Uso de imágenes térmicas para detectar variabilidad del estrés hídrico en el cultivo de algodón

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ingeniería Agrícola. Departamento Académico de Recursos HídricosEl cultivo de algodón, como principal fuente de fibra natural no alimentaria, desempeña un papel fundamental en numerosas economías regionales a nivel global. Sin embargo, enfrenta desafíos significativos debido al cambio climático y sus variaciones, los cuales intensifican desafíos en su sostenibilidad y productividad. La sensibilidad del algodón a estas variaciones climáticas resalta la necesidad urgente de gestionar de manera efectiva los recursos hídricos para garantizar su viabilidad a largo plazo. Este investigacion se centró en evaluar el índice de estrés hídrico (CWSI) utilizando imágenes térmicas capturadas por vehículos aéreos no tripulados (VANTs) en el cultivo de algodón híbrido 'Molinero extralargo', comparando estos resultados con mediciones de humedad del suelo y conductancia estomática (gs) con el fin de perfeccionar la gestión del agua. La investigación fue realizada en la Unidad de Investigación de Riegos de la Universidad Nacional Agraria La Molina entre noviembre de 2022 y junio de 2023. Durante este período, se establecieron 48 unidades de muestreo de 0,80 x 1,5 m con riego activado en respuesta a señales físicas de estrés hídrico. La temperatura del cultivo para el cálculo del CWSI se monitoreó mediante ocho vuelos de un VANT equipado con una cámara térmica H20T. Los datos de temperatura se corrigieron y calibraron con mediciones de un radiómetro manual en superficies preestablecidas. Registrándose además datos meteorológicos, conductancia estomática (gs) y humedad del suelo (θ) durante el monitoreo, adicionalmente se llevó a cabo ensayos en macetas para determinar los umbrales de estrés hídrico. Los resultados mostraron que estos umbrales proporcionaron una base sólida para calcular el CWSI y se encontró una relación significativa entre el CWSI, la conductancia estomática y la humedad del suelo, lo que sugiere que el CWSI es un indicador confiable del estado del cultivo y puede usarse para activar el riego de manera más eficiente.The cultivation of cotton, as the primary source of non-food natural fiber, plays a crucial role in numerous regional economies globally. However, it faces significant challenges due to climate change and its variations, which exacerbate issues in its sustainability and productivity. The sensitivity of cotton to these climatic variations highlights the urgent need for effective water resource management to ensure its long-term viability. This research focused on evaluating the Crop Water Stress Index (CWSI) using thermal images captured by unmanned aerial vehicles (UAVs) in the hybrid cotton crop 'Molinero extralargo,' comparing these results with soil moisture and stomatal conductance (gs) measurements to improve water management. The research was conducted at the Irrigation Research Unit of the National Agrarian University La Molina between November 2022 and June 2023. During this period, 48 sampling units of 0.80 x 1.5 m were established with irrigation activated in response to physical signs of water stress. Crop temperature for the CWSI calculation was monitored through eight UAV flights equipped with an H20T thermal camera. The temperature data were corrected and calibrated with measurements from a handheld radiometer on pre-established surfaces. Additionally, meteorological data, stomatal conductance (gs), and soil moisture (θ) were recorded during the monitoring. Pot trials were also conducted to determine water stress thresholds. The results showed that these thresholds provided a solid basis for calculating the CWSI, and a significant relationship was found between CWSI, stomatal conductance, and soil moisture, suggesting that the CWSI is a reliable indicator of crop condition and can be used to activate irrigation more efficiently

Evapotranspiración estimada por balance de energía usando información remota y riego con alternancia de humedecimiento y secado en arrozales, Chiclayo

