Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial

Editorial

Total polyphenols of Ganoderma lucidum cultivated in wastes of Pandala talaumanariñensis and Avena sativa

RESUMEN Ganoderma lucidum es un hongo medicinal con gran demanda en el mercado mundial, reconocido por poseer numerosos compuestos bioactivos con potencial antioxidante, principalmente por sus polifenoles, triterpenos y polisacáridos. En el presente estudio se determinó el contenido de polifenoles totales mediante el método de Folin-Ciocalteu y la evaluación de grupos funcionales estructurales mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) en extractos etanólicos y acuosos del cuerpo fructífero de G. lucidum obtenidos del cultivo en sustrato lignocelulósico de aserrín de Pandala talaumanariñensis y paja de Avena sativa. El contenido de polifenoles totales fue mayor en los extractos acuosos (32,44 ± 0,7023 mg EAG/g) lo que indicaría que otros compuestos bioactivos de G. lucidum con actividad antioxidante podrían ser arrastrados en el agua caliente, enriqueciendo el extracto. Los espectros IR de G. lucidum presentaron bandas de absorción en el rango de 3372,59 a 670,27 cm-1, las cuales resultaron comparables con información espectral IR de productos comerciales del género Ganoderma. Los resultados encontrados muestran un interesante potencial de G. lucidum como fuente de antioxidantes naturales que pueden usarse en la industria alimentaria y medicinal, dado su contenido de polifenoles totales.

ABSTRACT Ganoderma lucidum is a medicinal fungus that has a worldwide demand due to its numerous bioactive components such as polyphenols, triterpenes, and polysaccharides, which have antioxidant potentials. This study assessed the total polyphenol content through the Folin-Ciocalteu method and analyzed structural functional groups using Fourier-transmform infrared spectroscopy (FTIR). Ethanolic and aqueous solutions were extracted from fruiting bodies of G. lucidum growing in lignocellulosic substrates of sawdust and straw obtained from Pandala talaumanariñensis and Avena sativa, respectively. The total polyphenol content was higher in the aqueous solutions (32,44 ± 0,7023 mg GAE/g), which would indicate that other bioactive compounds of G. lucidum can be extracted with hot water, enriching this solution. The IR spectra of G. lucidum showed absorption bands between the 3372,59 to 670,27 cm-1 range, which were similar to IR spectral information of the genus Ganoderma. These results demonstrate an interesting potential of G. lucidum as a source of natural antioxidants that can be used for the food and medicinal industry, given its total polyphenol content.

Milk production and quality and economic analysis of Holstein cows, supplemented with wild sunflower silage (Tithonia diversifolia) or maiz silage

RESUMEN La ganadería de leche del trópico alto colombiano utiliza una alta relación de forraje concentrado en la dieta diaria, la cual, en la mayoría de los casos, deja márgenes económicos poco favorables al productor siendo necesaria la búsqueda de alternativas para la alimentación que ayuden a solventar esta problemática. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la producción, calidad de la leche y hacer un análisis económico de vacas Holstein, suplementadas con ensilaje de botón de oro (EBO) o ensilaje de maíz (EMA). Se seleccionaron 10 vacas Holstein con características homogéneas y se conformaron dos grupos: un grupo fue suplementado con el tratamiento EMA y el otro con EBO, en un diseño de sobrecambio. Se evaluó la producción de leche/vaca/día sin ajustar y ajustada al 4 % de grasa, la calidad composicional de la leche (% y kg/vaca/día), la eficiencia alimenticia (EA), la eficiencia energética (EE) y se realizó un análisis económico. No hubo diferencias estadísticas significativas (p>0,05) en el consumo de materia seca de ensilaje entre tratamientos, pero sí en la producción de leche, los kg de grasa y proteína/vaca/día, y en la EA (p< 0,05), con diferencia a favor de EBO. Así mismo, el costo de producción del litro de leche y la diferencia ventas-costos por vaca/día estuvieron a favor del tratamiento EBO. Los resultados sugieren que el EBO es una alternativa viable productiva y económicamente, en la suplementación de vacas lactantes en el trópico alto colombiano.

ABSTRACT The dairy farming in the Colombian highland tropic uses a high ratio of concentrate forage in the daily diet, which, in most cases, leaves unfavorable economic margins for the producer, making it necessary to search alternatives for feeding that help to solve this problem. The aim of this work was to evaluate the milk production and quality, and to make an economic analysis of Holstein cows, supplemented with wild sunflower silage (EBO) or corn silage (EMA). Ten Holstein cows with homogeneous characteristics were selected and two groups were formed: one group was supplemented with EMA treatment and the other with EBO, in an over-exchange design. The milk production/cow/day without adjusting and adjusted to 4 % fat, the compositional quality of the milk (% and kg/cow/day), the feed efficiency (EA), the energy efficiency (EE) and an economic analysis was carried out. There were no statistically significant differences (p>0,05) in the consumption of silage dry matter between treatments, but there were in the milk production, the kg of fat and protein/cow/day, and in the EA (p<0,05), with a difference in favor of EBO. Likewise, the cost of production per liter of milk and the difference between sales and costs per cow/day were in favor of the EBO treatment. The results suggest that EBO is a productive and economically viable alternative in the supplementation of lactating cows in the Colombian highland tropic.

