Drying kinetics modeling of apple and zucchini slices vacuum impregnated with anthocyanins

The aim of this research was to study the drying kinetics of apple and zucchini slices enriched with anthocyanins and to evaluate the influence of drying temperature on the anthocyanin content of apple and zucchini snacks. Apple (Granny Smith) and zucchini (Cucurbita pepo) slices were enriched with anthocyanins by vacuum impregnation with blueberry juice. Then, slices were dehydrated at 40, 50 and 60 ºC with 1.0 m/s air flow. Dehydrated samples were referred to as anthocyanin enriched snacks. Diffusion coefficient values improved by increasing the drying temperature, within the 2.81×10-10 to 5.78×10-10 m2/s range for apple slices and 2.02×10-10 to 3.99×10-10 m2/s for zucchini slices. The activation energy was 31.19 kJ/mol and 80.33 kJ/mol for apple and zucchini slices respectively. Page, Weibull, Logarithmic, Henderson-Pabis and Lewis models best fitted the experimental data. Snacks obtained at 60 °C retained a higher concentration of anthocyanins, reaching values of 592.81±52.55 and 464.62±48.44 mg of cyaniding-3-glucoside equivalent/kg dry matter in apple and zucchini snacks respectively. Combination of vacuum impregnation and hot air drying was a technological alternative for producing snacks with functional properties

Treatment of an agro-industrial effluent using the native freshwater microalgae Scenedesmus obliquus from the Salto Grande Reservoir (Entre Ríos, Argentina)

Los efluentes agroindustriales presentan elevados niveles de contaminantes, los cuales deben removerse antes de su vertido a las cuencas receptoras para prevenir el fenómeno de eutrofización. Es por ello que los países establecen regulaciones ambientales cada vez más exigentes. Actualmente, los procesos tecnológicos para remover contaminantes de los efluentes son muy costosos y requieren un elevado consumo energético, por lo que resulta indispensable el desarrollo de tecnologías más eficientes y sustentables. En este contexto, la ficorremediación se considera una tecnología prometedora. El objetivo del trabajo fue evaluar la eficiencia de remoción de nitrógeno total (NT), demanda química de oxígeno (DQO), fósforo total (PT) y Escherichia coli, en un efluente avícola, empleando la microalga Scenedesmus obliquus aislada del Embalse Salto Grande. Los ensayos se realizaron en biorreactores tipo columna de burbujeo, a una tasa de dilución del 20%, empleando efluente avícola y la microalga de Scenedesmus obliquus. Los parámetros evaluados a la entrada y salida del proceso fueron NT, DQO, PT y Escherichia coli. Los porcentajes de reducción alcanzados fueron 90,15%; 93,63%; 96,73% y 99,94%, respectivamente. Los resultados obtenidos demuestran la efectividad de la ficorremediación en el tratamiento del efluente empleado antes de su descarga a los recursos acuíferos.Agroindustrial effluents have high levels of contaminants, which must be removed before being discharged into the receiving basins to avoid the phenomenon of eutrophication. That is why countries establish increasingly stringent environmental regulations. Currently, technological processes to remove contaminants from effluents are very expensive and require high energy consumption; therefore, the development of more efficient and sustainable technologies is essential. In this context, phycoremediation is considered a promising technology. The aim of the work was to evaluate the removal efficiency, in poultry effluents, of total nitrogen (TN), chemical oxygen demand (COD), total phosphorus (TP) and Escherichia coli using Scenedesmus obliquus microalgae isolated from the Reservoir Salto Grande. The assays were carried out in bubble column type bioreactors, at dilution rate of 20%, using poultry effluent and Scenedesmus obliquus microalga. The parameters evaluated at the inlet and at the outlet streams of the process were TN, COD, TP and Escherichia coli. The reduction percentages achieved were 90.15%; 93.63%; 96.73% and 99.94%, respectively. The results obtained demonstrate the effectiveness of the phytoremediation in the treatment of the effluent used before its discharge in acoustic resources.Fil: Jimenez Veuthey, Mariana. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Santa Fe. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios. - Universidad Nacional de Entre Rios. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios.; ArgentinaFil: Zapata, Luz Marina. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Flores, Maria Lujan. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effect of light stress and concentrations of nitrogen and carbon in the production of phytonutrients in the microalga Scenedesmus obliquus (Chlorophyceae, Chlorococcales)