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ingeniería Agrícola. Departamento Académico de Recursos HídricosEn vista de la escasez actual de agua, es de vital importancia llevar a cabo investigaciones sobre nuevas técnicas de riego que puedan ayudar a optimizar el manejo de este recurso en los cultivos. Por lo tanto, se propone evaluar la evapotranspiración como indicador de las pérdidas de agua en el cultivo de arroz, con el objetivo de lograr un riego eficiente sin afectar su rendimiento. En cuanto a la metodología utilizada, se realizaron diferentes regímenes de riego, incluyendo el riego de alternancia de humedecimiento y secado (AWD (AWD5, AWD10 y AWD20)) y el riego por inundación continua (CF). Durante las diferentes etapas fenológicas, se midieron índices de vegetación en el campo y se capturaron imágenes térmicas y multiespectrales con un vehículo aéreo no tripulado (UAV), realizando un total de 13 monitoreos. Como resultado, se obtuvieron valores promedio de 5,24 ± 0,28 y 5,45 ± 0,31 mm d-1 para la evapotranspiración del cultivo (ETC) en los sistemas de riego por AWD y CF, respectivamente. Requiriendo como valor de riego promedio de 14363,3 m3 ha-1 para AWD y como valor de riego de 19970 m3 ha-1 para CF. Esto representa un ahorro de agua entre 27,54 a 28,49% y una reducción del rendimiento entre 2,07 a 15,41%. Lo que se traduce en un incremento en la eficiencia del uso de agua entre 18,30 a 36,38% para la tecnología de riego AWD. Dado que estos resultados brindan información importante para mejorar la gestión del riego, se aconseja usar el modelo propuesto para minimizar el efecto negativo en la productividad de la cosecha.In view of the current water shortage, it is vitally important to carry out research on new irrigation techniques that can help optimize the management of this resource in crops. Therefore, it is proposed to evaluate evapotranspiration as an indicator of water losses in rice cultivation, with the objective of achieving efficient irrigation without affecting its performance. Regarding the methodology used, different irrigation regimes were carried out, including alternating wetting and drying (AWD (AWD5, AWD10 y AWD20)) irrigation and continuous flooding irrigation (CF). During the different phenological stages, vegetation indices were measured in the field and thermal and multispectral images were captured with an unmanned aerial vehicle (UAV), performing a total of 13 monitoring sessions. As a result, average values of 5,24 ± 0,28 and 5,45 ± 0,31 mm d-1 were obtained for crop evapotranspiration (ETC) in the AWD and CF irrigation systems, respectively. Requiring an average irrigation value of 14363.3 m3 ha-1 for AWD and an irrigation value of 19970 m3 ha-1 for CF. This represents a savings in irrigation water between 27.54 to 28.49% and a reduction in yield between 2.07 to 15.41%. Which translates into an increase in water use efficiency between 18,30 to 36,38% for AWD irrigation technology. Since these results provide important information to improve irrigation management, it is advisable to use the proposed model to minimize the negative effect on crop productivity

Automatización de riego y monitoreo de variables meteorológicas en el cultivo de ají (Capsicum baccatum) en el Huerto - UNALM

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ciencias. Departamento Académico de Ingeniería Ambiental, Física y MeteorologíaEsta investigación se llevó a cabo en el campo experimental del Programa de Hortalizas - Huerto de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú, utilizando el cultivo de ají amarillo (Capsicum baccatum). Se utilizaron dos parcelas experimentales: una con riego convencional por goteo y otra con riego automatizado. El riego convencional por goteo fue establecido según el cronograma de riego del Huerto, mientras que el riego automatizado operaba con un microcontrolador Arduino mega, el cuál activaba las válvulas solenoides en función de los valores de humedad mínima del suelo establecidos. Cuando el sensor de humedad del suelo alcanzaba el valor de humedad mínima, determinado por la lámina de riego para cada etapa del cultivo, se aplicaba el riego hasta alcanzar el valor de agua disponible, momento en el cual cerraba la electroválvula de riego. Las necesidades hídricas del cultivo se ajustaron en función de la profundidad del sistema radicular y los valores de humedad mínima. Estos fueron: 29.74 mm en la capa de 0 a 10 cm durante la etapa I, 73.61 mm en la de 0 a 25 cm en la etapa II, 98.69 mm en la de 0 a 35 cm en la etapa III, y 119.7 mm en la de 0 a 45 cm en la etapa IV. En conclusión, existe evidencia estadística para afirmar que la parcela con riego automatizado, con un rendimiento promedio de 1.64 kg/m², superó en rendimiento a la parcela con riego convencional por goteo, que tuvo un promedio de 1.48 kg/m², lo que indica una mayor eficiencia en la producción. El riego automatizado utilizó un volumen total de agua de 57.86 m³, significativamente menor en comparación con los 95.048 m³ utilizados por el sistema de riego convencional, resaltando así la eficiencia del sistema automatizado en el uso hídrico.This research was conducted at the experimental field of the Horticulture Program - Huerto at the National Agrarian University La Molina, Lima, Peru, utilizing the yellow chili pepper (Capsicum baccatum) crop. Two experimental plots were established: one with conventional drip irrigation and the other with automated irrigation. The conventional drip irrigation was implemented according to the irrigation schedule of the Huerto, while the automated irrigation system operated using an Arduino Mega microcontroller, which activated solenoid valves based on predetermined minimum soil moisture values. When the soil moisture sensor reached the established minimum value, determined by the irrigation requirement for each growth stage of the crop, water was applied until the available water value was reached, at which point the irrigation solenoid valve was closed. The water requirements of the crop were adjusted based on the depth of the root system and the minimum moisture values. These requirements were: 29.74 mm for the 0 to 10 cm layer during Stage I, 73.61 mm for the 0 to 25 cm layer in Stage II, 98.69 mm for the 0 to 35 cm layer in Stage III, and 119.7 mm for the 0 to 45 cm layer in Stage IV. In conclusion, there is statistical evidence to affirm that the plot with automated irrigation, with an average yield of 1.64 kg/m², outperformed the plot with conventional drip irrigation, which had an average yield of 1.48 kg/m², indicating greater efficiency in production. The automated irrigation system utilized a total water volume of 57.86 m³, significantly less than the 95.048 m³ used by the conventional irrigation system, thereby highlighting the efficiency of the automated system in water use

