La presente investigación tiene como objetivo general proponer la instalación de una planta de producción de pectina a partir de las cáscaras de mango desechadas por las plantas procesadoras de mango congelado en trozos ubicadas en el norte del Perú. Para ello, se llevó a cabo un estudio de mercado, a partir del cual se analizó la demanda, la oferta y el precio de la pectina en Quebec, potencial área de mercado seleccionada, dando como resultado que el presente proyecto cubrirá el 20% de la demanda insatisfecha pronosticada para los próximos 5 años. Asimismo, se realizó un análisis técnico, que consistió en determinar la localización de la planta, describir el proceso productivo, realizar el balance de materia, elaborar el plan de producción y de requerimiento de materiales, calcular la capacidad de producción y realizar la distribución de planta, obteniendo como resultado que la planta de producción de pectina se ubicará en el distrito de Lambayeque, contará con un proceso que incluye una etapa de acondicionamiento de materia prima y otra de recuperación de alcohol, tendrá una capacidad real de producción de 79 212 kg de pectina en el quinto año y requerirá un área total de 2 200 m2 para su instalación. Finalmente, se llevó a cabo un análisis económico financiero, obteniendo indicadores positivos y favorables que evidencian la viabilidad del proyecto, siendo estos un VAN de US$ 261 981,31, una TIR de 35,30% y un índice B/C de US$ 1,25.

La electroforesis en gel de agarosa es un método de separación molecular muy usado hoy en día, diversas investigaciones son realizadas basadas en este proceso de separación. Para poder realizar estos ensayos se necesita del equipamiento necesario. Dentro de estos equipos se encuentra la fuente de poder para electroforesis, la cual se encarga de proveer el campo eléctrico necesario para poder desplazar las moléculas. Sin embargo, la adquisición de estos equipos en el Perú cuenta con inconvenientes como el tiempo de entrega y el costo de envío de los mismos, debido a que estos equipos son importados. Por este motivo, se propone el diseño e implementación de un prototipo de fuente de poder para electroforesis en gel de agarosa. Para lograr este objetivo, se plantea el uso de una fuente conmutada como el corazón del sistema de potencia utilizado dentro de la fuente de poder. Los requerimientos de la misma deben ser similares a las características que poseen los equipos actualmente existentes en el mercado extranjero. Finalmente, en base a la teoría expuesta se llega a la conclusión de la factibilidad en el diseño e implementación del prototipo de una fuente de poder, brindándose además recomendaciones sobre las alternativas que se pueden tomar para cumplir el objetivo principal.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Indica que el Perú cuenta con una gran biodiversidad de recursos naturales, en el ámbito marítimo existe una importante cantidad de productos hidrobiológicos, cada año muchos de ellos son utilizados por la industria alimentaria para formular productos de consumo humano. Uno de estos recursos es el pepino de mar, (Patallus mollis). En la actualidad, los polisacáridos comerciales son obtenidos del reino vegetal, sin embargo en investigaciones recientes la fauna marina representaría una nueva fuente, que puede ser utilizado para la industria alimentaria, cosmética o farmacéutica. Además, para la formación de películas comestibles. Por otro lado, el obtener polisacáridos con propiedades bioactivas a partir de esta especie le dará un valor agregado Los compuestos bioactivos son capaces de contrarrestar el daño celular y la formación de radicales libres y pueden ser consumidos como formulados alimenticios o productos nutraceúticos que son beneficiosos para la salud, es decir que posean actividad antioxidante. Se ha reportado que algunos polisacáridos provenientes de especies de pepino de mar tienen un buen perfil antioxidante. Se ha descrito que estos polisacáridos no solo poseen una sola actividad, sino también otras actividades que le dan una mayor importancia comparado con otros organismos que se encuentran en el mar. / Tesis

Con objeto de encontrar nuevas aplicaciones catalíticas para el oro e incluso de mejorar los resultados alcanzados con catalizadores de este metal, se sintetizaron tres catalizadores de oro (III) partiendo de la sal NaAuCl4.2H2O y diversos ligandos quirales derivados de oxazolina. En las condiciones de síntesis, uno de los ligandos experimentó una apertura completa de ambos anillos de oxazolina, mientras que en los otros dos casos esta apertura fue parcial, perdiendo de esta forma la simetría C-2. Por otro lado, se prepararon catalizadores de oro heterogéneos basados en nanopartículas de oro soportadas sobre el biopolímero quitosán, el cual fue depositado a su vez sobre sílice, obteniéndose dos catalizadores de oro con distinta relación biopolímero/sílice. La actividad catalítica de los catalizadores sintetizados, homogéneos y heterogéneos, fue estudiada en la hidroaminación intermolecular de alquinos, así como en la epoxidación y ciclopropanación asimétrica de olefinas. En la hidroaminación intermolecular de alquinos los catalizadores de oro