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RHEOLOGY: A FEASIBLE TOOL TO ASSES THE VISCOELASTIC BEHAVIOR OF NATURAL INGREDIENTS

DOUBLE EMULSION AND COMPLEX COACERVATION IN STEVIA ENCAPSULATION

ABSTRACT Background: Stevia leaves a residual flavor at moment of being consumed, and its sweet taste remains little time, whereby, encapsulation is an option to mitigate these problems. Objective: Evaluate the double emulsion system followed by complex coacervation in stevia encapsulation. Methods: The effect of the concentration of the sweetener was determined (3.5; 5; 7.5 and 10% p/p) as well as the concentration of the wall material (2.5 and 5% p/p), on the morphology, capsules size, and encapsulation capacity. The double emulsion was prepared, the coacervate was formed, and then capsules were lyophilized. The morphology and capsule size were measured before and after lyophilization by optical microscopy. From Fourier´s infrared transformed spectrometry, encapsulation capacity was analyzed. Water activity and solubility were measured in lyophilized capsules. Results: Micro and nanocapsules (minimum size of 19.39 ± 0.74μm and 62.33 ± 6.65μm maximum) were obtained. Micrographs showed that the encapsulation technique used, allows obtaining dispersed stevia capsules and those of round and homogeneous morphology. The encapsulation capacity was 84.37 ± 4.04%. The minimum value of water activity was 0.49 ± 0.01 and 17.65 ± 0.91% of solubility. Conclusions: An increased in encapsulation capacity was obtained when the highest concentration of the wall material was used. The capsule diameter increased as the sweetener concentrations increased. The formulation to 5% (p/p) of stevia and 5% (p/p) in wall material was associated with better controlled release of the sweetener, which allows establishing subsequent applications in which the sweet taste is prolonged and the stevia bitter taste concealed.

RESUMEN Antecedentes: La estevia deja sabor residual al ser consumida, y su sabor dulce permanece poco tiempo, por lo cual, la encapsulación es una opción para mitigar estos problemas. Objetivo: Se evaluó el sistema doble emulsión seguido por coacervación compleja en la encapsulación de estevia. Métodos: Se determinó el efecto de la concentración del edulcorante (3.5; 5; 7.5 y 10% p/p) y de la concentración del material de pared (2.5 y 5% p/p), en la morfología, tamaño de cápsulas, y capacidad de encapsulación. Se elaboró la doble emulsión, se formó el coacervado, y posteriormente, las cápsulas se liofilizaron. La morfología y el tamaño de las cápsulas, se midieron antes y después de la liofilización mediante microscopia óptica. A partir de espectrometría infrarroja de transformada de Fourier se analizó capacidad de encapsulación. En las cápsulas liofilizadas se midió actividad de agua y solubilidad. Resultados: Se obtuvieron micro y nanocápsulas (tamaño mínimo de 19.39±0.74µm y máximo 62.33±6.65µm). Las micrografías indica-ron que la técnica de encapsulación usada, permite obtener cápsulas de estevia dispersas y de morfología redonda y homogénea. La capacidad de encapsulación fue 84.37±4.04%. El valor mínimo de actividad de agua fue 0.49±0.01, y solubilidad de 17.65±0.91%. Conclusiones: Se obtuvo incremento en la capacidad de encapsulación cuando se utilizó la mayor concentración del material de pared. El diámetro de las cápsulas aumentó a medida que se incrementaron las concentraciones del edulcorante. Se concluyó que la formulación a 5% (p/p) de edulcorante y de 5% (p/p) en material de pared fue el tratamiento que mejor se asocia a una liberación controlada de estevia, lo cual permite establecer posteriores aplicaciones en las que se prolongue el sabor dulce y enmascare el sabor amargo de la estevia.