Capacidad amortiguadora de fósforo en Typic Torrifluvents de Cañete, Lima, Perú

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en SuelosLa capacidad de amortiguación del fósforo (P) del suelo (CAP) es una propiedad importante del suelo que influye en la determinación de la cantidad de fertilizante fosfatado, que se necesita agregar al suelo. Sin embargo, en Perú no existen reportes de la CAP de los suelos y los métodos actuales usados en otros países consumen mucho tiempo y son muy costos para ser incluidos en los programas comerciales de análisis de suelos. Se recolectó 30 muestras de suelos de Cañete pertenecientes al orden entisol, clasificados como Typic Torrifluvents. Las muestras de suelos (0-25 cm) se caracterizaron en los siguientes parámetros, pH, materia orgánica (%), textura, P disponible, K disponible, CaCO3(%), capacidad de intercambio catiónico, P remanente y índices de retención de P(PRI). El PRI consiste en 2.5 g de suelo TFSA con 25 ml de 0.1 mol L−1 de CaCl2 y 60 mg P L−1 a 25°C y equilibrar por 18 horas. Después de la caracterización se incubaron durante 90 días después de la adición de cinco dosis de P (0, 8, 16, 32 y 64 mg P kg-1), para poder determinar el coeficiente b que representa el CAP. El valor de CAP es de 0.405 (R2 = 070), luego se generó modelos de regresión lineal stepwise con variables de la caracterización que influyen en la determinación del CAP, y el mejor modelo fue donde influyeron cuatro variables del suelo, las cuales son la materia orgánica (%), CaCO3(%), conductividad eléctrica y Na+ intercambiable (R2 = 0.53).Soil phosphorus (P) buffering capacity (PBC) is an important soil property that influences the determination of the amount of phosphate fertilizer that needs to be added to the soil. However, there are no reports on soil PBC in Peru and current methods used in other countries are time consuming and expensive to be included in commercial soil testing programs. 30 soil samples from Cañete belonging to the order Entisols, classified as Typic Torrifluvents, were collected. Soil samples (0-25 cm) were characterized in the following parameters: pH, organic matter (%), texture, available P, available K, CaCO3 (%), cation exchange capacity, remaining P and P retention indices (PRI). The PRI consists of 2.5 g of TFSA soil with 25 ml of 0.1 mol L−1 of CaCl2 and 60 mg P L−1 at 25°C and equilibrating for 18 hours. After characterization, they were incubated for 90 days after the addition of five doses of P (0, 8, 16, 32 y 64 mg P kg-1), in order to determine the coefficient b that represents the CAP. The CAP value is 0.405 (R2 = 070), then stepwise linear regression models were generated with characterization variables that influence the determination of the PBC, and the best model was where four soil variables influenced the one with four variables, which are organic matter (%), CaCO3 (%), electrical conductivity and exchangeable Na+ (R2 = 0.53)

Evaluación de la dosis del extracto de torta de Moringa oleifera para la remoción de turbidez de un efluente agroindustrial

