Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín

Declaración sobre la pandemia del COVID-19 y el agro colombiano

Optimum harvest time for Kikuyu grass ( Cenchrus clandestinus ) according to the number of leaves per tiller and nitrogen fertilization

ABSTRACT To determine the optimum harvest time of kikuyu grass (Cenchrus clandestinus (Hochst. ex Chiov.) Morrone), according to the number of leaves per tiller and nitrogen fertilization level, an experiment was carried out under greenhouse conditions using a 4×4 factorial design. The factors were the number of leaves per tiller (3, 4, 5, 6 leaves) and level of nitrogen (N) fertilization (0, 50, 100,150 kg of Nitrogen ha-1 year-1). Dry matter (DM) yield and nutritional quality were determined. Additionally, the independent effect of nitrogen fertilization on undisturbed height, tiller density, and the phyllochron were evaluated. When the number of leaves per tiller increased (3 to 6), the leaf yield and dead forage also increased (P<0.05). The leaf-stem ratio (L:S) remained constant (P>0.05) among the number of leaves. Green forage-dead forage ratio (GF:DF) decreased (P<0.05) with a higher number of leaves per tiller. The concentration of crude protein (CP) decreased while the concentration of neutral detergent fiber (NDF) increased with an increment of the number of leaves per tiller (P<0.05). Nitrogen fertilization increased the undisturbed height, the density of tillers, DM yield from leaves, stems and green forage, GF:DF, and CP (P<0.05) while NDF decreased (P<0.05). The phyllochron was higher without N fertilization. The effects of the number of leaves per tiller and N fertilization on the most variables measured were independent of each other. However, due to an increment in DM yield caused by N fertilization, the pasture can be defoliated with fewer leaves per tiller, increasing defoliation frequency and improving forage quality.

RESUMEN Con el objetivo de determinar el momento óptimo de cosecha del kikuyo (Cenchrus clandestinus (Hochst. ex Chiov.) Morrone) de acuerdo al número de hojas por rebrote y la fertilización nitrogenada, se realizó un experimento bajo invernadero con un diseño factorial 4×4. Los factores fueron el número de hojas por rebrote a la cosecha (3, 4, 5, 6 hojas) y el nivel de fertilización nitrogenada (0, 50, 100, 150 kg de N ha-1 año-1). Se determinó el rendimiento de materia seca (MS) y la calidad nutricional. Adicionalmente, se evaluó el efecto de la fertilización nitrogenada sobre la altura sin disturbar y el filocrono. Al aumentar el número de hojas por rebrote (3 a 6) aumentó (P<0,05) el rendimiento de hojas y el material muerto y disminuyó la relación material verde-muerto (P<0,05). La relación hoja-tallo fue constante entre número de hojas (P>0,05). Hubo menores concentraciones de proteína cruda (PC) y mayores concentraciones de fibra en detergente neutro (FDN) (P<0,05) a mayor número de hojas. La fertilización nitrogenada aumentó la altura sin disturbar, la densidad de estolones, la producción de MS, la relación forraje vivo-forraje muerto, la PC en hojas y disminuyó el FDN (P<0,05). El filocrono fue mayor (P<0,05) cuando no se fertilizó. Los efectos del número de hojas por rebrote y la fertilización nitrogenada fueron independientes para la mayoría de las variables. Sin embargo, debido al incremento en el rendimiento de MS por la fertilización N, la pastura puede ser defoliada con menor número de hojas por rebrote, aumentando la frecuencia de defoliación y mejorando la calidad del forraje.

Effect of nitrogen and phosphorus fertilization sources on the potato crop yield ( Solanum tuberosum L.)

ABSTRACT Potato (Solanum tuberosum L.) is a demanding crop regarding fertilization practices, and its productivity also depends on the variety used, environmental conditions, soil fertility, and crop management. The aim of this study was to investigate the effect of the interaction of nitrogen and phosphorus fertilization sources on potato crop yield. A randomized block design with a 3×3 factorial arrangement, nine treatments, and four repetitions was established. INIA-303 Canchan was the variety evaluated using three nitrogen fertilization sources: ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (AS), and urea. Also, three phosphorus sources were used: monoammonium phosphate (MAP), diammonium phosphate (DAP), and triple superphosphate (TSP). Total yield, commercial yield, tuber number per plant, and tuber weight per plant were studied. INIA-303 Canchan variety showed positive responses to the combinations of nitrogen and phosphorus fertilization according to the soil and climate conditions where the research was carried out. AN+DAP was the combination with the highest total yield, commercial yield, number, and weight of tubers per plant (P<0.01).The fertilization mixtures of AN+DAP, AS+MAP, and AN+MAP, applied on the INIA-303 Canchan potato variety, can be recommended to achieve yields between 32.45 t ha-1 and 33.98 t ha-1.

