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 no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33933 / TESIS

La identificación de nuevos nichos de mercado para productos procesados que contenga almidón de tapioca (yuca) se hace indispensable para favorecer el desarrollo de esta agroindustria en Colombia y en otros países productores. Los consumidores perciben los almidones nativos como “naturales” o “de menor riesgo” que otros ingredientes/ aditivos, como los almidones modificados; esta percepción y la tendencia del mercado hacia los alimentos naturales y de etiqueta limpia hace prometedor el uso de los almidones nativos. No obstante, los almidones nativos tienen limitaciones en algunas aplicaciones en la industria alimentaria, debido a su inestabilidad a altas temperaturas, a altas fuerzas de cizallamiento, a bajos pH y a su tendencia a retrogradar a bajas temperaturas, causando un descenso en la calidad de los productos finales. El objetivo principal de esta Tesis es la evaluación del desempeño del almidón de tapioca nativo en rellenos de fruta y propuesta de un sistema mixto con pectina que admita las condiciones de pH, temperatura y proceso. Se han desarrollado sistemas basados en almidón nativo de tapioca para esta aplicación con el fin de revalorizarlo en la industria de alimentos. Primero se evaluó la adición de un hidrocoloide como modelo principal (sistema mixto) basado en almidón nativo de tapioca con adición de pectina de bajo metoxilo; se comparó con un control, elaborado con un almidón modificado que se utiliza normalmente en rellenos de fruta industriales. Se estudiaron las propiedades de formación de pasta de los almidones y las propiedades viscoelásticas, los parámetros de textura instrumental (extrusión) y sinéresis de los diferentes sistemas modelo. En el diseño y formulación también se consideraron diversos factores inherentes a las condiciones experimentales de proceso de los rellenos de fruta donde se usa el sistema espesante; como la adición de fruta y la estabilidad frente a los tratamientos térmicos como el horneado y a la congelación. Se evaluó el efecto de la cocción sobre la textura en dos aplicaciones de panadería (sistemas abiertos y cerrados). La adición de pectina aumentó significativamente la firmeza y la consistencia de los geles analizados y los rellenos con y sin fruta preparados con el sistema propuesto, fueron más resistentes a los tratamientos térmicos que los preparados con almidón de tapioca solo, mostrando propiedades reológicas y texturales estables durante los diferentes procesos y similares a las del almidón de maíz modificado, usado como control. Teniendo en cuenta que en la actualidad, el mercado de los alimentos se encuentra cada vez más segmentado y los consumidores buscan productos no solo de buena calidad sino que sean más saludables, satisfagan necesidades y gustos personales, se evaluaron rellenos de fruta reducidos en azúcar, se aplicaron técnicas instrumentales (reológicas y de textura) y técnicas sensoriales (estudios de análisis sensorial descriptivo (QDA) clásico con panel entrenado y estudios con consumidores no entrenados para evaluar su aceptabilidad); y mediante escalas JAR se evaluó el gusto y la adecuación de algunos atributos sensoriales. Los resultados instrumentales y sensoriales estuvieron altamente correlacionados entre sí y se encontró segmentación en la percepción y gusto de los consumidores por los rellenos de fruta en tres grupos. Un grupo al que no le gustan los edulcorantes intensos en absoluto, otro grupo, que notablemente, prefiere las características de las muestras que contienen almidón de tapioca y un tercero intermedio en sus tendencias. Estos resultados sugieren que las formulaciones pueden ser adaptadas a cada escenario. Por último, sabiendo que una serie de características texturales se evalúan durante el consumo y la masticación del producto, que a su vez modulan la percepción del sabor, se aplicaron dos técnicas sensoriales relativamente nuevas: Dominio temporal de las sensaciones (TDS) evaluando textura y sabor por separado y análisis CATA (Check-all-that-apply) incluyendo la evaluación de un "relleno de fruta ideal". Por último, los resultados se relacionaron con la aceptabilidad. Estas técnicas sensoriales permiten que sea el consumidor quien dirija y sugiera qué aspectos de la formulación pueden ser rediseñados. / Agudelo Motato, MA. (2014). La revalorización del uso de almidón de tapioca. Estrategia multienfoque en su aplicación en rellenos de fruta [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48460 / TESIS

La fibra dietética es un componente que, además de ser beneficioso para la salud, puede resultar adecuado para aumentar la viscosidad y otras propiedades relacionadas de determinados productos. No obstante, la procedencia de la misma, así como su concentración y el modo en que se adicione puede afectar a su funcionalidad. En este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades físico-químicas y estructurales de fibras dietéticas procedentes de diferentes frutas (limón, naranja y manzana), que puso de manifiesto un mayor contenido de sólidos insolubles de la fibra procedente de limón y naranja, con una importante proporción de partículas con estructura fibrosa en la primera. Por su parte, la fibra de manzana fue la que presentó mayor cantidad de sólidos solubles. Esta diferente composición afectó al comportamiento reológico de las suspensiones preparadas a partir de ellas, de manera que las de limón mostraron un carácter plástico y también tixotrópico a bajos gradientes de velocidad, probablemente asociados a la presencia de las partículas fibrosas. Por otra parte, la mayor viscosidad de las suspensiones con fibra de limón, especialmente a bajos gradientes de velocidad, permitiría recomendarla para la estabilización de sistemas frente a la sedimentación o cremado. Respecto a la metodología para la preparación de las suspensiones, ésta debe permitir la máxima solubilización de los componentes solubles de las fibras, a fin de evitar su evolución durante el almacenamiento. En este sentido, la homogeneización debe ser intensa (del orden de 8000 rpm) y aplicada durante tiempos largos (15-20 minutos) o a temperaturas altas (60 ºC). Los atributos sensoriales que contribuyen en mayor medida a la definición de la textura de estas suspensiones son, por una parte, la cantidad y tamaño de partículas y la granulosidad, que se detectan de forma especial en la fibra de naranja y que se relacionan con los sólidos insolubles, probablemente más por el tipo que por la cantidad. / Córdoba Sequeira, A. (2005). Caracterización de propiedades relacionadas con la textura de suspensiones de fibras alimentarias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1900 / Palancia