Study of biodiesel from Sacha inchi oil (Plukenetia volubilis Linneo)

RESUMEN El aceite de Sacha inchi (Plukenetia Volubilis Linneo) es un aceite vegetal que ha despertado gran interés en la producción de biodiesel debido a su baja temperatura de cristalización resultado del alto contenido de PUFAs (ácidos Grasos Poliinsaturados). En la presente investigación se planteó la producción de biodiesel a partir de este aceite, mediante reacciones de transesterificación en una relación aceite: metóxido de potasio de 5:1 v/v. Se realizó una caracterización fisicoquímica del aceite crudo y del biodiesel obtenido, según normas internacionales, y se comparó con la normatividad nacional: NTC 5444. Se realizó paralelamente, una evaluación de la estabilidad oxidativa del biodiesel en contacto con lámina de cobre durante 45 días. Se realizaron mezclas en diferentes proporciones con diésel convencional, con el objeto de evaluar alteración de las propiedades. El rendimiento de reacción para el biodiesel obtenido fue 59,72 %, estos parámetros evaluados se encontraron entre los rangos indicados en la norma. En cuanto a la estabilidad del biodiesel, se encontró evidencia de degradación al contacto con lámina de cobre, trascurridos 28 días. De igual manera, se evidenció que la mejor mezcla a emplear fue B20 (20 % biodiesel de sacha inchi + 80 % diésel), debido a que no presentó alteración significativa de las propiedades del diésel, lo que supone disminución de efectos negativos en motores diésel. Este trabajo proporciona información acerca de la producción de biodiesel de calidad deseable, a partir de aceite de Sacha inchi, con bajos efectos a motores diésel.

ABSTRACT Sacha inchi oil (Plukenetia Volubilis Linneo) is a vegetable oil that has awaken great interest in Biodiesel production due to its inherent low crystallization temperature capacity because of high content on PUFAs (Polyunsaturated Fatty Acids). Present research proposed the manufacture of biodiesel using the oil through transesterification reactions, with a 5:1 v/v ratio of potassium methoxide. A physicochemical characterization of crude oil, and the biodiesel obtained was carried out according to international standards, as well as NTC 5444 national regulation. Parallel, a 45 days evaluation of the biodiesel oxidative stability when in contact with copper foil was carried out. Different mixtures of conventional diesel were handled in order to evaluate changes in its attributes. Obtained Biodiesel reaction efficiency was 59,72 %, such measurement being within the standard regulations parameters. Regarding the biodiesel stability, evidence of degradation was found in contact with copper foil, after 28 days. Similarly, it was evidenced that the best mixture to use was B20 (20 % sacha inchi biodiesel + 80 % diesel), because it did not show significant alteration on diesel properties, which could mean a reduction of negative effects in diesel engines. This work provides information about the production of biodiesel of desirable quality, from Sacha inchi oil, with low impact on diesel engines.

Digestibility of enzymatic hydrolyzates from animal origin viscera in Piaractus brachypomus, Cuvier 1818

RESUMEN La alimentación representa el rubro principal en la producción piscícola, por lo anterior, se evaluó la digestibilidad mediante principio de aditividad de hidrolizados enzimáticos de origen animal en Cachama blanca (Piaractus brachypomus) como alternativa nutricional. Para ello, se utilizó una dieta control y tres mezclas, en las mezclas se sustituyó el 30 % de la dieta control por hidrolizado de vísceras de pollo, cerdo y trucha respectivamente, las cuales se suministraron a 120 cachamas con peso promedio de 145,40 ± 3,17 g, los peces fueron distribuidos mediante un diseño completamente al azar (DCA) en 12 tanques cilindro cónicos y se sometieron a colecta de heces para determinación de la digestibilidad de nutrientes, energía y la absorción de minerales. Se presentaron diferencias significativas (p<0,05) para la digestibilidad aparente de proteína cruda, energía bruta, fibra cruda, absorción de cenizas, calcio, fósforo y energía digestible de acuerdo al tipo de hidrolizado evaluado y en relación con la dieta control. Los resultados evidenciaron que los hidrolizados presentan alto valor nutricional debido a que la digestibilidad de nutrientes y la energía fueron superior al 80 %, por consiguiente, los hidrolizados enzimáticos de vísceras de origen animal constituyen una alternativa proteica y energética en la alimentación de peces.

ABSTRACT Feeding represents the core business in fish production, therefore, digestibility was evaluated by a principle of additivity of enzymatic hydrolyzates from animal origin in White Cachama (Piaractus brachypomus) as a nutritional alternative. For this purpose, we used a control diet and three mixtures. In the case of mixtures, 30 % of the control diet was replaced by hydrolyzed chicken, pork and trout viscera respectively; which were supplied to 120 juveniles of white Cachama with an average weight of 145,40 ± 3,17 g, fish were distributed by means of a complete randomized design (DCA) in 12 conical cylinder tanks and were collected for stool by sedimentation to determine the digestibility of nutrients, energy and mineral absorption. Significant differences (p<0,05) were presented for the apparent digestibility of crude protein, crude energy, crude fiber, absorption of ash, calcium, phosphorus and digestible energy according to the type of enzymatic hydrolyzates evaluated and in relation to the control diet. The results showed that the hydrolyzates have a high nutritional value because the digestibility of nutrients and energy were greater than 80 %. Therefore, enzymatic hydrolyzates from animal viscera are a protein and energy alternative in fish feed.