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ciencia de AlimentosLa presente investigación tuvo como objetivo determinar la dosis del extracto de la torta de moringa (Moringa oleifera Lam) para la remoción de la turbidez de un efluente de una planta de proceso de néctar de maracuyá. Se realizó el análisis proximal de la torta de moringa y los extractos (crudo y purificado). La cantidad de proteína cruda de la torta y de los extractos fueron de 50.214 %, 4.630 % y 50.130 %, respectivamente. La electroforesis en gel de poliacrilamida (PAGE- SDS) reveló una banda principal de polipéptido cuyo peso molecular, aproximadamente, fue de 6.5 kDa. Para la evaluación de la remoción de la turbidez se utilizó un experimento factorial en Diseño Completamente al Azar (DCA), siendo los factores: Factor A: efluentes a diferentes niveles de turbidez y el factor B: dosis del extracto de Moringa. En niveles de 250 a 450 NTU, con dosis de 600 mg/L, con el extracto crudo, se logró la remoción de turbidez en el rango de 46.88% a 51.51% y con el extracto purificado, con dosis de 300 mg/L, se logró una mejor remoción de turbidez, entre 87 % y 95.50 %. En cuanto al color con los mismos niveles de NTU, se observó una variación directamente proporcional a los cambios de turbidez. Con la dosis de 600 mg/L de extracto crudo, la disminución del color fue de 36.59% a 58.59% y con el extracto purificado, con dosis de 300 mg/L, se logró una disminución de color de 85.37 % a 91.92%. Para el caso de la conductividad eléctrica, así como para los sólidos disueltos totales (SDT), se observó un incremento de 2.45 a 3.55 mS/cm para la conductividad eléctrica y de 1.52 a 2.61 mg/L para los SDT. Finalmente, el pH no fue afectado significativamente manteniéndose en el rango de 3.06 a 3.80.The objective of this research was to determine the dose of moringa cake extract (Moringa oleifera Lam) for the removal of turbidity from an effluent from a passion fruit nectar processing plant. Proximate analysis of moringa cake and extracts (crude and purified) was performed. The amount of crude protein in the cake and extracts were 50.214%, 4.630% and 50.130%, respectively. Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE-SDS) revealed a main polypeptide band whose molecular weight was approximately 6.5 kDa. For the evaluation of turbidity removal, a factorial experiment in Completely Randomized Design (DCA) was used, with the factors being: Factor A: effluents at different turbidity levels and factor B: dose of moringa extract. At levels of 250 to 450 NTU, with doses of 600 mg/L, with the crude extract, turbidity removal was achieved in the range of 46.88% to 51.51% and with the purified extract, with doses of 300 mg/L, Better turbidity removal was achieved, between 87% and 95.50%. Regarding the color with the same NTU levels, a variation was observed directly proportional to the changes in turbidity. With the dose of 600 mg/L of crude extract, the decrease in color was from 36.59% to 58.59% and with the purified extract, with a dose of 300 mg/L, a decrease in color from 85.37% to 91.92% was achieved. In the case of electrical conductivity, as well as for total dissolved solids (TDS), an increase from 2.45 to 3.55 mS/cm for electrical conductivity and from 1.52 to 2.61 mg/L for TDS was observed. Finally, the pH was not significantly affected, remaining in the range of 3.06 to 3.80

Reducción del contenido de cadmio en granos de cacao (Theobroma cacao L.) fresco de piura por extracción en agua acidulada

