Pronase hydrolysis as a pretreatment for quantifying Maillard intermediates during toasting of cornflakes

Some of the products generated by the Maillard reaction are desired and very important for defining consumer acceptance of breakfast cereals. However, in recent years there has been an increased concern about compounds that are potentially harmful such as furfurals. The aim of this work was to analyze the effectiveness of protein hydrolysis with pronase as a pretreament for the evaluation of furfurals generated by the Maillard reaction during toasting of cornflakes and the parallel development of brown and fluorescent compounds. Furfurals were more accurately quantified with the pronase hydrolysis pretreatment because the protein matrix binds furfurals and fluorescent compounds. For control of the early reaction steps in the toasting process, the most sensitive parameter was fluorescence.EEA PergaminoFil: Cueto, Mario Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industria; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Farroni, Abel Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Laboratorio de Calidad de Alimentos, Suelos y Aguas; ArgentinaFil: Buera, María del Pilar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Carotenoid and color changes in traditionally flaked and extruded products

The objective of this study was to evaluate the impact of process and formulation on individual carotenoid loss in traditionally prepared cornflakes and those prepared by extrusion. The first step in the traditional process (maize grits cooking) promoted a 60% lutein content reduction and 40% in zeaxanthin loss, showing lutein more susceptibility to isomerization and decomposition. After toasting, the last step, the total loss averaged 80% for both compounds. The extruded maize in a plain formulation showed a 35% lutein and zeaxanthin reduction. However, in samples containing quinoa the decrease reached 60%, and the major loss (80%) was found in chia-containing formulations. Correlations between the color coordinate b⁄, total and individual carotenoid content, were obtained. It is of a major importance that the efforts to increase carotenoid content in raw materials are complemented with attempts to reduce the losses during processing.EEA PergaminoFil: Cueto, Mario. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industria; ArgentinaFil: Farroni, Abel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Laboratorio Calidad de Alimento, suelos y agua; ArgentinaFil: Schoenlechner, Regine. Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida. Departamento de Ciencias y Tecnología de los Alimentos; AustriaFil: Schleining, Gerhard. Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida. Departamento de Ciencias y Tecnología de los Alimentos; AustriaFil: Buera, Pilar. Cueto, Mario. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industria-Departamento de Química Orgánica; Argentin

Desarrollo de una metodología analítica para cuantificar azúcares en poroto de soja

En el laboratorio de calidad de alimentos, suelos y agua se realizó el desarrollo y estandarización de una metodología para la separación, identificación y cuantificación de azúcares como sacarosa, rafinosa y estaquiosa por cromatografía líquida de alta resolución acoplada a un detector de índice de refracción. Se realizó la puesta a punto de la técnica de extracción y cuantificación de azúcares solubles en agua en harina y poroto de soja.EEA PergaminoFil: Chale, Julieta. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Sección Aves; ArgentinaFil: Moro, María Soledad. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Sección Laboratorio Calidad de Alimento, Suelos y Agua; ArgentinaFil: Farroni, Abel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Sección Laboratorio Calidad de Alimento, Suelos y Agua; Argentin

Composition and thermal properties of starch in flint maize (Zea mays, L.) kernels: location and crop management effects