fueron activos en ausencia de promotores, necesarios con el empleo de otros metales de transición. Los catalizadores basados en sílice-quitosán-oro no solo fueron más activos que otros catalizadores de oro conocidos, sino además los más estables pudiendo ser usados hasta seis veces sin pérdida de actividad. En la epoxidación asimétrica de olefinas, los catalizadores de oro mostraron actividad con oxidantes clásicos como NaOCl y PhIO pero la velocidad de la reacción aumentó considerablemente cuando se incorporaba oxígeno molecular en el medio de reacción. Estudios mecanísticos pusieron de manifiesto un posible mecanismo dual para la reacción de transferencia de oxígeno. Se obtuvieron moderados valores de enantioselectividad. Los catalizadores heterogéneos pudieron ser utilizados cuatro veces sin pérdida de actividad. Por último, en la ciclopropanación asimétrica de olefinas, el empleo de los catalizadores de oro condujo a / Domínguez Pérez, I. (2007). Catalizadores de oro y sus aplicaciones en reacciones de formación de enlaces C-C, C-N y C-O [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1983 / Palancia

Tesis por compendio / [ES] El objetivo de esta tesis doctoral ha sido el diseño y caracterización estructural de estructuras tipo gel basadas de polisacáridos extraídos de biomasa acuática con interés para aplicaciones relacionadas con la alimentación. Las propiedades de los polisacáridos extraídos de algas y plantas acuáticas son adecuadas para producir diferentes estructuras tipo gel basadas en la formación de redes reticuladas, como hidrogeles, aerogeles y emulsion-gels. En la primera parte de esta tesis se investigaron los diferentes mecanismos de gelificación de polisacáridos sulfatados, así como los parámetros que afectan a la estructura y las propiedades funcionales de los hidrogeles obtenidos. En base a los resultados, se evaluó la potencial aplicación de los hidrogeles y aerogeles de agar y k-carragenato para encapsular una proteína alimentaria modelo como la caseína, explorando así el efecto protector contra la hidrólisis enzimática tras digestiones gastrointestinales simuladas. En la segunda parte de esta tesis, se desarrollaron estructuras de aerogeles mediante la valorización de una fuente de biomasa residual infrautilizada, como es el Arundo donax. Con esta biomasa se generaron fracciones celulósicas con diferentes grados de purificación y extractos bioactivos solubles en agua, que posteriormente se utilizaron para producir aerogeles bioactivos híbridos. La estructura altamente porosa y la elevada capacidad de sorción de los aerogeles los convierten en excelentes candidatos para la sustitución de las almohadillas absorbentes para mantener la calidad de los productos cárnicos envasados. Los emulsion-gels son reconocidos por su gran potencial como ingredientes funcionales en la industria alimentaria como modificadores de textura y como sustitutos de grasas sólidas. Además, pueden utilizarse como vehículo para la liberación controlada de compuestos bioactivos liposolubles. Así, en la última parte de esta tesis, se investigó la naturaleza de las interacciones entre los componentes en las formulaciones de emulsion-gels basadas en polisacáridos y se relacionó con su estructura y comportamiento mecánico y reológico. Después de estudiar el mecanismo de gelificación de los emulsion-gels de carragenato, estos sistemas se adaptaron y utilizaron para dos diferentes aplicaciones relevantes para los sectores de alimentación y biomedicina. En primer lugar, se produjeron y evaluaron estructuras gelificadas a partir de emulsion-gels de agar y k-carragenato y aerogeles cargados de aceite como encapsulantes de un bioactivo lipofílico como la curcumina. Los resultados mostraron que el tipo de polisacárido y el estado físico de las redes del gel tenían un impacto en la estructura de los productos de la digestión. Por otro lado, se evaluó el potencial de los emulsion-gels basados en polisacáridos sulfatados (k-carragenato y agar) para la producción de un material capaz de simular tejido graso. Los resultados evidencian que los emulsions-gels de agar son adecuadas para producir materiales que simulan las propiedades dieléctricas para imitar tejidos de bajo y alto contenido en agua. / [CA] L'objectiu d'aquesta tesi doctoral ha sigut, el disseny i caracterització estructural d'estructures tipus gel, basades en polisacàrids extrets de biomassa aquàtica amb interès per a aplicacions relacionades amb l'alimentació. Les propietats dels polisacàrids extrets d'algues i plantes aquàtiques, són adequades per a produir diferents estructures tipus gel basades en la formació de xarxes reticulades, com a hidrogels, aerogels i emulsió-gels. En la primera part d'aquesta tesi es van investigar els diferents mecanismes de gelificació de polisacàrids sulfatats, així com els paràmetres que afecten l'estructura i les propietats funcionals dels hidrogels obtinguts. Sobre la base dels resultats, es va avaluar la potencial aplicació dels hidrogels i aerogels d'agar i k-carraguenina per a encapsular una proteïna alimentària model com la caseïna, explorant així l'efecte protector contra la hidròlisi enzimàtica després de digestions gastrointestinals