RESUMEN La papa (Solanum tuberosum L.) es un cultivo exigente con respecto a las prácticas de fertilización, y su productividad también depende de la variedad utilizada, las condiciones ambientales, la fertilidad del suelo y el manejo del cultivo. El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de interacción de las fuentes de fertilización nitrogenadas y fosforadas en el rendimiento del cultivo de papa. Se estableció un diseño factorial 3×3 de bloques al azar con, nueve tratamientos y cuatro repeticiones. La variedad evaluada fue INIA-303 Canchan con tres fuentes de fertilización nitrogenada: nitrato de amonio (NA), sulfato de amonio (SA) y urea, y tres fuentes de fósforo: fosfato monoamónico (FMA), fosfato diamónico (FDM) y superfosfato triple (SFT). Las variables estudiadas fueron rendimiento total, rendimiento comercial, número de tubérculos por planta, peso del tubérculo por planta. La variedad INIA-303 Canchan, mostró respuestas positivas a las combinaciones de fuentes de fertilización de nitrógeno y fósforo bajo las condiciones del suelo y el clima donde se realizó la investigación. En la combinación NA+FDM se encontró el mayor rendimiento total, rendimiento comercial, número y peso de tubérculos por planta (P<0.01). Las mezclas recomendadas para la fertilización de la variedad de papa Canchan INIA-303, para lograr rendimientos entre 32,45 t ha-1 a 33,98 t ha-1, bajo las condiciones del área de estudio son NA+FDM, SA+FMA y NA+FMA.

Gamma ray irradiation (Co ⁶⁰ ) of lulo with and without thorns calluses and seedlings ( Solanum quitoense Lam.) produced in vitro

ABSTRACT The cultivation of lulo de Castilla (Solanum quitoense Lam.) in Colombia is subject to a series of sanitary problems, which has forced many producers to abandon the crop as a result of the total loss of plantations or to transfer the crop to new areas. It is necessary to implement breeding programs in order to produce varieties that are tolerant to the limiting problems. Since these programs require broad genetic variability in the progenitors, the present study aimed to evaluate the possibility of inducing in vitro variability in explants subjected to different doses of gamma radiation using a Co60 source. The evaluated radiation doses were 0 Gy, 15 Gy, 30 Gy, 45 Gy, and 60 Gy in calluses induced with cotyledonary leaves and in seedlings from in vitro cultures of lulo with and without thorns. The survival and regeneration potential were also evaluated. The calluses were the explants that showed the highest survival, and the lulo seedlings without thorns were the most radiosensitive with a mortality of 100% at a dose of 30 Gy. The lulo seedlings with thorns had 100% mortality at a dose of 45 Gy. The irradiated lulo seedlings with thorns had a greater regeneration capacity than the lulo without thorns, with 1.52 seedling per explant and 1.12 seedling per explant, respectively, and the RAM markers showed genetic variability in all the irradiation treatments.

RESUMEN El cultivo de lulo de Castilla (Solanum quitoense Lam.) en Colombia está sometido a una serie de problemas principalmente de índole sanitario, que han obligado a muchos productores al abandono del cultivo por la pérdida total de las plantaciones o al traslado del cultivo a zonas nuevas, por lo cual se hace necesario la implementación de programas de mejoramiento para la búsqueda de variedades tolerantes a los problemas limitantes. Teniendo en cuenta que estos programas requieren una amplia variabilidad genética de sus progenitores, el presente estudio se orientó a evaluar la posibilidad de inducir variabilidad in vitro, de explantes sometidos a diferentes dosis de radiaciones gamma utilizando una fuente de Co60. Se evaluaron dosis de radiación con 0 Gy, 15 Gy, 30 Gy, 45 Gy y 60 Gy en callos inducidos a partir de hojas cotiledonares y en plántulas provenientes de cultivos in vitro de lulo con y sin espinas. La supervivencia y el potencial de regeneración también fueron evaluados. Los callos fueron los explantes que presentaron mayor supervivencia y las plántulas de lulo sin espinas las más radiosensitivas con una mortalidad del 100% a una dosis de 30 Gy; las plántulas de lulo con espinas tuvieron una mortalidad del 100% con una dosis de 45 Gy. Las plántulas irradiadas de lulo con espinas tuvieron mayor capacidad de regeneración que las de lulo sin espinas con 1,52 plántulas por explante y 1,12 plántulas por explante, respectivamente; además, los marcadores RAM mostraron variabilidad genética con todos los tratamientos de irradiación estudiados.