Evaluation of cadmium bioaccessibility in chocolate formulations by in vitro gastrointestinal digestion

RESUMEN Para estudiar la toxicidad del cadmio (Cd) presente en productos de chocolate es necesario conocer su concentración total y determinar la cantidad de Cd que es bioaccesible en el cuerpo humano. Este trabajo se enfocó en evaluar la bioaccesibilidad de Cd en formulaciones de chocolatería con concentraciones de componentes diferentes por digestión gastrointestinales in vitro. Esta digestión se realizó a través de un titulador automático con control de temperatura y control y monitoreo de pH mediante soluciones diluidas ácidas y alcalinas. Se correlacionaron las diferencias de bioaccesibilidad con los componentes principales (cacao, leche, azúcar y contenido de Cd total en el cacao) y, por último, se propuso una formulación de chocolate que tuvo el menor valor de bioaccesibilidad de Cd. Los resultados se expresaron mediante un modelo matemático, con predicciones de 94 % y errores de validación del modelo menores que 9 %. Se obtuvieron valores de bioaccesibilidad de Cd en las formulaciones de chocolate entre 7 y 32 % aproximadamente, donde los valores más bajos correspondieron a formulaciones de chocolate amargo (relación másica cacao:azúcar de 7:2). Se concluyó que el contenido de cacao y de azúcar en la formulación disminuyen los valores de bioaccesibilidad de Cd, mientras que el contenido de leche y la concentración de Cd total en el cacao aumentan los valores de bioaccesibilidad.

ABSTRACT To study the toxicity of cadmium (Cd) present in chocolate products, it is necessary to know its total concentration and determine the amount of Cd that is bioaccessible in the human body. This work focused on evaluating the Cd bioaccessibility in chocolate formulations with concentrations of different components by gastrointestinal digestion in vitro. This digestion was carried out through an automatic titrator with temperature control and pH control and monitoring using dilute acid and alkaline solutions. Bioaccessibility differences were correlated with the main components (cocoa, milk, sugar, and total Cd content in cocoa) and, finally, a chocolate formulation was proposed that had the lowest Cd bioaccessibility value. The results were expressed using a mathematical model, with predictions of 94 % and model validation errors less than 9 %. Cd bioaccessibility values in the chocolate formulations were obtained between 7 and 32 %, approximately, where the lowest values corresponded to dark chocolate formulations (cocoa:sugar ratio 7:2). It was concluded that the cocoa and sugar content in the formulation decrease the Cd bioaccessibility values, while the milk content and the total Cd concentration in cocoa increase the bioaccessibility values.

Bromatological characterization of fruit waste

ABSTRACT In Colombia, a high amount of fruit waste is currently generated. These causes a negative environmental impact due to its high organic load. However, this type of waste has compounds in its structure that can be used in order to reduce the environmental impact and to obtain added value. The main of this study was to characterize bromatologically sixteen residues of fruit processing in Colombia, in order to propose a possible use in the food industry. The bromatological characterization of the waste was carried out by means of the quantification of dry matter (ASTM E1756-08), ash (ASTM E1755-01), proteins (Kjeldahl method), crude fats (AOAC Official Method), total dietary fiber (AOAC 993.21) and carbohydrates. It was found that grape and soursop seeds, lulo peel and tree tomato stem presents the highest total dietary fiber with content percentages above 50 %. Also, tree tomato, soursop, tangerine and orange seeds are an important source of protein and crude fats, with values highest than 12 and 27 %, respectively. It was also found that pineapple, mango, soursop and grape peel have a carbohydrate content greater than 50%. As a conclusion, the results of this study demonstrate that fruit waste have a potential use in the food industry, due to their protein, crude fat, total dietary fiber and carbohydrates content.

RESUMEN En Colombia, actualmente se genera una gran cantidad de residuos de frutas. Estos causan un impacto ambiental negativo debido a su alta carga orgánica. Sin embargo, este tipo de residuos presentan en su estructura compuestos que pueden ser aprovechados con el fin de disminuir el impacto ambiental y obtener un valor agregado. El objetivo de este estudio fue caracterizar bromatológicamente dieciséis residuos del procesamiento de frutas en Colombia, con el fin de proponer un posible uso en la industria alimentaria. La caracterización bromatológica de los residuos se realizó mediante la cuantificación de materia seca (ASTM E1756-08), cenizas (ASTM E1755-01), proteínas (método Kjeldahl), grasas brutas (Método Oficial AOAC), fibra dietética total (AOAC 993.21) y carbohidratos. Se encontró que las semillas de uva y guanábana, piel de lulo y vástago de tomate de árbol presentan el contenido de fibra dietética total más alto con porcentajes superiores al 50 %. Asimismo, las semillas de tomate de árbol, guanábana, mandarina y naranja son una fuente importante de proteínas y grasas crudas, con valores superiores al 12 y 27 %, respectivamente. También, se encontró que la piña, el mango, la guanábana y la cáscara de uva tienen un contenido de carbohidratos superior al 50%. En conclusión, los resultados de este estudio demuestran que los residuos de frutas tienen un uso potencial en la industria alimentaria, debido a su contenido de proteína, grasa cruda, fibra dietética total y carbohidratos.

