LIBIFOOD (Lípids i Compostos Bioactius en la Cadena Alimentària)

LIBIFOOD (Lípids i Compostos Bioactius en la Cadena Alimentària)

LiBiFOOD un grup de referència en la investigació de la qualitat dels aliments, especialment els lipídics, i el seu impacte en la salut. El grup és pioner en la caracterització de la composició d’aliments vegetals i animals, incloent-hi la fracció lipídica, els compostos bioactius i els compostos de la fracció volàtil responsable de les característiques sensorials de l’aliment. La seva recerca ha sigut fonamental per desenvolupar indicadors de qualitat basats en el valor nutritiu, l’estabilitat oxidativa i la qualitat sensorial, essencials per optimitzar processos tecnològics i millorar productes, incloent l’ús d’antioxidants i envasament específic. Així mateix, LIBIFOOD ha liderat l’avenç en mètodes analítics i quimiomètrics per verificar la qualitat i autenticitat dels aliments, destacant la generació de models estadístics per verificar aspectes de qualitat i autenticitat dels aliments, com la qualitat sensorial o l’origen geogràfic dels aliments. D’altra banda, el grup té experiència en l’estudi de l’ús de matèries grasses i dels seus subproductes en pinsos, i del seu impacte en la qualitat i seguretat dels aliments d’origen animal destinats al consum humà.

Francesc Guardiola Ibarz
Investigador principal
Francesc Guardiola Ibarz

Ell és Llincenciat en Farmàcia per la Universitat de Barcelona (1989) i Doctor en Farmàcia per la Universitat de Barcelona (1994). És Professor Titular del Departament de Nutrició, Ciències de l’Alimentació i Gastronomia de la UB (2001). Actualment dirigeix el grup de recerca Libifood des de 2016.És expert en química i anàlisi de lípids, incloent aspectes de caracterització i d’oxidació lipídica. Ha liderat diversos projectes per aportar solucions a la prevenció de l’oxidació lipídica en aliments optimitzant formulacions, ús d’antioxidants, processos de producció i d’envasat. Destaca la seva expertesa internacionalment reconeguda en el camp dels òxids d’esterols.També ha dut a terme diversos projectes sobre l’ús d’olis, greixos i revalorització de sub-productes grassos coma ingredients per a pinsos d’animals, estudiant els seus efectes sobre la qualitat nutricional, sensorial i estabilitat oxidativa de carn, peix i ous.

https://orcid.org/0000-0002-8624-8749
Equip
Línies de recerca
  • Compostos volàtils, perfil sensorial i qualitat d’aliments

    Aquesta línia de recerca es centra en la caracterització sensorial dels aliments i en els perfils volàtils que la determinen. En aquest àmbit, es desenvolupen tècniques sensorials i analítiques per identificar i caracteritzar atributs organolèptics dels aliments, i per relacionar determinats atributs sensorials amb perfils volàtils o marcadors volàtils específics. Aquestes investigacions permeten una millor comprensió dels atributs relacionats amb les característiques organolèptiques dels productes alimentaris, així com la seva aplicació en el control de qualitat de processos i productes, i en l’establiment de marcadors de vida útil, entre d’altres. La modelització quimiomètrica juga un paper crucial en la predicció de les característiques sensorials dels aliments, basant-se tant en la identificació i quantificació dels compostos volàtils com en l’aplicació d’enfocaments non-target basats en l'”empremta dactilar”de la fracció volàtil de l’aliment.

  • Autenticació d’aliments. Utilització de tècniques lipidòmiques i quimiometria

    L’autenticació dels aliments consisteix a verificar que l’aliment compleix tot el que s’estipula en el seu etiquetat pel que fa als aspectes de composició, origen biològic, origen geogràfic i sistema de producció. L’incompliment, intencionat o no, d’algun d’aquests aspectes pot suposar un frau pel consumidor. Els aliments que per un motiu o l’altre tenen un valor (econòmic) afegit són els més susceptibles de sofrir frau. Per tal d’evitar-ho és important establir sistemes de control. Actualment per a la majoria d’aliments, aquests sistemes de control estan basats en procediments d’inspecció i certificació administrativa. Disposar de tècniques analítiques que permetessin autentificar els aliments, suposaria una avantatja perquè podria augmentar el nombre de controls  reduint així les opcions de frau. Entre les estratègies d’autenticació que apliquem s’hi inclou la cerca d’“empremtes dactilars químiques” dels aliments autèntics. Aquestes empremtes dactilars les trobem en el resultat que ens proporcionen les diverses tècniques analítiques, i les utilitzem per diferenciar els productes autèntics d’aquells que no ho són, d’una manera semblant a l’ús que es fa de les empremtes dactilars per a identificar persones.

  • Oxidació lipídica i estabilitat dels aliments. Optimització de processos de producció i de l’ús de matèries primeres i ingredients

    L’oxidació lipídica comprèn un gran nombre de reaccions complexes que comporten alteracions en el valor nutritiu, característiques organolèptiques i seguretat dels aliments. De fet, en aquells aliments que presenten un cert contingut en greix, aquest fenomen pot reduir la seva vida comercial i, per tant, cal estudiar la manera de controlar-lo. A més, actualment, la utilització de nous ingredients (p.e., en aliments funcionals i ecològics) ha suposat l’aparició d’aliments en els quals cal optimitzar l’estabilitat oxidativa (p.e., aliments enriquits amb àcids grassos poliinsaturats de la sèrie n-3, enriquits amb noves fonts de ferro hèmic o productes carnis ecològics “curats” amb dosis baixes de nitrats/nitrits).