In situ assessment of Jatropha curcas germplasm under tropical dry forest conditions in Manabí-Ecuador

ABSTRACT Jatropha germplasm accessions need an assessment of their traits to evaluate the nature and magnitude of the genetic variability among accessions. The objective of this research was to evaluate the phenotypic behavior of 130 Jatropha curcas L. (Jatropha) accessions and the genetic variability of selected Jatropha accessions. The selected variables were assessed between 2008-2014 based on the number of fruits per tree (FP), the number of seeds per fruit (SpF), weight of 100 dry seeds (100SW), seed length (SL), seed width (SW), smallest deviation standard as regular seed production (RP), highest deviation standard as irregular seed production (IP), seed oil content (Oil), seed production in g per tree (SP). Correspondence Analysis techniques were also applied in selected elite Jatropha accessions. The genotypic and phenotypic correlation coefficient between seed length, seed width, 100-seed weight and oil content for selected Jatropha accessions were applied. Variance, genotypic and phenotypic coefficients of variation, heritability (broad-sense) and genetic advance were calculated for several Jatropha phenotypic characteristics. CP041, CP052, CP037, CP054, CP060, CP122, CP118, CP120, CP121 INIAP Jatropha accessions were selected basically for SP and FP. A high statistically significant correlation (genotypic and phenotypic) between seed length - seed width was obtained from the chosen Jatropha accessions. Genetic association in the characteristics of growth and production highlighted the low phenotypic diversity in the Jatropha Portoviejo Research Station (EEP) of the National Institute for Agricultural and Cattle Ranching Research (INIAP) germplasm bank. There is an urgent need to improve the germplasm resource by obtaining new accessions, mainly from countries considered as centers of origin of the species.

RESUMEN Los bancos de germoplasma de Jatropha necesitan una evaluación de sus rasgos para evaluar la naturaleza y la magnitud de la variabilidad genética entre accesiones. El objetivo de esta investigación fue evaluar el comportamiento fenotípico de 130 accesiones de Jatropha curcas L. (Jatropha) y luego analizar la variabilidad genética de las accesiones seleccionadas. La primera evaluación fue entre 2008-2014 con base en el número de frutos por árbol (FP), número de semillas por fruto (SpF), peso de 100 semillas secas (100SW), longitud de semilla (SL), ancho de semilla (SW), menor desviación estándar para la producción de semilla regular (RP), mayor desviación estándar para producción de semilla irregular (IP), contenido de aceite de semillas (Oil), producción de semilla en g por árbol (SP) y se aplicaron técnicas de análisis de correspondencia para la selección de las accesiones de Jatropha élite. Coeficiente de correlación genotípica-fenotípica entre longitud -ancho de semilla, peso de 100 semillas y contenido de aceite para accesiones seleccionadas de Jatropha. Se calculó la varianza, el coeficiente de variación genotípico y fenotípico, heredabilidad (sentido amplio) y ventaja genética para algunas características fenotípicas. Las accesiones INIAP CP041, CP052, CP037, CP054, CP060, CP122, CP118, CP120, CP121 fueron seleccionadas básicamente por su SP y FP. Se obtuvo una alta correlación estadísticamente significativa (genotípica y fenotípica) entre el ancho y longitud de la semilla de las accesiones de Jatropha seleccionadas. La asociación genética entre las características de crecimiento y producción resaltó la baja diversidad fenotípica del banco de germoplasma de Jatropha EEP- INIAP. Existe la urgente necesidad de mejorar el recurso de germoplasma mediante la obtención de nuevas accesiones principalmente, en países donde que se consideran centros de origen de la especie.

Gas exchange efficiency in Cocoa - Spanish elm agroforestry system in the northwest Antioquia, Colombia