simulades. A la segona part d'aquesta tesi, es van desenvolupar estructures d' aerogels mitjançant la valorització d'una font de biomassa residual infrautilitzada, com és el Arundo donax. Amb aquesta biomassa es van generar fraccions cel·lulòsiques amb diferents graus de purificació i extractes bioactius solubles en aigua, que posteriorment es van utilitzar per a produir aerogels bioactius híbrids. L'estructura altament porosa i l'elevada capacitat de sorció dels aerogels els converteixen en excel·lents candidats per a la substitució dels coixinets absorbents per a mantenir la qualitat dels productes carnis envasats. Els emulsió-gels són reconeguts pel seu gran potencial com a ingredients funcionals en la indústria alimentària com a modificadors de textura i com a substituts de greixos sòlids. A més, poden utilitzar-se com a vehicle per a l'alliberament controlat de compostos bioactius liposolubles. Així, a l'última part d'aquesta tesi, es va investigar la naturalesa de les interaccions entre els components dins les formulacions d' emulsió-gels basades en polisacàrids i es va relacionar amb la seua estructura i comportament mecànic i reològic. Després d'estudiar el mecanisme de gelificació dels emulsió-gels de carraguenina, aquests sistemes es van adaptar i es van utilitzar per a dues aplicacions diferents, rellevants per als sectors de l' alimentació i la biomedicina. En primer lloc, es van produir i van avaluar estructures gelificades a partir de emulsió-gels d'agar i k-carraguenina i aerogels carregats d'oli com a encapsulants d'un bioactiu lipofílic com la curcumina. Els resultats van mostrar que el tipus de polisacàrid i l'estat físic de les xarxes del gel tenien un impacte en l'estructura dels productes de la digestió. D'altra banda, es va avaluar el potencial dels emulsió-gels basats en polisacàrids sulfatats (k-carraguenina i agar) per a la producció d'un material capaç de simular teixit gras. Els resultats evidencien que els emulsió-gels d'agar són adequats per a produir materials que simulen les propietats dielèctriques podentimitar teixits de baix i alt contingut en aigua. / [EN] The aim of this doctoral thesis was to design and characterize the structure of gel-like structures based on polysaccharides extracted from aquatic biomass, with interest for food-related applications. The properties of polysaccharides extracted from seaweeds and aquatic plants make them suitable to produce a range of gel-like structures based on the formation of interconnected networks, such as hydrogels, aerogels and emulsion-gels. In the first part of this thesis, the different gelation mechanism of sulphated polysaccharides and the parameters affecting the structure and functional properties of the obtained hydrogels were investigated. Based on the results, the potential application of agar and k-carrageenan hydrogels and aerogels to encapsulate a model food protein such as casein was evaluated, thus exploring the protective effect against the enzymatic hydrolysis upon simulated gastrointestinal digestions. In the second part of this thesis, aerogel structures were developed by valorising an underutilized waste biomass source such as Arundo donax. This biomass was used to generate cellulosic fractions with different purification degrees and water-soluble bioactive extracts, which were subsequently used to produce hybrid bioactive aerogels. The highly porous structure and high sorption capacity of aerogels make them excellent candidates for the replacement of absorbent pads to maintain the quality of packaged meat products. Emulsion-gels are recognized for their great potential as functional ingredients in the food industry to modify texture and for solid fat replacement. Moreover, they can be used as a delivery vehicle for the controlled release of fat-soluble bioactive compounds. Thus, in the last part, the nature of interactions between the components in polysaccharide-based emulsion-gel formulations was investigated and related to their structure and mechanical and rheological behavior. After studying the gelation mechanism of carrageenan emulsion-gels, these systems were adapted and used for two different applications relevant to the food and biomedicine sectors. Firstly, oil-filled gel-like structures from agar and k-carrageenan emulsion-gels and oil-filled aerogels were produced and evaluated as carriers of a lipophilic bioactive such as curcumin. The results showed that the polysaccharide type and the physical state of the gel network had an impact on the structure of the digestion products. On the other hand, the potential of emulsion-gels based on sulphated polysaccharides (k-carrageenan and agar) for the production of tissue mimicking phantoms was evaluated. The results evidence that the agar emulsion-gels are suitable to produce materials simulating the dielectric properties to mimic low- and high-water content tissues. / Synchrotron experiments were performed at NCD beamline at ALBA Synchrotron with the collaboration of ALBA staff (2018022638 project). This work was financially supported by the grant RTI2018-094268-B-C22 (MCIU/AEI/FEDER, UE). Part of this work was supported by the COST Action ES1408 European