Flint maize kernels are processed by the dry-milling industry to produce the flaking grits used thereafter in the corn flakes industry. Flaking-grit yield during milling depends on kernel hardness whereas corn flakes production involves starch gelatinization. Starch composition influences both characteristics of maize kernels. The objective of this work was to analyze the effect of different crop environments and management practices on starch composition of kernels and its thermal properties. Two flint maize hybrids (Cóndor and Morgan, 306) were grown at three locations (Balcarce, Pergamino and Paraná, located in a latitudinal transect of 6°) with different plant densities (7.5 and 9 plants/m2 ), sowing dates (early and late), and fertilizing rates (with and without additional N and S-fertilizer near silking) during two growing seasons (2003-2004 and 2004-2005). Crop biomass accumulated from silking to physiological maturity was measured and mean kernel weigh was calculated at harvest. Kernel hardness was estimated by mean of the test weight and percent floaters. Amylose and starch concentration in kernels were determined. Starch thermal properties were analyzed by differential scanning calorimetry and endotherm parameters were calculated. Cropping conditions modified starch composition of kernels. Amylose/starch ratio decreased as air temperature decreased from the north to the south and by delaying sowing date. Deposition of amylose in the endosperm of the kernels increased as growing conditions for crop growth improved during kernel filling. Starch thermal properties were also modified by these changes in starch composition. The onset and peak temperatures, gelatinization enthalpy, and peak height index were positively associated with amylose concentration and amylose/starch ratio, whereas the gelatinization temperature range was negatively associated with both kernel attributes. The results reported herein would contribute to foresee the effect of location and agricultural practices on kernel quality of flint maize, and to make appropriated management adjustments to obtain a product that meets the market needs.Los granos de maíz flint son procesados por la industria de la molienda seca para producir los flaking grits que son utilizados luego en la industria de corn flakes. El rendimiento de flaking grits durante la molienda depende de la dureza del grano, mientras que la producción de corn flakes involucra la gelatinización del almidón. La composición del almidón influencia ambas características del grano de maíz. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de diferentes ambientes de producción y prácticas de cultivo sobre la composición del almidón y sus propiedades térmicas. Dos híbridos de maíz flint (Cóndor y Morgan, 306) fueron cultivados en tres localidades (Balcarce, Pergamino y Paraná, ubicadas en una transecta latitudinal de 6°) con diferentes densidades de plantas (7,5 y 9 plantas/m 2), fechas de siembra (temprana y tardía), y dosis de fertilización (con y sin agregado adicional de fertilizante con N y S cerca de la floración) durante dos campañas agrícolas (2003-2004 y 2004-2005). Se midió la biomasa acumulada desde floración hasta madurez fisiológica y se estimó el peso medio del grano en la cosecha. La dureza del grano se estimó a través del peso hectolítrico y el porcentaje de flotación. Se determinó la concentración de amilosa y almidón. Las propiedades térmicas del almidón se evaluaron por calorimetría diferencial de barrido y se estimaron los parámetros de las endotermas. Las condiciones de crecimiento modificaron la composición del almidón de los granos. La relación amilosa/ almidón se redujo a medida que la temperatura del aire descendió de norte a sur y por retraso de la siembra. La deposición de amilosa en el endosperma de los granos aumentó cuando las condiciones para el crecimiento del cultivo mejoraron durante el llenado de los granos. Las propiedades térmicas del almidón también se modificaron con estos cambios en la composición del almidón. Las temperaturas de inicio y pico de gelatinización, la entalpía de gelatinización y el índice de altura de pico se asociaron positivamente con la concentración de amilosa y la relación amilosa/almidón, mientras que el rango de temperatura de gelatinización se asoció negativamente con ambos atributos del grano. Los resultados aquí reportados pueden contribuir a prever los efectos de la localidad y prácticas de cultivo sobre la calidad de maíz flint y hacer los ajustes de manejo del cultivo apropiados para obtener un producto final que satisfaga las necesidades del mercado.EEA PergaminoFil: Actis, Marcos. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Farroni, Abel Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; ArgentinaFil: Andrade, Fernando Hector. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Valentinuz, Oscar. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Cirilo, Alfredo Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Departamento de Ecofisiologia; Argentina

Obtención de extractos vegetales a partir de especies silvestres asistida por enzimas carbohidrolasas

La utilización de enzimas carbohidrolasas es una metodología innovadora para la obtención de compuestos activos en extractos vegetales. Estas enzimas tienen un rango óptimo de temperatura entre 25-55 °C y actúan disgregando la pared celular vegetal. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la obtención de extractos vegetales con actividad biológica, comparando el uso de enzimas y diferentes temperaturas. Las especies Dipsacus fullonum (DF) y Lantana cámara (LC) se recolectaron, secaron por liofilización y trituraron. Se realizaron extracciones utilizando un complejo enzimático pectinasahemicelulasa a pH 4 a 25 °C y 40 °C durante 1 h. Se determinó la cantidad de sólidos solubles por refractometría expresándolos como ºBrix, masa seca, polifenoles totales y actividad antioxidante. Se realizó una caracterización cualitativa por autografía para inhibidores de de polifenol oxidasa y ABTS+ (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6sulphonic acid). El uso de enzimas en la extracción produjo un aumento de la masa total de extracto obtenido (499±45 mg vs 710±45 mg) y los sólidos disueltos (2,7±0,2 vs 3,7±0,2) (promedio ambas temperaturas) respecto del control en ambas especies. Los sólidos disueltos sólo presentaron efecto de la temperatura en DF (3,5±0,6 a 25ºC vs 3,9±0,7 a 40ºC). La cantidad de polifenoles (13,8±0,5 vs 10,3±0,2 para DF y 14±1 vs 9,2±0,9 para LC) y actividad antirradicalaria (7,7±0,9 vs 5,4±0,5 para DF y 3,5±0,9 vs 2,3±0,2 para LC) aumentaron al utilizar enzimas. La extracción asistida podría realizarse a 25º C sin una reducción importante en el rendimiento. La autografía de ABTS+ mostró la aparición de nuevos compuestos con capacidad antioxidantes luego de la extracción con enzimas. La autografía de polifenol oxidasa (PPO) revelo que todos los extractos de DF (tratados con enzimas y controles) mostraron actividad inhibidora de PPO.EEA PergaminoFil: Leclercq, B. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (UNNOBA). Departamento de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Micheloni, Oscar B. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (UNNOBA). Departamento de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Gallo, Alicia. Universidad Nacional de Luján. Cátedra de Introducción a la Ingeniería en Alimentos; ArgentinaFil: Farroni, Abel Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Laboratorio Calidad de Alimento, Suelo y Agua; Argentin