[EN] The main objective of this project was development of various strategies for the reformulation of satiating food. The effect of composition, physicochemical and sensory factors in a model of solid food (cheese pie), on the expectations of its satiating capacity and gastric behavior in vitro was evaluated. In a first phase, cheese pies were reformulated changing the content of its minor components in order to assess, through methods TDS and Acceptability Dynamic and Static the effect of each of these ingredients on the dynamics of the oral pathway and its relation to the expectations of satiety and acceptance. They were also evaluated, through the use of bipolar scales JAR and penalty analysis, some of the key attributes that determine cakes' acceptability on an "ideal". The cheese pies without egg and more content in powder milk had harder and dry textures that prolonged the oral exposure and increased the satiating capacity perceived without affect radically it acceptability. In a second phase, reformulations were made increasing concentrations of dairy protein and vegetable. To evaluate changes in the physical properties of the cheese pies and their effect on satiety perceived, rheological and texturometric methods and sensory technique CATA were used. The cheese pies with whey protein isolated were harder and more compact than the pies with soy protein. Soy protein conferred characteristics "unexpected" of flavor resulting in a lower acceptability and expectations of satiety. In a third step, the effect of increasing complexity in texture and appearance of cheese pies, incorporating various visible particles, on expectations of satiety was evaluated. Texturometríc method and Flash Profile technique for sensory characterization were used. Using open-ended questions the terms associated with the perception of complexity were explored. The pies with oat flakes were harder, harder to chew and obtained the highest values of expected satiating capacity. In the rest of cheese pies with particles, it was found that when the perception of complexity was greater, also the appreciation of satiating capacity was greater. In a fourth phase of the project, cheese pies were prepared incorporating increasing concentrations of konjac glucomannan (KGM) which is a soluble fiber with high viscosity. The presence of this fiber collaterally allowed the use of skimmed cheese (with the consequent elimination of all cheese fat) and the corn starch suppression. The viscoelastic behavior of pie digested under gastric conditions in vitro using rheology was evaluated. At high concentrations of KGM, radicals increases were observed in the viscoelastic components, showing the formation of a mass of solid features and could cause distention and the consequent delay of emptying gastric. Finally, sensory technique Partial Projective Maps and comparison with the Global Map were used. Different formulations obtained in the previous four phases were characterized and compared. Partial maps explored the perception of consumers to collect information about sensory modalities specific of texture and flavor separately. The results indicated that with the partial maps more detailed information was obtained, allowing consumers to focus on a smaller perceptual focus. The global map showed higher correlation with the map of flavor, indicating that consumers were focused on this method to find similarities and differences between samples, or at least found it easier, allowing differentiation between samples with more and less familiar flavors. The satiating capacity aligned with harder textures without losing recognizable traditional flavors in a cheese pie. Comparison of projective maps proved to be a very interesting design of new product categories as satiating foods. / [ES] El objetivo central de este proyecto se centró en el desarrollo de diversas estrategias para la reformulación de un alimento que resulte saciante. Se evaluó el efecto de diversos factores de composición, fisicoquímicos y sensoriales en pasteles de queso como modelo de alimento sólido, sobre las expectativas de su capacidad saciante y sobre el comportamiento gástrico in vitro. En una primera fase, se reformularon pasteles de queso modificando el contenido de sus componentes minoritarios con el objetivo de evaluar, a través de los métodos de TDS y Aceptabilidad Dinámica y Estática, el efecto de cada uno de estos ingredientes sobre la dinámica de la trayectoria oral y su relación con las expectativas de saciedad y aceptación. También se evaluaron, a través del uso de escalas bipolares JAR y análisis de penalización, algunos de los atributos clave de los pasteles que determinan su aceptabilidad respecto de un "ideal". Los pasteles sin huevo y con mayor contenido en leche en polvo resultaron con texturas más duras y secas que prolongaron su exposición oral y aumentaron la capacidad saciante percibida sin afectar radicalmente su aceptabilidad. En una segunda fase, se realizaron reformulaciones incorporando concentraciones crecientes de proteínas láctea y vegetal. Para evaluar los cambios en las propiedades físicas de los pasteles y su efecto sobre la saciedad percibida se utilizaron métodos de reología, texturometría y la técnica sensorial C.A.T.A. Los pasteles con aislado de proteína de suero lácteo resultaron más duros y compactos que los pasteles con proteína de soja. La proteína de soja confirió características de sabor "no esperadas" resultando en una menor aceptabilidad y expectativas de saciedad. En una tercera etapa, se evaluó el efecto de incrementar la complejidad en textura y apariencia de los pasteles de queso, incorporando distintas partículas visibles sobre las expectativas de saciedad. Se utilizaron texturometría y la técnica de Flash Profile para la caracterización sensorial. Mediante técnica de preguntas abiertas se exploraron los términos asociados con la percepción de complejidad. Los pasteles con copos de avena fueron más duros, difíciles de masticar y obtuvieron los mayores valores de saciedad esperada, confirmando los resultados de las fases uno y dos de la presente memoria. En el resto de los pasteles se encontró que a mayor percepción de complejidad mayor valoración de su capacidad saciante. Los pasteles con salvado de trigo, seguidos de los que contenían semillas de lino (partículas oscuras y de tamaño bien visible) se percibieron como más complejos que los pasteles con coco rallado (partículas blancas, pequeñas y bien integradas en la masa del pastel). En una cuarta fase del proyecto, se