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Industrias Alimentarias. Departamento Académico de Ingeniería de Alimentos y Productos AgropecuariosEl grano de cacao es considerado uno de los productos bandera del Perú por su calidad y diversidad de grano, pero en los últimos años la presencia de cadmio en los granos de cacao y derivados viene generando preocupación por ser dañino a la salud. La actual investigación tuvo como objetivo general reducir el contenido de cadmio en granos de cacao (Theobroma cacao L.) de Piura, mediante extracción sólido-líquido con agua acidulada. A las muestras de granos de cacao se les hicieron el análisis proximal y la determinación de contenido de cadmio. La extracción sólido-líquido del metal pesado cadmio se realizó empleando una solución de agua acidulada con ácido cítrico a 0,15 M a temperatura ambiente en Lima (26 ± 0,30 °C) por un tiempo de 72 h. Se aplicó un diseño completo al azar para determinar mediante análisis de varianza (p<0,05) si hay diferencias significativas en el contenido de cadmio entre las medias de cuatro tratamientos, uno control (T0) y tres definidos por las relaciones sólido-líquido: 1/5 (T1), 1/15 (T2) y 1/25 g/mL (T3). Los valores determinados de contenido de cadmio fueron: 5,14 ± 0,02 (T0); 3,56 ±0,44 (T1); 4,62 ± 0,09 (T2) y 4,95 ± 0,09 ppm (T3), con lo que se obtuvo una disminución de contenido de cadmio de 30,74 por ciento, no encontrándose diferencia significativa (p<0,05) para los tratamientos T0 - T3 y T2 - T3. Por lo expuesto, se concluye que el método de extracción sólido-líquido con agua acidulada logró reducir el contenido de cadmio de los granos de cacao el cual podría usarse como una alternativa de solución en la etapa de poscosecha.The cocoa bean is considered one of the flagship products of Peru due to its quality and diversity of grain, but in recent years the presence of cadmium in cocoa beans and derivatives has generated concern about being harmful to health. The general objective of the current research was to reduce the cadmium content in cocoa beans (Theobroma cacao L.) from Piura, through solid-liquid extraction with acidulated water. Proximate analysis and determination of cadmium content were carried out on the cocoa bean samples. The solid-liquid extraction of the heavy metal cadmium was carried out using a solution of acidulated water with citric acid at 0.15 M at room temperature in Lima (26 ± 0.30 °C) for a period of 72 h. A complete randomized design was applied to determine by analysis of variance (p<0.05) if there are significant differences in the cadmium content between the means of four treatments, one control (T0) and three defined by solid-liquid relationships: 1/5 (T1), 1/15 (T2) and 1/25 g/mL (T3). The determined values of cadmium content were: 5.14 ± 0.02 (T0), 3.56 ±0.44 (T1), 4.62 ± 0.09 (T2) and 4.95 ± 0.09 ppm (T3), which resulted in a decrease in cadmium content of 30.74 percent, with no significant difference found (p<0 .05) for treatments T0 - T3 and T2 - T3. From the above, it is concluded that the solid liquid extraction method with acidulated water managed to reduce the cadmium content of the cocoa beans, which could be used as an alternative solution in the post-harvest stage

Hidrolizados proteicos multifuncionales obtenidos a partir de un concentrado proteico de sacha inchi (Plukenetia volubilis)

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Industrias Alimentarias. Departamento Académico de Tecnología de Alimentos y Productos AgropecuariosLa torta de sacha inchi (SI) (Plukenetia volubilis) es un subproducto de la industria aceitera y presenta un alto contenido de proteína (~53-59 por ciento), la cual puede dar origen a una nueva línea de proceso a través de la obtención de concentrados o hidrolizados proteicos. En base a lo declarado el objetivo de la presente investigación fue la obtención de hidrolizados proteicos multifuncionales, a partir de la proteína extraída de la torta de SI. Para ello en primer lugar se procedió extraer la proteína a partir de la torta de SI mediante proceso de solubilización alcalina y precipitación isoeléctrica, obteniéndose un concentrado proteico con un 77.5 por ciento en proteína. Con el concentrado proteico se prepararon soluciones al 2.5 por ciento (p/v) en proteína y se realizaron las hidrólisis con las enzimas: Alcalase®, papaína y tripsina, trabajadas independientemente a las condiciones de temperatura y tiempo óptimos de cada enzima, bajo reacciones de una etapa por un tiempo de hasta 240 min. Durante el curso de las hidrólisis se tomaron muestras evaluándose el grado de hidrólisis y las propiedades funcionales: capacidad antioxidante (ABTS, FRAP y ORAC), capacidad de unión al hierro Fe+2, propiedad antihipertensiva (inhibición de la enzima convertidora de la angiotensina I (ECA-I)) y propiedad hipoglucemiante (inihibición de la enzima dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV)) in vitro. En general, los resultados indican que conforme las proteínas se hidrolizaron por mayor tiempo, el grado de hidrólisis aumentó y las propiedades funcionales se vieron favorecidas, en especial entre los tiempos de reacción entre los 180 y 240 minutos. Con el desarrollo de la investigación, se concluye que la torta proteica de SI, es un insumo con potenciales propiedades para la obtención de hidrolizados proteicos multifuncionales con propiedades beneficiosas a la salud.Sacha inchi (SI) cake (Plukenetia volubilis) is a by-product of the oil industry and has a high protein content (~53-59 percent), which can lead to the development of a new processing line through the production of protein concentrates or hydrolysates. Based on the statements, the objective of study was to obtain multifunctional protein hydrolysates from SI protein cake. The first step was to extract the protein from the SI cake by means of alkaline solubilisation and isoelectric precipitation, obtaining a protein concentrate with 77.5 percent protein. With the protein concentrate, 2.5 percent (w/v) protein solutions were prepared and hydrolysis was performed using the enzymes: Alcalase®, papain and trypsin, each worked independently under the optimal temperature and time conditions for each enzyme, conducting one-stage reactions lasting up to 240 minutes. During the course of hydrolysis, samples were taken to evaluate the degree of hydrolysis and functional properties: antioxidant capacity (ABTS, FRAP, and ORAC), iron binding capacity (Fe+2), antihypertensive property (inhibition of angiotensin-converting enzyme I (ACE-I)), and hypoglycemic property (inhibition of dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV)) in vitro. Overall, the results indicate that as proteins were hydrolyzed over longer periods, the degree of hydrolysis increased and the functional properties were enhanced, particularly during reaction times between 180 and 240 minutes. Through this research, it is concluded that the protein cake from SI is a potential raw material for obtaining multifunctional protein hydrolysates with health-beneficial properties