The influence of milk-clotting enzymes on the lipid composition and organoleptic properties of semi-matured cheeses

ABSTRACT The milk-clotting enzymes used in the production of semi-matured and matured cheeses, can influence the metabolic processes that occur during maturation. This study evaluated the impact of chymosin enzyme E.C. 3.4.23.4 (recombinant and microbial origin) on the lipid composition and organoleptic properties of Paipa Cheese, a semi-mature artisan Colombian product. The lactic acid bacteria content in milk and Paipa cheese, the coagulant and lipolytic activity of chymosin, the lipid composition as well as the lipid profile of the product, total free fatty acids, and sensory analysis were evaluated. The results indicated a greater lipolysis in cheeses made with chymosin microbial origin which were associated with a greater lipolytic activity and a greater perception of acidic, rancid, and soapy flavors. Nevertheless, panelists preferred cheese prepared using recombinant chymosin, with lower lipolysis and lipolytic activity. Regardless of the type of protein precipitant that can be used in the elaboration of semi-matured and matured cheeses, Paipa cheese had a high content of saturated fatty acids and omega 3, 6, and 9; which accounted for the organoleptic and nutritional characteristics, which could favorably impact its commercial activity.

RESUMEN Las enzimas coagulantes de la leche utilizadas en la producción de quesos semi-madurados y madurados pueden influir en los procesos metabólicos que se producen durante la maduración. Este estudio evaluó el impacto de la quimosina E.C. 3.4.23.4 (de origen recombinante y microbiano) en la composición lipídica y las propiedades organolépticas del queso Paipa, un producto colombiano artesanal semi-madurado. Se evaluó el contenido de bacterias ácido lácticas en la leche y el queso Paipa, la actividad coagulante y lipolítica de la quimosina, la composición lipídica, así como el perfil lipídico del producto, ácidos grasos libres totales y análisis sensorial. Los resultados indicaron una mayor lipólisis en los quesos elaborados con quimosina de origen microbiano, los cuales se asociaron con una mayor actividad lipolítica y una mayor percepción de sabores ácidos, rancios y jabonosos. No obstante, los panelistas prefirieron el queso preparado con quimosina recombinante, con menor lipólisis y actividad lipolítica. Independientemente del tipo de precipitante proteico que se pueda utilizar en la elaboración de quesos semi-madurados y madurados, el queso Paipa presenta un alto contenido de ácidos grasos saturados y omega 3, 6 y 9; lo que da cuenta de las características organolépticas y nutricionales, que podrían impactar favorablemente su actividad comercial.

Digestibility, rumen kinetics, and blood metabolites in lambs fed Samanea saman and Cordia dentata

ABSTRACT Colombian sheep production is carried out in extensive pastures with a low percentage of protein and high fiber levels that lead to low weight gains. The aim of this study was to evaluate intake, digestibility, rumen kinetics, and blood metabolites in hair lambs fed Samanea saman and Cordia dentata. Twelve hair lambs were distributed in an experimental 4x4 Latin square design, with four treatments and four experimental periods. Treatments were T1:100 % Dichanthium spp hay, T2: 80 % Dichanthium spp hay, 20 % S. saman, T3: 80 % Dichanthium spp hay, 20 % C. dentata, T4: 80 % Dichanthium spp hay, 10 % S. saman, and 10 % C. dentata. The highest nutrients intakes were obtained with diets containing tree foliage compared with the T1 diet (p<0,05). In vivo and In vitro digestibility of DM, OM and, NDF of tree leaves diets showed higher values than the T1 diet (p<0,05). Digestible and metabolizable energy were similar between tree leaves diets (p<0,05). Blood urea nitrogen values were superior for animals fed the T2 diet (p<0,05). Degradability values at 96 hours were higher for the T2 diet (p<0,05). Potential degradability was superior for the T3 diet. The results of this study demonstrate that S. saman and C. dentata leaves improve nutrients intake and digestibility. Therefore, they can be an alternative for sheep in the tropical dry forest.

RESUMEN La producción ovina colombiana se realiza en pastos extensivos con bajo porcentaje de proteína y altos niveles de fibra que conducen a bajas ganancias de peso. El objetivo de esta investigación fue evaluar el consumo, digestibilidad, cinética ruminal y metabolitos sanguíneos en corderos de pelo alimentados con Samanea saman y Cordia dentata. Se distribuyeron doce corderos de pelo en un diseño experimental cuadrado latino 4x4, con cuatro tratamientos y cuatro períodos experimentales. Los tratamientos fueron T1: 100 % Dichanthium spp, T2: 80 % Dichanthium spp, 20 % de S. saman, T3: 80 % de Dichanthium spp, 20 % de C. dentata, T4: 80 % de Dichanthium spp, 10 % de S. saman y 10 % C. dentata. Las mayores ingestas de nutrientes se obtuvieron con dietas que contenían follaje arbóreo (p<0,05). La digestibilidad in vivo e in vitro de MS, MO y FDN de las dietas con follaje arbóreo mostro valores más altos que la dieta T1 (p<0,05). La energía digestible y metabolizable fue similar entre las dietas con follaje arbóreo (p<0,05). Los valores de nitrógeno ureico en sangre fueron superiores para los animales alimentados con dieta T2 (p<0,05). Los valores de degradabilidad a las 96 horas fueron mayores para la dieta T2 (p<0,05). La degradabilidad potencial fue superior para la dieta T3. Los resultados de este estudio demuestran que el follaje de S. saman y C. dentata mejoran el consumo y la digestibilidad.