     

    Com que els factors que afecten l’oxidació lipídica són diversos, les estratègies per controlar-la també ho són i van des de l’utilització d’antioxidants amb diferent mecanisme d’acció fins a la utilització de mètodes físics que eviten el contacte entre substrats o l’acció dels prooxidants (p.e., envasat, encapsulació, control de la formació de dispersions lipídiques).

     

    Per tal de saber quina és la millor manera de reduir l’oxidació en un aliment cal conèixer els mecanismes de la reacció i disposar de mètodes analítics acurats i precisos per mesurar les seves conseqüències (formació de compostos d’oxidació, i l’alteració del valor nutritiu i de les característiques sensorials) . D’altra banda, també és important per reduir els problemes oxidatius en els aliments l’optimització dels processos d’elaboració
    per tal que siguin tan poc agressius com sigui possible.

  • Influència de l’ús de greixos en alimentació animal sobre la qualitat i seguretat dels aliments

    Aquesta línia de recerca té com a objectiu l’estudi de forma integrada de la cadena alimentària corresponent als aliments d’origen animal. Fonamentalment, els estudis se centren en les repercussions de l’ús de greixos en pinsos com a ingredients que poden modificar, al final de la cadena, la qualitat de la fracció lipídica dels productes destinats al consum humà (carn, ous, etc).

     

    En conseqüència, aquesta línia de recerca investiga les estratègies que permetin:

    • -Optimitzar l’ús de diferents greixos en pinsos
    • -Millorar la qualitat nutricional i sensorial dels aliments d’origen animal
    • -Millorar l’estabilitat oxidativa i vida útil dels aliments d’origen animal
    • -Millorar la seguretat dels aliments d’origen animal

     

    Això inclou l’estudi de la utilització en pinsos de olis i greixos, sub-productes grassos i ingredients complementaris en el pinso (per exemple antioxidants naturals, elements minerals…)

     

    Les espècies animals amb les que hem treballat inclouen: pollastre, conill, porc, peix (truita i dorada), així com l’estudi de pinsos per a mascotes (gos, gat).

Torres-Cobos, B.; Quintanilla-Casas, B.; Rovira, M.; Romero, A.; Guardiola, F.; Vichi, S.; Tres, A.

Prospective exploration of hazelnut's unsaponifiable fraction for geographical and varietal authentication: A comparative study of advanced fingerprinting and untargeted profiling techniques

Food Chemistry, 2024, 441: 138294; DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.138294

Torres-Cobos, B.; Rosell, M.; Soler, A.; Rovira, M.; Romero, A.; Guardiola, F.; Vichi, S.; Tres, A.

Investigating isotopic markers for hazelnut geographical authentication: Promising variables and potential applications

Food Chemistry, 2024, 448: 139083; DOI:

Albendea, Paula; Guardiola, Francesc; Rafecas, Magdalena; Vichi, Stefania; Barroeta, Ana C.; Verdu, Marcal; Tres, Alba

Effect of feeding olive pomace acid oil on dark chicken meat lipid composition, oxidative stability, color, and sensory acceptance

Animals, 2023, 13: 1343; DOI: https://doi.org/10.3390/ani13081343

Albendea, P.; Tres, A.; Rafecas, M.; Vichi, S.; Sala, R.; Guardiola, F.

Effect of feeding acid oils on European seabass fillet lipid composition, oxidative stability, color, and sensory acceptance

Aquaculture Nutrition, 2023, 6415693; DOI: https://doi.org/10.1155/2023/6415693

Díez-Betriu, A.; Romero, A.; Ninot, A.; Tres, A.; Vichi, S.; Guardiola, F.

Effect of freezing, fast-freezing by liquid nitrogen or refrigeration to preserve premium extra virgin olive oil during storage

European Food Research and Technology, 2022, 248: 2651-2663; DOI: https://doi.org/10.1007/s00217-022-04078-9

Quintanilla-Casas, B.; Torres-Cobos, B.; Guardiola, Servili, M.; Alonso-Salces, R.M.; Valli, E.; F.; Bendini, A.; Gallina Toschi, T.; Vichi, S.; Tres, A.

Geographical authentication of virgin olive oil by GC–MS sesquiterpene hydrocarbon fingerprint: Verifying EU and single country label-declaration

Food Chemistry, 2022, 278: 132104; DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132104

Varona, E.; Tres, A.; Rafecas, M.; Vichi, S.; Barroeta, A.C.; Guardiola, F.

Composition and nutritional value of acid oils and fatty acid distillates used in animal feeding

Animals, 2021, 11: 196; DOI: https://doi.org/10.3390/ani11010196

Quintanilla-Casas, B.; Bustamante, J.; Guardiola, F.; García-González,D.L.; Barbieri, S.; Bendini, A.; Gallina-Toschi, T.; Vichi, S.; Tres, A.

Virgin olive oil volatile fingerprint and chemometrics: Towards an instrumental screening tool to grade the sensory quality

LWT Food Science and Technology, 2019, 121: 108936; DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108936

Quintanilla-Casas, B.; Bertin, S.; Leik, K.; Bustamante, J.; Guardiola, F.; Valli, E., Bendini, A.; Gallina-Toschi, T.; Tres, A.; Vichi, S.

Profiling versus fingerprinting analysis of sesquiterpene hydrocarbons for the geographical authentication of extra virgin olive oils

Food Chemistry, 2020, 307: 125556; DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125556

Tres, A.; Tarnovska, N.; Varona, E.; Quintanilla-Casas, B.; Vichi, S.; Gibert, A.; Vilchez, E.; Guardiola, F.

Determination and comparison of the lipid profile and sodium content of gluten-free and gluten-containing breads from the Spanish market.