APPLICATION OF IMPEDANCE SPECTROSCOPY FOR THE CHARACTERIZATION OF HAMS DURING POST-SALTING

ABSTRACT Background: The smart control for food and feed technologies consist in the development of new methods that facilitate the control of productive processes guaranteeing the quality and safety of agrofood products. The importance given to this research line is a clear indicator of the interest of all of the agents implicated in promoting the introduction of innovative technologies. The goal is to implement new, fast, economical, analytical techniques, which constitute a real alternative to traditional control procedures. Objective: The aim of this study was to evaluate the use of an electronic sensor based on the impedance spectroscopy technique for the characterization of hams during the post-salting step (8, 10, 12 and 14 weeks). Materials and methods: 60 hams from three different categories (fat, semi-fat and lean), were tray salted under the conditions of a company (x NaCl = 0.11 g/g dry matter). For each time, samples were first evaluated with the electronic method (non-destructive analysis) and then analytical determinations of: mass variation, moisture content, fat content, salt content and water activity were performed on each ham in different zones. The electric data were evaluated using Principal Component Analysis (PCA) and regression with Partial Least Squares (PLS) through the analytical data. Results: The PCA analysis discriminated between the different evaluated zones. At eighth week 79.06% of the variance was explained and at tenth week, the 82.53%. No relation was observed for the different ham categories. The correlation between the impedance signal and the analytical determinations showed the best cross validation coefficient (R2CV) values for moisture content (0.75) and water activity (0.73). Conclusions: The impedance spectroscopy technique generated different signals between the zones of analysis during the first two post-salting times, eight and ten weeks, in which physicochemical differences were also observed as a consequence of the variation in the salt concentration between zones.

RESUMEN Antecedentes: El control inteligente de los alimentos y las tecnologías alimentarias, consiste en el desarrollo de nuevos métodos que facilitan el control de los procesos productivos y garantizan la calidad y seguridad de los productos agroalimentarios. La relevancia concedida a esta línea de investigación es un claro indicador del interés de todos los agentes implicados en impulsar la introducción de tecnologías innovadoras. La meta es implementar nuevas técnicas analíticas rápidas y económicas, que constituyan una alternativa real a los procedimientos tradicionales de control. Objetivo: Evaluar el uso de un sensor electrónico basado en la técnica de la espectroscopia de impedancia para la caracterización de jamones durante el post-salado (8, 10, 12 y 14 semanas). Materiales y métodos: 60 jamones de tres categorías diferentes (grasa, semigrasa y magra) fueron salados en bandeja bajo las condiciones de una empresa (xNaCl = 0.11 g/g base seca). A cada tiempo establecido, las muestras seleccionadas se evaluaron utilizando el método electrónico (análisis no destructivo) y se realizaron determinaciones analíticas de: variación de masa, contenido de humedad, contenido de grasa, contenido de sal y actividad de agua, en diferentes zonas de la muestra. La información electrónica se analizó mediante análisis de componentes principales (PCA) y correlaciones (PLS) entre la señal de impedancia y las determinaciones analíticas. Resultados: El análisis de PCA discriminó entre las diferentes zonas de análisis evaluadas. A la octava semana se explicó un 79.06% de la varianza de las muestras y a la décima, un 82.53%. No hubo relación entre las diferentes categorías de jamones. La correlación estadística de la señal de impedancia con las determinaciones analíticas mostró los mejores valores de coeficiente de validación cruzada (R2CV) para el contenido de humedad (0.75) y la actividad de agua (0.73). Conclusiones: La técnica de espectroscopia de impedancia generó señales diferentes entre las zonas de análisis durante los dos primeros tiempos de post-salado, ocho y diez semanas, en los que también se observaron diferencias fisicoquímicas como consecuencia de la variación en la concentración salina entre zonas.

Passiflora quadrangularis L. PREVENTS EXPERIMENTAL HYPERTENSION AND VASCULAR REMODELLING IN RATS EXPOSED TO NITRIC OXIDE DEFICIT

ABSTRACT Background: Passiflora quadrangularis L. is among the species used in Colombian folk medicine for hypertension, but until now it has not been studied in experimental models. Objectives : To assess the capacity of P. quadrangularis L. EtOH extract to prevent the hypertension and vascular remodelling induced by nitric oxide (NO) deficit in Wistar rats. Methods: The nitric oxide (NO) synthase inhibitor L-NAME (10 mg/kg, i.p (intraperitoneal), every 48h) was administered for seven weeks to the following groups of rats: P. quadrangularis L.75, 150 and 300 mg/kg/d, p.o. (oral route); enalapril as reference agent, 10 mg/kg/d, p.o. and vehicle as control (mixture of propylene glycol 10%, glycerine 10% and polysorbate 2%). Arterial blood pressure (BP) and heart rate (HR) were measured twice a week. After sacrifice, the aortic rings were isolated, contraction was triggered with phenylephrine (PE 10-6 M) and then the relaxant response achieved with cumulative concentrations of acetylcholine (ACh, 10-10 - 10-5 M) or sodium nitroprusside (SNP, 10-10 - 10-5 M) was assessed. Histopathologic measures of thickness/lumen ratio from both the left ventricle and aorta walls, as well as phytochemical screening, were also performed. Results: As for enalapril, all doses of P. quadrangularis L. prevented the hypertension induced by L-NAME (122±1.2 versus 155±1.3 mmHg at seventh week). P. quadrangularis L. significantly increased the relaxant effect induced by ACh in isolated aorta and decreased the thickness/lumen ratio of aorta wall specimens. Conclusions: P. quadrangularis L. prevents experimental hypertension induced in rats with nitric oxide deficits improving the endothelium vasodilatation response and protecting against vascular remodelling.

