Energy Recovery in Capacitive Deionization Technology

Capacitive deionization technique (CDI) represents an interesting alternative to compete with reverse osmosis by reducing energy consumption. It is based on creating an electric field between two electrodes to retain the salt ions on the electrode surface by electrostatic attraction; thus the CDI cell operates as a supercapacitor storing energy during the desalination process. Most of the CDI research is oriented to improving the electrode materials in order to increase the effective surface and ionic retention. However, if the CDI overall efficiency is to be improved, it is necessary to optimize the CDI cell geometry and the charge/discharge current used during the deionization process. A DC/DC converter is required to transfer the stored energy from one cell to another with the maximum possible efficiency during energy recovery, thus allowing the desalination process to continue. A detailed description of energy losses and the DC/DC converter used to recover part of the energy involved in the CDI process will provide the hints to optimize the efficiency of the CDI technique for water desalination. The proposed chapter presents an electric model to characterize the power losses in CDI cells and the power converter required for the energy recovery process

Moderate intake of red wine promotes a significant increase of phenolic metabolites in human faeces

With the final aim of ascertaining consistent data about the changes of phenolic metabolites in faeces after a regular wine consumption, the present paper compiles the data from two previous human intervention studies: a) a pilot study (n = 8), that compared the ingestion of de-alcoholised red wine (272 mL/day), red wine (272 mL/day), or gin (100 mL/day) during 20 days, and b) a large trial study (n = 41, 33 cases and 8 controls), that assessed variability among individuals after the intake of red wine (250 mL/day, 28 days). Great coincidence was observed in the main phenolic metabolites identified in the faecal samples from both studies that included benzoic acids, phenols, hippuric acids, phenylacetic acids, phenylpropionic acids, valeric acids, valerolactones and cinnamic acids. However, significant differences (P < 0.05) in the total phenolic content between faecal samples before and after the wine intervention was only observed for the large trial study (358 ± 270 and 625 ± 380 μg/g faeces, corresponding to the mean values before and after the intervention, respectively), emphasizing the large variability in the phenolic-metabolizing gut-microbial capacity among individuals. The overall results confirm that consumption of wine enhances phenolic metabolism, which might have physiological relevancy at the gut level.This work was funded by the MINECO (AGL2009-13361-C02-01, AGL2012- 04172-C02-01, and CONSOLIDER INGENIO 2010 (FUN-C-FOOD, CSD2007-063, Projects), and the Comunidad de Madrid (ALIBIRD P2009/AGR-1469 Project). AJ-G and IM-G would like to thank the European Social Fund and Jae-Doc (CSIC) and FPI Programs for their research contracts, respectively.Peer Reviewe

El consumo moderado y continuado de vino tinto promueve el metabolismo fenólico intestinal

Los polifenoles presentes en el vino son ampliamente metabolizados por la microbiota a lo largo del tracto gastrointestinal. Estos metabolitos fenólicos de origen microbiano parecen tener un papel relevante en los efectos beneficiosos para la salud derivados del consumo moderado de vino. Entre otros efectos, los polifenoles del vino y/o sus metabolitos pueden modificar o modular selectivamente la microbiota oral y del intestino. Con el objetivo de dilucidar como el consumo de vino afecta al metabolismo fenólico intestinal y conocer la relevancia fisiológica de estos efectos, se ha realizado un estudio de intervención en humanos que incluye a 41 voluntarios sanos (33 casos y 8 controles), basado en el consumo moderado (250mL/día) de vino tinto, durante 4 semanas. Antes y después de la intervención, se recolectaron muestras de heces procedentes de los voluntarios. El análisis de metabolitos fenólicos mediante UPLC-ESI-MS/MS ha revelado un aumento significativo en el contenido total de metabolitos de origen microbiano, principalmente de ácidos benzoicos y 4-hidroxivaléricos, en las heces de los voluntarios tras la ingesta de vino, lo que demuestra que el perfil metabólico microbiano de las heces se modifica significativamente por la ingesta moderada de polifenoles del vino.Los autores agradecen al MINECO y al CSlC la financiación obtenida para este estudio.Peer reviewe