Encapsulación del aceite esencial de naranja (Citrus sinensis spp.) mediante inclusión molecular, liberación controlada y estabilidad oxidativa

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ciencia de AlimentosSe ha reportado que el aceite esencial de naranja (AEN) presenta numerosas propiedades biológicas, despertando interés para diversas aplicaciones alimentarias. Con el fin de preservar sus propiedades, el AEN debe ser encapsulado de forma eficaz; y en ese sentido, una matriz encapsulante prometedora es la beta-ciclodextrina (β-CD). En esta investigación se optimizó los parámetros de la velocidad de agitación, tiempo de agitación y ratio AEN: β-CD y se maximizaron la retención y la eficiencia de atrapamiento. Otras características evaluadas fueron la cantidad de aceite total, cantidad de aceite superficial, retención de aceite, eficiencia de atrapamiento, rendimiento del proceso, composición, morfología, espectroscopía infrarroja, potencial zeta, e índice de polidispersidad. Además, se estudió al mejor encapsulado, el comportamiento de liberación con los modelos de orden cero, primer orden, Higuchi, Korsmeyer-peppas y Avrami en medio acuoso a diferente pH, y la estabilidad oxidativa mediante pruebas aceleradas a 80, 100 y 120°C. Se evidenció que el ratio fue la variable con mayor significancia en comparación a la velocidad y tiempo de agitación. La máxima retención de aceite (79.4 %) y eficiencia de atrapamiento (95.7 %) se alcanzó con 700 r/min de velocidad de agitación, 150.6 min de tiempo de agitación y un ratio igual a 0.15 (AEN: β-CD). La encapsulación retuvo 97.1% de limoneno, 0.31% de sabineno, 1.55% de β-mirceno y 0.44% de β-linalol, con un diámetro promedio de 426.9 nm, un índice de polidispersidad de 0.282 y un potencial zeta igual a -20.38 mV. En el perfil de liberación se apreció una mayor liberación del limoneno a condiciones ácidas (pH 3.2 y 4.3) a diferencia de la liberación en agua destilada, con un mejor ajuste al modelo Higuchi y Avrami. Los parámetros cinéticos demostraron un mecanismo de liberación Fickiana en el pH de 3.2 y una combinación de mecanismos a un pH 4.3 y agua destilada. Los encapsulados demostraron una alta estabilidad oxidativa a temperaturas de 80, 100 y 120°C en comparación al AEN sin encapsular. Debido a la mayor retención de aceite, eficiencia de atrapamiento, liberación controlada, y alta estabilidad se propone su potencial como conservante natural de alimentos.It has been reported that orange essential oil (OEO) has various biological properties, arousing interest in various food applications. To preserve its properties, OEO must be effectively encapsulated; and in that sense, a promising encapsulating matrix is beta cyclodextrin (β-CD). In this research, the parameters of stirring speed, stirring time, and OEO: β-CD ratio were optimized, and the retention and entrapment efficiency were maximized. Other characteristics evaluated were: the amount of total oil, amount of surface oil, oil retention, entrapment efficiency, process yield, morphology, infrared spectroscopy, zeta potential, and polydispersity index. In addition, the release behavior was studied at optimized encapsulate with the zero-order, first-order, Higuchi, Korsmeyer-peppas, and Avrami models in aqueous medium at different pH, and the oxidative stability by accelerated test at 80, 100, and 120 °C. It was evident that the ratio was the variable with the greatest significance compared to the stirring speed and time of agitation. The highest oil retention (79.4%) and entrapment efficiency (95.7%) were achieved with 700 r/min stirring speed, 150.6 min stirring time, and a ratio equal to 0.15 (OEO: β-CD). The encapsulation retained 97.1% of limonene, 0.31% of sabinene, 1.55% of β-myrcene, and of 0.44% β-linalool, with a mean diameter of 426.9 nm, a polydispersity index of 0.282, and a zeta potential equal to −20.38 mV. In the release profile, a greater release of limonene was observed at acidic conditions (pH 3.2 and 4.3) unlike the release in distilled water, with a better fit to the Higuchi and Avrami model. The kinetic parameters demonstrated a Fickian release mechanism at pH 3.2 and a combination of mechanisms at pH 4.3 and distilled water. The encapsulations demonstrated high oxidative stability at temperatures of 80, 100, and 120°C compared to the unencapsulated OEO. Due to its high oil retention, entrapment efficiency, controlled release, and oxidative stability, its potential as a natural food preservative is proposed