ABSTRACT The cultivation of cocoa (Theobroma cacao L.) under agroforestry systems, generates beneficial environmental conditions for cocoa crop physiology. An experiment was conducted to evaluate the effect of shade trees (Spanish elm trees - Cordia alliodora (Ruiz & Pavon) Oken) planted along with cocoa (clone CCN51) under an agroforestry system on cocoa's gas exchange parameters regarding the reduction of the light intensity over the cocoa-leaf canopy. The experiment was developed in the Centro de Investigación el Nus - Agrosavia, located in the municipality of San Roque, Antioquia. The experimental design used was a randomized complete block design for the cocoa planting distances from the first row of Spanish elm trees interfacing with the cocoa plantation (4 m, 7 m, 10 m, 13 m). The statistical analysis was performed by estimating the area under the curve (AUC) of each variable, using the trapezoid equation of the statistical environment SAS® 9.4, an analysis of variances was performed to determine if there were statistical differences between treatments, and Tukey's test at 5% probability was used to estimated statistical differences between means. There were significant differences in the treatments regarding the net photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs), and transpiration rate (E). The highest values of gas exchange parameters were found in the plants located 13 m from elm trees, while the lowest values were presented at 4 m. Plants at 7 m and 10 m always showed intermediate values for all gas exchange parameters. In the same sense, plants at 13 m had a higher radiation use efficiency (RUE) compared to plants at 4 m. The arboreal component modified the environmental conditions on cocoa trees regarding its distribution, generating a differential response to the physiological behavior of cocoa plants.

RESUMEN El cultivo de cacao (Theobroma cacao L.) bajo sistemas agroforestales, genera condiciones ambientales beneficiosas para la fisiología de este cultivo. Se llevó a cabo un experimento para evaluar el efecto de los árboles de sombrío (árboles de olmo españoles - Cordia alliodora) plantados en asocio con cacao (clon CCN51) bajo un sistema agroforestal, para analizar los efectos de la intensidad de la luz que llega al dosel de la hoja de cacao sobre los parámetros de intercambio gaseoso. El experimento se desarrolló en el Centro de Investigación el Nus - Agrosavia, ubicado en el municipio de San Roque (Antioquia). El diseño experimental utilizado fue de bloques completos al azar para las distancias de plantación de cacao de la primera fila de olmos españoles en la intersección con la plantación de cacao (4 m, 7 m, 10 m, 13 m). El análisis estadístico se realizó estimando el área bajo curva de cada variable (AUC), utilizando la ecuación trapezoidal por medio del entorno estadístico SAS® 9,4, para determinar diferencias significativas entre tratamientos se realizó un análisis de varianza, y se usó la prueba de Tukey al 5% de probabilidad para estimar diferencias entre medias. Hubo diferencias en los tratamientos con respecto a la tasa neta de fotosintética (A), la conductividad estomática (gs) y la transpiración (E). Los valores más altos de los parámetros de intercambio de gaseoso se encontraron en las plantas ubicadas a 13 m de los Olmos, mientras que los valores más bajos se presentaron en la posición de 4 m. Las plantas en posición 7 m y 10 m siempre presentaron valores intermedios para todos los parámetros de intercambio gaseoso. En el mismo sentido, las plantas en la posición de 13 m presentaron un mayor uso eficiente de la radiación (RUE) en comparación con las plantas en la posición de 4 m. El componente arbóreo modificó las condiciones ambientales sobre los árboles de cacao en relación con su distribución, generando una respuesta diferencial del comportamiento fisiológico de las plantas de cacao.

Phenological patterns of defoliation and refoliation processes of rubber tree clones in the Colombian northwest

ABSTRACT The knowledge of the defoliation-refoliation process in rubber cultivation allows the development of management strategies in the production system to improve rubber yield. The objective of this study was to determine the intensity and duration of defoliation-refoliation of rubber clones FX 3864, IAN 710 and IAN 873 in the municipality of Tarazá and the FX 3864 and IAN 873 clones in the municipality of Nechí (northwestern Colombia). From October 2015 to June 2016, the measurements of the necromass were carried out in each location for each clone. The light environment was quantified, employing the hemispheric photographs technique to estimate canopy openness percentage (CO) and leaf area index. The assessed weeks were grouped by Principal Component Analysis (PCA) based on the original phenology and climatic variables. The defoliation-refoliation process was analyzed descriptively using graphical representations of the trend for the phenological variables that best described this process. The relationship between climatic and phenological variables in the period evaluated was evidenced; the rainfall was the most critical climatic characteristic in the induction of the defoliation process. The leaf area index was reduced to a minimum value in February, with values of 0.52 for IAN 710 clone in Tarazá, and 0.64 for the IAN 873 clone in Nechí, which corresponded to the highest defoliation stage in both locations. The refoliation period was short (4 to 6 weeks) and occurred during the dry season for all the clones in both places.

