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198 p., Algunos de los principales metabolitos presentes en las microalgas heterotróficas son los ácidos grasos Omega-3 PUFA. Existen retos importantes en el establecimiento de procesos de producción económicamente viables a partir de las microalgas heterotróficas, incorporando fuentes de carbono alternativas a la glucosa. Se han seleccionado las especies de microalgas heterotróficas capaces de crecer empleando como fuente de carbono ácidos grasos y producir omega 3 y otros compuestos bioactivos. Se ha estudiado el efecto de la sustitución de glucosa por ácidos grasos volátiles sintéticos en el crecimiento de las microalgas y la producción de biomasa, caracterizando los compuestos activos presentes y evaluando la citotoxicidad. Finalmente se ha evaluado la obtención de extractos ricos en compuestos activos de naturaleza lipófila mediante la aplicación de UAE con solventes ¿GRAS¿ como proceso más sostenible y de aplicación en alimentación y nutracéutica.

This work proposes a novel drying method suitable for probiotic bacteria, called flash freeze-drying (FFD), which consists of a cyclic variation in pressure (up-down) in a very short time and is applied during primary drying. The effects of three FFD temperatures (−25 °C, −15 °C, and −3 °C) on the bacterial survival and water activity of Lactobacillus acidophilus LA5 (LA), previously microencapsulated with calcium alginate and chitosan, were evaluated. The total process time was 900 min, which is 68.75% less than the usual freeze-drying (FD) time of 2880 min. After FFD, LA treated at −25 °C reached a cell viability of 89.94%, which is 2.74% higher than that obtained by FD, as well as a water activity of 0.0522, which is 55% significantly lower than that observed using FD. Likewise, this freezing temperature showed 64.72% cell viability at the end of storage (28 days/20 °C/34% relative humidity). With the experimental data, a useful mathematical model was developed to obtain the optimal FFD operating parameters to achieve the target water content in the final drying.

n this study, sugarcane molasses (SCM) was pre-treated in a low-cost fermentation medium to produce probiotic biomass of Lactobacillus paracasei ssp. paracasei F19 (LPPF19) with the combination of dilution, centrifugation, and acid hydrolysis (5 molar sulfuric acid, 60 °C/2 h). Microtox analysis, inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS), and high-performance liquid chromatography (HPLC) were used to measure the effects of SCM pretreatment on the fermentation process. The results showed that the hydrolysis of sucrose into glucose and fructose was 98%, which represented an increase of 44.4% in the initial glucose content (fermentation-limiting sugar), and harmful heavy metals, such as arsenic, cadmium, and lead, were reduced by 50.3, 60.0, and 64.3%, respectively. After pretreatment, with the supplementation of only yeast extract and salts (Na, K, Mg, and Mn), a biomass of 9.58 log CFU/mL was achieved, approximately ten times higher than that for the control medium used (MRS/DeMan, Rogosa, and Sharpe). The cost reduction achieved compared to this commercial medium was 68.7% in the laboratory and 78.9% on an industrial scale. This work demonstrated that SCM could be used in a cheaper and more effective alternative fermentation to produce LPPF19.

Heterotrophic microalgae are recognized as a source of bioactive compounds. However, there are still some drawbacks for their use at an industrial scale associated with the high cost of glucose, the main carbon source in heterotrophic cultures. In recent years, significant efforts have been made to investigate more sustainable carbon sources to produce biomass. In this study, the capacity of Schizochytrium limacinum to grow on waste-derived volatile fatty acids and the effect that their use produces on biomass and fatty acids profiles were investigated. Acetic, propionic, butyric, valeric and caproic acid were evaluated independently, as well as in a synthetic mixture (VFA). The use of acetic and butyric resulted in a good biomass productivity, while the use of valeric and propionic acid resulted in higher content of odd-chain fatty acids (OCFA), increasingly investigated due to their potential benefits for human health. The use of industrial waste-derived VFA as a potential carbon source was validated through the utilization of biowaste derived effluents from a volatile fatty acid platform. The biomass produced was of 18.5 g/L, 54.0% lipids, 46.3% docosahexaenoic acid (DHA) and 25.0% OCFA, concluding that waste derived VFA can produce DHA and OCFA in a suitable ratio of DHA/OCFA with potential industrial applications.

