Ciencia y Tecnología Agropecuaria

Optimization of marine origin edible films and incorporation of oregano extract for the evaluation of their properties

Resumen La formulación para la elaboración de películas de origen marino se obtuvo mediante un análisis multirrespuesta. El objetivo de la investigación fue evaluar las variables que influyen en la obtención de las películas comestibles con extracto de orégano, tales como: la influencia de la temperatura de proceso (Tp, X1), la concentración de glicerol (Cg, X2) y la temperatura de secado (Ts, X3) sobre las propiedades mecánicas de las películas: resistencia a la tracción (RT, Y1) y elongación al corte (eac, Y2). Como resultado, las condiciones óptimas fueron: Tp: 60,3 °C, Cg: 0,134 g de glicerol/g gelatina y Ts: 50,0 °C con 0,991 de deseabilidad. Los valores experimentales de RT fueron 8,64 ± 0,424 MPa y de EAC 198,60 ± 2,40 %. Con los parámetros óptimos hallados, se prepararon formulaciones con 4 % p/v de gelatina y cuatro concentraciones de extracto de orégano con EO de: 2,0 %, 5,0 %, 7,5 % y 10,0 % v/v. Esto causó la disminución de la rt y la solubilidad en 8,8 %, así como el incremento de eac en 50,7 % de los polifenoles extraíbles y de la actividad antioxidante. La permeabilidad al vapor de agua no varió, la permeabilidad al oxígeno disminuyó en 50 % en películas con 5 % de eo y la permeabilidad al aceite se observó en películas con 7,5 % y 10 % de eo. Estas películas podrían servir en el envasado de alimentos susceptibles a la oxidación.

Abstract The formulation for the preparation of marine origin films was obtained through a multiresponse analysis. The objective of the optimization was to evaluate the variables that influence the obtaining of edible films with oregano extract. The influence of the process temperature (Tp, X1), glycerol concentration (Cg, X2) and drying temperature (Ts, X3) on the mechanical properties of the films: tensile strength (RT, Y1) and elongation at break (EAC, Y2). The optimal conditions were: Tp: 60.3 °C, Cg: 0.134 g of glycerol/g gelatin and Ts: 50.0 °C with a desirability of 0.991. The experimental values of RT were 8.64 ± 0.424 MPa and EAC 198.60 ± 2.40%. With the optimal parameters found, formulations were prepared with 4% w/v gelatin and 4 concentrations of oregano extract, EO: 2.0; 5.0; 7.5, and 10.0% v/v. This caused a decrease in RT and solubility by 8.8%, as well as an increase in EAC by 50.7%, extractable polyphenols, and antioxidant activity. The water vapor permeability did not change, the oxygen permeability decreased by 50% in films with 5% EO and the oil permeability was observed in films with 7.5 and 10% EO. These films could serve in the packaging of foods susceptible to oxidation.

Simulation of the Inventory Process in a Postharvest of Export Roses Under a Business Process Management approach

Resumen Pocas empresas del sector floricultor colombiano hacen una gestión de sus inventarios, lo que redunda en quiebres de stock, tiempos muertos en operaciones clave de la poscosecha, incumplimientos de las órdenes deventas y daños en la flor. Por esto, se plantea como objetivo general simular el proceso de inventarios manejado en la poscosecha de rosa (Rosa sp.), con el fin de encontrar oportunidades de mejora. Este trabajo de investigación fue un estudio de caso realizado en una empresa exportadora de ramos de rosa de Cundinamarca, ya que este departamento es el que tiene el mayor volumen de producción de flores tipo exportación a nivel nacional. Para ello, se seleccionó la poscosecha de rosa por los indicadores de producción bajos. De esta manera, se planteó una investigación descriptiva y exploratoria, y se hizo una modelación del proceso de inventarios, con ayuda de los jefes y un análisis de tiempos y de probabilidad de ocurrencia de las tareas involucradas. Posteriormente, se hizo la simulación con el tiempo de ciclo de proceso de inventario en Bizagi Modeler®, llevando a cabo un total de 36réplicas. Esto dio como resultado un tiempo total de ciclo de proceso de inventarios de 9.684 minutos para la temporada de San Valentín, encontrando que el 44 % de las actividades pueden ser optimizadas. Finalmente, se concluye que, con la simulación del proceso de inventarios, se pueden encontrar actividades de no valor agregado, sirviendo de insumo en la elaboración de estrategias de mejora.

Abstract Few companies in the Colombian floriculture sector manage their inventories, causing stock breaks, causing downtime in key post-harvest operations, causing non-compliance with sales orders and damage to the flower. For this reason, the general objective is to simulate the inventory process handled in the postharvest of rose (Rosa sp.), to find opportunities for improvement. This research work was a case study carried out in an export company of rose bouquets from Cundinamarca, the province with the largest volume of exporttype flower production at the national level. The rose postharvest was selected by the indicators of low production. Because this is a descriptive and exploratory investigation, a modeling of the inventory process was carried out, with the help of the managers and an analysis of times and probability of occurrence of the tasks involved. Subsequently, the simulation was done with the inventory process cycle time in Bizagi Modeler®, making a total of 36 réplicas. This resulted in a total inventory process cycle time of 9,684 minutes for the Valentine's season, finding that 44 % of the activities can be optimized. Finally, it is concluded that, with the simulation of the inventory process, non-value- added activities can be found, serving as an input in the development of improvement strategies.

Synthesis of chitosan nano-encapsulates as a carrier system for phytosanitary products

Resumen La alicina (All) es un bioactivo con actividad antimicrobiana, antioxidante y de alta efectividad en el control de insectos y el quitosano (Qs) forma nanoencapsulados al interactuar con tripolifosfato de sodio (TPP), por lo que al pensar en la síntesis de nanoencapsulados como sistemas portadores de All con efectos fitosanitarios es de interés agroindustrial. Por lo anterior, en este estudio se sintetizaron y caracterizaron nanoencapsulados de All (NQsAll) mediante la técnica de gelificación ionotrópica. La síntesis consistió en: (i) formulación de complejos All:Qs en proporción de 0,2 g de All por 1 g Qs, partiendo de una solución de Qs (1%p/v) y un fitosanitario comercial con concentración de All = 0,6 % p/v; (ii) obtención de los sistemas NQsAll partiendo de All:Qs adicionando TPP (0,06 % p/v). Se evaluaron dos relaciones en masa de TPP:Qs (5:1 y 3:1) y por medio de FTIR-ATR se observaron las bandas correspondientes a los grupos sulfóxidos (1119 cm-1 ), la vibración de estiramiento de las aminas primarias vinculadas a All (1072 cm-1 ), se comprobó la interacción electrostática de TPP:Qs y se determinó el diámetro medio de partícula (DM) y el potencial-Z (PZ) de los sistemas. La relación TPP:Qs influye significativamente, siendo NQsAll (5:1) la que presentó una mejor estabilidad y un menor tamaño (PZ = 0,67 mV; DM = 144,6 nm). Se evaluó el porcentaje de inhibición del radical DPPH• comprobando que la nanoencapsulación preservó la capacidad antioxidante. Así, NQsAll (5:1) mostró el mejor desempeño para formular un sistema nanoportador. Estos sistemas son una buena alternativa para la conservación de All e incrementan la dispersión y la humectabilidad durante la aplicación en el cultivo.