network for algal-bioproducts (EUALGAE). Cynthia Fontes-Candia is recipient of a pre-doctoral grant from CONACYT (MEX/Ref. 306680). The projects RTI2018-094268-B-C22 and RTI2018-094408-J-I00 were funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe”. This work has also received financial support from project PID2019-107663RB-I00 from the Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN). Cynthia Fontes-Candia is recipient of a pre-doctoral grant from CONACYT (MEX/Ref. 306680). Marta Martinez-Sanz is recipient of a Juan de la Cierva (IJCI-2015-23389) contract from the Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitiveness. / Fontes Candia, C. (2022). Development and Characterization of Gel-Like Structures from Aquatic Biomass for Food Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181564 / TESIS / Compendio

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Indica que el Perú cuenta con una gran biodiversidad de recursos naturales, en el ámbito marítimo existe una importante cantidad de productos hidrobiológicos, cada año muchos de ellos son utilizados por la industria alimentaria para formular productos de consumo humano. Uno de estos recursos es el pepino de mar, (Patallus mollis). En la actualidad, los polisacáridos comerciales son obtenidos del reino vegetal, sin embargo en investigaciones recientes la fauna marina representaría una nueva fuente, que puede ser utilizado para la industria alimentaria, cosmética o farmacéutica. Además, para la formación de películas comestibles. Por otro lado, el obtener polisacáridos con propiedades bioactivas a partir de esta especie le dará un valor agregado Los compuestos bioactivos son capaces de contrarrestar el daño celular y la formación de radicales libres y pueden ser consumidos como formulados alimenticios o productos nutraceúticos que son beneficiosos para la salud, es decir que posean actividad antioxidante. Se ha reportado que algunos polisacáridos provenientes de especies de pepino de mar tienen un buen perfil antioxidante. Se ha descrito que estos polisacáridos no solo poseen una sola actividad, sino también otras actividades que le dan una mayor importancia comparado con otros organismos que se encuentran en el mar. / Tesis

[ES] Para abordar los desafíos ambientales, la química y los procesos químicos deben ser más sostenibles. Para ello, el desarrollo de nuevos catalizadores especialmente activos es de suma importancia. En catálisis heterogénea, el grafeno ha surgido recientemente como un excelente candidato desde que fue posible aislarlo a partir del grafito. Sus propiedades únicas han despertado un gran interés para aplicarlo en varios campos, desde el refuerzo de matrices poliméricas hasta el desarrollo de materiales para catálisis. En catálisis, su uso como soporte catalítico o como carbocatalizador es todavía objeto de varios estudios. Con el objetivo de preparar catalizadores extremadamente activos en varias reacciones de química fina o de producción de hidrógeno, nuestro trabajo de investigación se ha centrado en el uso de materiales a base de grafeno como soportes catalíticos. Se consideraron diferentes aspectos: La funcionalización del grafeno; al ser un material de baja dimensionalidad, las propiedades del grafeno están estrechamente relacionadas con la química de su superficie. Mediante la fosforilación del óxido de grafeno, hemos demostrado que la estabilidad térmica y la estabilización de las nanopartículas metálicas mejoran significativamente. La combinación de grafeno con otros materiales; Pequeñas nanopartículas de paladio estabilizadas sobre materiales porosos a base de óxido de grafeno y quitosano han demostrado una excelente actividad para la deshidrogenación del formiato de amonio. La estrategia de síntesis adoptada para preparar el grafeno; La pirólisis de películas de alginato de amonio y un precursor de rutenio (Ru) en diferentes atmósferas permitió la preparación de nanopartículas de Ru soportadas en grafeno cuya orientación depende de la atmósfera de pirólisis. Por lo tanto, fue posible una comparación de la actividad catalítica de diferentes facetas cristalográficas. Dopaje de grafeno; la presencia de diferentes heteroátomos en su estructura ha permitido una mejor estabilización de nanopartículas y clusters metálicos. Los materiales basados en nanopartículas de óxido de cobre y grafenos dopados han demostrado poseer una excelente actividad catalítica en la síntesis de nuevas moléculas de interés farmacéutico. / [CA] Per a abordar els desafiaments ambientals, la química i els processos químics han de ser més sostenibles. Per a això, el desenvolupament de nous catalitzadors especialment actius és de summa importància. En catàlisi heterogènia, el grafé ha sorgit recentment com un excel·lent candidat des que va ser possible aïllar-lo a partir del grafit. Les seues propietats úniques han despertat un gran interés per a aplicar-lo en diversos camps,des del reforç de matrius polimèriques fins al desenvolupament de materials per a catàlisis. En catàlisi, el seu ús com a suport catalític o com carbocatalitzador és encara objecte de diversos estudis. Amb l'objectiu de preparar catalitzadors extremadament actius en diverses