Every year great amounts of high-quality wine grapes are left on the vine unpicked, and consequently lost, to control the overproduction in wine areas with limited appellation production yield. In the context of circular bioeconomy, the valorization of these grapes as a potential source of natural antioxidants is of great interest. The study carried out is focused on the polyphenolic profile characterization of different unpicked grape varieties using the ultrasound-assisted extraction technique to extract the polyphenolic fractions. Moreover, the evaluation of the antioxidant capacity by several assays was carried out: oxygen radical absorbance capacity (ORAC), stability of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH), ferric reducing antioxidant capacity (FRAP), cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) and stability of 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical (ABTS) assays. The results showed a strong relationship between total phenolic content and hydroxycinnamic acids (R2 = 0.9088) followed by flavan-3-ols (R2 = 0.8792) and tannins (R2 = 0.7705). The antioxidant capacity of the grapes was dependent on the total phenolic content. These results supply new information for a better understanding of the importance of giving an added value to the unpicked grapes due to their high content of polyphenols. These findings help the wine sector to consider the valorization of the unpicked grapes, classified as wastes, as an interesting source of natural antioxidants to be used as food supplements and with potential applications in the pharmaceutical industry.

Exercise induces free radicals' overproduction and therefore, an enhancement of oxidative stress, defined as an imbalance between the production of reactive species and the intrinsic antioxidant defense. Redox activity of reactive species plays an important and a positive role on exercise adaptation, but these species at very high concentrations have detrimental effects. As a result, the use of antioxidant supplements for reducing oxidative stress can be an effective health strategy to maintain an optimal antioxidant status. In this sense, grapes are an important source of natural antioxidants due to their high content in polyphenols. They have shown antioxidant potential benefits for the reduction of intense exercise effect in athletes of different sport disciplines. Consequently, it is plausible to hypothesize that a strategic supplementation with grape based products may be a good approach to mitigate the exercise induced oxidative stress. The goal of this review is to present the state of the art of supplementation effects with grape beverages and grape extracts on the oxidative stress markers in athletes. The data of polyphenolic dosages, participant characteristics and exercise protocols are reported.

222 p., El modelo de sociedad actual y el aumento de las ciudades, esta generando un incremento de la generación de residuos sólidos municipales. Este hecho ha puesto de relieve un problema que no solo afecta la parte medioambiental, sino que también la económica y la social. Por consiguiente, su gestión se ha convertido en un reto para el cual se esta buscando soluciones efectivas e innovadoras.En este trabajo, bajo un enfoque de bioeconomía circular, se estudió la posibilidad de utilizar la fracción orgánica de residuo sólido urbano, así como el compost derivado de esta, como materias primas para la producción de poli(3-hudroxibutirato) y ácido láctico, respectivamente.Por un lado, la producción de poli(3-hidroxibutirato) se llevó a cabo mediante el cultivo, en medio líquido, de la cepa Burkholderia sacchari DSM 17165. Para ello, se empleó como medio de cultivo un hidrolizado rico en azúcares obtenido a partir de la fracción orgánica de residuo sólido urbano. La obtención del hidrolizado se realizó mediante la combinación de un pretratamiento termoquímico yuna hidrólisis enzimática. El hidrolizado resultante fue adecuado para el crecimiento de la cepa, pero el ratio C/N no fue lo suficientemente alto como para que tuviera lugar la producción de polímero. No obstante, la suplementación del hidrolizado con un extra de glucosa y sales incrementó el ratio y suplió los requerimientos nutricionales del microorganismo, dando lugar a la producción de poly(3-hidroxibutirato). Así mismo, con los datos obtenidos en este primer estudio, se llevó a cabo el escalado del proceso de producción del biopolímero a escala de laboratorio (5 L). Para ello se utilizó el hidrolizado de la fracción orgánica de residuo sólido urbano como medio de cultivo inicial (fase batch) por su equilibrio nutricional y un concentrado de residuos de ciruela, rico en azúcares, como ¿feed¿ en la fase-batch. Finalmente, se evaluó la viabilidad tecno-económica del proceso mediante una simulación con el software Sup