RESUMEN El conocimiento del proceso de defoliación-refoliación en el cultivo del caucho permite desarrollar estrategias de manejo en el sistema productivo encaminadas a mejorar el rendimiento de caucho. El objetivo de este estudio fue determinar la intensidad y duración de la defoliación-refoliación de los clones de caucho FX 3864, IAN 710 e IAN 873 en el municipio de Tarazá y los clones FX 3864 e IAN 873 en Nechí, ubicados en el noroccidente de Colombia. Durante el período de defoliación-refoliación entre octubre de 2015 y junio de 2016, la recolección y cuantificación de necromasa se llevó a cabo en cada plantación y para cada clon. El ambiente lumínico se cuantificó empleando la técnica de fotografías hemisféricas para estimar el porcentaje de apertura del dosel (CO) y el índice de área foliar en el cultivo de caucho. Para agrupar las semanas de medición por los procesos fenológicos ocurridos, se realizó un Análisis de Componentes Principales (PCA) basado en las variables de fenología y de clima. La evolución del proceso de defoliación-refoliación se analizó descriptivamente mediante representaciones gráficas de tendencia para las variables fenológicas que mejor describieron este proceso. Se evidenció la relación entre las variables climáticas y fenológicas en el período evaluado, siendo la lluvia, la característica climática más crítica en la inducción del proceso de defoliación. El índice de área foliar se redujo a un valor mínimo en febrero, con valores de 0.52 para el clon IAN 710 en Tarazá, y 0.64 para el clon IAN 873 en Nechí, que correspondió a la etapa de defoliación más alta en ambos lugares. La duración del período de refoliación fue corta (4 a 6 semanas) y se produjo durante la estación seca para todos los clones en ambos lugares.

Antioxidant activity and GC-MS profile of Conyza bonariensis L. leaves extract and fractions

ABSTRACT The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), ferric reducing power (FRAP), and semivolatile compounds of Conyza bonariensis L. leave extract and fractions are discussed. A methanolic crude extract was obtained through maceration, and subsequently, n-hexane, chloroform, and ethyl acetate fractions were collected using a solvent-solvent partition. Total phenols, flavonoids, and antioxidant activity assays were performed in an ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer, and the results were expressed as Gallic Acid, Quercetin, and Trolox equivalents, respectively. The findings achieved indicate that ethyl acetate fraction showed the highest DPPH radical scavenging capacity (90.69±3.16%) at 500 µg mL-1, and reduced the ferric tripyridyltriazine complex (Fe3+-TPTZ) with values between 19.68 and 2,355.37 mg Trolox equivalent (TE) g-1. It was identified 28 phytoconstituents through Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The scavenging activity of ethyl acetate fraction could be correlated mostly to the presence of eugenol, trans-isoeugenol, lucenin-2, methyl salicylate, and syringic acid. This study reveals that the ethyl acetate fraction could be used as a good source of antioxidants for health benefits.

RESUMEN El 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), el poder reductor férrico (FRAP) y los compuestos semivolátiles del extracto y fracciones de Conyza bonariensis L. son discutidos. Se obtuvo un extracto crudo en metanol mediante maceración y posteriormente se recogieron fracciones de n-hexano, cloroformo y acetato de etilo usando partición disolvente-disolvente. Los ensayos de fenoles totales, flavonoides y actividad antioxidante se efectuaron en un espectrofotómetro (UV-Vis) y los resultados se expresaron como equivalentes de Ácido gálico, Quercetina y Trolox, respectivamente. Los resultados indican que la fracción en acetato de etilo mostró la mayor capacidad de eliminación del radical DPPH (90,69±3,16%) a 500 μg mL-1 y redujo el complejo de tripiridiltriazina férrico (Fe3+-TPTZ) con valores entre 19,68 y 2355,37 mg equivalente de Trolox (TE) g-1. Se identificaron 28 fitoconstituyentes a través del análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (CG-EM). La actividad antioxidante presentada puede correlacionarse principalmente con la presencia de eugenol, trans-isoeugenol, lucenina-2, salicilato de metilo y ácido siríngico detectado. Este estudio muestra que la fracción de acetato de etilo podría ser utilizada como una buena fuente de antioxidantes para el beneficio de la salud humana.

Larvicidal activity of ethanolic extract of Azadirachta indica against Aedes aegypti larvae

ABSTRACT Aedes aegypti is a mosquito that carries dengue virus, yellow fever and other diseases transmitted to humans. Organophosphorus larvicides are used to control the proliferation of this mosquito, which has generated a high degree of resistance; hence, new alternatives such as bio-larvicides formulated with plant extracts are of great interest. The aims of this study were to evaluate the ethanolic extract of Azadirachta indica leaves as a larvicide against Aedes aegypti and to determine the main compounds present in it by GC-MS. In the assay, three concentrations of ethanolic extract were used (10 mg L-1, 20 mg L-1, and 50 mg L-1). This was performed thrice against a positive control (commercial larvicide: spores and endotoxic crystals of Bacillus thuringiensis var. israelensis Serotype H-14) and negative control (water). After 72 h of incubation, it was observed higher larval mortality (93%) in the ethanolic extract at a concentration of 50 mg L-1; the extracts at 10 mg L-1 and 20 mg L-1 shown larval mortality of 47% and 70%, respectively. The majority compound determined by the GC-MS analysis was phytol (14.4% area). The results obtained in this study demonstrated the larvicidal potential of the ethanolic extract of A. indica against larvae of A. aegypti.