Effect of coca leaf fertilizer on Pisum sativum L. in Cauca, Colombia

RESUMEN La arveja, alverja o guisante es un cultivo que tiene un nivel proteico que oscila entre 20 y 24 %, lo cual lo convierte en un alimento importante para la seguridad alimentaria. Dado el alto contenido de fósforo y proteína es exigente en fertilización, pero altamente cultivado en varios municipios del departamento del Cauca, la investigación tuvo por objeto evaluar el efecto del abono orgánico a base de hoja de coca en la producción de Pisum sativum L. en dos municipios del departamento, mediante fertilización foliar y edáfica, para comparar con la fertilización convencional. Se empleó un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones y seis tratamientos (Testigo; CocALOFA I al 4 %; CocALOFA I al 8 %; CocALOFA II al 4 %: CocALOFA II al 8 %; CocALOFA II al 8 %) y como variables de respuesta se tuvieron los componentes de rendimiento. Se detectaron diferencias estadísticamente significativas para altura de la planta, producción en grano verde y rendimiento en Popayán, mientras en Timbío se presentaron diferencias estadísticas en altura de la planta, granos por vaina, peso de cien granos, producción en grano verde y rendimiento. El tratamiento con mejores resultados fue CocALOFA I al 4 % alcanzando alturas entre 1,57 y 1,55 m, peso de cien granos de 65 g, producción por planta de 108,3 y 100,59 g y rendimientos de 3009,28 y 2794,17 kg/ha. El rendimiento con el abono líquido orgánico mineralizado a base de hoja de coca al 4 % superó en un 34 y 28 % al biofertilizante comercial en los dos centros experimentales.

ABSTRACT The pea, pea or pea is a crop that has a protein level that ranges between 20 and 24 %, which makes it an important food for food security. Given the high content of phosphorus and protein, it is demanding in fertilization, but highly cultivated in several municipalities of the department of Cauca, the research aimed to evaluate the effect of organic fertilizer based on coca leaf in the production of Pisum sativum L. in two municipalities of the department, through foliar and edaphic fertilization, to compare with conventional fertilization. A randomized complete block design was used with three repetitions and six treatments (Control; 4 % CocALOFA I; 8 % CocALOFA I; 4 % CocALOFA II: 8 % CocALOFA II; 8 % CocALOFA II) and as response variables were the performance components. Statistically significant differences were detected for plant height, green bean production and yield in Popayán, while in Timbío there were statistical differences in plant height, grains per pod, weight of one hundred grains, green bean production and yield. The treatment with the best results was 4 % CocALOFA I reaching heights between 1,57 and 1,55 m, weight of one hundred grains of 65 g, production per plant of 108,3 and 100,59 g and yields of 3009,28 and 2794,17 kg/ha. The yield with the mineralized organic liquid fertilizer based on 4 % coca leaf was 34 and 28 % higher than the commercial biofertilizer in the two experimental centers.

Obtention of nanoemulsions of Curcuma longa l. and its application in aqueous beverage

RESUMEN La curcumina contrarresta diversas patologías como el cáncer o enfermedades neuro-degenerativas. Sin embargo, su solubilidad es baja en soluciones acuosas limitando su aplicabilidad. Esta investigación elaboró una nanoemulsión estable de aceite en agua (O/W) a base de oleorresina deCúrcuma longa(ORC) para ser aplicada a bebida acuosa como una posible alternativa al uso de colorantes artificiales como la tartrazina. Se formularon y prepararon dos tipos de nanoemulsión: Oleorresina (EORC) y curcumina comercial 75 % (ECC). Estas se caracterizaron mediante el porcentaje de retención de curcumina (CR), contenido de fenoles totales (TPC); estabilidad física y tamaño de partícula (TP) por microscopía electrónica de transmisión (TEM). Se obtuvieron nanoemulsiones estables con TP de 10,201 nm y 13,847 para EORC y ECC respectivamente. EL CR hallado fue de 67,13 % (EORC) y 81,991 % (ECC); y, el contenido de fenoles para EORC fue de 35,466 y 36,128 mg EAGL/L para ECC. Igualmente, se obtuvieron bebidas acuosas a base de EORC con un CR de 80, 014 %. La bebida con EORC presentó mayor turbidez en comparación a la ECC y la tartrazina (control). Se obtuvieron nanoemulsiones y bebidas estables con aspectos diferenciables como color, turbidez, tamaño de partícula, separación de fases/tiempo. La EORC presentó mayor CR, por lo tanto, puede ser una alternativa potencial como colorante y antioxidante en bebidas acuosas.

ABSTRACT Curcumin counteracts over different pathologies like cancer or neurodegenerative diseases. However, its solubility is low in aqueous solutions therefore limiting its applicability. This study worked on obtaining an oil-in-water (O/W) stable oleoresin-based emulsion of Curcuma longa (ORC) to be applied into an aqueous beverage as an alternative to artificial colorants such as tartrazine. Two types of nanoemulsion were formulated and prepared: Oleoresin (EORC), and commercial curcumin 75 % (ECC). They were differentiated by percentage curcumin retention (CR), total phenol content (TPC); physical stability, and particle size (TP) under a Transmission Electron Microscopy (TEM). Two stable nanoemulsions were obtained with a TP of 10,201nm (EORC), and 13,847 nm for ECC. CR observed for EORC was 67,136 % and 8,991 % for ECC. Total Phenol content of 35,466 and 36,128 mg EAG/L respectively. Same way, aqueous beverages with EORC were processed and showed a CR of 80,014 %. EORC beverage presented higher turbidity compared to ECC and tartrazine (as control). Emulsions and beverages revealed settle aspects like color, turbidity; particles size or phase/time division. EORC exhibited greater CR which could be a possible alternative as colorant and antioxidant in aqueous beverages