Abstract Allicin is an active compound with antimicrobial activity, antioxidants and is highly effective against insects. Chitosan (Qs) is a polycationic biopolymer that forms nanoencapsulates by interacting with sodium tripolyphosphate (TPP). The synthesis of nanoencapsulates as Allicin carrier systems with phytosanitary effects is of interest to the agricultural field. Therefore, in this study nanoencapsulates were synthesized by Ionotropic gelation and then were characterized. The synthesis consists in: i) Formulation of All:Qs complexes that contain 0.2 g of All per 1 g Qs, using Qs (1%w/v) and a commercial phytosanitary with All concentration of 0.6% w/v. (ii) Obtaining the NQsAll systems using the ionotropic gelation technique by adding TPP (0.6 mg mL) to the All:Qs complex in two proportions NQsAll (5:1) and (3:1). FTIR-ATR spectra were obtained, observing the bands corresponding to the sulfoxide groups (1119 cm-1 ) and to the stretching vibration of the primary amines (1072 cm-1 ) linked to All. The electrostatic interaction of the amino groups of Qs with TPP was checked. The mean particle diameter (Dm) by dynamic light distribution and Z-Potential (PZ) were determined; TPP:Qs ratio significantly influenced, being NQsAll(5:1) the most stable, showing the smallest size (PZ=0,67 mV Dm=144.6±6.4 nm). The antioxidant capacity was evaluated by the percentage of inhibition of DPPH•; results indicated that nanoencapsulation preserved the antioxidant capacity of the complex. NQsAll(5:1) showed the best performance to formulate a nano-carrier for a phytosanitary compound. These nano-carrier systems can be a helpful alternative for the conservation of allicin; increase dispersion and wettability during crop application.

Increase in the melting point temperature of bio-waxes produced from palm oil hydrotreated by solvent-free crystallization

Resumen actualmente, se están produciendo ceras por hidrotratamiento de aceite de palma, sin embargo, los productos obtenidos no siempre alcanzan las condiciones de punto de fusión y dureza requeridas por la industria cosmética. Debido a esta problemática, el interés de este trabajo fue evaluar un proceso de cristalización sin solvente con el objetivo de incrementar la temperatura de fusión y los rendimientos másicos de la biocera, acercándolos a los intervalos de los valores de las propiedades fisicoquímicas que requiere el mercado. Para cumplir con este propósito, se determinó el rango operativo de la temperatura de cristalización por calorimetría diferencial de barrido (DSC) y difracción de rayos X (DRX). Una vez conocidos los puntos de cristalización, se procedió a calentar la muestra hasta los 50 °C y seguidamente se realizó un enfriamiento controlado hasta que la biocera 1 alcanzara los 40 °C para y de 30 °C para la biocera 2, y a estas temperaturas se consiguieron dos fracciones (líquida y sólida). Las fracciones sólidas presentaron un incremento en la temperatura de fusión de 47 °C a 49 °C para la biocera 1, y de 45 ºC a 47 ºC para la biocera 2. El proceso de cristalización no separó las diferentes familias de compuestos presentes en las bioceras, por lo que no se evidenciaron cambios significativos en los parámetros índice de acidez, saponificación y yodo. Además, futuras investigaciones en otras técnicas de refinación complementarias a la cristalización, como neutralización y decoloración, permitirán a la biocera de palma cumplir con los criterios de calidad internacionales para ser utilizada como ingrediente en las industrias cosmética y farmacéutica.

Abstract Currently, different waxes are being developed by hydrogenation of palm oil. However, the products obtained do not reach the melting point and hardness conditions required cosmetic industry. Therefore, this article evaluated a solvent-free crystallization process to increase the melting temperature and the mass yields of the biowax required to meet the market specifications. The operating temperature range was determined by DSC and Xray diffraction. Once the crystallization points were known, the sample was heated to 50 °C and then cooled to 40 °C for bio-wax 1 and 30 °C for bio-wax 2; at this temperature two fractions (liquid and solid) were obtained. Following this procedure, a solid fraction was obtained with an increase in the melting point from 47 °C to 49° C for bio-wax 1 and from 45 °C to 47 °C for bio-wax 2. The crystallization process does not separate the different families of compounds in the bio-wax fractions, so there are not significant changes in the acidity, saponification and iodine index parameters. Future research on other complementary refining techniques such as neutralization and bleaching, will allow bio-wax reach international quality criteria for cosmetic and pharmaceutical industries.

Evaluation of Preserving Effect of Lyopjilized Powder Honey Bee on Minced Beef

Resumen El interés por usar sustancias naturales con potencial antimicrobiano crece cada vez más, buscando lograr la conservación de alimentos por periodos más largos. La miel tiene propiedades antioxidantes y antimicrobianas comprobadas, sin embargo, dada su viscosidad y densidad, es necesario buscar alternativas para su aplicación. El objetivo de esta investigación fue obtener miel en polvo mediante liofilización y comprobar su efecto sobre las características fisicoquímicas y microbiológicas de la carne molida de ternera. La miel multifloral de romero y colza que fue utilizada se caracterizó para algunos componentes bioactivos, se mezcló con harina de trigo al 50 %, 60 % y 70 % p/p, se liofilizó y se pulverizó. La formulación al 50 % fue elegida por sus mejores características de humedad e higroscopicidad. Luego, fue aplicada a las carnes molidas al 10 % y al 20 % p/p. Las muestras se empacaron y almacenaron (4 ± 1 ºC) y durante los 0, 3, 7 y 10 días se midió pH, color y se hizo conteo de enterobacterias, aerobios mesófilos totales y psicrótrofos. Este análisis microbiológico arrojó que los tratamientos ralentizan el crecimiento de enterobacterias y aerobios mesófilos totales, siendo mayor el efecto con mayor concentración de miel. Además, la aplicación de los tratamientos afectó el color de las muestras con disminución en los valores de los parámetros: L* y a*. Se plantea que nuevos estudios podrían realizarse a partir de estos resultados para hacer seguimiento a una mayor cantidad de parámetros de calidad en carne molida.

Abstract There is a rising interest in using natural substances with the antimicrobial potential to achieve the food conservation for more long time periods. Honey has antioxidant and antimycrobial properties, however, its viscosity and density demand to find application’s alternatives. The main purpose was to obtain honey powder through lyophilization and verify its effect on minced beef’s physicochemical and microbiological characteristics. Raw rosmarinus and rape honey used was first tested to know its bioactive compounds values, then it was mixed with wheat flour (emulsifier) at 50 %, 60 % and 70 % w/w, these mixes were lyophilized and pulverized afterwards. The 50 % formulation was selected because it showed the best moisture and hygroscopic features. Subsequently, it was used within the burgers beef 10 % and 20 % w/w. The samples were packed and stored (4 ± 1 ºC), pH and color were tested on 0, 3, 7 and 10 days as well as total aerobic mesophiles, psychrotrophs and Enterobacteria. The microbiological analysis showed that the treatments delayed Enterobacteria and total aerobic mesophiles growth with high effect using more honey concentration. Treatments applied affect minced meat color with decrease values for L* and a* parameters. New studies may propose from these results and evaluate more quality parameters to minced beef.