elaboraron pasteles incorporando concentraciones crecientes de glucomanano de konjac (KGM). Se evaluó el comportamiento viscoelástico de los pasteles digeridos bajo condiciones gástricas in vitro utilizando técnicas de reología instrumental. El aumento en la concentración de KGM en los pasteles de queso digeridos, incrementó gradualmente las propiedades viscoelásticas. Los pasteles formulados con KGM mostraron mayor dureza y masticabilidad instrumentales lo que evidenció beneficios adicionales ya mencionados a nivel orosensorial. En cuanto a la aceptabilidad, el ingrediente disminuyó la intensidad del sabor percibido, por lo que las futuras reformulaciones deben reorientar el sabor. Finalmente, se utilizó la técnica sensorial de Mapas Proyectivos Parciales y Global. Se caracterizaron y compararon diferentes formulaciones obtenidas en las cuatro fases anteriores. Los mapas parciales permitieron explorar la percepción de los consumidores para reunir información acerca de las modalidades sensoriales específicas de textura y sabor separadamente. La capacidad saciante se alineó con texturas más duras pero sin perder sabores tradicionales reconocibles en un pa / [CAT] L'objectiu central d'aquest projecte es va centrar en el desenvolupament de diverses estratègies per a la reformulació d'un aliment que resulte saciant. Es va avaluar l'efecte de diversos factors de composició, fisicoquímics i sensorials en pastissos de formatge com a model d'aliment sòlid, sobre les expectatives de la seua capacitat saciant i sobre el comportament gàstric in vitro.En una primera fase, es van reformular pastissos de formatge modificant el contingut dels seus components minoritaris amb l'objectiu d'avaluar, a través dels mètodes de TDS i Acceptabilitat Dinàmica i Estàtica, l'efecte de cadascun d'aquests ingredients sobre la dinàmica de la trajectòria oral i la seua relació amb les expectatives de sacietat i acceptació. També es van avaluar, a través de l'ús d'escales bipolars JAR i anàlisis de penalització, alguns dels atributs clau dels pastissos que determinen la seua acceptabilitat respecte d'un "ideal". Els pastissos sense ou i amb major contingut en llet en pols van resultar amb textures més dures i seques que van perllongar la seua exposició oral i van augmentar la capacitat saciant percebuda sense afectar radicalment la seua acceptabilitat. En una segona fase, es van realitzar reformulacions incorporant concentracions creixents de proteïnes làctiques i vegetal. Per a avaluar els canvis en les propietats físiques dels pastissos i el seu efecte sobre la sacietat percebuda es van utilitzar mètodes de reologia, textura i la tècnica sensorial C.A.T.A. Els pastissos amb aïllat de proteïna de sèrum làctic van resultar més durs i compactes que els pastissos amb proteïna de soia. La proteïna de soia va conferir característiques de sabor "no esperades" resultant en una menor acceptabilitat i expectatives de sacietat. En una tercera etapa, es va avaluar l'efecte d'incrementar la complexitat en textura i aparença dels pastissos de formatge, incorporant diferents partícules visibles, sobre les expectatives de sacietat. Es van utilitzar texturometria i la tècnica de Flash Profile per a la caracterització sensorial. Mitjançant tècnica de preguntes obertes es van explorar els termes associats amb la percepció de complexitat. Els pastissos amb flocs de civada van ser més durs, difícils de mastegar i van obtenir els majors valors de sacietat esperada, confirmant els resultats de les fases un i dues de la present memòria. En la resta dels pastissos, es va trobar que a major percepció de complexitat major valoració de la seua capacitat saciant. En una quarta fase del projecte, es van elaborar pastissos incorporant concentracions creixents de glucomanan de konjac (KGM). Es va avaluar el comportament viscoelàstic dels pastissos digerits sota condicions gàstriques in vitro utilitzant tècniques de reologia instrumental. L'augment en la concentració de KGM en els pastissos de formatge digerits, va incrementar gradualment les propietats viscoelàstiques. D'altra banda, els pastissos formulats amb KGM van mostrar major duresa i mastegabilitat instrumentals el que va evidenciar beneficis addicionals ja esmentats a nivell oro-sensorial. Respecte a l'acceptabilitat, l'ingredient va disminuir la intensitat del sabor percebut, per la qual cosa les futures reformulacions han de reorientar el sabor. Finalment, es va utilitzar la tècnica sensorial de Mapes Projectius Parcials i Global. Es van caracteritzar i van comparar diferents formulacions obtingudes en les quatre fases anteriors. Els mapes parcials van permetre explorar la percepció dels consumidors per a reunir informació sobre les modalitats sensorials específiques de textura i sabor separadament. La capacitat saciant es va alinear amb textures més dures però sense perdre sabors tradicionals reconeguts en un pastís de formatge. La comparació de mapes projectius va resultar ser una aportació integradora molt interessant en el disseny de noves categories de productes com els aliments saciants. / Marcano Rodríguez, JM. (2015). Diseño de alimentos saciantes: estudio de las propiedades físicas, sensoriales y de la capacidad saciante esperada en un postre lácteo sólido tipo tarta de queso [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/55683 / TESIS

This thesis studies how to increase the expected satiating ability in dairy products analyzing the effect of the incorporation of certain ingredients. The study of food reformulation with high expected satiating ability contributes to moderate size meal choice and to regulate food intake. In this thesis, two factors influencing the satiating ability perception of semi-solid foods have been mainly studied: a) the increase in oral processing time that produces prolonged orosensory signals, and b) the increase in protein content. The increase in oral processing time is produced by, for example, higher consistencies, mouth-coating or creaminess sensations. These features can be modified by the addition of hydrocolloids. Native starch, modified starch, ¿-carrageenan and guar gum were added to increase the viscosity and consistency of milkshakes. Rheological characterization of the products revealed very different behavior patterns depending on the type of hydrocolloid. The addition of saliva in the studies showed modified sensory perceptions, so its inclusion is desirable and more realistic. The addition of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) and the effect of milk solids and cream in milk-based desserts was also studied. In addition to HPMC dominant effect on the temporality of perceptions, the presence