Desarrollo de un producto análogo tipo nuggets de cangrejo a partir de surimi de pota (Dosidicus gigas)

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Pesquería. Departamento Académico de Acuicultura e Industrias PesquerasEn el presente trabajo de investigación se planteó como finalidad incorporar transglutaminasa microbiana (MTGasa), alginato y carragenina para mejorar la textura del gel de surimi de pota con el propósito de desarrollar un producto análogo reestructurado empanizado tipo pulpa de cangrejo. Estos compuestos fueron seleccionados debido a sus propiedades gelificantes, espesantes y estabilizantes, ampliamente utilizadas en la industria alimentaria para optimizar las características texturales de productos pesqueros. Los resultados obtenidos demostraron que el tratamiento con MTGasa mejoró significativamente la fuerza del gel y la retención de humedad en las concentraciones de 0.5% y 1.0%, siendo la primera la más efectiva. Además, se observó que el alginato de sodio tuvo un impacto positivo en la masticabilidad y la dureza del gel, mejorando la textura del producto final. La combinación de alginato con MTGasa mostró efectos sinérgicos en la optimización de las propiedades texturales, destacándose por su capacidad para ajustar la textura de manera más eficiente que el uso de cada aditivo por separado. Por otro lado, la carragenina también mostró un potencial interesante en la formación de geles, aunque sus efectos fueron menos pronunciados en comparación con el alginato. La fórmula ganadora para la mejora de la textura fue la de MTGasa al 0.5% y carragenina al 1%, que demostró ser la más efectiva para optimizar las propiedades sensoriales y funcionales del gel de surimi. Se concluye que la combinación de MTGasa al 0.5% y carragenina al 1% ofrece una solución prometedora para mejorar las propiedades texturales de los productos a base de surimi de pota, especialmente en la elaboración de análogos de productos cárnicos como los nuggets tipo cangrejo. Estos resultados abren nuevas posibilidades para la industria alimentaria, proporcionando bases sólidas para el desarrollo de productos innovadores con características sensoriales y funcionales mejoradas.The objective of this research was to incorporate microbial transglutaminase (MTGase), alginate, and carrageenan to enhance the texture of squid surimi gel, aiming to develop a restructured, breaded crabmeat-like analog product. These compounds were selected due to their gelling, thickening, and stabilizing properties, widely used in the food industry to optimize the textural characteristics of fishery products. The results demonstrated that MTGase treatment significantly improved gel strength and moisture retention at concentrations of 0.5% and 1.0%, with the former being the most effective. Additionally, it was observed that sodium alginate positively impacted the chewiness and hardness of the gel, enhancing the texture of the final product. The combination of alginate and MTGase showed synergistic effects in optimizing textural properties, proving more efficient in adjusting texture than the individual use of each additive. Carrageenan also exhibited interesting potential in gel formation, though its effects were less pronounced compared to alginate. The optimal formula for texture improvement was 0.5% MTGase and 1% carrageenan, which proved most effective in enhancing the sensory and functional properties of the surimi gel. In conclusion, the combination of 0.5% MTGase and 1% carrageenan offers a promising solution for improving the textural properties of squid surimi-based products, particularly in the development of meat analog products like crabmeat-style nuggets. These findings open new possibilities for the food industry, providing a solid foundation for the development of innovative products with improved sensory and functional characteristics

Efecto de un bioestimulante de algas marinas sobre los niveles de ácido indol-3-acético en plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) expuestas a estrés por cadmio