Plant Foods for Human Nutrition, 2020, 75: 344-354; DOI: https://doi.org/10.1007/s11130-020-00828-w

Development of analytical tools to authenticate locally grown pistachios

http://www.ub.edu/maima/

Alba Tres

2024

Within the nut sector, pistachios are primarily produced in USA, Iran and Turkey. However, in Spain, the production of pistachios has
increased over the lasts years, and it is expected to continue increasing for the coming years. The promotion of this crop is supported by
sustainability reasons to replace fruit trees that require greater water consumption. In addition, economically, the cost/benefit of pistachio
cultivation is much more favorable than that of other crops, such as many fruit crops. The fact that the locally produced pistachio is still an
emerging crop, makes it easily falsifiable with imported pistachios, which would harm the image of the product and the competitiveness of
the sector, as well as posing a risk to food security. However, there is a lack of validated analytical strategies to verify the authenticity of
the pistachio, both in terms of its botanical (cultivar) and geographic origin. There is also a lack of studies that compare pistachios grown in
Spain with those grown in other countries, which could provide objective information on whether local pistachios have differential
composition traits. Some studies have found variations in the lipid composition of different pistachio varieties. As for the geographical origin
of the production of agricultural products, the isotopic composition has been related to geological and climatic factors. However, in the
pistachio sector it is usual that a certain variety is cultivated predominantly in each geographical origin, and this causes many studies vary
both in the cultivar and in the geographical origin. In fact, there are no studies that compare the same cultivar grown in different countries.
Therefore, there is a clear need to develop authentication models to verify the authenticity of pistachios, which are specially designed to
verify pistachios produced in Spain compared to other countries and cultivars to help prevent fraud situations and protect this productive
sector. On the other hand, recent studies have shown that when developing authentication strategies, fingerprinting approaches that are
based on the use of raw analytical signals offer better results than those that are based on the directed analysis of markers.
The hypothesis underlying this project is that the variety and geographic origin of pistachios affect their lipid and isotopic composition,
which can be used to develop analytical strategies to verify their identity, especially if the data is approached under a “fingerprinting”
approach.

The general objective of the LOCALPISTACHIO project is the development of validated analytical models to verify the botanical and
geographical origin of pistachios produced in Spain, to discourage opportunities for fraud and increase the added value of locally grown
products.

The work plan includes 3 work packages (WP). WP1 consists of sampling (minimum 2 harvests), while WP2 is based on the evaluation,
through concept tests, of different lipid fingerprints and isotopic markers to verify the origin or variety of the pistachio. In WP3, the most
efficient ones will be selected and the authentication models will be validated.

Development of fraud detection tools in Spanish nuts with high counterfeiting risk

https://www.irta.cat/ca/%20;%20http://www.ub.edu/maima/

Stefania Vichi

2021

Nuts production in Spain has a relevant economic importance, with relevant annual production of almonds and hazelnut, including some PDO and PGI. As well, the stone pine is one of the most widespread trees in the Iberian Peninsula, with large domestic and foreign market, and a special significance in the Spanish rural economy. The high economic value of these nuts make them particularly susceptible to economically motivated frauds, and the lack of effective methods for fraud detection in this sector causes a growing vulnerability that can be exploited by counterfeiters. The fraudulent practices that mainly affect the sector and, therefore, the consumer, the are counterfeit of the geographical and botanical origin of nuts. As nuts are commercialized raw, semi-processed and used in other food formulations, fraud affects the industrial sector using these commodities.Although encouraging results have been obtained in the last years to define suitable markers for hazelnut, almond and pine nut authentication, the technology readiness level is still insufficient to accomplish with the needs of this agri-food sector.

Currently, stable isotope ratio analysis is among the most acknowledged approaches to establish the geographical origin of foods, as the isotopic composition of the constituents of agricultural products are strongly influenced by factors that are indicative of the geographical origin, such as geology and hydrogeology. Nevertheless, only few promising results are available on nuts. On the other hand, some methods based on the analysis of nut metabolites have been explored with authentication purposes, indicating a great potential of metabolic markers for varietal and geographical authentication. To date, the studies conducted in this ambit on hazelnut, almond and pine nut are not abundant, but may serve as a starting point to investigate on reliable and efficient markers for the authentication of these Spanish nut productions.

The aim of the project is the development, evaluation and comparison of suitable authentication methods for the geographical and botanical origin of Spanish nut species with high counterfeiting risk. To achieve these goals. the project will be organized in two work packages (WP). WP1 will address the authentication of the geographical and botanical origin of raw nuts; WP2 will focus on the authentication of semi-processed (roasted) nut products, as related to the detection of falsification of the declared geographical and botanical nut origin. In WP1, Chemical markers for geographical origin assessment will be identified by applying two recognized, cutting-edge analytical approaches such as stable isotope analysis and metabolic fingerprinting coupled to chemometrics, and their authentication efficiency will be compared on sample sets from different geographical locations. The botanical origin, based on metabolic fingerprints, will consider different almond and hazelnut cultivars and different pine nut species. In WP2, the most efficient authentication methods developed for raw nuts (WP1) will be applied to in-house prepared semi-processed nut products for the detection of geographical and botanical falsification of basic semi-processed nut products. WP2 will focus on roasted almonds and hazelnuts, which are simple matrices widely used in other food formulations.