El uso de levaduras inactivas puede preservar el aroma de vinos jóvenes

Publicado en Tecnovino: el portal para el profesional de la industria vitivinícola.Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL- CSIC), demuestran que el empleo de preparados de levaduras inactivas ricas en glutatión puede preservar el aroma de los vinos jóvenes.Peer Reviewe

Volatile and phenolic composition of a Chardonnay wine treated with antimicrobial plant extracts before malolactic fermentation

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License.Previous studies have proven the potential of antimicrobial plant extracts to delay malolactic fermentation (MLF) in red wines. With the final end of extending their applicability in oenology, the aim of this study was to investigate whether the addition of antimicrobial extracts (from eucalyptus leaves and almond skins) to white wines (i.e., Chardonnay wine), as a way to control MLF, would affect wine organoleptic properties, in particular those related to their volatile and phenolic composition. Although addition of both extracts led to statistically significant changes (p<0.05) in the concentration of several volatile and phenolic compounds, only few of them showed contents higher than their sensory thresholds, meaning that the changes observed in their concentration could slightly affect the final wine aroma and astringency. However, use of the extracts in the elaboration of white wines needs to be assessed in future experiments at winery scale, including wine sensorial analysis.This work has been funded by the Spanish Ministry for Science and Innovation (AGL2006-04514, AGL2009-13361-C02-00 and CSD2007-00063 Consolider Ingenio 2010 FUN-C-FOOD Projects), and the Comunidad de Madrid (ALIBIRD P2009/AGR-1469 Project). JJRB and AGR are the recipients of a fellowship from the JAE-Doc Program (CSIC) and DANONE Institute, respectively.Peer Reviewe

Biodiesel and FAME synthesis assisted by microwaves: homogeneous batch and flow processes

Fatty acids methyl esters (FAME) have been prepared under microwave irradiation, using homogeneous catalysis, either in batch or in a flow system. The quality of the biodiesel obtained has been confirmed by GC analysis of the isolated product. While the initial experiments have been performed in a small scale laboratory batch reactor, the best experiment has been straightforward converted into a stop-flow process, by the use of a microwave flow system. Compared with conventional heating methods, the process using microwaves irradiation proved to be a faster method for alcoholysis of triglycerides with methanol, leading to high yields of FAME

Anti-adhesive activity of cranberry phenolic compounds and their microbial-derived metabolites against uropathogenic Escherichia coli in bladder epithelial cell cultures

This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License.-- This article belongs to the Special Issue Phenolics and Polyphenolics 2015.Cranberry consumption has shown prophylactic effects against urinary tract infections (UTI), although the mechanisms involved are not completely understood. In this paper, cranberry phenolic compounds and their potential microbial-derived metabolites (such as simple phenols and benzoic, phenylacetic and phenylpropionic acids) were tested for their capacity to inhibit the adherence of uropathogenic Escherichia coli (UPEC) ATCC®53503™ to T24 epithelial bladder cells. Catechol, benzoic acid, vanillic acid, phenylacetic acid and 3,4-dihydroxyphenylacetic acid showed anti-adhesive activity against UPEC in a concentration-dependent manner from 100-500 µM, whereas procyanidin A2, widely reported as an inhibitor of UPEC adherence on uroepithelium, was only statistically significant (p < 0.05) at 500 µM (51.3% inhibition). The results proved for the first time the anti-adhesive activity of some cranberry-derived phenolic metabolites against UPEC in vitro, suggesting that their presence in the urine could reduce bacterial colonization and progression of UTI.This work was funded by the Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) (Projects AGL-2010-17499 and AGL2012-40172-C02-01) and the Comunidad Autónoma de Madrid (Project ALIBIRD S2013/ABI-2728), Spain. Adelaida Esteban-Fernández would like to thank the MINECO-FPI program for her research contract.We acknowledge the support of the publication fee by the CSIC Open Access Publication Support Initiative through its Unit of Information Resources for Research (URICI).Peer Reviewe

