificar la capacitat d'inactivació de SC-CO2. Els HPU probablement van facilitar la solubilitat del CO¿ en el mitjà i van provocar danys en les cèl·lules. En aquest sentit, l'anàlisi microscòpica de les cèl·lules inactivades va revelar importants canvis morfològics, incloent parets cel·lulars danyades i pèrdua del contingut citoplasmàtic. En canvi, els HPU no van millorar la inactivació de SC-CO2 de les espores de A. niger en emulsió. L'augment de la pressió va portar a una major inactivació, a excepció d'E. coli en aigua, on no es va trobar efecte de la pressió. No obstant això, les pressions per damunt de 350 bar no semblen exercir cap inactivació addicional. L'augment de temperatura va tindre un efecte significatiu per a tots els tractaments i microorganismes. Quant a l'efecte del medi, se sap que la presència d'oli protegeix els microorganismes, com es va observar en la inactivació de bacteris SC-CO¿ en aigua i en emulsions amb diferent contingut en oli. No obstant això, l'aplicació de HPU va emmascarar l'efecte protector que exerceix l'oli en les emulsions. En canvi, per a les espores de A. niger no es va trobar efecte del medi sobre l'efectivitat dels tractaments. En relació a aquest efecte dels tractaments de SC-CO2 + HPU sobre la qualitat de les emulsions, es va trobar un efecte lleu de les condicions del procés i mitjançant la selecció de condicions adequades de SC-CO2 + HPU, es van poder obtindre canvis mínims en la qualitat de les emulsions i una inactivació satisfactòria de tots els microorganismes, excepte per a les espores de G. stearothermophilus. Respecte als tractaments de PEF i HPU, no es va aconseguir la inactivació completa de les emulsions amb els tractaments individuals. No obstant això, quan el PEF (152,3-176,3 kJ / kg) va ser seguit de HPU (3 min), es van obtindre nivells d'inactivació de 8,2, 6,6 i 1,0 cicles- log per a E. coli, A. niger i B. pumilus. A més, la inactivació reeixida pel tractament amb PEF- HPU va ser major que la de la suma dels tractaments individuals per a tots els microorganismes. Per contra, la inactivació reeixida pel tractament HPU- PEF va ser menor que la de la suma dels tractaments individuals. Per tant, la seqüència més eficaç va ser aquella en la qual el PEF va ser seguit dels HPU. Es pot concloure que, la combinació de HPU amb SC-CO¿ o PEF generalment va millorar la inactivació microbiana. En conseqüència, es podrien utilitzar temps de / [EN] Thermal treatments are generally used for the sterilization of emulsions. However, heating has demonstrated its ability to induce the hydrolysis of lipids and lecithin. In this sense, non-thermal technologies are emerging in the industry with the aim of achieving microbial stability while avoiding the loss of quality related to heat. Supercritical carbon dioxide (SC-CO2) and pulsed electric fields (PEF) are non-thermal technologies for microbial inactivation. However, these techniques have demonstrated to require high treatment intensities or long treatment times to guarantee the product's safety. Therefore, there is still room for the improvement in the use of these technologies. Literature has illustrated the capacity of high power ultrasound (HPU) for the intensification of mass and/or heat transfer phenomena. Therefore, its application to non-thermal technologies could be an interesting approach to enhance the microbial inactivation effectiveness. In this context, the objective was to evaluate the effect of SC-CO2, PEF and HPU treatments, applied in individual and combined form, on the inactivation of different microorganisms in emulsions. In order to achieve this goal, on the one hand, the influence of the implementation of HPU to the SC-CO2 treatments was studied on different types of microorganisms and on media with different oil content. On the other hand, the effect of the individual and combined PEF and HPU treatments was assessed on different microorganisms. Results showed that, generally, the application of HPU intensified the inactivation capacity of SC-CO2. HPU probably enhanced the solubilization of CO2 into the medium and provoked damages in the cells. In this regard, the microscopy analysis of the inactivated cells revealed important morphological changes, including damaged cell walls and an important loss of the cytoplasmic content. Nevertheless, HPU did not improved the SC-CO2 inactivation of A. niger spores in emulsion. The increase of the pressure led to a higher inactivation, except for E. coli in water, where no effect