Subproductos ricos en ácidos grasos de cadena media en la alimentación de monogástricos. Salud intestinal y efectos sobre la calidad de los alimentos de origen animal

https://sniba.es/

Francesc Guardiola i Alba Tres

2021

Fats and oils are usually included in monogastric diet formulation to meet their high energy requirements. Our previous results have shown that some fat by-products from edible oil refining industry can be upcycled in animal feeding as potential energy sources. In addition to its nutritional interest and competitive price, this strategy allows to reduce environmental impact, and enables animal food producers to move towards circular economy in the agri-food sector. Medium-chain fatty acids (MCFA) are considered as a fast absorbing energy source, with a possible favourable antimicrobial effect and an improvement of gut health and function. Different sources of MCFA are available in the market: coconut and palm kernel crude oils and insect oils (rich in triacylglycerols, TAG), coconut and palm kernel fatty acid distillates (FAD, by-products of edible oil refining, rich in free fatty acids, FFA), and products that can be obtained from these FAD (i.e. monoacylglycerols (MAG) and fatty acid (FA) sodium or calcium soaps). Knowledge about the digestibility of these alternative ingredients for poultry and fish, as well as the impact on performance and animal gut health is scarce and rather confusing, but these aspects are of paramount importance for evaluating the suitability of these ingredients for animal feeding. The aim of the subproject 1, is to investigate the potential use of fat by-products rich in MCFA in monogastric animal feeding and their repercussions in terms of nutritive value, gut health, and productive performances. The specific objectives are: 1) to determine how the different composition (FA profile; and structure %TAG, MAG, diacylglycerols and FFA) of the ingredients ich in MCFA affects their utilization by the animals studying the dynamic of digestion and absorption along the gastrointestinal tract; 2) to test the effects of the different MCFA sources on gut health, including microbial balance and intestinal histomorphology; 3) to establish the best nutritional strategy for their supplementation in feeding programs of broilers, laying hens and fish in order to obtain a high palatability of feeds, nutrient utilization efficiency and positive gut environment- The proposal seeks to upcycle and valorise MCFA-rich fat by-products and to generate applied information in order to establish guidelines for new feed formulations for several animal species and physiological stages. This can demonstrate that their inclusion in feed can provide a practical strategy for the animal production industrial sectors, improving profitability, and intestinal health, contributing to the sustainability of animal production.

Valorització de subproductes de refinació dels olis vegetals: efecte sobre la funció epitelial de barrera per identificar paràmetres crítics i establir estratègies que permetin incorporar-los al pinso

Alba Tres i Raquel Martin

2018

Caracterización de residuos orgánicos de aceites en materiales arqueológicos para estudiar su comercio y consumo en la Antigüedad

Julen Bustamante i Alessandra Pecci

2018

L’oli és un producte important de la cultura i de la dieta mediterrània. S’ha utilitzat al llarg del temps amb finalitats alimentàries, per a la cura del cos i per a la il·luminació. Per això és important investigar la seva producció i consum en l’Antiguitat. Una manera important de fer-ho és identificar les traces d’oli en els materials arqueològics utilitzats per a la seva producció, consum i transport. El present projecte integra les experiències de dos grups de recerca per obtenir una millor identificació dels biomarcadors en olis. En particular, s’apliquen tècniques utilitzades en l’estudi d’olis moderns a la caracterització d’olis absorbits en materials arqueològics. L’estudi s’aplica a materials experimentals i arqueològics provinants de localitzacions d’època romana. Els objectius del projecte son: i) obtenir informació sobre la producció, transport i consum de l’oli al llarg de la història i ii) identificar i seleccionar les tècniques d’extracció i anàlisi més adequades per a l’estudi i caracterització d’olis antics i altres restes lipídiques.

 

4o

Recerca i valorització de subproductes grassos i antioxidants per a producció animal (Lipoxifeed)

https://itpsa.com/%20;%20https://sniba.es/%20https://norel.net/

Francesc Guardiola

2018

L'oli d'oliva en gastronomia, des de la congelació fins a 180ºC

https://oilmotion.com

Francesc Guardiola

2017

Advanced solutions for assuring the overall authenticity and quality of olive oil (OLEUM)

https://oleumproject.eu

Stefania Vichi i Alba Tres

2016

The OLEUM project will generate innovative, more effective and harmonized analytical solutions to detect and fight the most common and emerging frauds and to verify the overall quality of olive oils (OOs). By a core group of 20 partners from 15 countries OLEUM will undertake RESEARCH ACTIVITIES based on the development of IMPROVED and NEW ANALYTICAL METHODS by targeted and omics approaches with the aim: i) to detect new markers of the soft deodorization process; ii) to discover illegal blends between OOs and other vegetable oils; iii) to control OO quality (e.g. freshness); iv) to improve the organoleptic assessment with a Quantitative Panel Test, based on current official methods, and supported by tailored reference materials for better calibration of the sensory panels coupled with rapid screening tools to facilitate the work of the panelists. The most promising OLEUM solutions will be subjected to VALIDATION in conformity with internationally agreed standards by peer laboratories. OLEUM will recreate a realistic “deodorization scenario” by producing tailored, soft deodorized OOs by lab-scale and up-scaled pilot plants to apply analytical solutions to known samples. Substantial KNOWLEDGE and TECHNOLOGY TRANSFER activities will be envisaged to aid in implementation of: a) a web-based easily-accessible, scalable and constantly updated OLEUM DATABANK, containing all the information from OLEUM research and other reliable international sources, will be available for download data and spectra and to help achieve satisfactory harmonization of analytical approaches among control laboratories; b) the OLEUM NETWORK of relevant OOs stakeholders to maximize the impact of proposed analytical solutions. Finally, a robust dissemination strategy by the OLEUM project aimed at effectively sharing results with all stakeholders in the OO supply chain has the potential to improve consumer and market confidence, and preserve the image of OOs on a global scale.