Propolis from Nariño: Physicochemical properties and biological activity of Propolis

RESUMEN El propóleo, es un producto natural de consistencia resinosa y cauchosa elaborado por las abejas a partir de exudaciones de plantas. En este trabajo se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas, atributos sensoriales y actividad biológica de extractos etanólicos de propóleo de tres diferentes zonas biogeográficas del departamento de Nariño. Muestras de propóleo crudo beneficiados de cada región fueron comparadas, y sus extractos alcohólicos fueron evaluados a través de métodos de separación y técnicas de espectroscopía. La actividad biológica fue evaluada usando cepas bacterianas de Staphylococcus aureus y Escherichia coli. Los análisis cromatográficos revelaron la presencia de metabolitos secundarios con actividad biológica frente a las bacterias estudiadas. Los espectros de infrarrojo y los cromatogramas, exhibieron diferencias entre las muestras, identificados como tipo -O y -B. La fracción fenólica, presentó diferencias significativas para flavonas y flavonoles. Los índices de oxidación fueron inferiores a 5 segundos. En relación a los extractos etanólicos evaluados, éstos mostraron una mayor sensibilidad sobre S. aureus en la técnica de Kirby-Bauer. La investigación realizada aporta al estudio y caracterización de propóleos de esta zona colombiana, ampliando el conocimiento sobre productos de origen natural.

ABSTRACT Propolis is natural product processed by honey bees from plant exudations with a resinous and rubber-like consistency. This work examines the physicochemical properties, sensory attributes, and biological activity of propolis ethanol extracts from three different biogeographic zones in department of Nariño, Colombia. Samples of raw propolis obtained from each area were compared, and their alcoholic extracts studied through separation methods and spectroscopic techniques. Biological activity was evaluated using Staphylococcus aureus and Escherichia coli strains. Chromatographic analysis revealed the presence of secondary metabolites with potential biological activity. Infrared spectrum and chromatograms displayed differences between group samples, identified as type -O and -B. Phenolic fraction exhibited significant variations on flavones and flavanols. Oxidation rates were lower than 5 seconds. Evaluated ethanolic extracts exposed greater sensitivity to S. aureus under the Kirby-Bauer technique. Present research contributes towards expanding knowledge about natural-origin products like propolis on such Colombian regions.

Obtaining “Snacks” of pineapple (Ananas Comosus) by the combined techniques of Refractance Window and Hot Air Frying”

RESUMEN Las técnicas de secado de Ventana de Refractancia (VR) y Fritura con Aire Caliente (AF), permiten obtener snacks de frutas de alta calidad nutricional y fisicoquímica. El propósito de este trabajo fue evaluar las técnicas de secado de WR-AF para obtener “snacks” de piña deshidratada. Se emplearon trozos de piña de la variedad MD2 con geometría triangular (40 mm de lado y 4 mm de espesor). En el secado por WR se emplearon tres temperaturas (70, 80 y 90 °C). Para cada temperatura se modeló la cinética de secado mediante cuatro modelos matemáticos (Newton, Page; Wang & Singh, y Midilli). Se determinó: color, en términos de Luminosidad (L*) y cambio total de color (ΔΕ), actividad de agua (aw), coeficientes de difusión y energía de activación. Para las muestras secadas en la combinación de las técnicas VR-AF, se determinaron las curvas de secado, L*, ΔΕ, aw y vitamina C. En total se realizaron 4 tratamientos en el secado con AF a 100 °C; tres de las cuales fueron muestras tratadas (MT) previamente por WR, y el otro fue muestra no tratada (MNT). Los resultados mostraron que, a mayor temperatura de secado por WR mayor fue el coeficiente de difusión y menor fue el tiempo de secado. Para un contenido de humedad de 9 % (d.b), los tratamientos a 90, 80 y 70 °C requirieron 90, 110 y 130 min de secado, respectivamente. El modelo de Midilli fue el que mejor ajustó las cinéticas de secado. Se observó que las técnicas de VR-AF permitieron obtener menor tiempo de secado, mayor retención de vitamina C y de color respecto a las MNT. Estos resultados indican que la técnica WR-AF es una alternativa viable para producir “snacks” de piña en tiempos mas cortos y con mayor conservación de las características de calidad.

ABSTRACT Refractance Window (WR) and Hot Air-Frying (HAF) dried techniques, allows to obtain high nutritional and physicochemical quality fruit snacks. The aim of this work consisted on evaluating WR-AF dry techniques to obtain dehydrated pineapple snacks. MD2 variety pineapple pieces were cut into triangular shapes with 40 mm by side and 4 mm in thickness. For WR drying, three temperatures were set (70, 80 and 90 °C). For each one, a dry-out kinetics model was applied adopting 4 math models (Newton, Page; Wang & Singh, and Midilli). Also, color as in Luminosity (L*), total color changes(ΔΕ ) water activity (aw), diffusion coefficient, and activation energy were determined. On dried samples under WR-HAF mixed method, drying curves were determined, as well as, L*, ΔΕ, aw and vitamin C. In total, four treatments were evaluated in the AF process at 100 °C; three of which were treated samples (TS) under WR, and one sample left untreated (UNTS). Results showed that the higher the drying temperature under WR, the greater the diffusion coefficient and lower the drying time. To reach 9 % (d.b) of humidity, treatments at 90, 80 and 70 °C required 90, 110 and 130 min, respectively. Midilli model adjusted better to drying kinetics. WR-HAF techniques allowed less drying time, higher vitamin C, and color retention compared to UNTS. Results demonstrated that combined WR-HAF is a feasible alternative to obtain pineapple snacks in shorter time while preserving high quality characteristics.