of fat globules or milk solids modulated such perceptions. Yogurt was selected to increase protein content, adding twice the original amount of protein from different milk fractions, and starch. Yogurt with milk powder addition was the most accepted sample and it was closer to the 'ideal' characteristics of a satiating yogurt according to consumers, with a series of sensory attributes that contribute to the feeling of expected satiety. On the other hand, in vitro oral digestion showed that physically modified starch granules remain unchanged after the attack of ¿-amylase, and would be responsible for its consistency and creaminess. In addition, it was found that the sensation of astringency was undesirable; tribological studies allowed to interpret yogurt sensory characteristics. The lubricity of some samples did not reflect the difference in astringency between samples indicating that this was not a purely tactile perception caused by an increase in friction. The addition of physically modified starch significantly reduced friction coefficients values due to soluble starch polymers and starch granules preservation. All the strategies allowed to gain understanding on how to reformulate food increasing its satiating ability perception. Such strategies could be extrapolated to other food categories, what broadens the scope of the results obtained in this thesis. / La presente tesis estudia cómo aumentar las expectativas de la capacidad saciante en productos lácteos analizando el efecto de la incorporación de determinados ingredientes. El estudio de la reformulación de alimentos con alta expectativa sobre su capacidad saciante contribuye a moderar la elección de las raciones de alimentos y a regular la ingesta. En la presente tesis se han estudiado principalmente dos de los factores que más influyen en la percepción de capacidad saciante de alimentos semisólidos: a) el aumento en el tiempo de procesado oral que produce saciedad debido a una prolongación de las señales orosensoriales, y b) el alto contenido en proteínas. El aumento del tiempo de procesado oral lo producen, por ejemplo, mayores consistencias, recubrimiento oral o sensaciones de cremosidad, que son características que se pueden modificar por adición de hidrocoloides. Se emplearon almidón nativo y modificado, goma guar y ¿-carragenato para aumentar la viscosidad y consistencia de batidos lácteos. La caracterización reológica de los productos reveló patrones de comportamiento muy diferentes dependiendo del tipo de hidrocoloide. La adición de la saliva en los estudios demostró modificar las percepciones sensoriales, por lo que su inclusión resulta recomendable y más realista. Se estudió también la adición de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y el efecto de dos componentes normales en productos lácteos (sólidos lácteos y nata). Además del efecto dominante del HPMC en la temporalidad de las percepciones, la presencia de glóbulos de grasa o sólidos de la leche modularon dichas percepciones. Para aumentar el contenido en proteína se seleccionó como alimento el yogur, al que se añadió el doble de la cantidad de proteína de distintas fracciones lácteas y almidón. El yogur con el doble de leche en polvo fue globalmente el más aceptado y más cercano a las características "ideales" según los consumidores, con una serie de atributos sensoriales que contribuyen a la sensación de saciedad esperada. Por otro lado, la digestión oral in vitro mostró que los gránulos de almidón procedentes de almidón físicamente modificado permanecen inalterados después del ataque de la ¿-amilasa de la saliva, y serían los responsables de la mayor consistencia y cremosidad. Adicionalmente, se encontró que la sensación de astringencia resultaba negativa; los estudios tribológicos permitieron interpretar las características sensoriales. Las propiedades lubricantes de algunas muestras no reflejaron la diferencia de astringencia sensorial indicando que ésta no era una percepción puramente táctil causada por un aumento en la fricción. La adición de almidón modificado físicamente redujo significativamente los valores de los coeficientes de fricción relacionados con los polímeros de almidón solubles y la conservación de gránulos en el almidón. Todas las estrategias abordadas permitieron comprender y ahondar en los conocimientos que conducen a cómo reformular un alimento para aumentar la percepción de saciedad. Dichas estrategias son extrapolables a otras categorías de alimentos lo que amplía el alcance de los resultados obtenidos en la presente tesis. / La present tesi estudia com augmentar les expectatives de la capacitat saciant en productes lactis analitzant l'efecte de la incorporació de determinats ingredients. L'estudi de la reformulació d'aliments amb alta expectativa sobre la seua capacitat saciant contribueix a moderar l'elecció de les racions d'aliments i a regular la ingesta. En la present tesi s'han estudiat principalment dos dels factors que més influeixen en la percepció de capacitat saciant d'aliments semisòlids: a) l'augment en el temps de processat oral que produeix sacietat a causa d'una prolongació dels senyals orosensorials, i b) l'alt contingut en proteïnes. L'augment del temps de processat oral el produeixen, per exemple, majors consistències, recobriment oral o sensacions de cremositat, que són característiques que es poden modificar per addició d'hidrocol·loïdes. S'emprà midó natiu i modificat, goma guar i ¿-carragenat per augmentar la viscositat i consistència de batuts lactis. La caracterització reològica dels productes revelà patrons de comportament molt diferents depenent del tipus d'hidrocol·loïde. L'addició de la saliva en els estudis demostrà modificar les percepcions sensorials, per la qual cosa la seua inclusió resulta recomanable i més realista. S'estudià també l'addició d'hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) i l'efecte de dos components normals en productes lactis (sòlids lactis i nata). A més de l'efecte dominant del HPMC en la temporalitat de les percepcions, la presència de glòbuls de greix o sòlids de la llet van modular les citades percepcions. Per augmentar el contingut en proteïna es va seleccionar com a aliment el iogurt, a què s'afegí el doble de la quantitat de proteïna de diverses fraccions làcties i midó. El iogurt amb el doble de llet en pols fou globalment el més acceptat i més pròxim a les característiques "ideals" segons els consumidors, amb una sèrie d'atributs sensorials que contribueixen a la sensació de sacietat esperada. D'altra banda, la digestió oral in vitro mostrà que els grànuls de midó procedents de midó físicament modificat romanen inalterats