Autenticació, Traçabilitat i Seguretat Alimentària (AUTENFOOD)

https://www.cooperativesagraries.cat/

Stefania Vichi i Alba Tres

2016

Autenticar els aliments o els seus ingredients consisteix en verificar que compleixen amb el què es declara en el seu etiquetat, incloent tant la seva composició en ingredients, com el sistema de producció i l’origen geogràfic. Els productes d’alta qualitat, com per exemple els procedents d’un determinat origen geogràfic, biològic o sistema de producció, tenen generalment un cost superior aportant un major benefici als productors respecte els ordinaris. A la vegada però, això els fa altament susceptibles al frau. El frau suposa un perjudici econòmic per a tots els actors de la cadena alimentària ja que una situació de frau a qualsevol nivell afecta a l’autenticitat del producte final, malmetent la imatge de tot el producte. El frau disminueix la confiança dels consumidors no només en el producte afectat sinó en tot el sector, afectant negativament a les vendes i a la competitivitat. En aquest sentit, produir aliments autèntics és clau per a l’exportació dels productes. A més, el frau implica un risc per a la seguretat alimentària ja que l’incompliment d’alguna de les característiques de l’etiqueta del producte fa que no se’n pugui garantir la composició i procedència. Els principis generals de la legislació alimentària en la Unió Europea sota el Reglament (CE) número 178/2002 prohibeixen la comercialització d’aliments que no siguin segurs, així com les pràctiques de frau, adulteració d’aliments i altres pràctiques similars que poden induir a error al consumidor. Per això, en la Resolució del 14 de gener de 2014 el Parlament Europeu demana que la prevenció i la lluita contra el frau alimentari siguin part integrant de la política de la UE. En aquest marc, el projecte pretén trobar metodologies analítiques que permetin l’autenticació dels aliments (tant de matèries com de producte acabat) ja que actualment aquestes metodologies o no existeixen per a molts productes o són insuficients per a evitar el frau. Primerament el projecte se centra a aliments d’especial interès per a l’economia i la societat catalanes, que es troben sovint al punt de mira d’activitats fraudulentes, i pels quals les empreses productores i el propi sector productiu han mostrat interès en trobar solucions d’autenticació. S’inclouen l’oli d’oliva, la carn de porc ecològica, la cervesa i els ingredients granulats utilitzats per la indústria del vending (com la llet en pols, cafè, cacau, sucres…). S’elaboraran protocols d’actuació i es buscaran també tècniques ràpides de screening que permetin controls ràpids de producte, i s’elaborarà una base de dades que pugui utilitzar-se com a referència per a identificar l’oli d’oliva català. Seguidament, una vegada les tècniques s’hagin trobat i validat, es traslladaran al sector industrial alimentari, bé en forma de procediments per a implantar en les pròpies empreses o bé en forma de servei d’assessorament en autenticació per a l’administració, a altres empreses i sectors per fomentar el creixement econòmic oferint solucions innovadores d’autenticació.

Utilización de aceites ácidos en la alimentación de animales monogástricos. Caracterización, nutrición comparada y repercursiones sobre la calidad lipídica de la carne.

https://sniba.es/

Francesc Guardiola i Magda Rafecas

2016

GoNutri

https://www.gonutri.com.sg/

Additius Santa Maria

https://www.additius.com/es/

Bunge Ibérica

https://www.bunge.com/Iberica

Associació Celíacs de Catalunya

https://www.celiacscatalunya.org/es/index.php

APC Europe

https://apcproteins.com/

Ús d'olis àcids en alimentació animal: efecte sobre la composició lipídica i la qualitat de la carn i el peix

Els olis àcids (OA) són subproductes obtinguts de la refinació química d’olis vegetals crus, que tenen un alt valor energètic i estan aprovats com a ingredients per a pinsos a Europa. Així, els OA poden ser una alternativa econòmica als olis i greixos comunament utilitzats en l’alimentació animal, cosa que podria augmentar el seu valor econòmic i la sostenibilitat de la cadena alimentària. L’objectiu d’aquesta tesi doctoral és avaluar l’efecte de l’ús d’OA en les dietes d’animals monogàstrics sobre la composició lipídica, l’oxidació lipídica, el color i l’acceptació sensorial de filets de peix fresc i carn, i després del seu emmagatzematge refrigerat en condicions comercials. Aquesta tesi doctoral comprèn tres estudis amb diferents espècies d’animals monogàstrics: llobarro, porcs i pollastres. En les dietes de llobarro, es van utilitzar OA de sansa d’oliva i una barreja d’OA de soja i OA de gira-sol com a substituts parcials de l’oli de peix en lloc d’olis crus de sansa d’oliva o soja, mentre que en els altres dos estudis es va utilitzar OA de sansa d’oliva, en comparació amb l’ús d’oli de palma cru i oli de sansa d’oliva cru o refinat. Els resultats van mostrar que el perfil d’àcids grassos (AG) depenia únicament de l’origen botànic de la font lipídica utilitzada, mentre que els nivells de tocoferols i tocotrienols es van veure influenciats no només per l’origen botànic de la font lipídica, sinó també per altres ingredients del pinso, especialment la quantitat d’acetat de α-tocoferol afegida a les dietes. En general, els paràmetres d’oxidació lipídica van ser principalment influenciats pel perfil d’AG dels filets de peix i la carn. Es va observar el desenvolupament de l’oxidació lipídica en mostres refrigerades en tots els casos, però l’estabilitat oxidativa i el contingut d’α-tocoferol només van disminuir en el porc. L’únic escenari en què l’ús d’un OA en dietes animals va produir un efecte negatiu sobre l’oxidació lipídica va ser en el porc refrigerat, sense implicar cap efecte significatiu sobre el color de la carn o l’acceptació general. Pel que fa al color, hi va haver canvis en alguns o tots els paràmetres de color durant la refrigeració dels filets de peix i la carn, però aquest canvi va ser més gran en el porc. Finalment, l’acceptació sensorial no es va veure afectada per la font lipídica utilitzada en la dieta ni per la refrigeració.