of pressure was found. However, pressures above 350 bar did not seem to exert any additional inactivation. The increase of the temperature had a significant effect for all treatments and microorganisms. Regarding the effect of the medium, the presence of oil is known to protect microorganisms, as was observed in the SC-CO2 inactivation of bacteria in water and in emulsions with different oil content. However, the application of HPU masked the protective effect exerted by the oil in the emulsions. On the contrary, for A. niger spores no effect of the media was found on the effectiveness of the treatments In relation to the effect of the SC-CO2 + HPU treatments on the quality of the treated emulsions, only a mild effect of the process conditions was found and by the selection of suitable SC-CO2 + HPU conditions, minimal changes on the quality of the emulsions and a satisfactory inactivation for all the microorganisms, except for G. stearothermophilus spores, can be obtained. Regarding PEF and HPU treatments, the complete inactivation in the emulsions was not achieved with the individual treatments. However, when PEF (152.3-176.3 kJ/kg) was followed by HPU (3 min), inactivation levels of 8.2, 6.6 and 1.0 log-cycles were obtained for E. coli, A. niger and B. pumilus, respectively. Moreover, the inactivation achieved by the PEF-HPU treatment was higher than the sum of the individual treatments for all microorganisms. On the contrary, the inactivation achieved by HPU-PEF treatment was lower than that of the sum of the individual treatments. Thus, the most effective sequence for the combined treatment was the one in which PEF was followed by HPU. It can be concluded that, the combination of HPU with SC-CO2 or PEF generally improved the microbial inactivation. Consequently, reasonable processing times and mild process conditions could be used. / Gómez Gómez, Á. (2021). Pasteurization of Lipid Emulsions with Supercritical CO2 and High Power Ultrasound [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/175486 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis doctoral se centra en el desarrollo y obtención de productos lácteos orientados al control del peso, siguiendo dos estrategias diferenciadas: 1) regular la ingesta calórica mediante el diseño de alimentos de alta capacidad saciante y 2) moderar el aporte de grasa al organismo mediante el diseño de alimentos de menor contenido en grasa o de reducida digestibilidad lipídica. Para modular la capacidad saciante se decidió, en primer lugar, añadir diferentes hidrocoloides (goma konjac o alginato) a distintos sistemas modelo con proteína láctea. Dependiendo de las propiedades fisicoquímicas de los hidrocoloides empleados se consiguió influir sobre diferentes mecanismos postingestivos de saciedad que tienen lugar durante la digestión gástrica. La adición de goma konjac (hidrocoloide neutro) permitió incrementar la viscosidad de los sistemas lácteos, incluso a lo largo de la digestión gástrica in vitro, lo que podría resultar en un aumento de la distensión gástrica; mientras que la adición de alginato (hidrocoloide cargado negativamente) permitió retrasar la digestibilidad proteica y, en consecuencia, podría prolongar la liberación de hormonas relacionadas con la saciedad. En segundo lugar, se decidió aumentar, en un postre lácteo como es la panna cotta, la cantidad en proteínas (macronutriente con mayor capacidad saciante) provenientes de diferentes fracciones proteicas de la leche (leche, proteínas del suero lácteo o caseinato). Las proteínas del suero lácteo demostraron aportar mayor firmeza al postre lácteo; resultado que fue potenciado al reducir, además, el contenido en nata. Por otro lado, la digestión gástrica in vitro mostró que las proteínas del suero lácteo permanecieron prácticamente intactas después del ataque enzimático (pepsina), lo que está relacionado con una mayor capacidad saciante. Para reducir el contenido en grasa o la digestibilidad lipídica se trabajó con panna cottas en las que se decidió sustituir parcial o totalmente la grasa (nata) por emulsiones. Previamente, se estudiaron diferentes emulsiones antes y durante la digestión gastrointestinal in vitro para comprender qué factores afectan a su estructura, consistencia y digestibilidad lipídica. En función del tipo de emulsionante o estabilizante empleado (proteínas, lecitina, polisorbato, derivados de celulosa, goma xantana) se obtuvieron emulsiones de diferentes comportamientos reológicos, consistencias