després de l'atac de l'¿-amilasa de la saliva, i serien els responsables de la major consistència i cremositat. Addicionalment, es trobà que la sensació d'astringència resultava negativa; els estudis tribològics permeteren interpretar les característiques sensorials. Les propietats lubricants d'algunes mostres no reflectiren la diferència d'astringència sensorial indicant que esta no era una percepció purament tàctil causada per un augment en la fricció. L'addició de midó modificat físicament reduí significativament els valors dels coeficients de fricció relacionats amb els polímers de midó solubles i la conservació de grànuls en el midó. Totes les estratègies abordades permeteren comprendre i aprofundir en els coneixements que condueixen a com reformular un aliment per augmentar la percepció de sacietat. Les citades estratègies són extrapolables a altres categories d'aliments, cosa que amplia l'abast dels resultats obtinguts en la present tesi. / Morell Esteve, P. (2017). Diseño de alimentos lácteos con capacidad saciante. Relación entre estructura, procesamiento oral y percepción [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89093 / TESIS

[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%. / [CAT] 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 no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/118654 / TESIS

El sector de puericultura y ortopédico son sectores de gran relevancia, donde aspectos como el confort, adaptabilidad, calidez, etc. adquieren sentido. Los cauchos basados en silicona líquida (LSR) son clave en estos sectores, ofreciendo interesantes propiedades tanto a nivel técnico como de percepción positiva por parte del usuario. No obstante, la transformación de estos materiales es algo más compleja que el conjunto de plásticos de uso común y además, debido a su naturaleza reticular, resulta un material difícil de reciclar. El proceso de inyección es un proceso de conformado de los materiales poliméricos termoplásticos que representa una notable importancia económica y tecnológica. Bajo estas premisas, el objetivo principal de este trabajo de investigación es el desarrollo de materiales para el sector ortopédico - puericultura a partir del empleo de materiales de naturaleza reticular reversible (elastómeros termoplásticos) que puedan procesarse mediante técnicas de inyección convencionales y que sean capaces de aportar una buena inercia térmica para confort, mediante el empleo de materiales microencapsulados con cambio de fase (PCMs). Para ello, se plantea un conjunto de mezclas de un sistema basado en dos grados comerciales de elastómero termoplástico de SEBS (copolímero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno) con durezas extremas. Ello conlleva el planteamiento de objetivos parciales como la caracterización reológica del sistema (desarrollando un modelo de predicción de comportamiento mediante software de simulación), la modelización del comportamiento mecánico de las mezclas, la optimización del procesado de las mezclas aditivadas con PCMs (analizando la respuesta mecánica y térmica) y el estudio de la inercia térmica de las mismas para la mejora del confort de estos materiales y su potencial empleo en los sectores industriales mencionados, como sustitutos en las aplicaciones de la silicona líquida inyectada. / Juárez Varón, D. (2011). Procesado, modelización y caracterización de mezclas industriales de SEBS con materiales con cambio de fase (PCM) para la mejora del confort térmico en aplicaciones de ortopedia y puericultura [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11551 / Palancia

Tesis por compendio / [ES] El objetivo de esta tesis doctoral ha sido la valorización de los residuos agroindustriales de los frutos de la sandía (Citrullus lanatus) y del caqui (Diospyros kaki Thunb.) para obtener compuestos de alto valor añadido con potenciales aplicaciones tecnológicas en la industria alimentaria. En concreto, la corteza de la sandía y los descartes del caqui se contemplan como una prometedora fuente de pectina, no sólo por la importancia económica de los cultivos, sino también por las interesantes características estructurales de la pectina extraída y sus propiedades funcionales. Además, se sabe que los frutos del caqui son una fuente de compuestos bioactivos que pueden utilizarse para diseñar productos alimentarios más saludables. En la primera parte de esta tesis, se llevó a cabo una metodología de superficie de respuesta para evaluar cómo afectan los diferentes parámetros del proceso a la composición, las características estructurales y el rendimiento de extracción de la pectina de la corteza de la sandía (WRP). A partir de estos resultados, se utilizó una combinación de herramientas reológicas, microestructurales y de dispersión para dilucidar el mecanismo de estabilización de la emulsión de WRP, que fue capaz de retener altas cantidades de aceite de girasol (>60%), evitando la coalescencia y la floculación. A continuación, se evaluó el efecto de la des-ramificación contralada enzimáticamente, la des-esterificación y la eliminación de proteínas, en la composición y la estructura molecular de la WRP, y se analizó en profundidad el potencial de la pectina tratada enzimáticamente para preparar hidrogeles con la adición de CaCl2, con el fin de comprender cómo la estructura de la pectina y la composición del extracto afectaban a la formación y las propiedades del gel. Se observó que las pequeñas cadenas laterales de arabinogalactano presentes en la pectina con bajo grado de esterificación, actuaban como refuerzo, induciendo la formación de redes más densamente empaquetadas y de hidrogeles más fuertes que sus homólogos menos ramificados. La pectina de sandía tratada enzimáticamente y con mejores propiedades de gelificación y rendimiento, se utilizó posteriormente para desarrollar estructuras de aerogeles utilizando secado con CO2 supercrítico. La formación de una estructura compactada durante la formación del aerogel lo convirtió en un buen candidato como sistemas de liberación de compuestos activos. En la segunda parte de la tesis, se estudió la potencial valorización de residuos de biomasa de caqui mediante la extracción de compuestos bioactivos y extractos ricos en pectina y la evaluación de sus propiedades funcionales. Un extracto rico en polifenoles obtenido a escala semi-industrial mostró actividad antiviral y fue capaz de reducir el envejecimiento celular y el contenido de grasa sin afectar al desarrollo del organismo modelo C. elegans. Además, se optimizaron y caracterizaron las condiciones de extracción de ingredientes funcionales a base de pectina y polifenoles, cuya composición dependió