2023

Development of innovative analytical strategies for oil quality and authenticity assessment

Olive oil (OO) is a highly appreciated food product due to its nutritional value and organoleptic properties, marketed worldwide. In spite of being one of the most regulated food products, its high economic value becomes a motivation for different types of fraudulent practices. Besides, some of the current official control procedures result inefficient to either detect emerging adulterants or verify some label-declared properties on OOs, thus triggering the opportunity of fraud. As a result, the latest official reports from the European Commission place OO on the top of the most notified food products in regards of fraud and non-conformities. In addition to the mistrust on the OO sector, fraudulent practices put food safety on great risk due to the loss of traceability. Therefore, emerging trends in food analysis should be considered in order to develop instrumental tools that support the current reference protocols. For this reason, the present thesis aims at contributing to guarantee OO quality and authenticity by developing prediction models based on suitable markers as well as the appropriate analytical and chemometric techniques, focusing on the enhancement of the following issues: i) supporting the organoleptic assessment of virgin OOs by the sensory panels, ii) detecting blends of OO with low amounts of other vegetable oils and, iii) verifying the geographical origin of virgin OOs. Pursuing the highest efficiency, authentication models have been developed following innovative untargeted approaches, such as profiling and fingerprinting, given the advantages over traditional target analyses. Virgin OO chromatographic fingerprints determined by HS-SPME-GC-MS were used to build classification models aiming at different purposes. Fingerprints of virgin OOs sesquiterpene hydrocarbon fraction proved to be successful for geographical authentication, from European label-declared oils to specific geographical indication schemes. This screening tool could serve as an instrumental support for the documental review process, which is currently performed by the control bodies to check the compliance with the mandatory label-declared origin. On the other hand, models based on virgin OO volatile fingerprints resulted the fit-for-purpose screening tool for the assignment of virgin OO commercial category (extra virgin, virgin or lampante OO). In order to provide full support to the sensory panel, together with the last tool focused on olfactory-related compounds, an accurate prediction of taste-related positive attributes in virgin OOs was also achieved by fluorescence spectroscopy. An untargeted profiling, achieved by a high-throughput technique such as shotgun triacylglycerol high-resolution mass spectrometry, was proposed to build authentication models discriminating genuine from adulterated OOs. The developed models allowed the detection of low concentrations of high-linoleic or high-oleic vegetable oils, including some considered as emergent adulterants. This authentication tool would allow an efficient screening according to the actual OO production rate. Additionally, a protocol to validate the analytical signal of chromatographic fingerprints has also been suggested. This would be a first step of a comprehensive validation procedure for untargeted methods, which is not currently available and it is required to achieve their transferability as future reference methods. Meanwhile, the promising strategies developed to assess the quality and authenticity of OOs could be soon implemented as screening tools to support the current reference methods and to guide control bodies’ inspections.

2022

Utilización de aceites ácidos y ácidos grasos destilados en alimentación animal: caracterización de estos subproductos y repercusiones de su uso en la estabilidad oxidativa de piensos y carne de pollo

In general, to achieve a greater efficiency in animal production, the correct formulation is essential to get diets that provide the animal with balanced levels of nutrients, as well as palatable diets to ensure efficient growth performance, and all at a competitive price. Fat is considered one of the most relevant ingredients in animal feeds, whose essential value is given by its energetic value, at the same time that it is an important source of fat-soluble vitamins and essential fatty acids. Different fatty ingredients at different prices can be found on the market, varying in composition and quality, and thus, in their energy value. Traditionally, crude fats and oils have been used in feed formulation. However, at present, interest in sustainability has promoted the use of by-products from the food industry, to valorize them and to achieve environmental and economic benefits. It is here where the first objective of this thesis focuses, on the need to characterize some by-products obtained from refining of edible vegetable oils and fats, the acid oils (AO) and fatty acid distillates (FAD). A high variability in their composition and a relationship between the refining process (chemical or physical refining) as well as the botanical origin and the final composition and quality of the AO and FAD has been observed. In addition to their characterization, to progress in the study of these by-products and their potential as feed ingredients, it is of great relevance to know how the inclusion of these by-products in feed affects their composition and hydrolytic and oxidative stability. All these aspects have been addressed in another study which compared feeds formulated with AO and FAD (of different botanical origin) and their corresponding crude and refined oils, produced by three different technological manufacturing processes and stored at different times and temperatures. The main results have shown that the formulation of feeds with by-products rich in free fatty acids (AO and FAD) did not pose a relevant problem of lipid hydrolysis or oxidative stability, whereas the formulation with crude and refined oils could result in a higher than expected free fatty acid (FFA) content in mash feeds. Finally, broilers were fed with feeds formulated with by-products rich in FFA of different botanical origin (soybean or palm) or their corresponding crude and refined oils, to study how the composition and oxidative stability of the lipid fraction of chicken meat was affected. The meat obtained did not show significant differences between a by-product and its corresponding raw and refined oils, but rather depending on the botanical origin of these fat ingredients.