Sensorial and Aromatic Volatile Compounds Evaluation ff Coffee (Coffea Arábica Var. Caturra Chiroso) from Three Geographical Origins of Antioquia

Resumen Ante el crecimiento de la demanda de cafés diferenciados, los productores han implementado nuevos procesos de poscosecha a modo de “receta”, sin considerar las variables internas y externas asociadas al proceso de transformación del café. El objetivo de este trabajo fue evaluar las diferencias en el perfil sensorial y de compuestos volátiles aromáticos del café de tres orígenes geográficos, procesado bajo el mismo protocolo poscosecha. Se utilizó café de la variedad caturra chiroso de cultivos ubicados en Urrao, Fredonia y el Peñol (Antioquia). El café se procesó por método húmedo, se evaluó sensorialmente y se usó cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas - HeadSpace para analizar los volátiles aromáticos del café tostado; los datos resultantes se analizaron usando pruebas de contraste y herramientas multivariadas. Esta evaluación sensorial permitió identificar mayor variación entre orígenes y menor entre lotes, donde el café del Peñol puntuó más alto y el de Fredonia más bajo. El perfil de volátiles permitió identificar 14 compuestos químicos, la mayoría asociados a los descriptores de café tostado y unos pocos diferenciadores del perfil sensorial. El perfil químico fue consistente entre los lotes de Fredonia y se observó una mayor variabilidad para Peñol y Urrao. Se destaca que la técnica instrumental puede potencialmente identificar variaciones más sutiles que la sola evaluación sensorial. Aun considerando la misma genética y el mismo proceso de poscosecha, las variables agroecológicas de cada región afectan de forma significativa la manifestación de las propiedades sensoriales y de calidad.

Abstract Faced with the growth in demand for differentiated coffees, producers have implemented new postharvest processes as a "recipe", without considering the internal and external variables involved to the coffee transformation process. The aim of this work was to evaluate the differences in the sensory profile and aromatic volatile compounds of coffee from three geographical origins processed under the same post harvest protocol; we used caturra chiroso coffee from crops located in Urrao, Fredonia and El Peñol (Antioquia). The coffee was processed by the wet method, the sensory analysis was made, and gas chromatography coupled to mass spectrometry - HeadSpace was used to analyze the volatile compounds of roasted coffee; data was analyzed using contrast tests and multivariate tools. The sensory evaluation allowed to identify greater variation between origins and less between batches. Coffee from El Peñol scored higher and Coffee from Fredonia lowest. The aromatic volatile profile allowed the identification of 14 chemical compounds, most associated with descriptors of roasted coffee and a few differentiators of the sensory profile. The chemical profile was consistent between the Fredonia batches, and greater variability was observed for El Peñol and Urrao. The instrumental technique can potentially identify more subtle variations than sensory evaluation alone. Even considering the same genetics and the same post-harvest process, agroecological variables of each region significantly affect the manifestation of the sensory properties and quality of coffee.

Compositional, structural and physicochemical properties of avocado seeds and their potential agro-industrial uses

Resumen El fruto de aguacate es uno de los productos más exitosos de la producción e industrialización agroalimentaria de México. Se puede consumir fresco o procesado en una gran variedad de productos derivados. Durante su procesamiento, se generan una gran cantidad de residuos agroindustriales como la semilla del aguacate, la cual tiene componentes valiosos y con potencial de ser utilizada en diversas industrias como ingrediente en la formulación de productos funcionales. El objetivo de esta investigación fue resumir el conocimiento actual de la composición, la estructura, las propiedades y las posibles aplicaciones industriales de las semillas de aguacate y sus principales subproductos. Además, este estudio se realizó de acuerdo con la declaración Prisma, para lo cual se hizo una búsqueda bibliográfica y sistemática de artículos de investigación de los últimos 20 años en diferentes bases de datos, tomándose en cuenta diversos criterios de inclusión y exclusión. Entre los resultados, se encontró que la obtención de almidones y compuestos bioactivos a partir de la semilla de aguacate es la categoría más estudiada, siendo Nigeria, México y Estados Unidos los países con más reportes relacionados durante 2015-2020. La conclusión es que existe un creciente interés por la revalorización de las semillas de aguacate, debido a que se considera una fuente potencial de diversos componentes como vitaminas, minerales, antioxidantes, ácidos grasos saludables, carbohidratos, entre otros, y con posibles aplicaciones industriales para el desarrollo productos funcionales con valor agregado.

Abstract The avocado fruit is one of the most successful products of agri-food production and industrialization in Mexico. It can be consumed fresh or processed in a wide variety of derived products. During its processing, a large amount of agro- industrial waste is generated, such as avocado seed, which has valuable components, with the potential to be used in various industries as an ingredient in the formulation of functional products. The objective of this research was to summarize the current knowledge of the composition, structure, properties and possible industrial applications of avocado seeds, and their main by-products. This study was carried out in accordance with the PRISMA declaration, for which a systematic bibliographic search of research articles from the last 20 years in different databases was used; taking into account various inclusion and exclusion criteria. It was found that obtaining starches and bioactive compounds from the avocado seed are the most studied categories. Being Nigeria, Mexico and the United States of America the countries with the most related reports during 2015-2020. It is concluded that there is a growing interest in the revaluation of avocado seeds, because it is considered a potential source of various components such as vitamins, minerals, antioxidants, healthy fatty acids, carbohydrates, among others, with possible industrial applications for the development of functional products with added value.

Agronomic behavior of six non-psychoactive Cannabis sp. genotypes under greenhouse in the high Andean tropics of Colombia

Resumen En el marco del Decreto 613 de 2017, que reglamenta la Ley 1787 de 2017, se da inicio en Colombia a la producción legal del cannabis para uso médico y científico. Al tratarse de un cultivo sin historial legal en el país, es necesario realizar una prueba de evaluación agronómica (PEA), mediante la cual se demuestre su estabilidad en una subregión determinada, durante un ciclo completo. Este estudio presenta los resultados de una PEA realizada en la zona andina de frío moderado (de 1800 a 2200 m s.n.m.) del oriente del departamento de Antioquia, Colombia, bajo cubierta plástica, con seis genotipos de cannabis no psicoactivo (THC < 1%) preexistentes en la fuente semillera registrada ante el ICA. La evaluación se desarrolló entre el 30 de septiembre del 2019 y el 15 de enero del 2020. Los genotipos se distribuyeron espacialmente con base en un esquema de aleatorización de bloques completos al azar, con tres réplicas por genotipo y 20 plantas por unidad experimental, sembradas a una densidad de cuatro plantas por metro cuadrado. La biomasa total fresca (tallo, hojas e inflorescencias) por metro cuadrado presentó una media general de 3525,62 g, de los cuales 775,42 g (22 %) correspondieron a las flores. Las flores presentaron un contenido promedio de 10,70 % de CBD y 0,47 % de THC. Estos materiales clasifican como no psicoactivos, acorde con la normatividad colombiana, pudiendo destinarse, por tanto, a cualquiera de las finalidades que establece la sección 5 del Decreto 613 de 2017.

Abstract Within the framework of Decree 613 of 2017, which regulates Law 1787 of 2017, the legal production of cannabis for medical and scientific use begins in Colombia. As it is a crop with no legal history in the country, it is necessary to carry out an agronomic evaluation test (AET), through which its stability in a determined subregion is demonstrated, during a complete cycle. This study presents the results of an AET carried out in the Andean zone of moderate cold (from 1800 to 2200 m asl) in the eastern department of Antioquia, Colombia, under plastic cover, with six genotypes of non-psychoactive cannabis (THC < 1%) pre-existing in the seed source registered with the ICA. The evaluation was carried out between September 30, 2019, and January 15, 2020. The genotypes were spatially distributed based on a randomized complete block design, with three replicates per genotype and 20 plants per experimental unit, planted at a density of four plants per square meter. The total fresh biomass (stem, leaves and inflorescences) per square meter presented a general average of 3525.62 g, of which 775.42 g (22 %) corresponded to the flowers. The flowers had an average content of 10.70% CBD and 0.47% THC. These materials are classified as non-psychoactive, in accordance with Colombian regulations, and can therefore be used for any of the purposes established in Section 5 of Decree 613 of 2017.