Omega-3 polyunsaturated fatty acids (Omega-3 PUFA) are recognized as being essential compounds for human nutrition and health. The human body generates only low levels of Omega-3 PUFA. Conventional sources of Omega-3 PUFA are from marine origin. However, the global growth of population combined with a better consumer understanding about healthy nutrition leads to the fact that traditional sources are exhausted and therefore not enough to satisfy the demand of Omega-3 PUFA for human diet as well as aquaculture. Microalgae cultivated under heterotrophic conditions is increasingly recognized as a suitable technology for the production of the Omega-3 PUFA. The high cost of using glucose as main carbon source for cultivation is the main challenge to establish economical feasible production processes. The latest relevant studies provide alternative pathways for Omega-3 PUFA production. As preliminary results show, volatile fatty acids (VFA) recovered from waste stream could be a good alternative to the use of glucose as carbon source in microalgae cultivation. The purpose of this paper is to highlight the actual situation of Omega-3 PUFA production, sources and market request to provide a summary on sustainable sources that are being investigated as well as present and future market trends in Omega-3 market.

Global demand for resources now exceeds the Earth's biological production capacity by 20% and, according to demographers, it is predicted that the planet's population will increase from its current 6,500 million people to a minimum of 9,000 million in the coming decades. This requires a change in consumption patterns to achieve a reduction in the use of raw materials. We must move away from a linear economy to a circular economy where the value of products, materials, and resources is kept in the economy for as long as possible, and waste generation is minimised. There are numerous developments that highlight the possibility of employing by-products currently generated in agri-food processes to obtain high-added-value products with applications in the fields of food, chemistry, or energy by using various clean technologies. This article sets out an example of how by-products from the fruit and vegetable processing industry can be the subject of a circular economy, considering both the use of extraction processes to recover the compounds of interest, and adding value to the waste generated in this extraction, as well as the sugar-rich by-products, to obtain ingredients and biopolymers through biotechnology processes. Any by-products that do not enter these added-value cycles, are used to produce fodder, fertilisers or energy; thus closing the cycle of fruits, vegetables, and horticultural products, and helping reduce the consumption of raw materials., La demanda global de recursos supera ya en la actualidad la capacidad de producción biológica de la Tierra en un 20 %, y según los demógrafos prevén que la población de esta aumente de los 6.500 millones de personas actuales a un mínimo de 9.000 millones en las próximas décadas. Ello hace necesario un cambio en los patrones de consumo de cara a lograr la reducción del uso de materias primas. Debemos pasar de una economía lineal a una economía circular en la que el valor de los productos, los materiales y los recursos se mantengan en la economía durante el mayor tiempo posible, y que se reduzca al mínimo la generación de residuos. Existen numerosos desarrollos que ponen de manifiesto la posibilidad de emplear los subproductos actualmente generados, en procesos agroalimentarios para la obtención de productos de alto valor añadido con aplicación en el campo alimentario, químico o energético mediante el empleo de diversas tecnologías limpias. Este artículo expone un ejemplo de cómo los subproductos de la industria de transformados hortofrutícolas pueden ser objeto de una economía circular, planteándose tanto el empleo de procesos de extracción para la recuperación de compuestos de interés; como la valorización de los rechazos generados en estas extracciones y de los subproductos ricos en azúcares para obtener ingredientes y biopolímeros mediante procesos biotecnológicos. Aquellos subproductos que no entran en los ciclos de valorización mencionados, se emplean para la producción de piensos, fertilizantes o energía; lográndose así cerrar el ciclo de frutas, vegetales y hortalizas y contribuyendo a la reducción del consumo de materias primas.