Lipase of Pachira speciosa seeds immobilized in chitosan beads: a recyclable bio-catalytic system

RESUMEN Las lipasas vegetales son biocatalizadores altamente versátiles debido a su quimioselectividad, enantioselectividad y regioselectividad. El propósito fue obtener un biocatalizador reusable a partir de lipasas de semillas de Pachira speciosa, aplicable a la bioconversión de lípidos. Se obtuvo una lipasa parcialmente purificada de extractos de semillas de P. speciosa, mediante cromatografía de filtración en gel en Sephadex G-100; la actividad específica lipasa (AL e ) se determinó mediante titulación de ácidos grasos libres. Se aplicó un diseño de superficie de repuesta Box-Behnken para establecer las condiciones que maximizan la inmovilización de la lipasa a tres soportes: esferas de quitosano (Q), esferas de alginato de calcio cubiertas con quitosano (Alg-Q) y esferas magnéticas de quitosano-Fe(OH)3 (Q-Fe). La mayor AL e de la enzima libre fue 8,23±0,23 nKat/mg de proteína, a 40 °C y pH 9. El porcentaje de inmovilización y la AL e (nKat/mg de esferas) de cada biocatalízador fue: Q = 90,6 % y 3,74±0,3 nKat/mg; Alg-Q = 88,5 % y 3,62±0,1 nKat/mg; EQ-Fe = 76,4 % y 2,88±0,1 nKat/mg. El biocatalizador más estable fue la lipasa inmovilizada en quitosano, con 85 % de rentención de la AL e hasta el tercer ciclo catalítico. Estudios futuros estarán enfocados a establecer los parámetros cinéticos del biocatalizador.

ABSTRACT Plant lipases are highly versatile biocatalysts due to their chemo-selectivity, enantio-selectivity, and region-selectivity. The purpose was to obtain a recyclable biocatalyst from Pachira speciosa seed lipases, applicable to lipid bioconversion. A partially purified lipase was obtained from P. speciosa seed extracts, by gel filtration chromatography on Sephadex G-100; the specific lipase activity (LAS) was determined by free fatty acid titration. A Box-Behnken response surface design was applied to establish conditions that maximize lipase immobilization to three supports: chitosan beads (Ch), calcium alginate beads coated with chitosan (Alg-Ch), and chitosan-Fe(OH)3 magnetic beads (Ch-Fe). The highest LAS of the free enzyme was 8,23 ± 0,23 nKat/mg of protein at 40 °C and pH 9. The immobilization percentage and LAs (nKat/mg of beads) of each biocatalyst was EQ = 90,6 % and 3,74 ± 0,3 nKat/mg; Alg-Q = 88,5 % and 3,62 ± 0,1 nKat/mg; EQ-Fe = 76,4 % and 2,88 ± 0,1 nKat/mg. The most stable biocatalyst was the lipase immobilized in Ch, with 85 % retention of LAS until the third catalytic cycle. Future studies will be focused on establishing the kinetic parameters of the biocatalyst.

Molecular identification of filamental fungi and its biotechnological potential

RESUMEN Los hongos filamentosos son organismos frecuentemente utilizados en el desarrollo de alternativas para resolver desafíos en diferentes sectores productivos. Igualmente, representan una oportunidad competitiva de valor económico en sectores como el agrícola, alimenticio y farmacéutico como también en el industrial y de biocombustibles. Dando continuidad a investigaciones previas de la Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS), se analizaron 25 muestras del banco de cepas para caracterización molecular e identificación taxonómica. Se obtuvo ADN de cada cepa con la técnica fenol-cloroformo. Mediante las técnicas de PCR y de iniciadores de espaciadores internos de transcrito (ETS) primer 4 y 5, se obtuvieron los amplicones que fueron secuenciados. Se identificaron cepas de los ordenes Hypocreales, Eurotiales, Pleosporales y Saccharomycetales con ejemplares de géneros como el Aspergillus, Curvularia; Purpureocillium, Penicillium y Trichoderma entre otros. Los hallazgos se exhiben en el cladograma evidenciando la proximidad filogenética como también relacionando los potenciales biotecnológicos para el desarrollo de bio insumos, productos farmacéuticos y biocatalizadores. Gracias al estudio y revisión en bases de datos se logró avanzar en la descripción de las capacidades biológicas de estos hongos hacia el desarrollo de productos o servicios con base biotecnológica y enfoque de investigación en fitopatología.

ABSTRACT Filamentous fungi are organisms frequently used to develop alternatives to solve challenges in different productive representing a competitive opportunity with economic value in the agriculture, food and pharmaceutical, as well as industrial and biofuels sector Continuing previous research at Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS), 25 samples from the strain bank were used for molecular characterization and taxonomic identification. DNA from each strain was obtained under the phenol-chloroform procedure, then, using PCR technique and internal transcript spacer (ITS) primer 4 and 5, amplicons were acquired to be sequenced. Results showed taxonomy categorizations in 4 orders Hypocreales, Eurotiales, Pleosporales y Saccharomycetales with specimens from genus like Aspergillus, Curvularia; Purpureocillium, Penicillium y Trichoderma among others. Findings were laid into a cladogram to display their phylogenetic proximity, and connecting their biotechnological potential towards developing bio-materials, pharmaceutical products and bio-catalysts. Thanks to present study and data base review, it was possible to advance into describing the biological capabilities of these fungi towards developing biotechnological products and services with an approach in phytopathology research.