Sensory and proximal quality of canned beef tripe (Bos taurus) in yellow chili sauce (Capsicum baccatum)

Resumen Los despojos blancos provenientes del ganado vacuno son materias primas secundarias que podrían ser transformadas por la agroindustria. El rumen y el retículo son valorados en la gastronomía peruana, especialmente en la preparación de platos típicos que incorporan Capsicum baccatum como ingrediente fundamental. El objetivo de este trabajo fue evaluar las propiedades organolépticas y nutricionales en conservas de filete de mondongo de res, utilizando salsa de ají amarillo al 1% (F1), 2% (F2) y 3% (F3) p/p; para la obtención de los enlatados se mezcló la salsa y los demás ingredientes que luego se esterilizaron y una vez obtenidos los productos se realizó el análisis proximal y las pruebas de preferencia y aceptación de escala hedónica. Al finalizar, la información obtenida se procesó utilizando estadística paramétrica y no paramétrica, donde se reportaron contenidos de proteínas entre 21,23 y 21,65%, lípidos entre 8,65 y 13,76%, minerales entre 2,10 y 2,33 %, carbohidratos entre 1,88 y 2,10 % y humedad entre 61,03 y 65,25 % y no se observaron diferencias significativas en el contenido proteico, cenizas y carbohidratos (valor p > 0,05), contrario al caso de las grasas (valor p < 0,05). La evaluación sensorial demostró que no existe una diferencia significativa entre las formulaciones F1 y F3 para los descriptores de olor y sabor; por otro lado, la formulación F3 obtuvo la mayor aceptabilidad general y porcentaje de preferencia (47,50 %). Se concluye que el producto tiene calidad sensorial y bromatológica para el consumo humano.

Abstract White offal from cattle is a secondary raw material that could be transformed by agroindustry. The rumen and reticulum are valued in Peruvian gastronomy in the preparation of typical dishes that incorporate Capsicum baccatum as a fundamental ingredient. The objective was to evaluate the organoleptic and nutritional properties of canned beef tripe fillet using yellow chili sauce at 1% (F1), 2% (F2), and 3% (F3) w/w. To obtain the canned products, the sauce and other ingredients were mixed and then sterilized. Once the products were obtained, the proximal analysis and preference and acceptance tests of the hedonic scale were carried out. The information obtained was processed using parametric and non-parametric statistics. Protein contents between 21,23 and 21,65%, lipids between 8,65 and 13,76%, minerals between 2,10 and 2,33%, carbohydrates between 1,88 and 2,10%, and moisture between 61,03 and 65,25% were reported; no significant differences were observed in protein, ash and carbohydrate contents (p-value > 0,05), contrary to the case of fats (p-value < 0,05). The sensory evaluation showed that there was no significant difference between formulations F1 and F3, for the odor and flavor descriptors. On the other hand, formulation F3 obtained the highest overall acceptability and percentage of preference (47,50%). It is concluded that the product has the sensory and bromatological quality for human consumption.

Prospective of Agroindustrial Engineering in Ibero-America to 2035: Application of the scenario methodology and the Delphi method

Resumen La ingeniería agroindustrial es una rama de la ingeniería que estudia el aprovechamiento integral de los recursos biológicos para su uso alimentario y no alimentario, dándoles valor agregado por medio de diferentes procesos. El objetivo de este trabajo fue identificar variables clave, priorizar tecnologías, innovaciones, actores, alcanzables y escenarios para la ingeniería agroindustrial a 2035. Se utilizaron métodos y técnicas tales como análisis Pestal, matrices de impacto cruzado (Micmac), matrices traspuestas (Mactor), probabilidades simples, condicionadas positivas y negativas, moda, frecuencia modal y porcentajes de consenso. Entre los resultados más importantes se resalta la identificación de 295 temas como el uso de energías limpias en producción, microencapsulación, fraccionamiento de fluido supercrítico contracorriente, irradiadores uv no térmicos, sonicación, la priorización de tecnologías e innovaciones, tales como la inteligencia artificial, redes convolucionales, algoritmos genéticos, técnicas de lógica difusa con imágenes digitales, mejoramiento de suelos a través de microorganismos y reducción de la contaminación por bioprocesos. Se encontró la participación de 53 expertos de Chile, Perú, México, España y Colombia, 784 justificaciones, 200 problemáticas, 71 variables, 21 drivers, 9 actores, 7 objetivos de futuro, 64 escenarios y la elección de un escenario de apuesta. El uso de los resultados en la consolidación y actualización de proyectos curriculares de ingeniería agroindustrial podría considerar aspectos relacionados con nanotecnología, inteligencia artificial, sostenibilidad, genética, biotecnología y aprovechamiento de residuos, de tal manera que la vigencia de los contenidos este a la par de tecnologías convergentes.

Abstract Agroindustrial engineering is a branch of engineering that studies the integral use of biological resources for food and non-food use, giving them added value through different processes. The objective of this work was to identify key variables, prioritize technologies, innovations, actors, achievable and scenarios for agroindustrial engineering to 2035. Methods and techniques such as Pestal analysis, cross-impact matrices (Micmac), transposed matrices (Mactor), simple probabilities, positive and negative conditional probabilities, mode, modal frequency and consensus percentages were used. Among the most important results, the identification of 295 topics such as the use of clean energies in production, microencapsulation, countercurrent supercritical fluid fractionation, non-thermal UV irradiators, sonication, the prioritization of technologies and innovations, such as artificial intelligence, convolutional networks, genetic algorithms, fuzzy logic techniques with digital images, soil improvement through microorganisms and reduction of contamination by bioprocesses stand out. The participation of 53 experts from Chile, Peru, Mexico, Spain and Colombia, 784 justifications, 200 problems, 71 variables, 21 drivers, 9 actors, 7 future objectives, 64 scenarios and the choice of a betting scenario were found. The use of the results in the consolidation and updating of agroindustrial engineering curricular projects could consider aspects related to nanotechnology, artificial intelligence, sustainability, genetics, biotechnology and waste utilization, in such a way that the validity of the contents is on a par with converging technologies.

Effect of partial replacement of Dichanthium spp. hay with Guazuma ulmifolia foliage on hair lambs’ intake, digestibility, and blood metabolites

Abstract Extensive livestock management is a common practice in the dry tropics. However, summer conditions can cause high fiber and low protein concentrations, even in grasses adapted to tropical soils, such as Angleton (Dichanthium spp.), widely used in producing small ruminants. On the other hand, Guacimo (Guazuma ulmifolia) is a tree that overcomes high temperatures and hydric stress. This research evaluated the effect of replacing Angleton with four foliage levels of Guacimo on hair lambs’ intake, digestibility, and blood metabolites. Twelve male hair lambs with an average of 22.0 ± 1.3 kg of body weight were used in an experimental 4 × 4 square design. Treatments were as follows: 100% Angleton hay; 85% Angleton hay + 15% Guacimo foliage; 70% Angleton hay + 30% Guacimo foliage, and 55% Angleton hay + 45% Guacimo foliage. Dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), and neutral detergent fiber (NDF) intake, as well as CP digestibility and glucose concentrations, increased linearly as the level of Guacimo rose (p > 0.05). Guacimo foliage improves intake, blood metabolites, and in vivo digestibility of DM and can be used to replace part of the hay in lamb rations.