2021

L'oli d'oliva en gastronomia: des de la congelació fins a 180 ºC

L’objectiu general d’aquesta tesi és estudiar aspectes dels olis d’oliva especialment rellevants per al sector de la gastronomia. En primer lloc s’avalua l’efecte de diferents condicions de conservació sobre la qualitat dels olis d’oliva verge extra (OOVE) anomenats Premium. La denominació Premium, tot i no tenir regulació pròpia, és cada cop més comú al mercat i abasteix un sector d’alt nivell adquisitiu com l’alta gastronomia. Els OOVE Premium es caracteritzen per una elevada qualitat, especialment a nivell sensorial, de manera que la seva correcta conservació abans del consum és crucial. Durant la seva conservació, els OOVE pateixen una sèrie d’alteracions, principalment degudes a l’oxidació lipídica, que disminueixen la seva qualitat i valor nutricional, afectant a la seva vida útil. Això és especialment crític per als mencionats OOVE Premium, que a més poden perdre les seves excepcionals característiques sensorials durant la conservació. L’aplicació de baixes temperatures i l’ús d’atmosferes modificades, dues tècniques molt utilitzades en la indústria alimentària per allargar la vida útil dels aliments, són avaluades en aquesta tesi. En concret, es treballa amb dues composicions d’atmosfera (aire i nitrogen) i tres temperatures de conservació (temperatura ambient, 4 C i -20 C). A més, s’estudien dues velocitats de congelació, amb l’objectiu d’avaluar el seu efecte sobre el manteniment de la qualitat dels OOVE Premium conservats a baixes temperatures. Així mateix, s’estudia l’efecte de la congelació d’aquests OOVE Premium sobre l’evolució de la seva qualitat un cop descongelats i conservats a temperatura ambient. La monitorització de la qualitat de 4 OOVE Premium durant 24 mesos es realitza per mitjà de la determinació periòdica dels paràmetres de qualitat oficials establerts per la Comissió Europea (acidesa, índex de peròxids, K232, K268 i avaluació organolèptica), així com del perfil en antioxidants (tocoferols i polifenols) i compostos volàtils, l’índex d’estabilitat oxidativa i el color. El mateix disseny experimental s’aplica en un OOVE Premium i el seu corresponent oli sense filtrar, amb l’objectiu d’observar les diferències entre els dos olis en l’evolució de la seva qualitat sota les condicions de conservació estudiades. Per últim, en base als resultats de color observats en els olis congelats, es realitza un estudi de monitorització del color i el contingut de clorofil·les en OOVE Premium congelats. El segon objectiu d’aquesta tesi és estudiar la relació del punt de fum amb altres paràmetres de qualitat i composició en olis d’oliva. El punt de fum és la temperatura mínima a la qual un oli comença a fumejar de forma contínua i, tot i que és un paràmetre molt utilitzat en gastronomia per a l’elecció d’olis de fregida, es té poc coneixement sobre els factors que hi influeixen. Per tal d’aprofundir en el coneixement d’aquest aspecte, es determinen el punt de fum, acidesa, índex de peròxids, K232 i K268, humitat i matèria volàtil, índex d’estabilitat oxidativa, perfil en antioxidants (tocoferols i polifenols) i perfil d’àcids grassos en 56 olis d’oliva de 4 categories comercials (19 OOVE, 29 OOV, 4 olis d’oliva i 4 olis de sansa d’oliva). Amb l’objectiu d’obtenir una equació que permeti estimar de manera fiable el punt de fum en olis d’oliva a partir del menor nombre de paràmetres de qualitat i composició, contemplant la senzillesa de la seva determinació, s’aplica l’anàlisi estadística multivariant sobre les dades obtingudes.

2021

Use of acid oils in broiler chicken diets

  • The use of supplemental fats in feed formulation is a widespread practice for meeting both the energy and also essential fatty acid requirements. Food fat by-products, like those from the edible oil refining industry (acid oils), are an example of an economic alternative in comparison to conventional fats that can be revalorized as a feed fat ingredient.Acid oils are rich in free fatty acids (FFA), and have similar fatty acid (FA) composition to their respective crude oils, but different molecular structures, which can affect their nutritional value. FFA have been negatively related to fat utilization, and it is well known that the saturation degree of dietary fat has a negative impact on fat utilization, as well as that the ability of chicks to digest and absorb dietary fat is poorly developed. Thus, the aim of the present thesis is to study in depth the digestion and absorption of fat in broiler chickens, and determine how the age of the chickens, the saturation degree and the FFA level of dietary fat affect these processes in order to raise recommendations on the use of oils with certain percentages of FFA in the diets with no negative repercussions on fat utilization. This is the first step to assess the use of acid oils in broiler chickens diets under up-to-date conditions.The first trial (Chapter 3) was conducted in order to study the effect of the dietary fat saturation degree and age of the chickens (14 d and 35 d) on the fat digestion and absorption processes. For this purpose the dietary use of crude soybean oil and crude palm oil was studied, and the FA digestibility and lipid class composition were determined along the gastrointestinal tract (GIT; gizzard, duodenum, jejunum, and ileum), and excreta. The assessment of both the FA digestibility and lipid class content allowed for a better understanding of the fat digestion and absorption processes. It was seen that the FA absorption process was more affected than the hydrolysis process was by both the fat saturation degree and age of the chickens, being the jejunum the main place of FA absorption. However, the contribution of the ileum to FA absorption was also important, being the last GIT segment where FA absorption has been described. Furthermore, the utilization of unsaturated diets was higher than the utilization of saturated diets mainly due to a higher contribution of the ileum to saturated FA absorption, and the improvement on fat utilization in adult broiler chickens was due to an increase in the contribution of the jejunum to FA absorption.The second trial (Chapters 4 and 5) was conducted to assess the effect of the dietary FFA level, fat saturation degree and age (14 d and 37 d) on fat digestion and absorption processes. Two crude oils and two fat by-products from the edible oil refining industry rich in FFA were used in order to produce eight dietary treatments with two different saturation degrees (soybean oil products as unsaturated fat source, and palm oil products as saturated fat source), and four levels of dietary FFA (5%, 15%, 35%, and 50%). FA digestibility and lipid class composition along the GIT, and excreta were determined. Concerning the dietary FFA level, the absorption process was more affected than the hydrolysis process was. The effect of dietary FFA level in the absorption process was found to be different depending on the saturation degree of dietary fat and age of the chicken. The results evinced that adult broiler chickens (37 d) were less affected by the dietary FFA level than young broiler chickens (14 d) were due to a more efficient FA absorption at the jejunum level. Thus, while at 14 d the diets with the highest dietary FFA level (50%) were related to lower fat utilization in comparison to the diets with the lowest dietary FFA level (5%), at 37 d this was less pronounced. Unsaturated diets were more affected by the dietary FFA level than saturated diets, and the suitable level of dietary FFA in grower-finisher diets was higher than in starter-broiler chicken diets. Regardless of the age, it was concluded that the FA profile of dietary fat has a bigger impact on fat utilization than the level of dietary FFA.Taking all the results into account, it was evinced that the absorption process is more affected than the hydrolysis process is by the saturation degree and free fatty acid level of dietary fat, as well as by the age of the chicken. The greater utilization of unsaturated diets irrespective of the age was confirmed. Another interesting finding is that crude soybean oil could be partially replaced by acid soybean oil, being a good alternative fat source to be used in broiler chicken diets at least when the dietary FFA level does not exceed 15% and 35% in starter and grower-finisher diets, respectively. On the other hand, the saturated diet with 50% dietary FFA level did not differ from the saturated diet with the lowest dietary FFA level (5%), suggesting that acid palm oil (palm fatty acid distillate) could replace crude palm oil in grower-finisher diets, at least when the FFA level does not exceed 50% with no negative repercussions on fat utilization compared to the use of crude palm oil.