RESUMEN Aedes aegypti es un mosquito portador del virus del dengue, la fiebre amarilla y otras enfermedades transmitidas a los humanos. Los larvicidas organofosforados se utilizan para controlar la proliferación de este mosquito, el cual ha generado un alto grado de resistencia, por lo que las nuevas alternativas de biolarvicidas formulados con extractos de plantas son de gran interés. Los objetivos de este estudio fueron evaluar el extracto etanólico de hojas de Azadirachta indica como larvicida contra Aedes aegypti e identificar los principales compuestos químicos GC-MS. En el ensayo, se utilizaron tres concentraciones de extracto de etanol (10 mg L-1, 20 mg L-1 y 50 mg L-1), este se realizó por triplicado contra un control positivo (larvicida comercial: Esporas y cristales endotóxicos de Bacillus thuringiensis var. israelensis Serotipo H-14) y un control negativo (agua). Después de 72 horas de incubación, se observó una mayor mortalidad larval (93%) en el extracto etanólico a una concentración de 50 mg L-1, y los extractos a 10 mg L-1 y 20 mg L-1 mostraron una mortalidad larval del 47% y 70% respectivamente. El compuesto con mayor abundancia determinado por el análisis CG-MS fue el fitol (área del 14,4%). Los resultados obtenidos en este estudio demostraron el potencial larvicida del extracto de etanol de A. indica contra las larvas de A. aegypti.

Fruit preservation with bioethanol obtained from the fermentation of brewer's spent grain with Saccharomyces carlsbergensis

ABSTRACT Brewer's Spent Grain (BSG) is renewable lignocellulosic biomass generated from the beer brewing process. It serves as a substrate for various biotechnological applications. BSG was used as the main substrate for bioethanol production with Saccharomyces carlsbergensis in submerged fermentation. Saccharification and fermentation studies were performed for the production of bioethanol. A sterilized fermenter was loaded with 50 g L-1 of BSG at 29±2 °C and an agitation speed of 180 rpm. pH was adjusted to 6.0 before the addition of 500 mL of yeast culture for 7 days under submerged and optimized conditions. The fermented product was concentrated using a rotary evaporator at 66±1 °C, and ethanol was qualitatively determined by the dichromate method. Bioethanol yield was 22%, with a specific gravity of 0.8 at 28 °C. Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) confirmed the presence of -CH3 stretch, -OH stretch and -CH2stretch in bioethanol. For the preservative test, Staphylococcus spp., Erwinia spp., Lactobacillus spp., Bacillus spp., Xanthomonas spp., Pseudomonas spp., Micrococcus spp. and Corynebacterium spp. were the bacteria isolated from fruits examined from different regions of Osun State. The genera of fungi isolated were Aspergillus, Colletotrichum, Penicillium, Fusarium, Alternaria, Rhizopus, Candida, Saccharomyces, Geotrichium and Pichia. Bioethanol produced from BSG inhibited the growth of microorganisms with zones of inhibition range from 7.0 mm to 11.5 mm, and thus, selected fruits were preserved. Hence, the fermentation technology of agro-industrial wastes with microorganisms can be adopted to convert waste biomass to useful resources.