Resumen La ganadería extensiva es una práctica común en los trópicos secos. Sin embargo, las condiciones de verano pueden provocar una alta concentración de fibra y una baja concentración de proteína en gramíneas adaptadas a suelos tropicales como el Angleton (Dichanthium spp.), especie utilizada en la producción de pequeños rumiantes. Por otro lado, el Guácimo (Guazuma ulmifolia) es un árbol que supera las altas temperaturas y el estrés hídrico. El objetivo de esta investigación fue evaluar la sustitución de Angleton por cuatro niveles foliares de Guácimo sobre la ingesta, la digestibilidad y los metabolitos sanguíneos en corderos de pelo. Se utilizaron doce corderos de pelo machos con 22,0 ± 1,3 kg de peso corporal en un diseño experimental de 4 × 4. Los tratamientos fueron: 100% heno de Angleton; 85% heno de Angleton + 15% follaje de Guácimo; 70% heno de Angleton + 30% follaje de Guácimo; y 55% heno de Angleton + 45% follaje de Guácimo. La ingesta de materia seca (MS), materia orgánica (MO), proteína cruda (PC) y fibra de detergente neutro (FDN), así como la digestibilidad de proteína bruta y las concentraciones de glucosa, aumentó linealmente a medida que incrementó el nivel de Guácimo (p > 0,05). El follaje de Guácimo mejoró la ingesta, los metabolitos sanguíneos y la digestibilidad in vivo de la MS, por lo que puede usarse para reemplazar parte del heno en dietas para corderos.

Keratin Sponges with Hydrocarbon Sorbent Capacity, Obtained from Poultry Industry Waste

Resumen Las plumas de pollo son residuos de la industria avícola que se generan en grandes volúmenes, están conformadas por queratina, proteína rica en cisteína, enlaces disulfuro y residuos hidrofóbicos y su reconversión es de gran interés para diseñar biomateriales con aplicaciones ambientales. El objetivo es generar esponjas de queratina a partir de plumas aplicables en el control de derrames de crudo, los cuales representan un importante daño ambiental. Se realizaron síntesis de esponjas a partir de plumas acondicionadas: E1: urea (2 M), sulfito de sodio (0,125 M), dodecilsulfato sódico (0,05 M), pH= 9, 90 ºC, 30 min y E2: urea (7,75 M), sulfito de sodio (0,48 M), pH= 6,5, 65 ºC, 120 min. Las disoluciones se dializaron y liofilizaron logrando el re-entrecruzamiento de la queratina. En la caracterización estructural (FTIR-ATR) se observaron las bandas Amida-A (3330 cmˉ¹), Amida-I (1616 cm-1), Amida- II (1580-1510 cm-1) y Amida-III (1240-1230 cm-1). La deconvolución de Amida-I indicó que la conformación de la estructura secundaria (hoja-plegada-β/α-hélice/β-turn) para E1 fue de 55,1/19,6/25,3% y de 52,1/36,7/10,5% para E2. Se evidenció por calorimetría diferencial de barrido la gran estabilidad térmica (Tdesnaturalización (E1) = 143,5 ºC; (E2) = 215 °C), se determinó la isoterma de sorción de agua, se ajustó con la ecuación GAB y se cuantificó la capacidad de sorción de crudo (CSC, g crudo/g queratina) y de retención (% CRC). Por su parte, E2 presentó un mejor desempeño de sorción de crudo (CSC = 21,22, CRC = 78% que E1 (CSC = 5,87, CRC = 47%) y fue posible sintetizar esponjas de queratina con buenas características sorbentes de crudo, siendo una opción para la revalorización de la biomasa y su aplicación podría extenderse al control de otros contaminantes.

Abstract Chicken feathers are residues from the poultry industry that are difficult to break down; they are mainly constituted by keratin, a fibrous protein rich in cysteine, disulfide bonds and hydrophobic residues. This residue can be revalued to generate sorbent materials to control oil spills that cause environmental damage. The aim is to generate keratin sponges from feathers applicable to control of oil spills that represent important environmental damage. Two methodologies for sponge synthesis were used starting from treated feathers: E1: Urea (2M), Sodium sulfite (0.125M), Sodium dodecyl sulfate (0.05M), pH= 9, 90ºC, 30 min; E2: Urea (7.75M), Sodium sulfite (0.48M), pH= 6.5, 65°C, 120 min. The solutions were dialyzed and lyophilized to achieve self-assembly by spontaneous crosslinking of keratin. In the structural characterization (FTIR-ATR) the bands of Amide A (3330 cmˉ¹), Amide-I (1616 cm-1), Amide-II (1580-1510 cm-1), Amide-III (1240 -1230 cm-1) were observed. The secondary structure was analyzed by Amide-I deconvolution; the sheet-folded-β/α-helix/β-turn conformation for E1 was 55.1/19.6/25.3% and 52.1/36.7/10.5% for E2. Differential Scanning Calorimetry showed high thermal stability with denaturation peaks at 143.5 ºC (E1) and 215 °C (E2). The sorption isotherm was fitted with the GAB equation. The sorption capacity (CSC g crude/g keratin) and retention (%´CRC) of crude oil were determined. E2 presented better values of CAC (21.22) and CRC (78 %) than E1, (CAC= 5.87, CRC= 47%). It was possible to synthesize keratin sponges with characteristics of crude oil sorbents, being an option for biomass revaluation, its application could be extended to the control of other contaminants.

Effect of Two Cooking Systems on the Heat Transfer and Microbial Lethality During the Cooking of hams

Resumen Los sistemas de cocción para derivados cárnicos cocidos deben proporcionar una eficiente y homogénea transferencia térmica, de tal manera que se garantice la calidad y la seguridad microbiológica del producto final. En este estudio se evaluó y comparó el efecto de dos sistemas de cocción sobre la eficiencia de transferencia de calor y la letalidad del proceso durante la cocción de jamones tipo York. Para ello, se cocinaron jamones tipo York en un módulo de cocción con agua y un horno a vapor, a una temperatura de 80 °C hasta alcanzar una temperatura interna de 72 °C. Las variables medidas fueron el tiempo de cocción, la velocidad de cocción, el coeficiente convectivo de trasferencia de calor, el valor pasteurizador (P0) y la letalidad acumulada del proceso equivalente, estas dos últimas tomando como referencia Listeria monocytogenes. Salmonella spp. Los resultados mostraron que el tiempo de calentamiento disminuyó significativamente (p < 0,05) durante la cocción en el módulo, mientras que la velocidad de calentamiento y el coeficiente convectivo fueron significativamente mayores (p < 0,05) en este mismo sistema. Para el P0, no se encontraron diferencias significativas (p > 0,05) entre tratamientos, destacándose que este fue mayor al criterio de letalidad definido para ambos microorganismos y se alcanzó antes de llegar a los 72 °C en los jamones. Estos resultados permitieron concluir que la cocción en agua ofrece una transferencia de calor más eficiente y homogénea, así como una seguridad microbiológica en el producto final.