Evaluación del metabolismo colónico de un vino tinto mediante el empleo de un nuevo modelo de simulación gastrointestinal dinámico (SIMGI)

Este libro recoge el amplio y significativo elenco de estudios recientemente realizados por los grupos de investigación de la red GIENOL (Grupos de investigación enológica).Los polifenoles del vino pueden influir positivamente en la salud del hombre modificando la actividad metabólica y/o composición de la microbiota intestinal. El objetivo de este trabajo ha sido evaluar el metabolismo colónico de un vino tinto mediante el empleo de un nuevo modelo de simulación dinámico del tracto gastrointestinal (denominado SIMGI), utilizando heces humanas de donantes sanos (n=2). Para los tres compartimentos del colon ‐ascendente, transverso y descendente‐ se llevó a cabo la monitorización de diferentes parámetros metabólicos (compuestos fenólicos del vino y sus metabolitos, ion amonio y ácidos grasos de cadena corta (SCFA)) y microbiológicos (recuentos, qPCR), incluyendo la comparativa tras la alimentación del sistema con vino sintético (sin polifenoles). Los resultados mostraron que la ingesta moderada de vino activaba el metabolismo de la microbiota colónica. Se encontraron aumentos significativos para los ácidos gálico, protocatéquico, 3‐Ometilgálico, 4‐hidroxibenzoico, 3,4‐dihidroxifenilpropiónico, vainillínico, siríngico, y salicílico después de la alimentación con vino. Simultáneamente, se observó una disminución en la formación del ion amonio y un incremento en la proporción del ácido butanoico. A nivel microbiológico, los principales cambios tuvieron lugar en el colon ascendente. En conclusión, estos resultados ponen de manifiesto que el vino modula la actividad metabólica de la microbiota intestinal in vitro, y demuestran la utilidad del SIMGI como modelo de simulación gastrointestinal dinámico.Este trabajo ha sido financiado por el MINECO a través del proyecto AGL2012‐40172‐C02‐01, el Programa de la Comunidad Madrid ALIBIRD‐CM S2013/ABI ‐2728 y el Proyecto Intramural CSIC 201270E065.Peer Reviewe

Síntesis y aplicación de nuevas nanopartículas de plata biocompatibles para el control del crecimiento de bacterias lácticas y acéticas en vinos

Este libro recoge el amplio y significativo elenco de estudios (microbiología) recientemente realizados por los grupos de investigación de la red GIENOL (Grupos de investigación enológica).-- et al.Es bien conocido que la plata tiene propiedades antimicrobianas muy potentes. Actualmente, la nanoplata es el nanomaterial más utilizado, representando aproximadamente la cuarta parte de todos los nanomateriales comercializados en el mercado. El presente trabajo tiene por objetivo explorar la potencial utilización de nuevas nanopartículas de plata como agentes antimicrobianos en enología, como una alternativa al empleo de los sulfitos. En primer lugar, se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización de dos materiales de plata: PEG‐Ag NPs 1, nanopartículas sólidas soportadas sobre polietilenglicol, y GSH‐Ag NPs 2, nanopartículas en solución soportadas sobre glutatión. A continuación, se ha evaluado su actividad antimicrobiana frente a un total de 11 especies, que incluyen bacterias lácticas y bacterias acéticas. Se han establecido los parámetros de inhibición bacteriana, comprobándose que los nanomateriales con recubrimientos a base de ambos polímeros solubles (polietilenglicol y glutatión), son capaces de inhibir el crecimiento de ambos tipos de bacterias, y en concreto, el efecto inhibidor sobre las bacterias acéticas, fue superior al del metabisulfito potásico. También se ha estudiado el mecanismo de acción antimicrobiano de las nanopartículas de plata, en el que parece que están implicados cambios en la membrana plasmática de la célula bacteriana con pérdida de la viabilidad celular y de las funciones vitales de la célula.Los autores agradecen la financiación recibida del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) a través de los proyectos PRI‐PIBAR‐2011‐1358 y AGL2012‐40172‐C02‐01.Peer Reviewe