RESUMEN Cascarilla de cebada cervecera (CCC) es una biomasa lignocelulósica renovable generada a partir del proceso de elaboración de la cerveza, que sirve como sustrato para diversas aplicaciones biotecnológicas. Se usó CCC como sustrato principal para la producción de bioetanol con Saccharomyces carlsbergensis en fermentación sumergida. Se realizaron estudios de sacarificación y fermentación para la producción de bioetanol, el fermentador esterilizado se cargó con 50 g L-1 de CCC a 29±2 °C y una velocidad de agitación de 180 rpm. El pH se ajustó a 6,0 antes de la adición de 500 mL de cultivo de levadura durante 7 días en condiciones sumergidas y optimizadas. El producto fermentado se concentró usando un evaporador rotatorio a 66±1 °C y el etanol se determinó cualitativamente por el método de dicromato. El rendimiento de bioetanol fue del 22% con un peso específico de 0,8 a 28 °C. La Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) confirmó la presencia de CH3, OH y CH2 en el bioetanol. Para el ensayo de preservación, Staphylococcus spp., Erwinia spp., Lactobacillus spp., Bacillus sp., Xanthomonas spp., Pseudomonas spp., Micrococcus spp. y Corynebacterium spp. fueron bacterias aisladas de frutas examinadas de diferentes regiones del estado de Osun. Los géneros de hongos aislados fueron Aspergillus, Colletotrichum, Penicillium, Fusarium, Alternaria, Rhizopus, Candida, Saccharomyces, Geotrichium y Pichia. El bioetanol producido a partir de CCC inhibió el crecimiento de microorganismos con zonas de inhibición comprendidas entre 7,0 mm y 11,5 mm conservando las frutas seleccionadas. Por lo tanto, se puede adoptar la tecnología de fermentación de desechos agroindustriales con microorganismos para convertir la biomasa residual en recursos útiles.

Effect of a total substitution of vegetable protein and phosphates on shrinkage by cooking and purging in chopped york ham

ABSTRACT The trend with the most significant impact on food is currently clean labeling, and meat products are not exempt from it. This trend promotes the elimination of additives of inorganic origin and their replacement by natural ingredients in the formulation of products. In the present work, the effects of the total substitution of polyphosphate and vegetable protein for citric fiber and hydrolyzed pork collagen in chopped pork York ham, with an extension of 52.9% at the end of cooking, were evaluated to achieve clean labeling. Two treatments were performed with two types of brine, which had a citrus fiber A and a citrus fiber B as phosphate replacements. Additionally, as a vegetable protein replacement, the same hydrolyzed pork collagen was used for both treatments. Tumbler massaging was made to allow correcting protein extraction, then it was subjected to heat treatment by immersion in hot water at 80 °C. It was concluded that the ham made with citric fiber B and hydrolyzed pork collagen obtained better results in texture, syneresis, sensory analysis and cooking losses, with no significant differences with the standard.

RESUMEN La tendencia de mayor impacto en alimentos actualmente es la del etiquetado limpio, y los productos cárnicos no están exentos de ella. Esta tendencia lo que promueve es la eliminación de aditivos de origen inorgánico para ser reemplazados por ingredientes naturales en la formulación de los productos. En el presente trabajo, se evaluaron los efectos que tuvo la sustitución total de polifosfatos y proteína vegetal por fibra cítrica y colágeno hidrolizado de cerdo en jamones de cerdo picados tipo york, con una extensión de 52.9% al final de cocción, con el fin de alcanzar la limpieza de la etiqueta. Se hicieron dos tratamientos con dos tipos de salmuera, las cuales tenían como reemplazante de fosfatos, una fibra cítrica A y una fibra cítrica B; adicionalmente como reemplazante de proteína vegetal se utilizó el mismo colágeno hidrolizado de cerdo para ambos tratamientos. Se llevó a cabo masajeo en tombler para permitir correcta extracción de proteína y tratamiento térmico por inmersión en agua caliente a 80 °C. Se concluyó que el jamón al que se le aplicó fibra cítrica B junto con el colágeno hidrolizado de cerdo, obtuvo mejores resultados en textura, sinéresis, análisis sensorial y mermas por cocción, sin presentar diferencias significativas con el control.

Substitution of Canna edulis starch for a mixture of potato/cassava starch in the production of almojábanas

ABSTRACT Almojábana is a kind of food that varies in its composition depending on the geographical place where it is baked. In Ecuador, almojábana is based on cheese, wheat flour and Canna edulis starch. C. edulis planting has diminished, leading to a high cost of the starch and less availability on the market. The present work studied C. edulis starch substitution by a mixture of potato and cassava starches on the elaboration of almojábanas. Specific volume, crumb structure, textural properties and sensory analyses were used to find the best starch substitution. Mixtures of cassava and potato starch (25/75, 35/65, and 45/55) and starch dough resting time (10, 15, and 20 h) were investigated. Hardness, elasticity, chewiness, specific volume, average size cell, the number of cells per area and the total area of cells of almojábanas were determined. Results showed that a mixture of 25% potato, 75% cassava and 20 h resting time could substitute C. edulis starch in almojábana baking. The obtained almojábanas had different flavor compared to a control sample (based on C. edulis starch). Starch substitution reduced the cost of raw materials (starch) by 60%.