2019

Use of acid and re-esterified vegetable oils in fish diets

  • La utilització d’olis natius d’origen vegetal (VO) en dietes per peixos com a substituts de la font lipídica tradicionalment utilitzada, l’oli de peix (FO), es veu limitada degut a la creixent demanda per part de les indústries de pinsos, aliments i biocombustibles. Els olis àcids són un subproducte ric en àcids grassos lliures provinent del procés de refinació d’olis vegetals que poden ser fonts alternatives interessants a la utilització d’VO. Malgrat això, la seva utilització com a font lipídica en dietes per animals monogàstrics presenta controvèrsia. Els olis àcids vegetals poden ser re-esterificats químicament amb glicerol per produir olis vegetals re-esterificats, que tenen diferents proporcions de mono- (MAG), di- (DAG) i triglicèrids (TAG). A més, els olis vegetals re-esterificats tenen una estructura molecular diferent de la del seu corresponent VO natiu i per tant adquireixen noves propietats físico-químiques que poden ser interessants des d’un punt de vista nutricional. Per tot això, l’objectiu d’aquesta tesi va ser el d’investigar la utilització d’VO àcids i re-esterificats en dietes per peixos. La caracterització dels olis experimental (Capítols 1 al 7) va mostrar que els VO re-esterificats tenen una major proporció de MAG i DAG, a més d’una major proporció d’àcids grassos saturats (SFA) en la posició 2 (sn-2) de les seves molècules d’acil glicerols que els seus corresponents olis natius. Als dos primers experiments (Capítols 3 i 4) es va estudiar la utilització en dietes d’olis àcid i re-esterificat (baix o alt en MAG i DAG). Els seus efectes sobre el coeficient de digestibilitat aparent (ADC) dels àcids grassos totals en truita irisada (Capítol 3) i orada (Capítol 4) va ser avaluada en comparació al corresponent oli natiu. Els peixos alimentats amb la dieta amb oli àcid van tenir un ADC inferior que aquells alimentats amb les dietes amb oli natiu o re-esterificats en ambdues espècies. En truita irisada, les dietes amb olis re-esterificats de palma no van resultar en un ADC dels àcids grassos totals diferents d’aquelles amb oli natiu. En la colza, els ADC dels àcids grassos totals van ser alts (96.4-98.1%) en tots els casos, tot i que aquells dels peixos alimentats amb la dieta amb oli natiu van resultar superiors als dels peixos alimentats amb la dieta amb oli re-esterificat baix en MAG/DAG. En orada, els animals alimentats amb la dieta amb oli natiu van mostrar un ADC dels àcids grassos totals inferior al de la dieta amb oli re-esterificat baix en MAG/DAG. Pel que fa a la colza, els peixos alimentats amb olis re-esterificats no van presentar diferències en el ADC dels àcids grassos totals respecte a aquells alimentats amb la dieta amb oli natiu. En general, la digestibilitat dels àcids grassos dels olis experimentals es va veure més afectada pel seu grau d’insaturació que per la seva distribució posicional o la seva composició en fraccions lipídiques. Al tercer experiment, (Capítols 5, 6 i 7), en base als bons resultats obtinguts amb les dietes amb olis àcid o re-esterificats, es va estudiar la seva utilització en dietes, en combinació amb un 5% de FO. Amb aquesta finalitat, els olis experimentals es van incloure en les dietes com a única fot lipídica o en combinacions de l’oli àcid amb l’oli natiu o amb l’oli re-esterificat (alt en MAG i DAG). Els seus efectes sobre el ADC del greix i dels àcids grassos totals, creixement, paràmetres plasmàtics, morfologia de fetge i intestí (Capítol 5), qualitat del filet (Capítol 6) i composició en àcids grassos totals i en sn-2 del teixits (Capítol 7) van ser avaluats. Els resultats no van mostrar efectes rellevants de les dietes experimentals sobre els paràmetres mencionats en comparació amb la dieta amb oli natiu. Tot i així, malgrat que els pesos finals dels peixos van ser alts en tots els casos, aquells dels animals alimentats amb dietes de colza no van arribar als dels peixos alimentats amb la dieta amb FO. A més d’això, a major presència d’oli àcid en les dietes menor pes final dels animals. Per tot això, la inclusió d’olis àcid i re-esterificats d’origen vegetal en dietes per peixos és una alternativa interessant a la utilització d’olis natius quan provinguin d’una font insaturada com la colza.

2016

Strategies to improve the oxidative stability of bakery products fortified with heme iron

2014

Desarrollo de un pan de masa madre rico en GABA y péptidos IECA

2014