291 p., En el contexto del creciente interés de la población referente a la salud y el bienestar, los alimentos funcionales (surgidos en los años 80, en Japón) juegan un papel clave en la dieta. Esta tendencia hace que la producción de ingredientes funcionales, con actividad demostrada y estabilizada para su incorporación a un mayor número de matrices de alimentos, sea un área de estudio de gran interés y muy demandado por la industria de alimentaria. En este sentido se ha enmarcado esta tesis, orientada al desarrollo de sistemas de protección y secado que permiten obtener ingredientes probióticos y antioxidantes en condiciones estables para el uso en la elaboración de nuevos alimentos. La deshidratación es utilizada para estabilizar los probióticos y compuestos bioactivos para su durante el almacenamiento y posterior uso en la elaboración de alimentos funcionales. Se han tomado la liofilización y el spray drying como referencia a la hora de analizar el proceso Near Fluidizing Microwave Drying (NFMD) propuesto en este estudio como tecnología alternativa a las previamente mencionadas. La tecnología propuesta combina el empleo de la microencapsulación para la protección de los ingredientes naturales con el proceso NFMD, que conlleva el calentamiento por microondas sobre un lecho fijo-fluidizado de material particulado. Se consigue, de esta forma, disminuir el estrés térmico de las muestras debido al empleo de temperaturas moderadas (5-45ºC) obteniendo valores de viabilidad celular en torno al 90% en las condiciones óptimas. Por otra parte, se ha encontrado una valoración favorable a la hora de valorar el consumo energético respecto de las tecnologías empleadas como referencia.

209 p. : il., gráf., [ES]El glicerol y CO2 son dos compuestos orgánicos que hoy en día revisten gran relevancia ya que pueden ser materias primas alternativas al petróleo para la síntesis de numerosos productos derivados, entre los que se encuentra el carbonato de glicerol. Este compuesto, ha suscitado gran interés debido, principalmente, a sus propiedades, y a la gran variedad de usos y aplicaciones derivadas. En TECNALIA se ha llevado a cabo una tesis doctoral en que la que se han estudiado diferentes rutas indirectas de producción de carbonato de glicerol a partir de intermedios derivados de glicerol (3-cloro-1,2-propanodiol) y CO2 (K2CO3 y KHCO3 y DMC) fácilmente sintetizables y mucho más reactivos que los primeros. Aplicación en la Industria química La síntesis directa de carbonato de glicerol a partir de glicerol y CO2 supondría un hito en la industria química ya que implicaría obtener un producto de elevado valor a partir de dos fuentes baratas y cuyo origen es distinto al fósil. Sin embargo, los rendimientos hasta ahora obtenidos son inferiores al 10% como consecuencia de la baja reactividad del dióxido de carbono. Se han desarrollado procesos técnica y medioambientalmente eficientes, primándose en consecuencia la aplicación de procesos catalíticos y exentos de disolventes. Tras un análisis comparativo de las rutas estudiadas (en el que se consideran aspectos técnicos, económicos y medioambientales), la más apropiada para la síntesis de carbonato de glicerol resulta la transesterificación de glicerol y DMC, aunque la ruta a partir de 3-cloro-1,2-propanodiol y CO2,que utiliza TEA como agente de fijación-activación de CO2, es también muy prometedora., [EN]Glycerol and CO2 are two organic materials quite relevant because they can be used in the synthesis of different derivative products (alternative to oil) among which, glycerol carbonate is one of the most profitable. This compound has a great interest, mainly due to its properties, and the wide variety of uses and applications. This doctoral thesis has been carried out in Tecnalia in which different routes were studied to produce glycerol carbonate from glycerol derivatives (as the intermediate 3-chloro-1 ,2-propanediol) and CO2 derivatives (K2CO3 , KHCO3 and DMC) in an indirect way which results quite more reactive than the original glycerol and CO2. Application to the chemical industry The direct synthesis of glycerol carbonate from glycerol and CO2 would be a milestone in thechemical industry as it would mean obtaining a valued product employing two cheap sources whose origin is different than the fossil one. However, the yields obtained until now are far below 10% because of the low reactivity of carbon dioxide. Different processes technically and environmentally efficient for producing glycerol carbonate were studied in this thesis. The application of catalytic techniques and solvent-free processes were considered as a priority. After a comparative analysis of the evaluated routes (considering technical, economic and environmental aspects), the most appropriate for the synthesis of glycerol carbonate was selected as the trans esterification of glycerol with DMC, but the route starting from 3-chloro-1,2-propanediol and CO2, using TEA as a fixing agent-activation of CO2, is also very promising.