de la severidad de las condiciones de extracción. Estos extractos funcionales de pectina mostraron actividad antiviral, probablemente potenciada por la mayor estabilidad de los polifenoles que forman complejos con la pectina y se exploró, de manera exitosa, su aplicación como recubrimiento comestible en arándanos. / [CAT] L'objectiu d'aquesta tesi doctoral va ser la valorització de residus agroindustrials procedents de fruites de síndria (Citrullus lanatus) i caqui (Diospyros kaki Thunb.) per obtenir compostos d'alt valor afegit amb potencials aplicacions tecnològiques en la indústria alimentària. En concret, l'escorça de síndria i els descarts de caqui es preveuen com una prometedora font de pectina, no només per la importància econòmica dels cultius, sinó també per les interessants característiques estructurals de la pectina extreta i les propietats funcionals relacionades. A més, se sap que les fruites de caqui són una font de compostos bioactius que es poden utilitzar per dissenyar productes alimentaris més saludables. En la primera part d'aquesta tesi es va dur a terme una metodologia de superfície de resposta per avaluar com els diferents paràmetres de procés afecten la composició, les característiques estructurals i el rendiment d'extracció de la pectina de síndria (WRP). A partir dels resultats, es va utilitzar una combinació d'eines reològiques, microestructurals i de dispersió per dilucidar el mecanisme estabilitzador de l'emulsió de WRP, que va ser capaç de retenir altes quantitats d'oli de gira-sol (>60%), evitant la coalescència i la floculació. A continuació, es va avaluar l'efecte del de-brassament enzimàtic controlat, la des-esterificació i l'eliminació de proteïnes sobre la composició i l'estructura molecular del WRP i es va analitzar profundament el potencial de la pectina tractada enzimàticament per preparar hidrogels amb l'addició de CaCl2 per entendre com l'estructura de la pectina i la composició de l'extracte afectaven la formació i les propietats del gel. Es va observar que les petites cadenes laterals d¿arabinogalàctans presents a la pectina amb baix grau d'esterificació, actuaven com a reforç, induint la formació de xarxes més densament empaquetades i hidrogels més forts que els seus homòlegs menys ramificats. Posteriorment es va utilitzar la pectina de l'escorça de síndria tractada enzimàticament amb millors propietats gelificants i rendiment per desenvolupar estructures d'aerogel utilitzant CO2 supercrític. La formació d'una estructura compactada durant la formació d'aerogels la va convertir en un bon candidat per als sistemes de alliberació de compostos actius. En la segona part de la tesi es va estudiar la potencial valorització dels residus de biomassa de caqui mitjançant l'extracció de compostos bioactius i extractes rics en pectina i l'avaluació de les seves propietats funcionals. Un extracte obtingut a escala semi-industrialment ric en polifenols va mostrar una activitat antiviral i va ser capaç de reduir l'envelliment cel·lular i el contingut en greixos sense afectar el desenvolupament de l'organisme model de C. elegans. A més, es van optimitzar i caracteritzar les condicions d'extracció d'ingredients funcionals a base de pectina-polifenol, la composició de la qual depenia de la gravetat de les condicions d'extracció. Aquests extractes funcionals de pectina van mostrar una alta eficiència antiviral, probablement millorada per la major estabilitat dels polifenols com a complexos de pectina. De manera exitosa, es va explorar una potencial aplicació com a recobriment comestible sobre nabius. / [EN] The aim of this doctoral thesis was the valorisation of agro-industrial wastes from watermelon (Citrullus lanatus) and persimmon (Diospyros kaki Thunb.) fruits to obtain high added-value compounds with potential technological applications in the food industry. Specifically, watermelon rind and persimmon discards are envisaged as a promising pectin source, not only because of the economic importance of the crops but also because of the interesting structural features of the extracted pectin and related functional properties. Furthermore, persimmon fruits are known to be a source of bioactive compounds which can be used to design healthier food products. In the first part of this thesis, a response surface methodology was carried out to evaluate how different process parameters affect the composition, structural features and extraction yield of watermelon rind pectin (WRP). Based on the results, a combination of rheological, microstructural and scattering tools was used to elucidate the emulsion stabilizing mechanism of WRP, which was able to retain high amounts of sunflower oil (>60%), avoiding coalescence and flocculation. Then, the effect of controlled enzymatic debranching, de-esterification and protein removal on WRP composition and molecular structure was evaluated and the potential of the enzymatically-treated pectin for preparing hydrogels with the addition of CaCl2 was deeply analysed in order to understand how pectin structure and extract composition affected gel formation and properties. It was observed that the small arabinogalactan side chains present in the pectin with low degree of esterification, acted as a reinforcement, inducing the formation of more densely packed networks and stronger hydrogels than their less-branched counterparts. An enzymatically-treated WRP with better gelling properties and yield was subsequently used to develop aerogel structures using supercritical CO2. The formation of a compacted structure during aerogel formation made it a good candidate for drug delivery systems. In the second part of the thesis, the potential valorisation of persimmon biomass waste through the extraction of bioactive compounds and pectin-rich extracts and the evaluation of their functional properties was studied. A semi-industrially scaled-up polyphenol-rich extract showed an effective antiviral efficiency and it was able to reduce the cellular ageing and fat content without affecting the development of C. elegans model organism. Furthermore, the extraction conditions of functional pectin-polyphenol-based ingredients were optimized and characterized, which composition was dependent on the severity of the extraction conditions. These functional pectin extracts showed high antiviral efficiency, probably enhanced by the higher stability of the polyphenols as pectin complexes. A successful potential application was explored with an edible coating on blueberries. / This research was funded by grant RTI-2018-094268-B-C22 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe". Mendez D. A. is supported by the Ministry of