Physicochemical and microbiological evaluation of freshly cut ahuyama (Cucurbita moschata) preserved under coating and polyethylene

RESUMEN La ahuyama (Cucurbita moschata) se caracteriza por su valor nutritivo, especialmente por su contenido de vitamina A, carbohidratos, fósforo y minerales. También, por poseer 45 % de carotenoides totales, 66 % de β-caroteno, 33 % de α- caroteno y 44 % de luteína. Su elevado porcentaje de agua cercano al 90 % es propicio para el crecimiento bacteriano y/o fúngico disminuyendo su vida útil. Este estudio evaluó, cada tres días durante un total de 12, con tres repeticiones y tres réplicas, las características fisicoquímicas (peso, color, firmeza, tasa de respiración); microscópicas (MOAR y MET), bromatológicas y microbiológicas, de ahuyama variedad bolo verde troceada en fresco. 4 tratamientos: SN (muestra testigo); CV con vinipel; CR con recubrimiento de almidón de yuca y aceite esencial de tomillo al 1 %; y CB con sistema binario (recubrimiento de fuente natural y vinipel) a una temperatura de 19 °C y humedad media de 77,75 %. Los tratamientos con película de vinilo arrojaron menor pérdida de peso y firmeza, menor tasa de respiración y mayor estabilidad en el color, en tanto que las muestras testigo y recubiertas, arrojaron mayor contenido de azúcares y humedad, pero menor cantidad de proteína y cenizas. Adicionalmente, las muestras con vinipel, con y sin recubrimiento, registraron un menor crecimiento fúngico. La ahuyama troceada en fresco puede conservarse de forma adecuada mediante el uso de películas de polietileno de baja densidad (vinipel), que permiten retrasar de manera efectiva los procesos de pérdida de calidad inducidos por las operaciones de corte y manipulación.

ABSTRACT Ahuyama (Cucurbita moschata) is recognized by its nutritional value, as it is composed of vitamin A, carbohydrates, phosphorus and minerals. Also, for its content of 45 % of total carotenoids; 66 % of β-carotene; 33 % of α-carotene, and 44 % of lutein. However, its high amount of water, about 90%, is conducive to bacterial and/or fungal growth reducing its useful life. Present study evaluated every three days, over a total of 12, three repetitions and three replications of freshly cut green bolus squash variety. Physicochemical attributes like weight, color, firmness, and respiration rate were observed, as well as those microscopic (MOAR and MET); bromatological, and microbiological characteristics to 4 different treatments as follow: SN (control sample); CV (Vinyl wrap); CR (coated with cassava starch and 1 % thyme essential oil); and CB: (binary system with natural source coating and Vinyl wrap) under environmental conditions of 19 °C temperature and 77,75 % average humidity. Vinyl wrap treatment exhibited lower weight, firmness loss, fewer respiration rate loss, and had better color stability. Control and coated samples showed higher sugar and moisture content but lower ash and protein. Additionally, samples with coated and uncoated stretch film registered minor fungal growth. Fresh cut squash could be properly preserved through the use of low-density polyethylene films (vinyl wrap), allowing to effectively delay the course of quality loss because of handling operations.

KEYWORDS: Thyme essential oil; Cassava starch; Polyethylene; Natural coating; Vinyl wrap; Ahuyama; Physicochemical evaluation; Electronic microscopy; Fungal growth.

Hen’s egg and it’s industrial process: a review

RESUMEN El huevo es un alimento con una gran cantidad de nutrientes para ser utilizados por nuestro organismo. El objetivo de la revisión es suministrar información general sobre el huevo de gallina y su relación con la salud; además, revisar el estado de los tratamientos térmicos y tecnologías emergentes aplicadas con el fin de generar valor en productos del sector avícola. La revisión se realizó sobre bases de datos de revistas científicas adscritas a Science Direct, Scopus, Scielo y Redalyc, durante un periodo comprendido entre 2013 y 2020. Dado que el huevo se considera un alimento de alto riesgo para la salud y un producto con una variedad de propiedades funcionales, en los últimos años, se ha identificado una tendencia en aplicar tratamientos térmicos que permitan obtener un producto seguro microbiológicamente para los consumidores y con el menor efecto en dichas propiedades para ser utilizado por la industria. En general, el huevo es una materia prima fácilmente procesable a través de diferentes tecnologías, que permiten obtener productos líquidos o sólidos para ser utilizados en nuevos productos procesados. El uso de estas tecnologías permite reducir los costos operativos y mejorar la calidad del producto.

ABSTRACT The egg is a food with great amount of nutrients to be used by our body. Present review provides general information about chicken egg and its relation to health. In addition, it also compiled information regarding the status and conditions of heat treatments as well as emerging technologies applied giving value to products from the poultry sector. The review was carried out with databases dated between 2013 and 2020; from scientific journals affiliated to Science Direct, Scopus; Scielo, and Redalyc. The egg is a product with a variety of functional properties, but also considered as a high-risk food for health. In recent years, a trend that applies thermal treatments to obtain a microbiologically safe product for consumers, aims to have the least effect on its natural properties when handled by industry. In general, the egg is a raw material easily processed through different methods, allowing the obtention of liquid or solid products, to be used into new ones. Such technologies contribute to reduce operational costs as well as improving quality.