Toasting time and cooking formulation affect browning reaction products development in corn flakes

During toasting, the last stage of corn flake production, Maillard reaction takes place, favored by the high temperature and low water content. The cooking formulation ingredients influence color and flavor of the final product and, therefore, consumer acceptance. However, some undesirable components are also formed. The impact of cooking formulation and toasting time on color development and on the formation of chemical markers was investigated. Samples (flakes) were equilibrated at water activity (aw) 0.8 and toasted at 230 ° C. After extraction of fluorescent pigments with pronase, fluorescence, absorbance at 420 nm, and furfurals analysis was performed. Sucrose showed a synergistic interaction with malt and salt. Formulation highly affected the amount of HMF and furfural formed. L* and a* were sensitive variables to measure overall browning reaction. These results allow for further understanding of the influence of formulation used during cooking and would help to mitigate the formation of undesirable compounds.EEA PergaminoFil: Cueto, Mario. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); ArgentinaFil: Perez Burillo, Sergio. Universidad de Granada. Facultad de Farmacia. Departamento de Nutrición y Ciencias de los Alimentos; EspañaFil: Rufián Henares, José. Universidad de Granada. Facultad de Farmacia. Departamento de Nutrición y Ciencias de los Alimentos; EspañaFil: Farroni, Abel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Laboratorio de Calidad de Alimento, Suelos y Agua; ArgentinaFil: Buera, M. del Pilar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentin

Estudio de la actividad biológica y toxicidad de extractos naturales obtenidos a partir de especies vegetales silvestres

El objetivo de este trabajo fue caracterizar extractos acuosos de especies vegetales silvestres en base a su capacidad antioxidante, inhibición del pardeamiento enzimático y citotoxicidad para evaluar su utilización corno aditivos en matrices alimentarias. Además se comparó el calentamiento convencional con el asistido por microonda para realizar los extractos. Se eligieron 16 especies vegetales que tienen o tuvieron alguna utilización como alimento. El material recolectado se clasificó botánicamente, se secó y se molió. Se realizaron extractos acuosos que luego se filtraron y se midieron polifenoles torales por Folin-Ciocalteu, capacidad captadora de radicales libres por DPPH, capacidad de inhibición de la polifenoloxidasa de manzana y toxicidad utilizando el test de Artemia Salina. El proceso de extracción asistido por microondas fue más eficiente en la extracción de polifenoles y sencillo de aplicar usando equipo estándar y de bajo costo. El estudio preliminar de toxicidad mostró valores muy bajos para la mayoría de las especies. Solidago chilensis. Lantana camara y Eryngium horridum mostraron alto contenido de polifenoles y alta actividad captadora de radicales libres. Urtica urens mostró efecto inhibitorio sobre la PPO de manzana junto a una LC50 muy alta. Las especies estudiadas resultaron prometedoras para la búsqueda de compuestos antioxidantes como aditivos alimentarios, el uso de especies comestibles es un buen punto de partida para la selección. Se requieren estudios más profundos sobre la composición de estos extractos para identificar los metabolismos responsables de las características observadas.EEA PergaminoFil: Micheloni, O.B. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina.Fil: González, E. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina.Fil: Leclerq, B. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina.Fil: Rollandeli, G. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina.Fil: Oackley, L. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina.Fil: Farroni, A.E. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Laboratorio Calidad de Alimento, Suelo y Agua; Argentina

Propiedades térmicas del almidón de maíz colorado duro: efecto del secado a 70 y 90°C

Se comparo el efecto del secado natural (a temperatura ambiente) frente al artificial (a 70 y 90°C), que es el más frecuentemente utilizado en los tratamientos convencionales realizados en plantas de acopio, sobre el peso del grano, el contenido y la concentración de amilosa y almidón, y las propiedades térmicas del almidón, en dos híbridos de maíz ‘flint’ en comparación con un híbrido dentado.EEA BalcarceFil: Actis, Marcos. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Tecnología de Semillas y Alimentos; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Ordoñez, Matías. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Tecnología de Semillas y Alimentos; Argentina. Buenos Aires (provincia). Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Farroni, Abel Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; ArgentinaFil: Bartosik, Ricardo Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Gely, Cristina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Tecnología de Semillas y Alimentos; ArgentinaFil: Pagano, Ana. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Tecnología de Semillas y Alimentos; Argentin