RESUMEN La almojábana es un alimento cuya composición varía dependiendo del lugar donde es elaborado. En Ecuador, se elabora con queso, harina de trigo y almidón de Canna edulis. El cultivo de Canna edulis ha disminuido dando como resultado un elevado costo del almidón y su menor disponibilidad en el mercado. En el presente trabajo se estudió la substitución de almidón de C. edulis por mezclas de almidones de papa y yuca en la elaboración de almojábanas. El volumen específico, estructura de la miga, propiedades de textura y análisis sensorial fueron utilizados para encontrar la mejor sustitución de almidón. Mezclas de almidones de papa y yuca (25/75, 35/65 y 45/55) conjuntamente con tiempo de reposo de las masas de almidón (10, 15 y 20 h) fueron estudiadas como variables del proceso. La dureza, elasticidad, masticabilidad, volumen específico, tamaño promedio de celda, número de celdas por área y área total de las celdas fueron los parámetros investigados. Los resultados mostraron que una mezcla de 25% papa y 75% yuca, y un tiempo de reposo de 20 min pudieron substituir al almidón de C. edulis. Las almojábanas obtenidas tuvieron sabor diferente en relación con el control de almidón de C. edulis. La substitución de este almidón redujo los costos de materia prima en un 60%.

Gypsum incubation tests to evaluate its potential effects on acidic soils of Colombia

ABSTRACT Tropical soils are characterized by acidity and poor plant nutrient availability, limiting their agricultural productivity. These soils are commonly amended with lime, but its low solubility impairs its effectiveness to enhance soil fertility. The use of gypsum has gained attention among farmers due to its higher solubility and mobility in the soil, local accessibility, and low price. Therefore, this study was conducted to determine the effects of Agricultural Gypsum (AG) addition on ten Colombian acid soils that had poor fertility and contrasting their physical and chemical characteristics. Surface (0-20 cm) soil samples were air-dried, sieved (<2 mm), and transferred into plastic vases, 40 g (dry base) per vase. Increasing rates of gypsum were added by duplicate: 0.0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0, and 16.0 g kg-1. Then, the soils were incubated for two weeks and watered to maintain 50% of their maximum water holding capacity. Soil pH, Al+3, Ca+2, Mg+2, K+, S-SO4 -2, and P-H2PO4 -2 were measured using standard methods. The results showed that AG addition significantly (P<0.05) increased soil exchangeable Ca+2-K+, Ca+2 saturation, S-SO4 -2 concentration, and exchangeable Al+3, particularly with doses above 4.0 g kg-1. In contrast, soil Al+3 saturation, P-H2PO4 -2 and pH significantly decreased as the AG doses increased, while soil exchangeable Mg+2 levels were not significantly affected. The use of gypsum incubation tests could be promissory for its effects on soil amelioration associated mainly to increase soil exchangeable Ca2+ and S-SO4 2- and to decrease Al3+ saturation.

RESUMEN Los suelos tropicales son característicamente ácidos y pobres en nutrientes, lo cual limita su productividad agrícola. Estos suelos usualmente son tratados con cal, pero su baja solubilidad limita su efectividad para mejorar la fertilidad. El uso de yeso agrícola ha ganado mucha atención debido a su mayor solubilidad y movilidad en el suelo, disponibilidad local y bajo precio. Por tanto, se realizó un estudio para determinar tales efectos en diez suelos acidos Colombianos con baja fertilidad y diferentes características físicas y químicas. Muestras de estos suelos (0-20 cm) se secaron al aire, tamizaron (<2 mm) y transfirieron a vasos plásticos. Dosis crecientes de yeso se aplicaron por cuadruplicado: 0,0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 y 16,0 g kg-1. Los suelos se humedecieron para mantenerlos a 50% de su máxima capacidad de retención de agua durante dos semanas. Se midió pH, Al+3, Ca+2, Mg+2, K+, S-SO4 -2 y P-H2PO4 -2 usando métodos estandarizados. Los resultados muestran que al adicionar yeso agrícola se incrementó significativamente (P<0,05) los niveles de Ca+2-K+ intercambiable, saturación de Ca+2 , S-SO4 -2 y Al+3 intercambiable, particularmente con dosis mayores de 4,0 g kg-1. En contraste, con el incremento de la dosis de yeso agrícola disminuyeron significativamente la saturación de Al+3 , y el pH; los niveles de Mg+2 no fueron significativamente afectados. El uso de las pruebas de incubación de yeso agrícola es promisorio para detectar mejoras en el suelo a través del incremento en los niveles de Ca2+ y S-SO4 2- y la disminución de la saturación de Al3+.