Science, Technology and Innovation (Minciencias) of the Colombian Government (783-2017). M. J. Fabra and A. Martinez- Abad are recipients of Ramon y Cajal (RYC-2014-158) and Juan de la Cierva (IJDC-2017- 31255), respectively, from the Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitiveness. This work was also funded by the grant INNVAL10-19-009-CA8250 from Agència Valenciana d ́Innovació (AVI). This research is part of the CSIC program for the Spanish Recovery, Transformation and Resilience Plan funded by the Recovery and Resilience Facility of the European Union, established by the Regulation (EU) 2020/2094. Interdisciplinary Platform for Sustainable Plastics towards a Circular Economy+. (PTI-SusPlast+) is also acknowledged for financial support. Project INNEST/2021/27 was granted by Agencia Valenciana de Innovación (AVI) and co- financed by the European Union through the Operative Programme of FEDER from Comunitat Valenciana 2014-2020. We also appreciate the funding of the CERCA program (Centres de Recerca de Catalunya) of the Generalitat de Catalunya and from the CIEN project “BIOPRO” from CDTI. Nune Sahakyan is kindly acknowledged for experimental support / Méndez Reyes, DA. (2022). Valorisation of Watermelon and Persimmon Fruit Residues to Obtain Compounds of Interest in Food Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191334 / Compendio

[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

[ES] Las microalgas son organismos unicelulares fotosintéticos microscópicos que se encuentran en gran variedad de ambientes y son muy eficientes en la transformación de energía solar en biomasa. Los estudios realizados hasta el momento hacen referencia a posibles beneficios de la incorporación de microalgas en la dieta, por la mejora del sistema cardiovascular, las propiedades adelgazantes y energizantes, capacidad antioxidante, o la reducción del colesterol y los triglicéridos. La forma más habitual de consumir las microalgas es como suplemento dietético en forma de tabletas, cápsulas o polvo. La incorporación de biomasa de microalgas en productos tradicionales se ha enfrentado al reto de la aparición de colores verdes fuertes, así como su consistencia pulverulenta que puede afectar la textura y percepción del producto. Todos estos aspectos constituyen las principales áreas de mejora para conseguir un mayor grado de aceptación de productos con microalgas, y son la base del reto de este proyecto. El objetivo de la presente tesis doctoral fue el desarrollo de nuevos productos alimentarios incorporando las propiedades nutricionales de la biomasa de microalgas, incrementando o mejorando con ello, las propiedades nutricionales del alimento original. Para conseguir este objetivo se evaluaron a nivel fisicoquímico, reológico y textural, la incorporación de diferentes especies de microalgas (Arthrospira platensis (Spirulina), Chlorella vulgaris, Dunaliella salina y Nannochloropsis gaditana) en distintas matrices alimentarias (productos horneados, emulsiones y extrusionados). Por otra parte, se evaluó y caracterizó la incorporación de las microalgas utilizando diferentes tecnologías como la impresión 3D o la extrusión. Además de cómo afecta la incorporación de las microalgas a los productos obtenidos, se evaluaron los aspectos nutricionales de su incorporación, en cuanto al aporte de minerales y su biodisponibilidad. Las propiedades reológicas de las masas y emulsiones enriquecidas con microalgas (Spirulina, Chlorella y Dunaliella) indicaron que su comportamiento viscoelástico fue modificado y mejorado, mostrando características aptas para este tipo de productos. La adición de microalgas (Spirulina y Chlorella) a las masas utilizadas para la impresión 3D de galletas y snacks, permitió una mejor extrusión o impresión de éstas, obteniendo muestras impresas en 3D de forma cilíndrica, más precisas en cuanto a sus dimensiones con respecto a la estructura cilíndrica diseñada. Además, las muestras impresas presentaron mayor estabilidad y resistencia, antes y después del proceso de horneado comparadas con la muestra control. Para los productos horneados, tanto para las rosquilletas como los snacks impresos en 3D, la adición de microalgas (Spirulina y Chlorella) permitió mayor estabilidad en términos de textura. Ligeros cambios en los parámetros fisicoquímicos y de expansión se produjeron por la adición de Spirulina y Chlorella en los productos extrusionados. Además, los extrusionados enriquecidos con Nannochloropsis, mostraron parámetros similares a los de la muestra de control. Todos los productos presentaron colores luminosos y apariencias innovadoras y atractivas. En cuanto a los minerales, se observó un aumento de P, K, Ca, Na, Mg, Fe y Se con la adición de Spirulina y Chlorella, junto con el aumento de la concentración adicionada de microalgas. Siguiendo la normativa sobre etiquetado nutricional de los alimentos, el enriquecimiento con microalgas en rosquilletas se puede clasificar como un alimento "rico en hierro (Fe)". De igual forma, las rosquilletas y galletas enriquecidas con microalgas pueden considerarse un alimento "alto en selenio (Se)". Además, la incorporación de Spirulina y Chlorella en las formulaciones de galletas, permitió una mayor bioaccesibilidad del contenido de P, K, Ca, Mg, Fe, Zn y Se para la absorción en el cuerpo comparado con las muestras control. / [CAT] Les microalgues són organismes unicellulars fotosintètics microscòpics. Són molt eficients a l'hora de transformar l'energia solar en biomassa. Els estudis realitzats fins ara fan referència a possibles beneficis de la incorporació de microalgues en la dieta per produir una millora del sistema cardiovascular, per presentar propietats per aprimar i donar energia, per mostrar capacitat antioxidant o per afavorir una reducció del colesterol i els triglicèrids. La forma més habitual de consumir microalgues és com a suplement dietètic en forma de tauleta, càpsula o en pols. La incorporació de biomassa de microalgues en productes tradicionals s'ha afrontat al repte de l'aparició d'un color verd fosc i d'una consistència polsosa que pot afectar a la textura i, per tant, a la percepció del producte. Aquests aspectes constituïxen les principals àrees de millora per aconseguir un major grau d'acceptació de productes amb microalgues i són la base del repte d'aquest projecte. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral és el desenvolupament de nous productes alimentaris que incorporen les propietats nutricionals de la biomassa de microalgues, de manera que s'incrementen o es milloren les propietats nutricionals de l'aliment original. Per aconseguir aquest objectiu s'avaluaren a escala fisicoquímica, reològica i de textura la incorporació de diferents espècies de microalgues (Arthrospira platensis (Spirulina), Chlorella vulgaris, Dunaliella salina i Nannochloropsis gaditana) en diferents matrius alimentàries (productes fornejats, emulsions i extrudits). D'altra banda, s'avaluà i caracteritzà la incorporació de les microalgues utilitzant diferents tecnologies com la impressió en 3D o l'extrusió. A banda de valorar com afecta la incorporació de microalgues als productes elaborats, s'avaluaren els aspectes nutricionals, pel que fa a l'aportació i biodisponibilitat de minerals. Les propietats reològiques de les masses i emulsions enriquides amb microalgues (Spirulina, Chlorella i Dunaliella) indicaren que el seu comportament viscoelàstic fou modificat i millorat, de tal manera que mostrà característiques aptes per aquest tipus de productes. L'addició de microalgues (Spirulina i Chlorella) en les masses utilitzades per a la impressió 3D de galetes i snacks permeté una millor impressió, ja que s'obtingueren mostres impreses de forma cilíndrica amb unes dimensions més precises respecte a l'estructura cilíndrica dissenyada. A més, les mostres impreses presentaren una major estabilitat i resistència abans i després del procés de fornejat en comparació amb la mostra control. Respecte als productes fornejats, l'addició de microalgues (Spirulina i Chlorella) a les rosquilletes i els snacks impresos en 3D permeté una major estabilitat en termes de textura. Lleugers canvis als paràmetres fisicoquímics i d'expansió es produïren per l'addició d'Spirulina i Chlorella en els productes extrudits. A més, els extrudits que foren enriquits amb Nannochloropsis mostraren paràmetres similars als de la mostra control. Tots els productes presentaren colors lluminosos i aparences innovadores i atractives. Pel que fa als minerals, s'observà un augment de P, K, Ca, Na, Mg, Fe i Se quan s'afegí Spirulina i Chlorella, directament relacionat amb l'augment de la concentració de microalgues. Seguint la normativa sobre etiquetatge nutricional dels aliments, l'enriquiment amb microalgues en rosquilletes ens permet classificar-les com a aliment "ric en ferro (Fe)". De la mateixa manera, les rosquilletes i galetes enriquides amb microalgues poden considerar-se un aliment "alt en seleni (Se)". A més a més, la incorporació de Spirulina i Chlorella en les formulacions de galetes, permeté una major bioaccessibiltat del contingut de P, K, Ca, Mg, Fe, Zn i Se comparat amb les mostres control. / [EN] Microalgae are microscopic unicellular and photosynthetic organisms that can be found in a wide variety of environments. These microorganisms are very efficient when transforming solar energy into biomass, due to their cellular structure, which is completely submerged in an aqueous medium, forming an adequate surface for the exchange of nutrients and gases. Microalgae compounds are now known to exhibit cardioprotective, immunomodulatory, anti-proliferative, anti-inflammatory, cognitive, neurobehavioral and antimicrobial properties, amongst others. Researchers have shown possible benefits of the incorporation of microalgae in the diet so far. The most common way to consume microalgae is as a dietary supplement in the form of tablets, capsules or powder. The incorporation of microalgae biomass in traditional products has faced the challenge of the appearance of strong green colours, as well as its powdery consistency that can affect the texture and perception of the product. All these aspects constitute the main areas for improvement the development of microalgae-based products, and they are the challenges faced of this project. The main objective of this PhD Thesis was the development of novel food products incorporating the nutritional properties of microalgae biomass, thereby increasing or improving the nutritional properties of the original food matrix. To achieve this goal, the effect of the addition of different species of microalgae (Arthrospira platensis (Spirulina), Chlorella vulgaris, Dunaliella salina and Nannochloropsis gaditana) on the physicochemical, rheological and textural properties of different food matrices (baked products, emulsions and extrudates) was evaluated. Furthermore, the effect of the incorporation of microalgae using different technologies such as 3D printing or extrusion to obtain food products was studied. In addition, how the incorporation of microalgae affects the nutritional aspects of the food products in terms of the contribution of minerals and their bioavailability was also evaluated. The rheological properties of doughs, batters and emulsions enriched with microalgae (Spirulina, Chlorella and Dunaliella) indicated that their viscoelastic behaviour was modified and improved, showing characteristics suitable for this type of products. The addition of microalgae (Spirulina and Chlorella) to the doughs and batters used for the 3D printing of cookies and snacks, allowed a better extrusion or printing behaviour. This allowed obtaining cylindrical 3D printed samples, more precise in terms of their dimensions with respect to the designed cylindrical structure. In addition, the 3D microalgae-printed sample structures presented greater stability and resistance, before and after the baking process compared to the control sample. For baked products, both for breadsticks and 3D printed snacks, the addition of microalgae (Spirulina and Chlorella) allowed greater stability in terms of texture. Slight changes in the physicochemical and expansion parameters were produced by the addition of Spirulina and Chlorella in the extruded products. In addition, the extrudates enriched with Nannochloropsis, showed similar parameters to those of the control sample. Microalgae-enriched obtained products showed bright colours with appealing appearances. Regarding minerals, an increase in P, K, Ca, Na, Mg, Fe and Se was observed with the addition of Spirulina and Chlorella, along the increase of concentration of microalgae addition. Following the regulations on nutrition labelling for food stuffs, breadstick enrichment with microalgae are a food "high in iron (Fe)" In the same way, breadsticks and cookies enriched with microalgae can be considered a "high in selenium (Se)" food. Going a step further, Spirulina and Chlorella vulgaris incorporation in cookie formulations allowed for greater bioaccessibility of P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, and Se content for absorption in the body than control cookies. / Uribe Wandurraga, ZN. (2020). Microalgae as novel ingredients for the formulation of food products [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/158743 / TESIS