Abstract Cooking systems for cooked meat derivatives must provide efficient and homogeneous heat transfer, in such a way as to assure the quality and microbiological safety of the final product. In this study, the effect of two cooking systems on heat transfer efficiency and the process lethality during cooking of York- type hams was evaluated and compared. For this, York-type hams were cooked in a cooking module with water and a steam oven, at a temperature of 80 ° C until reaching an internal temperature of 72 ° C. The variables measured were the cooking time, the cooking speed, the convective heat transfer coefficient, the pasteurization value (P value) and the accumulated lethality of the equivalent process, the latter two taking as reference Listeria monocytogenes and Salmonella spp. The results showed that the heating time decreased significantly (p < 0.05) during cooking in the module. While the heating rate and the convective coefficient were significantly higher (p < 0.05) in this same system. For P0, no significant differences (p > 0.05) were found between treatments, highlighting that this was greater than the lethality criterion defined for both microorganisms and was reached before reaching 72 °C in the hams. These results allowed us to conclude that cooking in water offers a more efficient and homogeneous heat transfer, as well as microbiological safety in the final product.

Urban organic producers assessed the MuSIASEM methodology to improve agroecosystems from sustainability

Resumen La agricultura sostenible busca imitar los ecosistemas naturales y ser, a la vez, económica y socialmente viable, por lo que es necesario contar con indicadores de sostenibilidad que puedan servir como herramientas de información para conocer las consecuencias ambientales del desarrollo. En este sentido, el análisis integrado multiescala de la sociedad (MuSIASEM) es un marco analítico que permite un análisis de sostenibilidad cuantitativo, multicriterio y multiescala. Bajo este contexto, el objetivo de esta investigación fue evaluar el perfil metabólico social de los productores orgánicos certificados de Agrupar-Conquito mediante este marco. Para esta finalidad, se aplicó un cuestionario estructurado aplicado a una muestra estadísticamente representativa y, como principal resultado, se obtuvo la caracterización biofísica de los productores, a partir sus medios de vida sostenibles, considerando cinco capitales, donde como actividad generadora de ingresos, el capital económico se encuentra en el sector primario; respecto al capital físico, los productores poseen una infraestructura adecuada para la producción de huertos urbanos y bioferias para la comercialización; acerca del capital natural, el 48% de unidades de producción posee una superficie entre 200 y 500 m2 y el 88% participa del sistema de agricultura familiar; en cuanto al capital humano, el 85% son mujeres entre 38 y 65 años; finalmente, en el capital social, el 100% asiste a actividades asociativas. Los indicadores calculados en los ecosistemas productivos permiten un análisis de los tomadores de decisiones respecto a la generación de políticas y esfuerzos hacia la sostenibilidad.

Abstract Sustainable agriculture seeks to imitate natural ecosystems and be economically and socially viable. Sustainability requires indicators that serve as information tools to understand the environmental consequences of development. In this sense, the Multi-scale integrated analysis of societal and ecosystem metabolism (MuSIASEM) is an analytical framework that allows a multi-criteria and multi-scale quantitative sustainability analysis. Under this context, the objective of this research was to evaluate the social metabolic profile of AGRUPAR - CONQUITO certified organic producers through MuSIASEM. For this purpose, we applied a structured instrument to a statistically representative sample. The main result was the biophysical characterization of the producers, from the resulting livelihoods, considering five capitals. Economic capital, as an income-generating activity, is found in the primary sector. Regarding physical capital, producers have adequate infrastructure for the production of urban gardens and bio-fairs for commercialization. About natural capital, 48 % of production units have between 200 to 500 m2, and 88 % participate in the family farming system. Concerning human capital, 85 % are women between 38 and 65 years old. Finally, in the social capital, 100 % attend associative activities. The information gathered in the productive ecosystems allows an analysis of the decision-makers regarding the generation of policies.

Effect of different coating formulations with polysaccharide/protein mixture ratio for the preservation of lulo (Solanum quitoense L)

Resumen El sector hortofrutícola enfrenta problemáticas relacionadas con el mal manejo poscosecha, lo que genera altos porcentajes de pérdidas. El lulo (Solanum quitoense), fruto andino altamente apetecible en el mercado nacional e internacional, presenta una fisiología climatérica que acelera su metabolismo y disminuye su vida útil, por tal motivo, se ha impulsado el desarrollo de recubrimientos comestibles a partir de materiales biopoliméricos. El objetivo de la investigación fue comparar el efecto de diferentes formulaciones de recubrimientos a base de polisacáridos (pectina o hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)) y proteína (gelatina) sobre la pérdida de peso (%), índice de color y firmeza (N) en lulo. Los frutos fueron seleccionados, acondicionados y distribuidos en nueve (9) tratamientos con proporciones 75/25%, 50/50%, 25/75% y 100% del total de biopolímeros (3% p/v) y frutos sin recubrimiento como control. Todos se almacenaron durante 15 días en condiciones ambientales (18,84 ± 1,07 °C y 51,33 ± 4,55% de humedad relativa (HR)). Los resultados indicaron que T2 (50/50 % pectina/gelatina) presentó la menor pérdida de peso (9,654± 0,9 %) para el último día de evaluación y se redujo en 16,40 % respecto al control, preservó el color (9,909 ± 0,3)y mantuvo la firmeza del fruto (26,879 ± 4,0 N). Lo anterior permitió evidenciar un mejor efecto sinérgico entre laproteína y el polisacárido sobre las propiedades del fruto, convirtiéndose así en una alternativa viable y aplicable parala conservación y su contribución en la disminución de las perdidas poscosecha.

Abstract The fruit and vegetable sector faces problems related to poor postharvest handling, which generates high percentages of losses. Lulo (Solanum quitoense), a highly desirable Andean fruit in the national and international market, has a climacteric physiology that accelerates its metabolism and decreases its shelf life; for this reason, the development of edible coatings from biopolymeric materials has been promoted. The objective of the research was to compare the effect of different coating formulations based on polysaccharides (pectin or hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)) and protein (gelatin) on weight loss (%), color index and firmness (N) in lulo. The fruits were selected, conditioned and distributed in nine (9) treatments with proportions 75/25 %, 50/50 %, 25/75 % and 100 % of total biopolymers (3 % w/v) and uncoated fruits as control. All were stored for 15 days under ambient conditions (18.84 ± 1.07 °C and 51.33 ± 4.55 % relative humidity (RH)). The results indicated that T2 (50/50 % pectin/gelatin) presented the lowest weight loss (9.654 ± 0.9 %) for the last day of evaluation and was reduced by 16.40 % with respect to the control, preserved color (9.909 ± 0.3) and maintained fruit firmness (26.879 ± 4.0 N).This showed a better synergistic effect between the protein and the polysaccharide on fruit properties, thus becominga viable and applicable alternative for conservation and its contribution to reducing postharvest losses.