reaccions de química fina o de producció d'hidrogen, el nostre treball de recerca s'ha centrat en l'ús de materials a base de grafé com a suports catalítics. Es van considerar diferents aspectes: La funcionalització del grafé; a l'ésser un material de baixa dimensionalitat, les propietats del grafé estan estretament relacionades amb la química de la seua superfície. Mitjançant la fosforilació de l'òxid de grafé, hem demostrat que l'estabilitat tèrmica i l'estabilització de les nanopartícules metàl·liques milloren significativament. La combinació de grafé amb altres materials; Xicotetes nanopartícules de pal·ladi estabilitzades sobre materials porosos a base d'òxid de grafé i quitosà han demostrat una excel·lent activitat per a la deshidrogenació del formiat d'amoni. L'estratègia de síntesi adoptada per a preparar el grafé; La piròlisi de pel·lícules de alginat d'amoni i un precursor de ruteni (Ru) en diferents atmosferes va permetre la preparació de nanopartícules de Ru suportades en grafé, l'orientació del qual depén de l'atmosfera de piròlisi. Per tant, va ser possible una comparació de l'activitat catalítica de diferents facetes cristal¿logràfiques. Dopatge de grafé; la presència de diferents heteroàtoms en la seua estructura ha permés una millor estabilització de nanopartícules i clústers metàl·lics. Els materials basats en nanopartícules d'òxid de coure i grafens dopats han demostrat posseir una excel·lent activitat catalítica en la síntesi de noves molècules d'interés farmacèutic. / [EN] To address environmental challenges, chemistry and chemical processes need to be more sustainable. For this, developing new particularly active catalysts is of paramount importance. In heterogeneous catalysis, graphene has emerged as an excellent candidate since it was possible to isolate it from graphite. Its properties have aroused substantial interest, earning it applications in various fields spanning from the reinforcement of polymer matrices to the development of materials for catalysis. In catalysis, its use both as a catalytic support or as a carbocatalyst is still the subject of several studies. Aiming to prepare extremely active catalysts in various fine chemical reactions or hydrogen production, our research work has focused on the use of graphene-based materials as catalytic supports. Different aspects were considered: The functionalization of graphene; being a material of low dimensionality, the properties of graphene are intimately related to the chemistry of its surface. Through phosphorylation of graphene oxide, we have shown that the thermal stability and stabilization of metal nanoparticles are significantly improved. Combination of graphene with other materials; small palladium nanoparticles stabilized on porous materials based on graphene oxide and chitosan have demonstrated excellent activity for the dehydrogenation of ammonium formate. The synthetic strategy adopted to prepare graphene; pyrolysis of films of ammonium alginate and ruthenium precursor (Ru) in different atmospheres enabled the preparation of Ru nanoparticles supported on graphene whose orientation depends on the atmosphere of pyrolysis. Thus, a comparison of the catalytic activity of different crystallographic facets was possible. Doping of graphene; the presence of different heteroatoms in its structure has allowed a better stabilization of metal nanoparticles and clusters. Materials based on copper oxide nanoparticles and tridoped graphene have demonstrated an excellent catalytic activity in the synthesis of new molecules of pharmaceutical interest. / Anouar, A. (2021). Préparation de matériaux à base de graphène et leur application en catalyse [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164030 / TESIS

La inulina és un polímer (polifructosa) polidispers i relativament petit que s’extrau de les arrels de la xicoira. Recentment, s’ha observat un interès creixent per part de la indústria per introduir productes més bons, més biodegradables i més biocompatibles en les seves formulacions. En això, la modificació hidrofòbica de polisacàrids a donat i està donant lloc a una gran varietat de productes molt interessants. La inulina modificada hidrofòbicament (HMI) té una gran capacitat per estabilitzar sistemes dispersos com ara emulsions oli en aigua, dispersions de sòlids en líquids, films, etc. Per això, diverses indústries s’han interessat per la incorporació de l’HMI com a tensioactiu polimèric en els seus processos i productes. Inspirat en la química sostenible, l’objectiu principal d’aquesta tesi doctoral és l’obtenció de inulina modificada hidrofòbicament (HMI) en medi aquós. Aquest procés es duu a terme en un sol pas mitjançant reaccions químiques catalitzades per una base entre els hidroxils de la inulina i el grup reactiu terminal de cadenes alquíliques llargues i un. A escala industrial, l’HMI es produeix en presència d’un dissolvent orgànic capaç de solubilitzar tots els agents de reacció. Per tal d’aconseguir la eliminació del dissolvent orgànic del procés, s’han modificat sistemàticament paràmetres com el tipus de grup reactiu, la longitud hidròfobs de les cadenes alquíliques, el tipus i contingut de catalitzador bàsic, la