y grados de digestibilidad lipídica; las cuales, además, dependiendo de su composición sufrieron una serie de cambios estructurales tras su paso por el tracto gastrointestinal in vitro. Por lo tanto, gracias a los diversos estudios realizados, se determinó que para diseñar adecuadamente emulsiones de reducida digestibilidad es fundamental tener en cuenta durante la digestión gastrointestinal in vitro: el tamaño de los glóbulos de grasa, la consistencia de la emulsión y/o del sistema digerido, el tipo y localización del estabilizante empleado, así como las interacciones que pueden tener lugar entre algunos de los ingredientes de las emulsiones y otros componentes presentes en los jugos digestivos. En la reformulación de las panna cottas, tanto el tipo de hidrocoloide empleado (derivados de celulosa o goma xantana) para estabilizar las emulsiones como la cantidad de nata reemplazada por éstas modificaron las propiedades físicas (estructura y firmeza) y sensoriales (principalmente el sabor y la textura) de las panna cottas. Sin embargo, las panna cottas elaboradas con emulsiones estabilizadas con hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) obtuvieron un buen nivel de aceptación sensorial. Además, mediante el uso de estas emulsiones se consiguió reducir, por un lado, el contenido en grasa de las panna cottas hasta un 37,5% y, por otro lado, su digestibilidad lipídica hasta un 20%. / [CA] La present tesi doctoral se centra en el desenvolupament i obtenció de productes làctics orientats al control del pes, seguint dues estratègies diferenciades: 1) regular la ingesta calòrica mitjançant el disseny d'aliments d'alta capacitat saciant i 2) moderar l'aportació de greix a l'organisme mitjançant el disseny d'aliments de menor contingut en greix o de reduïda digestibilitat lipídica. Per a modular la capacitat saciant es va decidir, en primer lloc, afegir diferents hidrocol·loides (goma konjac o alginat) a diferents sistemes model amb proteïna làctica. Depenent de les propietats fisicoquímiques dels hidrocol·loides emprats es va aconseguir influir sobre diferents mecanismes postingestius de sacietat que tenen lloc durant la digestió gàstrica. L'addició de goma konjac (hidrocol·loide neutre) va permetre incrementar la viscositat dels sistemes làctics, fins i tot al llarg de la digestió gàstrica in vitro, la qual cosa podria resultar en un augment de la distensió gàstrica; mentre que l'addició d'alginat (hidrocol·loide carregat negativament) va permetre retardar la digestibilitat proteica i, en conseqüència, podria prolongar l'alliberament d'hormones relacionades amb la sacietat. En segon lloc, es va decidir augmentar, en unes postres làctiques com és la panna cotta, la quantitat en proteïnes (macronutrient amb major capacitat saciant) provinents de diferents fraccions proteiques de la llet (llet, proteïnes del sèrum làctic o caseïnat). Les proteïnes del sèrum làctic van demostrar aportar major fermesa a les postres làctiques; resultat que va ser potenciat en reduir, a més, el contingut en nata. D'altra banda, la digestió gàstrica in vitro va mostrar que les proteïnes del sèrum làctic van romandre pràcticament intactes després de l'atac enzimàtic (pepsina), la qual cosa està relacionat amb una major capacitat saciant. Per a reduir el contingut en greix o la digestibilitat lipídica es va treballar amb panna cottas en les quals es va decidir substituir parcial o totalment el greix (nata) per emulsions. Prèviament, es van estudiar diferents emulsions abans i durant la digestió gastrointestinal in vitro per a comprendre què factors afecten la seua estructura, consistència i digestibilitat lipídica. En funció del tipus d'emulsionant o estabilitzant emprat (proteïnes, lecitina de soja, polisorbat, derivats de cel·lulosa, goma xantana) es van obtindre emulsions de diferents comportaments reològics, consistències i graus de digestibilitat lipídica; les quals, a més, depenent de la seua composició van patir una sèrie de canvis estructurals després del seu pas pel tracte gastrointestinal in vitro. Per tant, gràcies als diversos estudis realitzats, es va determinar que per a dissenyar adequadament emulsions de reduïda digestibilitat és fonamental tindre en compte durant la digestió gastrointestinal in vitro: la grandària dels glòbuls de greix, la consistència de l'emulsió i/o del sistema digerit, el tipus i localització del estabilitzant emprat, així com les interaccions que poden tindre lloc entre alguns dels ingredients de les emulsions