Tuberization in vitro of Solanum tuberosum L. var. "Cochacina" with purple pulp

Resumen La papa (Solanum tuberosum) es uno de los cultivos más importantes del mundo, después del arroz y el trigo con base en su producción y productividad. Cabe mencionar que Perú es el centro de origen y diversidad de este cultivo, por tanto, existen variedades nativas con un alto valor nutricional y medicinal, sobre todo aquellas variedades de papa que manifiestan una pulpa de color morado, debido a su alto contenido de antocianinas, sin embargo, su cultivo requiere de tecnologías que permitan mejorar la conservación y la sanidad de la semilla botánica. Ante ello, se propuso como objetivo de investigación evaluar la tuberización in vitro de Solanum tuberosum var. “Cochacina” de pulpa de color morado. En tal sentido, la etapa experimental se realizó en laboratorio, donde se sembraron esquejes de plántulas in vitro en medio Murashige y Skoog (MS) (Murashige & Skoog, 1962), suplementado con cloruro de mepiquat, sacarosa y 6-bencilaminopurina a diferentes concentraciones, distribuidos en cuatro tratamientos y bajo condiciones de oscuridad. A los 90 días se observó la generación de tubérculos in vitro y ante los resultados obtenidos, se concluye que el tratamiento 3, constituido por el medio de cultivo MS (1962), sacarosa (8 × 104 mg/L) y cloruro de mepiquat (1000 mg/L) y el tratamiento 4, constituido por el medio de cultivo MS (1962), sacarosa (8 × 104 mg/L) , 6-BAP (2,5 mg/L) y cloruro de mepiquat (1000 mg/L), bajo condiciones de oscuridad, favorecen la inducción y la formación de tubérculos in vitro de S. tuberosum var. “Cochacina” de pulpa color morado, sin embargo, desde el punto de vista económico, el tratamiento 3 resulta más prometedor.

Abstract The potato (Solanum tuberosum) is one of the most important crops in the world, after "rice" and "wheat" based on its production and productivity. It is worth mentioning that Peru is the center of origin and diversity of this crop, Therefore, there are native varieties with a high nutritional and medicinal value, especially those varieties of potatoes that show purple colored pulp, due to its high content of anthocyanins. However, its cultivation requires technologies that allow improving its conservation and health of the botanical seed. Given this, the goal of this research was to determine the in vitro tuberization of Solanum tuberosum var. "Cochacina'' with purple pulp. In this sense, the experimental stage was carried out in the laboratory, where seedling cuttings were planted in vitro in Murashige & Skoog medium (Murashige & Skoog, 1962), supplemented with mepiquat chloride, sucrose and 6- benzylaminopurine at different concentrations, distributed in 4 treatments and under dark conditions. At 90 days, the generation of in vitro tubers. Given the results obtained, it is concluded that both treatment T3, consisting of the Murashige and Skoog (Murashige & Skoog, 1962) culture medium, sucrose (8 x104 mg/L) and mepiquat chloride (1000 mg/L) and treatment T4 , consisting of the Murashige and Skoog culture medium (Murashige & Skoog, 1962), sucrose (8 x104 mg/L), 6-BAP (2.5 mg/L) and mepiquat chloride (1000 mg/L), under dark conditions favor the induction and formation of tubers in vitro of S. tuberosum var. "Cochacina'', with purple pulp. However, from the economic point of view the T3 treatment is more promising.

Traceability of Cocoa Packages Through the RFID System, Supported by the Use of Time Series Under IoT Architecture

Resumen Diversas organizaciones han expresado la necesidad de contar con un sistema de base tecnológica para monitorear y gestionar la trazabilidad del cacao durante el proceso de fabricación del chocolate. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue desarrollar un sistema rfid (Radio Frequency IDentification) bajo la arquitectura del IoT, que realiza la trazabilidad de los bultos de cacao dentro del proceso de producción de chocolate mediante el uso de series de tiempo. Para ello, se diseñó un dispositivo capaz de realizar registros y consultas en un servidor donde se puede verificar la información de cada bulto de cacao, al momento de ser recibido y almacenado en el centro de acopio, mediante una arquitectura cliente/servidor y una tecnología rfid. Adicionalmente, se incorpora un desarrollo web con capacidad de realizar el proceso de análisis y modelamiento de las condiciones ambientales durante el almacenamiento del cacao, soportado en el uso del modelo de Holt-Winters. El sistema desarrollado de bajo costo realiza el registro, el control y el monitoreo de los procesos relacionados con la trazabilidad del cacao en la gestión del almacenamiento de manera eficiente, en términos de: contenido de humedad, peso, impurezas, granos defectuosos, granos bien fermentados, entre otros. Este modelo de Holt-Winters propuesto puede ser considerado como una herramienta de predicción para la temperatura y la humedad relativa, para mejorar la trazabilidad del cacao a un nivel de ajuste superior a 0,9; bajo error estándar de estimación y un nivel de confianza del 95%.

Abstract Various organizations have expressed the need to have a technology-based system to monitor and manage the traceability of cocoa during the chocolate manufacturing process. Therefore, the objective of this study was to develop an RFID system under IoT architecture, which allows traceability of cocoa packages within the chocolate production process through the use of Time Series. To do this, a device capable of registering and consulting the information related to each package of cocoa at the time it is received and stored in the collection center was designed through a client/server architecture and RFID (Radio Frequency IDentification). Additionally, it incorporates a web development with the capacity to carry out the process of analysis and modeling of environmental conditions during cocoa storage supported by the use of the Holt-Winters model. The low-cost system developed made it possible to efficiently record, control and monitor processes related to cocoa traceability in storage management, in terms of: moisture content, weight, impurities, defective beans, well-fermented beans, among others. Additionally, the proposed Holt-Winters model can be considered as a prediction tool for temperature and relative humidity, allowing to improve the cocoa traceability process, reaching adjustment levels higher than 0.9, accompanied by a very low standard error. estimation and with a confidence level of 95 %.

Biocomponents and antioxidant capacity of native potatoes such as chuño and tunta under freezing temperature different conditions

Resumen El chuño y la tunta son productos alimenticios ancestrales de gran importancia en las zonas altoandinas de Bolivia y Perú, sin embargo, son todavía poco estudiados. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue determinar el contenido de compuestos fenólicos totales (CF), antocianinas totales (AN), carotenoides totales (CAR) y capacidad antioxidante (CA) del chuño y la tunta. Se utilizaron 10 kilogramos de tubérculos nativos: yana siri (Solanum x juzepczukii, 2n = 3x = 36) y yuraq siri (Solanum x curtilobum, 2n = 5x = 60), distribuidos en un diseño de bloques completamente al azar de tres tratamientos (T): T1: producción de tunta sin ácido ascórbico, T2: producción de tunta con ácido ascórbico y T3: producción de chuño, sometidos a -10 °C, -20 °C y -30 °C de congelación. Para la tunta y el chuño, los contenidos máximos de CF son 162,8 ± 0,6 y 230,6 ± 5,24 mg ácido gálico/100 g b. s., de ANT son 3,4 ± 0,6 y 0,74 ± 0,15 mg cianidina-3-glucósido/100 g, de CA son 411,54 ± 1,03 y 454,51 ± 1,52 µmol Trolox/g b. s. y de CAR son 3,38 ± 0,59 y 0,74 ± 0,147 mg β-caroteno/100 g b. s., donde se registraron en yana siri a -30 °C (p < 0,01). Este estudio muestra que las mejores condiciones de extracción de los biocomponentes y la capacidad antioxidante para el chuño y la tunta se lograron a la temperatura de congelación de -30 ºC, con un secado para el chuño de 40 ºC por 48 h y de 35 ºC por 72 horas para la tunta. Se recomienda seguir investigando las condiciones tecnológicas para mejorar la calidad de estos productos andinos.