temperatura de reacció, la polaritat del medi, així com la presència de catalitzadors micel•lars. Com a resultat d’aquesta optimització1-3), s’ha descrit una metodologia innovadora que permet l’obtenció d’HMI en medi aquós. Aquesta modificació permet introduir un ventall ampli de característiques hidrofòbiques amb temps raonablement curts i eficiències superiors al 60%. Els mecanismes relatius a les reaccions de modificació hidrofòbica també s’han proposat. Els productes sintetitzats són d’especial interès tant a nivell industrial com a nivell científic, per això la segona part d’aquesta tesi doctoral inclou la seva caracterització fisicoquímica. S’ha demostrat que els HMI sintetitzats són tensioactius polimèrics, s’agreguen i tenen propietats equiparables al HMI comercial basat en la inulina, Inutec®SP1. Addicionalment, també s’ha estudiat la seva interacció amb sistemes vesiculars amb la finalitat d’explorar possibles camps d’aplicació fins ara desconeguts per l’HMI. En aquesta línia, s’ha determinat que la presència de petites quantitats d’HMI produeix una reducció important de la viscositat del sistema DDAB/H2O, la qual cosa s’ha pogut relacionar amb canvis de la microstructura del sistema. Finalment, a partir de les conclusions d’aquesta tesi es poden obtenir tensioactius polimèrics basats en la inulina en medi aquós i es pot esperar que els HMI sintetitzats puguin tenir aplicació en la formulació de vehicles d’alliberament controlat en biomedicina. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1) Morros, J., Levecke, B. & Infante, MR, (2010). Chemical hydrophobic modification of inulin in aqueous media: Synthesis of β-hydroxyalkyl ethers of inulin. Carbohydr. Polym. 81, 681–686. doi:10.1016/j.carbpol.2010.03.039 2) Morros, J.; Levecke, B.; Infante, M. R. (2010) Synthesis of β-hydroxyalkyl ethers of inulin in aqueous surfactant media. Carbohydr. Polym. 82, 1168-1173. doi:10.1016/j.carbpol.2010.06.050 3) Morros, J., Levecke, B., Infante, M. R. (2011). Hydrophobically modified inulin from alkenyl succinic anhydride in aqueous media. Carbohydr. Polym. 84, 1110-1116. doi:10.1016/j.carbpol.2010.12.077 / SYNTHESIS OF BIOPOLYMERIC SURFACTANTS BASED ON INULIN IN AQUEOUS MEDIA Recently, a growing interest from industry, especially in cosmetics and pharmaceutics, to introduce bio based products in their formulations has been observed. The replacement of petroleum based products by bio based products reduce the environmental impact because the latter are made from sustainable feedstock and are easily biodegraded. A relatively small and polydisperse polyfructose extracted from chicory with several hydrophobic chains attached along its backbone named hydrophobically modified inulin (HMI), has focused a special interest concerning surfactant technologies. HMI products have excellent properties as stabilizing agents in many disperse systems such as o/w emulsions, solid dispersions or films. In order to increase the sustainability of these products, the aim of this doctoral thesis was to synthesize biopolymeric surfactants based on inulin (HMI) in aqueous media. The hydrophobic modification of inulin was carried out in one-step synthesis through chemical reactions catalysed by base. This reaction occurs between some activated hydroxyl groups of the inulin backbone and the electrophilic end-group of long alkylic chains. At industrial scale, HMI is produced in presence of an organic solvent able to solubilise all reagents. To achieve the organic solvent removal from the process, several reaction parameters such as the type of reactive end-group, the length of the hydrophobic chains, the type and the amount of basic catalyst, the reaction temperature, the polarity of the reaction media, as well as the presence of surfactants have been optimized. As a result of this optimization1-3, it has been described a new methodology that allows getting HMI in aqueous media. A wide range of hydrophobic chain lengths, reasonably reaction times and relatively good reaction efficiencies, higher than 60%, have been reached satisfactorily with the help of cationic surfactants acting as micellar catalysts. Related reaction mechanisms have been also proposed. Additionally, our HMI have been characterized as a polymeric surfactants and as vesicle interacting polymer. Surface tension profiles, zero-shear viscosity and SAXS of HMI aqueous solutions were measured. The influence of little amounts of HMI over the vesicle forming system DDDAB/H2O, has been related to dramatic changes on the micro-structure of the system, which would have some specific application on drug delivery vehicles formulations. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Morros, J., Levecke, B. & Infante, MR, (2010). Chemical hydrophobic modification of inulin in aqueous media: Synthesis of β-hydroxyalkyl ethers of inulin. Carbohydr. Polym. 81, 681–686. 2 Morros, J.; Levecke, B.; Infante, M. R. (2010) Synthesis of β-hydroxyalkyl ethers of inulin in aqueous surfactant media. Carbohydr. Polym. 82, 1168-1173. 3 Morros, J., Levecke, B., Infante, M. R. (2011). Hydrophobically modified inulin from alkenyl succinic anhydride in aqueous media. Carbohydr. Polym. 84, 1110-1116.