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ciencias. Departamento Académico de BiologíaLa acumulación de metales pesados en suelos agrícolas como resultado de actividades mineras, industriales y agrícolas, ha sido durante mucho tiempo un problema ambiental importante que ha desencadenado numerosas investigaciones en búsqueda de remediar esta situación. El cadmio, resulta de principal interés debido a su facilidad de absorción y posterior migración hacia órganos comestibles que provocan la entrada de este elemento a la cadena alimenticia ocasionando daños crónicos en la salud. Frente a esta problemática, se desarrolló este estudio con el objetivo principal de evaluar el efecto del bioestimulante a base de algas marinas “PROSOIL EA1” sobre plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) expuestas a estrés por cadmio; para ello se establecieron tres tratamientos con tres concentraciones de cadmio: Control (0 ppm),1.4 ppm y 2.0 ppm; y para cada tratamiento, dos grupos, uno con aplicación (PR) y otro sin aplicación (SPR) de PROSOIL EA1. Se evaluaron parámetros de crecimiento: peso seco y fresco de hojas y frutos, altura de la planta y número de hojas y frutos. Los niveles de cadmio y la aplicación del bioestimulante no tuvieron un efecto significativo sobre las muestras, a excepción del peso fresco de frutos donde la acción del bioestimulante fue notoria. Las plantas más pequeñas fueron las cultivadas con 2.0 ppm de cadmio. Asimismo, en los órganos vegetales se observó que la acumulación de cadmio sigue el orden de: raíces > tallos > hojas > frutos, siendo la menor absorción en las muestras con aplicación de PROSOIL EA1. A nivel foliar, el Tratamiento 2 con aplicación de bioestimulante (PR 1.4) redujo en 99% el acumulo de cadmio; tal efecto aliviador del bioestimulante fue reafirmado al verificarse el incremento de actividad antioxidante y compuestos fenólicos en las muestras foliares. Además, se evaluaron los niveles de pigmentos fotosintéticos: Clorofila a, b y carotenoides en donde la aplicación de PROSOIL EA1 no tuvo efecto significativo. Los niveles foliares de Ácido Indol-3-Acético (AIA), mostraron una relación directa entre los mayores niveles de cadmio y la promoción de síntesis de AIA como una respuesta al estrés; estos niveles de AIA disminuyeron con la aplicación de PROSOIL EA1. En consecuencia, se pudo determinar que PROSOIL EA1 representa una alternativa agrícola prometedora frente a la problemática del cadmio.The heavy metals accumulation in agricultural soils as a result of mining, industrial and agricultural activities have long been a major environmental problem that has triggered numerous investigations in search of remedying this situation. Cadmium is of main interest due to its ease uptake and subsequent migration to edible organs that cause this element to enter the food chain, causing health chronic damage. Faced with this problem, this study was developed with the main objective of evaluating the effect of the seaweed based biostimulant “PROSOIL EA1” on pepper plants (Capsicum annuum L.) exposed to cadmium stress; for this, three treatments were established with three cadmium concentrations: Control (0 ppm), 1.4 ppm and 2.0 ppm; and for each treatment, two groups, one with (PR) and the other without (SPR) application of PROSOIL EA1. Growth parameters were evaluated: dry and fresh of leaves and fruits weight, plant height and number of leaves and fruits. The cadmium levels and the application of the biostimulant did not have a significant effect on the samples, except for the fruit fresh weight of where the action of the biostimulant was notable. The smallest plants were those grown with 2.0 ppm of cadmium. Likewise, in plant organs it was observed that the cadmium accumulation follows the order of roots > stems > leaves > fruits, with the lowest uptake in the samples with PROSOIL EA1 application. At the foliar level, Treatment 2 with biostimulant application (PR 1.4) decreased cadmium accumulation by 99%; such relieving effect of the biostimulant was reaffirmed when verifying the increase in antioxidant activity and phenolic compounds in the foliar samples. In addition, the levels of photosynthetic pigments were evaluated: Chlorophyll a, b, and carotenoids where the PROSOIL EA1 application had no significant effect. Leaf levels of Indole-3-Acetic Acid (IAA) showed a direct relationship between higher levels of cadmium and the promotion of IAA synthesis as a response to stress; these IAA levels decreased with the PROSOIAL EA1 application. Consequently, it was determined that PROSOIL EA1 represents a promising agricultural alternative to the cadmium problem