Abstract Chuño Chuño and tunta are ancestral food products made from native tuber varieties (Solanum genus) of great importance in the high Andean zones of Bolivia and Peru. Nonetheless, the chemical-nutritional composition of these products is little studied. Therefore, the aim of this study was to determine the content of total phenolic compounds (PC), total anthocyanins (AN), total carotenoids (CAR) and antioxidant capacity (AC) of chuño and tunta made from yana siri (Solanum x juzepczukii, 2n=3x=36) and yuraq siri (Solanum x curtilobum, 2n=5x=60). Ten kilograms of native tubers were distributed in a Completely Randomized Block design of three treatments (T): T1 (production of tunta without ascorbic acid), T2 (production of tunta with ascorbic acid) and T3 (production of chuño), subjected at -10, -20 and -30 °C of freezing. For tunta and chuño, the maximum contents of PC (162,8± 0.6 and 230,6± 5.24 mg gallic acid/100 g b. s), ANT (3,4 ± 0.6 and 0,74 ± 0,15 mg cyanidin-3-glucoside/100 g), AC (411,54 ± 1,03 and 454,51± 1,52 µmol Trolox/g b.s.) and CAR (3,38 ± 0,59 and 0,74 ± 0,147 mg β-carotene/100 g b. s.) were recorded in yana siri at -30 °C (p>0,01). Therefore, the study shows that the best conditions for extraction of biocomponents and antioxidant capacity for chuño and tunta were achieved at the freezing temperature of -30°C, with drying for chuño at 40°C x 48 h and 35°C x 72 h for tunta. It is recommended to continue researching technological conditions to improve the quality of these Andean products.

Prospects for the fruit byproducts recovery based on their physical characteristics

Resumen Este artículo busca establecer las perspectivas de valorización de 9 semillas y 12 cáscaras de frutas a partir de sus propiedades físicas. Estos residuos se caracterizaron respecto a: índice de generación de residuos (IGR), tamaño de partícula, espesor, esfericidad, densidad (partícula y granel), humedad total, dureza y madurez (escala de color). Al analizar los resultados de estas características físicas, se establecieron las posibilidades de aprovechamiento para la obtención de alimentos comestibles, harinas, pigmentos, compostaje, extracción de aceites y carbón activado. Se encontró que el IGR de las cáscaras y semillas se encuentra entre 11,91-55,61 % y 2,08-13,95 %, respectivamente. Las semillas presentaron tamaños de partícula de 0,38-4,21 cm, esfericidades entre 0,42-0,90, densidad de partícula de 0,91-1,43 g/mL, densidades a granel entre 0,85-1,08 g/mL y humedad total de 31,42-84,71 %; mientras que las cáscaras presentaron espesores de 0,08-0,80 cm, densidades entre 0,94-1,19 g/mL, durezas desde 54,49 N a valores mayores de 118,43 N y contenido de humedad total de 15,19-94,44 %. Se concluye que las cáscaras se generan en mayor cantidad que las semillas y se recomienda aprovechar estos residuos en conjunto. Además, las características físicas de los residuos afectan la alternativa de aprovechamiento y valorización. Por lo tanto, las residuos de frutas se pueden aprovechar en la obtención de alimentos comestibles, harinas, pigmentos, biofertilizantes, aceites vegetales y carbón activado; y se recomienda realizar otros análisis como: el análisis termogravimétrico, elemental, poder calorífico, bromatológico, determinación de curvas de adsorción y porosidad, para revalidar los posibilidades de aprovechamiento y valorización anteriormente mencionadas.

Abstract This article seeks to establish the prospects for the valorization of 9 seeds and 12 fruit peels based on their physical properties. These residues were characterized with respect to: residue generation index (RGI), particle size, thickness, sphericity, density (particle and bulk), total moisture, hardness and maturity (color scale). By analyzing the results of these physical characteristics, the possibilities of utilization for obtaining edible foods, flours, pigments, composting, oil extraction and activated carbon were established. It was found that the IGR of shells and seeds was between 11.91-55.61 % and 2.08-13.95 %, respectively. Seeds presented particle sizes of 0.38-4.21 cm, sphericities between 0.42-0.90, particle density of 0.91-1.43 g/mL, bulk densities between 0.85-1.08 g/mL and total moisture of 31.42-84.71 %; while the shells presented thicknesses of 0.08-0.80 cm, densities between 0.94-1.19 g/mL, hardnesses from 54.49 N to values greater than 118.43 N and total moisture content of 15.19-94.44 %. It is concluded that shells are generated in greater quantity than seeds and it is recommended to use these residues together. In addition, the physical characteristics of the residues affect the alternative of utilization and valorization. Therefore, fruit residues can be used to obtain edible foods, flours, pigments, biofertilizers, vegetable oils and activated carbon; and it is recommended to perform other analyses such as: thermogravimetric, elemental, calorific value, bromatological, determination of adsorption curves and porosity, to revalidate the possibilities of utilization and valorization mentioned above.

Inoculation of Agave tequilana bulbils with arbuscular mycorrhizal fungi: effect on growth and biocontrol against Fusarium oxysporum

Resumen El uso de microorganismos ha sido una alternativa para promover el crecimiento y biocontrol de plagas y enfermedades en diversos cultivos y agave. En este trabajo se estudió la inoculación de bulbilos de Agave tequilana con distintas micorrizas arbusculares sobre el crecimiento y control de la marchitez causada por Fusarium oxysporum. En invernadero, se inocularon bulbilos de Agave con el consorcio nativo “Barranca de las Nueces”, un inóculo comercial de esporas de Rhizofagus y un control sin micorriza. Después de cuatro meses de micorrización, se registró un incremento del 31 % en biomasa fresca y 61 % en altura de bulbilos micorrizados respecto al tratamiento sin micorrizar; además, de un 28 % de colonización micorrízica en los tratamientos micorrizados. A los 120 días después de la micorrización, un grupo de plantas se infectó con Fusarium oxysporum y cien días después se registró el crecimiento y el control de la enfermedad. Los resultados mostraron solo efecto significativo de la micorrización sobre el crecimiento de los bulbilos y aquellos con el inóculo comercial presentaron el mayor crecimiento. Respecto al control contra Fusarium oxysporum, todas las plantas infectadas mostraron un nivel de medio a severo de acuerdo con la escala generada. Los resultados mostraron una promoción en crecimiento de los bulbilos por la micorrización; sin embargo, no se logró evidenciar algún tipo de control contra la enfermedad, al menos a nivel foliar. Los hongos micorrízicos arbusculares promueven el crecimiento de bulbilos de agave y podrían aminorar el daño de enfermedades en esta especie.

Abstract The use of microorganisms has been an alternative to promote the growth and biocontrol of pests and diseases in different crops and agave. In this work, the inoculation of Agave tequilana bulbils with different arbuscular mycorrhizae on the growth and control of wilt caused by Fusarium oxysporum was studied. In the greenhouse, Agave bulbils were inoculated with the native "Barranca de las Nueces" consortium, a commercial inoculum of Rhizofagus spores and a control without mycorrhiza. After four months of mycorrhization, there was a 31 % increase in fresh biomass and 61 % increase in height of mycorrhizal bulbils with respect to the non-mycorrhizal treatment; in addition, there was a 28 % increase in mycorrhizal colonization in the mycorrhizal treatments. At 120 days after mycorrhization, one group of plants was infected with Fusarium oxysporum and 100 days later, growth and disease control were recorded. The results showed only significant effect of mycorrhization on bulbil growth and those with the commercial inoculum showed the highest growth. Regarding control against Fusarium oxysporum, all infected plants showed a medium to severe level according to the scale generated. The results showed a promotion of bulbil growth by mycorrhization; however, it was not possible to demonstrate any type of control against the disease, at least at the foliar level. Arbuscular mycorrhizal fungi promote the growth of agave bulbils and could reduce disease damage in this species.