El manejo del cultivo afecta el contenido de aceite y la composición de ácidos grasos del grano de maíz ‘flint’

La calidad del aceite de los granos de maíz (Zea mays, L.) depende de la composición de sus ácidos grasos. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de diferentes prácticas de manejo de cultivos sobre la deposición de aceite en granos y su composición en ácidos grasos. Con este fin, se cultivaron a campo dos híbridos comerciales de maíz ‘flint’ que diferían en épocas de lanzamiento y expresión de su dureza en tres localidades diferentes de la principal región productora de maíz de Argentina durante dos campañas de cultivo. La deposición de aceite en el germen del grano aumentó a medida que aumentaba la producción de biomasa del cultivo durante la post-floración en concordancia con mejores condiciones de crecimiento resultante de los sitios y prácticas de cultivo. La concentración de ácido oleico se incrementó y la de ácido linoleico disminuyó a medida que la deposición de aceite aumentó en el germen de los granos, según las diferentes prácticas y ubicaciones del cultivo. En general, la localidad de Balcarce y las siembras tardías produjeron diferencias en la mayoría de las variables evaluadas. Los efectos informados sobre la deposición de aceite y la composición de ácidos grasos de los granos serían de interés para la industria de procesamiento, a fin de estimar la calidad del grano de acuerdo a cómo y dónde se produjo el maíz.EEA BalcarceFil: Actis, Marcos. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Farroni, Abel Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; Argentina.Fil: Andrade, Fernando Héctor. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Andrade, Fernando. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Andrade, Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Valentinuz, Oscar Rodolfo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Cirilo, Alfredo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; Argentina

Efecto de la formulación y las condiciones de procesamiento sobre el desarrollo del pardeamiento no enzimático y la estabilidad de carotenoides en copos de maíz

El proceso de producción de copos de maíz por laminación comprende las etapas de cocción al vapor, atemperado, laminado y tostado. Durante la cocción y además en el tostado, ocurre la reacción de Maillard, favorecida por las elevadas temperaturas y el bajo contenido de agua en este último paso. Además, se produce la pérdida de compuestos de interés, como los carotenoides. Los diferentes ingredientes que constituyen la formulación de los copos de maíz influyen sobre el color y el flavor del producto final y, por lo tanto, sobre la aceptación por parte de los consumidores. Sin embargo, en el proceso también se forman ciertos compuestos indeseables. Por lo tanto, es importante evaluar el papel de la formulación y del tiempo de tostado en el desarrollo de color y la formación de marcadores químicos. Los copos de maíz se equilibraron a aw 0,8 y tostaron a 230ºC. Luego de la extracción de pigmentos fluorescentes con pronasa, se realizaron análisis de fluorescencia, absorbancia a 420 nm, coordenadas de color y contenido de furfurales. Por otro lado, se evaluó la estabilidad de los carotenoides en las distintas etapas del proceso de elaboración. Respecto a la formulación, la sacarosa mostró un efecto sinérgico con la sal y la malta para acelerar la reacción de Maillard. La formulación afectó significativamente la cantidad de HMF y furfural formados. Los parámetros cromáticos L* y a* fueron variables adecuadas para evaluar reacción de pardeamiento. Durante el proceso de cocción se perdió un 60% de luteína y un 40% de zeaxantina. Luego del tostado, la etapa final, el porcentaje de pérdida de ambos compuestos fue del 80%. Estos resultados permiten profundizar en el conocimiento de las reacciones que ocurren durante el procesamiento de los cereales, para poder definir las condiciones que disminuyan la generación de compuestos indeseables y la mayor retención de las sustancias de interés.EEA PergaminoFil: Cueto, Mario Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industria y Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Tecnicas (CONICET); Argentina.Fil: Rolandelli, G. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industria y Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Tecnicas (CONICET); Argentina.Fil: Perez Burillo, S. Universidad de Granada. Facultad de Farmacia. Departamento de Nutrición y Bromatología; España.Fil: Rufián-Henares, J.A. Universidad de Granada. Facultad de Farmacia. Departamento de Nutrición y Bromatología; España.Fil: Farroni, Abel Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Laboratorio Calidad de Alimento, Suelo y Agua; Argentina.Fil: Buera, María del Pilar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industria y Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnicas (CONICET); Argentina