RESUMEN Antecedentes: Passiflora quadrangularis L. es una de las especies utilizadas en medicina tradicional en Colombia para la hipertensión pero hasta el momento no se ha evaluado en modelos experimentales. Objetivos: Evaluar la capacidad del extracto etanólico de P. quadrangularis L. para prevenir la hipertensión y el remodelado vascular inducidos por déficit de óxido nítrico (NO) en ratas Wistar. Métodos: El inhibidor de la óxido nítrico (NO) sintasa L-NAME (10 mg/kg, i.p, cada 48 h) se administró durante siete semanas a los siguientes grupos de tratamiento: P. quadrangularis L. 75, 150 y 300 mg/kg/d, p.o; Enalapril como agente de referencia, 10 mg/kg/d, p.o., y vehículo como control (mezcla de propilenglicol 10%, glicerina 10% y polisorbato 2%). Se midió la presión arterial (BP) y la frecuencia cardiaca (HR) dos veces por semana. Después del sacrificio, se aislaron los anillos aórticos, se desencadenó la contracción con fenilefrina (PE 10-6 M) y la respuesta relajante con concentraciones acumulativas de acetilcolina (ACh, 10-10 - 10 -5 M) o nitroprusiato de sodio (SNP, 10-10 - 10 -5 M). También se realizaron estudios histopatológicos de la relación entre el espesor y el lumen tanto en el ventrículo izquierdo como en las paredes de la aorta, así como un cribado fitoquímico. Resultados: Enalapril y todas las dosis de P. quadrangularis L. evitaron la hipertensión inducida por L-NAME (122 ± 1,2 frente a 155 ± 1,3 mm Hg a la séptima semana). P. quadrangularis L. aumentó significativamente el efecto relajante inducido por ACh en la aorta aislada y disminuyó la relación entre el espesor y la luz de los especímenes en la pared de la aorta. Conclusiones: P. quadrangularis L. previene la hipertensión experimental inducida por déficit de óxido nítrico en ratas, mejorando la respuesta del endotelio y protegiendo frente al remodelado vascular.

FUNCTIONAL RESTRUCTURED MEAT: APPLICATIONS OF INGREDIENTS DERIVED FROM PLANTS

ABSTRACT Background: Meat is an important source of nutrients. However, in recent years their consumption is associated with chronic-degenerative diseases giving it the perception of “unhealthy food” Given that meat is an affordable source of quality protein; its improvement entails a huge challenge for the industry and science. Methods: The search and structured review of the literature in the last ten years in the scientific databases of articles related to the elaboration of restructured meat products with functional ingredients derived from plants. Objective: This work presents a general overview, as well as the most representative studies on the elaboration of restructured meat with ingredients from plants considered functional. Conclusions: The present review is intended to emphasize the use of plant natural ingredients in the elaboration of functional restructured meat products as an alternative for consumers allowing the inclusion of functional compounds beneficial to human health in their daily diet.

RESUMEN Antecedentes: La carne es una fuente importante de nutrientes. Sin embargo, en los últimos años su consumo se asocia a enfermedades crónico-degenerativas dando la percepción de alimento poco saludable. Dado a que es una fuente accesible de proteína de calidad, su mejoramiento implica un enorme desafío para la industria y la ciencia de la carne. Método: La revisión estructurada de diversos artículos de investigación encontrados en bases de datos científicas, durante los últimos 10 años, relacionados a la elaboración de reestructurados cárnicos con derivados de plantas considerados funcionales Objetivo: Este trabajo presenta una revisión general, de los estudios más representativos sobre la elaboración reestructurados cárnicos elaborados con derivados de plantas considerados como funcionales. Conclusión: La elaboración de productos reestructurados cárnicos funcionales con la utilización de derivados vegetales, puede considerarse una alternativa para los consumidores a fin de incluir compuestos funcionales beneficiosos para la salud humana en la dieta diaria.