i uns altres components presents en els sucs digestius. En la reformulació de les panna cottas, tant el tipus de hidrocol·loide emprat (derivats de cel·lulosa o goma xantana) per a estabilitzar les emulsions com la quantitat de nata reemplaçada per aquestes van modificar les propietats físiques (estructura i fermesa) i sensorials (principalment el sabor i la textura) de les panna cottas. No obstant això, les panna cottas elaborades amb emulsions estabilitzades amb hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) van obtindre un bon nivell d'acceptació sensorial. A més, mitjançant l'ús d'aquestes emulsions es va aconseguir reduir, d'una banda, el contingut en greix de les panna cottas fins a un 37,5% i, d'altra banda, la seua digestibilitat lipídica fins a un 20%. / [EN] The research of this doctoral thesis focuses on the development of dairy products aimed at weight management. Two differentiated strategies were followed: 1) to regulate the caloric intake through the design of high satiating capacity foods and 2) to moderate the contribution of fat to the body by designing foods with less fat content or reduced lipid digestibility. In order to modulate the satiating capacity, on the one hand, different hydrocolloids (konjac gum or alginate) were added to dairy protein model systems. Depending on the physicochemical properties of the hydrocolloids used, it was possible to influence different post-ingestive satiety mechanisms that take place during gastric digestion. The addition of konjac gum (neutral hydrocolloid) allowed the viscosity of dairy systems to increase, even during in vitro gastric digestion, which could result in an increase in gastric distension; whereas the addition of alginate (negatively charged hydrocolloid) allowed protein digestibility to be delayed and, consequently, could prolong the release of satiety related hormones. On the other hand, the level of proteins (the most satiating macronutrient) from different dairy fractions (milk, whey proteins or caseinate) was increased in a dairy dessert, such as panna cotta. Whey proteins provided the greatest firmness to the dairy dessert, which was also enhanced by reducing its cream content. Moreover, whey proteins remained practically intact after the enzymatic (pepsin) attack during in vitro gastric digestion, which is related to a higher satiating capacity. In order to reduce the fat content or the lipid digestibility of panna cottas, the fat (cream) content was partially or totally replaced by emulsions. Previously, different emulsions were studied before and during in vitro gastrointestinal digestion in order to understand which factors affect their structure, consistency and lipid digestibility. Depending on the type of emulsifier or stabiliser used (proteins, lecithin, polysorbate, cellulose derivatives, xanthan gum), emulsions with different rheological behaviours, consistencies and degrees of lipid digestibility were obtained. Furthermore, depending on their composition the emulsions underwent a series of structural changes after their passage through the in vitro gastrointestinal tract. Therefore, thanks to the various studies carried out it has been determined that to properly design emulsions with reduced digestibility, it is essential to take into consideration the following factors during in vitro gastrointestinal digestion: the size of the fat globules, the consistency of the emulsion and/or of the digested system, the type and localisation of the stabilisers used, as well as, the interactions that take place between some of the ingredients of the emulsions and other components present in the digestive juices. In the reformulation of the panna cottas, both the type of hydrocolloid used (cellulose derivatives or xanthan gum) to stabilise the emulsions and the amount of cream replaced by these emulsions modified the physical (structure and firmness) and sensory (mainly the taste and texture) properties of the panna cottas. However, the panna cottas elaborated with the emulsions stabilised with hydroxypropyl metilcelullose (HPMC) obtained a good level of sensory acceptability. Moreover, through the use of these emulsions it was possible to reduce the fat content of the panna cottas up to 37,5%, as well as their lipid digestibility up to 20%. / Borreani, JAA. (2019). Formulación de alimentos lácteos para el control de peso. Cambios estructurales durante la digestión in vitro [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/118654 / Compendio