[ES] La presente Tesis doctoral plantea distintas estrategias para el diseño y desarrollo de oleogeles estables, con un perfil lipídico de alta calidad nutricional y la posterior incorporación de los oleogeles en la formulación de distintos alimentos. Se pretende diseñar alimentos mediante el reemplazo de grasas sólidas, ricas en ácidos grasos saturados y trans por oleogeles, que, por un lado, mantengan las propiedades texturales y organolépticas, y, por otro lado, presenten un perfil lipídico mejorado. En una primera etapa, se desarrollaron oleogeles elaborados con 1% de hidroxipropilmetilcelulosa y 0,6% de goma xantana empleando dos condiciones de secado diferentes: secado convencional en estufa a 80 °C durante 10 h 30 min y secado a vacío a 60 °C durante 24 h. Los aceites estructurados fueron aceite de oliva, lino, girasol y girasol alto oleico. La microestructura permitió apreciar oleogeles bien estructurados cuando se utilizaron los aceites de oliva, girasol y girasol alto oleico. La estabilidad física y las propiedades reológicas corroboraron la formación de oleogeles de alta estabilidad física, a lo largo de 35 días de almacenamiento, y con un comportamiento de gel sólido. Se observó que tanto el grado de insaturación del aceite como las condiciones de secado afectaron a la estabilidad física y química del oleogel. De esta manera, se obtuvieron oleogeles poco estructurados y no homogéneos al utilizar aceite con un alto grado de insaturación, como el aceite de lino, por secado convencional, mientras que no fue factible desarrollar oleogeles de lino con secado a vacío. Además, el secado en estufa convencional a 80 °C durante 10 h 30 min generó oleogeles de girasol y de girasol alto oleico con mayor estabilidad estructural y física que el secado a 60 °C durante 24 h. Los oleogeles de oliva y de girasol alto oleico producidos por secado convencional y los oleogeles de oliva y de girasol producidos por secado a vacío presentaron valores de estabilidad oxidativa primaria y secundaria dentro de los límites de aceptabilidad establecidos por el Codex Alimentarius. En una segunda etapa se desarrollaron cremas de cacao untables y panes dulces. En las cremas se estudió la microestructura, textura, reología y atributos sensoriales. La reformulación de las cremas con un reemplazo total (100%) y parcial (50%) de grasa de coco por oleogeles de oliva o girasol obtenidos por secado a vacío permitió mantener sus propiedades estructurales. Concretamente, la sustitución parcial de grasa de coco por oleogel de girasol permitió obtener cremas con atributos sensoriales como "apariencia cremosa", "textura cremosa" y "sabor a cacao", por lo que podría ser una alternativa viable para reformular cremas untables con un perfil nutricional más saludable. Los oleogeles de oliva o girasol alto oleico obtenidos por secado convencional y previamente caracterizados, se emplearon en la formulación de panes dulces elaborados al horno o al vapor. La reformulación con oleogeles permitió obtener panes con unas características estructurales y apariencia similar a la de los panes elaborados con margarina. La realización de una prueba triangular mostró diferencias en la apariencia de la miga y el sabor, mientras que no se observaron diferencias para el atributo textura entre los panes elaborados con oleogeles y con margarina. No se encontraron diferencias en la cantidad de ácidos grasos liberados tras la digestión in vitro entre los panes dulces elaborados con oleogeles y con margarina. Sin embargo, la velocidad inicial de la digestibilidad lipídica fue diferente dependiendo del tipo de procesado, horneado o vaporización, empleado en la elaboración de los panes. El desarrollo de oleogeles a base de hidrocoloides además de ofrecer a la industria alimentaria una alternativa como sustituto de grasas plásticas, podría investigarse como estrategia para modular la digestión de lípidos y brindar beneficios para la salud. Todas las estrategias abordadas en el transcurso de esta Tesis permitieron comprender y ahondar en los conocimientos que conducen a cómo reformular un alimento para mejorar su perfil lipídico sin comprometer sus características sensoriales y fisicoquímicas. / [CA] La present Tesi doctoral planteja diferents estratègies per al disseny i desenvolupament d'oleogels estables, amb un perfil lipídic d'alta qualitat nutricional, i la posterior incorporación dels oleogels en diferents aliments. Es pretén dissenyar aliments mitjançant el reemplaçament de greixos sòlids, rics en àcids grassos saturats i trans per oleogels, que d'una banda, mantinguen les propietats texturals i organolèptiques, i d'altra banda, presenten un perfil lipídic millorat. En una primera etapa, es van desenvolupar oleogels elaborats amb un 1% de hidroxipropilmetilcel·lulosa i un 0,6% de goma xantana emprant dues condicions d'assecat diferents: assecat convencional en estufa a 80 °C durant 10 h 30 min i assecat a buit a 60 °C durant 24 h. Els olis estructurats van ser d'oliva, de lli, de gira-sol i de gira-sol alt oleic. La microestructura va permetre apreciar oleogels ben estructurats quan es van utilitzar els olis d'oliva, gira-sol i gira-sol alt oleic. L'estabilitat física i les propietats reològiques van corroborar la formació d'oleogels d'alta estabilitat física, al llarg de 35 dies d'emmagatzematge, i amb un comportament de gel sòlid. Tant el grau d'insaturació de l'oli com les condicions d'assecat van afectar l'estabilitat física i química del oleogel. D'aquesta manera, es van obtindre oleogels poc estructurats i no homogenis en utilitzar oli amb un alt grau d'insaturació, com l'oli de lli, per assecat convencional, mentre que no va ser factible desenvolupar oleogels de lli amb assecat a buit. A més, l'assecat en estufa convencional a 80 °C durant 10 h 30 min va generar oleogels de gira-sol i de gira-sol alt oleic amb major estabilitat estructural i física que l'assecat a 60 °C durant 24 h. Els oleogels d'oliva i gira-sol alt oleic, produïts per assecat convencional i els oleogels d'oliva i gira-sol produïts per assecat a buit van presentar valors d'estabilitat oxidativa primària i secundària dins dels límits