El desarrollo de hongos es una de las causas más habituales del deterioro de alimentos como son los cereales, sus productos derivados y el queso, por provocar cambios en las propiedades organolépticas y reducir el valor nutricional. Además, algunas especies son capaces de sintetizar micotoxinas, metabolitos altamente tóxicos que suponen un problema para la salud humana y animal. De forma tradicional se aplican sustancias fungicidas para disminuir la incidencia de mohos toxigénicos en los alimentos; sin embargo, la creciente preocupación de los consumidores por sus efectos tóxicos ha favorecido la búsqueda de alternativas que garanticen la calidad y seguridad alimentaria. Por ello en la presente Tesis Doctoral se han desarrollado estrategias basadas en el empleo de sustancias naturales, principalmente mostaza amarilla (Sinapis alba), mostaza oriental (Brassica juncea), bacterias ácido-lácticas (LAB) y natamicina, para reducir la incidencia de hongos toxigénicos en los alimentos. En concreto, se ha evaluado la actividad antifúngica del salvado y el polvo de semilla de mostaza amarilla, los extractos fermentados de harina de mostaza amarilla y oriental con LAB, y la natamicina in vitro. En base a los primeros resultados, se plantearon diferentes estrategias de aplicación en alimentos como el pan, el maíz y el queso, ya sea mediante la incorporación del ingrediente durante el proceso de producción, mediante su pulverizado en superficie, o a través de su incorporación en un sistema de envase activo. Además, se realizó la caracterización química de los fermentados de mostaza con LAB y se estudiaron los compuestos volátiles y bioactivos presentes en la harina y salvado de las mostazas amarilla y oriental. Los resultados obtenidos mostraron la versatilidad de aplicación de la mostaza como estrategia antifúngica y antitoxigénica en alimentos. La harina de mostaza oriental se aplicó en la formulación de salsas bioactivas para liberar alil isotiocianato in situ en un sistema de envase activo y ejercer acción conservante en pan. Además, el salvado de mostaza amarilla se revalorizó como ingrediente con propiedades antifúngicas en el pan de molde, equiparando su uso al aditivo químico de síntesis propionato de sodio. Por otra parte, la pulverización del medio fermentado de mostaza amarilla con Lactiplantibacillus plantarum TR71 permitió reducir la síntesis de fumonisinas B1 y B2 en maíz contaminado con Fusarium verticillioides. La caracterización química permitió detectar compuestos con propiedades bioactivas como ácidos fenólicos, flavonoides y glucosinolatos. Por último, la aplicación de la natamicina tanto en pulverizado directo en superficie como tras su incorporación en biopolímeros de hidroxietilcelulosa, resultaron estrategias efectivas para aumentar la vida útil del queso mozzarella contaminado con el moho Penicillium commune, constituyendo alternativas a la aplicación de aditivos químicos de síntesis en este tipo de productos.

Fungal growth is one of the most common causes of spoilage of foods such as cereals, their by-products and cheese, as it causes changes in the organoleptic properties and reduces the nutritional value. In addition, some species can synthesize mycotoxins, highly toxic metabolites that pose a problem for human and animal health. Fungicides are traditionally applied to reduce the incidence of toxigenic moulds in food; however, the growing concern of consumers about their toxic effects has favoured the search for alternatives that guarantee food quality and safety. Therefore, in this Doctoral Thesis, strategies based on the use of natural substances, mainly yellow mustard (Sinapis alba), oriental mustard (Brassica juncea), lactic acid bacteria (LAB) and natamycin, have been developed to reduce the incidence of toxigenic fungi in food. Specifically, the antifungal activity of yellow mustard bran and seed powder, fermented extracts of yellow and oriental mustard flour with LAB, and natamycin were evaluated in vitro. Based on the first results, different application strategies were proposed in foods such as bread, maize, and cheese, either by incorporating the ingredient during the manufacturing process, spraying it on the surface, or including it in an active packaging system. In addition, the chemical characterization of mustard fermentates with LAB was carried out, and the volatile and bioactive compounds present in the flour and bran of yellow and oriental mustards were studied. The results obtained showed the versatility of mustard application as an antifungal and antitoxigenic strategy in food. Oriental mustard flour was applied in the formulation of bioactive sauces to release allyl isothiocyanate in situ in an active packaging system and exert preservative action in bread. In addition, yellow mustard bran was revalued as an ingredient with antifungal properties in baking bread, equating its use to the chemical synthesis additive sodium propionate. Moreover, the spraying of yellow mustard fermented with Lactiplantibacillus plantarum TR71 reduced fumonisin B1 and B2 synthesis in maize contaminated with Fusarium verticillioides. The chemical characterization allowed the detection of compounds with bioactive properties such as phenolic acids, flavonoids and glucosinolates. Finally, the application of natamycin both by direct spraying on the surface and after its incorporation in hydroxyethylcellulose biopolymers were effective strategies to increase the shelf life of mozzarella cheese contaminated with Penicillium commune mould, constituting alternatives to the application of synthetic chemical additives in this type of products.