d'acceptabilitat establits pel Codex Alimentarius. En una segona etapa, es van desenvolupar cremes de cacau untables i pans dolços. En aquest treball, es va estudiar la microestructura, textura, reologia i atributs sensorials de les cremes untables. La reformulació de cremes amb un reemplaçament total (100%) i parcial (50%) de greix de coco per oleogels d'oliva o gira-sol obtinguts per assecat a buit, va permetre mantindre les propietats estructurals de les cremes untables. Concretament, la substitució parcial de greix de coco per oleogel de gira-sol va ser descrita amb atributs sensorials com a "aparença cremosa", "textura cremosa" i "sabor de cacau", la qual cosa podria ser una alternativa viable per a reformular cremes per a untar amb un perfil nutricional més saludable. Els oleogels d'oliva o gira-sol alt oleic obtinguts per assecat convencional i prèviament caracteritzats, es van empra en la formulació de pans dolços cuinats al forn o al vapor. Es van estudiar les propietats estructurals, i la digestibilitat lipídica in vitro del producte final. La reformulació amb oleogels va permetre obtindre pans amb unes característiques estructurals i aparença similar a la dels pans elaborats amb margarina. La realització d'una prova triangular va mostrar diferències en l'aparença de la molla i el sabor, mentre que no es van observar diferències per a l'atribut textura, entre els pans elaborats amb oleogels i amb margarina. No es van trobar diferències en la quantitat d'àcids grassos alliberats després de la digestió in vitro entre els pans dolços elaborats amb oleogels i amb margarina. No obstant això, la velocitat inicial de la digestibilitat lipídica va ser diferent depenent de la mena de processament, enfornat o vaporatge, emprat en l'elaboració dels pans. El desenvolupament d’oleogels a base de hidrocol∙loides, a més d ́oferir a la indústria alimentària una alternativa com a substitut de greixos plàstics, podria investigar-se com a estratègia per modular la digestió de lípids i brindar beneficis per la salut. Totes les estratègies abordades en el transcurs d'aquesta Tesi van permetre comprendre i aprofundir en els coneixements que condueixen a com reformular un aliment per a millorar el seu perfil lipídic sense comprometre les seues característiques sensorials i fisicoquímiques. / [EN] The research of this doctoral thesis proposes different strategies for the design and development of stable oleogels, with high nutritional lipid profile and the subsequent incorporation of the oleogels in the formulation of different . It aims to design foods by replacing solid fats, rich in saturated and trans fatty acids with oleogels, which, on the one hand, maintain the textural and organoleptic properties, and on the other hand, present an improved lipid profile. In a first stage, oleogels made with 1% hydroxypropylmethylcellulose and 0.6% xanthan gum were developed using two different drying conditions: conventional drying in an oven at 80 ° C for 10 h 30 'and vacuum drying at 60 ° C for 24 h. The structured oils were olive, flaxseed, sunflower and high oleic sunflower oil. The microstructure showed the oleogels structured, when olive, sunflower or high oleic sunflower oils were used. Physical stability and rheological properties corroborated the formation of oleogels with high physical stability, over 35 days of storage, and with a solid gel behaviour. Both the degree of unsaturation of the oil and the drying conditions affected the physical and chemical stability of the oleogel. In this way, unstructured non-homogeneous oleogels were obtained by using oil with a high degree of unsaturation, such as flaxseed oil, by conventional drying, while it was not feasible to develop flaxseed oleogels with vacuum drying. Furthermore, drying in a conventional oven at 80 ° C for 10 h 30 min generated sunflower and high oleic sunflower oleogels with more structural and physical stability than drying at 60 ° C for 24 h. Olive and high oleic sunflower oleogels, produced by conventional drying, and olive and sunflower oleogels produced by vacuum drying, presented primary and secondary oxidative values within the acceptability limits established by the Codex Alimentarius. In a second stage, spreadable cocoa creams and sweet breads were developed. The microstructure, texture, rheology and sensory attributes of spreadable creams were studied. The reformulation of cocoa creams with a total (100%) and partial (50%) replacement of coconut fat by olive or sunflower oleogels obtained by vacuum drying allowed to maintain the structural properties of spreadable creams. Specifically, the partial substitution of coconut fat for sunflower oleogel gave place to creams described with sensory attributes such as "creamy appearance", "creamy texture" and "cocoa flavor"; therefore, it could be a viable alternative to reformulate spreads with a healthier nutritional profile. The olive or sunflower oleogels obtained by conventional drying and previously characterized, were used in the formulation of sweet breads made in the oven or steamed. Replacement of margarine for oleogels produced breads with similar structural characteristics and appearance that those made with margarine. A triangular discriminatory test showed differences in the appearance of the crumb and the flavor, while no differences were observed for the texture attribute, between the breads made with oleogels or with margarine. No differences were found in the amount of fatty acids released after in vitro digestion between sweet breads made with oleogels and margarine. However, the initial rate of lipid digestibility was different depending on the type of processing, baking or steaming, used in the preparation of the breads. In addition to offering the food industry an alternative as a substitute for plastic fats, the debe lopment of hydrocolloid-based oleogels could be investigated as a strategy to modulate lipid digestion and provide health benefits. / Bascuas Véntola, SM. (2021). Estructuración de aceites mediante el uso de hidrocoloides para sustituir grasas plásticas en los alimentos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/174797 / TESIS