Under stress conditions microalgae produce phytonutrients. However, it is necessary to determine the environmentalconditions that stimulate phytonutrient biosynthesis. We evaluate growth kinetic models and the influence of sodium nitrateand sodium acetate concentrations, as well as the irradiance in the production of total carotenoids, total phenols and proteinsin culture of Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing. The microalga was cultivated in Arnon medium in bioreactors with a 16:8light-darkness photoperiod. When the stationary phase was reached, sodium acetate (0, 2.5, 5 g/L) and sodium nitrate (0.27,44.00, 87.73 g/L) were incorporated and the irradiance [36.7, 69.5, 102.3 µmol/(m2s)] was modified to generate stressconditions. Growth was successfully predicted by the Gompertz model. The maximum content of protein was 4.92 mg/g dwcand of total phenols was 2.31 mg/g dwc using 2.5 g/L sodium acetate, 44 g/L sodium nitrate and irradiance of 65.9 µmol/(m2s).The maximum production of total carotenoids was 374.30 mg -carotene/g dwc with 5 g/L of sodium acetate, 0.27 g/L ofsodium nitrate and irradiance of 65.9 µmol/(m2s). The results showed that this microalga has potential application in the foodindustry in order to improve its nutritional and functional properties.Fil: Zapata, Luz Marina. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; ArgentinaFil: Jimenez Veuthey, Mariana. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zampedri, Patricia Andrea. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; ArgentinaFil: Flores, Agustina. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; ArgentinaFil: Zampedri, Carolina Ayelen. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; ArgentinaFil: Chabrillón, Guillermina. Universidad Nacional de Entre Rios. Facultad de Ciencias de la Alimentacion. Laboratorio de Análisis de Metales En Alimentos y Otros Sustratos.; Argentin

Eff ects of Irradiance and Diff erent Nitrogen and Carbon Concentrations on the Minerals Accumulation in Scenedesmus obliquus Biomass

Microalgae are capable of absorbing and concentrating constituent elements that have a wide variety of applications in agriculture, food industry, and medicine. Microalgae chemical composition change according to internal and external factors. In this study, the effect of irradiance, sodium nitrate and sodium acetate concentration on the accumulation of essential minerals in Scenedesmus obliquus biomass were evaluated using 23 factorial screening designs. The simultaneous effect of the three experimental factors was studied using three levels for each parameter (irradiance: 36.71, 69.50, 102.30 μE m-2 s-1, sodium nitrate: 0.27, 44.00, 87.73 g L-1 and sodium acetate: 0.00, 2.50, 5.02 g L-1). The response variables were the minerals concentration of Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn and Mn. Results show that each mineral has an optimal operation condition in order to improve its concentration in the microalgae biomass. A signifi cant interaction between the variables was observed, which has direct effects on the minerals accumulation in the microalgae biomass. Under these conditions, the maximum concentration of K (1515.77 [mg (100gdw)-1]), Ca (2744.24 [mg (100gdw)-1]), Mg (9697.65 [mg (100gdw)-1]), Fe (2932.42 [mg (100gdw)-1]), Mn (38.48 [mg (100gdw)-1]), Zn (324.00 [mg (100gdw)-1]) and the minimum concentration of Na (5607.20 [mg (100gdw)- 1 ]) were obtained from the microalga biomass. Thus, Scenedesmus obliquus biomass was characterized as good essential mineral source and confi rmed to be potentially valuable ingredient for utilization in the food industry.Fil: Jimenez Veuthey, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Santa Fe. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios. - Universidad Nacional de Entre Rios. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios.; ArgentinaFil: Zapata, Luz Marina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias de la Alimentación; ArgentinaFil: Vezzosi Zoto, Gina Fiorella. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Santa Fe. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios. - Universidad Nacional de Entre Rios. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios.; ArgentinaFil: Sacks, Natalia Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Santa Fe. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios. - Universidad Nacional de Entre Rios. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Los Alimentos de Entre Rios.; ArgentinaFil: Flores, Agustina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias de la Alimentación; ArgentinaFil: Zampedri, Patricia Andrea. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias de la Alimentación; ArgentinaFil: Zampedri, Carolina Ayelen. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias de la Alimentación; Argentin

Estabilidad de antocianinas durante el almacenamiento de jugos de arándanos

Los arándanos y productos de arándano tienen alto valor nutricional, especialmente por su alto contenido de antocianinas. Estas son potentes antioxidantes y poseen alta capacidad de secuestrar radicales libres. Así, los arándanos y productos de arándanos han resultado atractivos para los consumidores interesados en alimentos funcionales. Sin embargo, los tratamientos térmicos y posterior almacenamiento de productos alimenticios influyen en el contenido de antocianinas. La cinética de degradación de las antocianinas puede ser evaluada desde una perspectiva termodinámica, basada en funciones como energía libre, entalpía, entropía y energía de activación. Objetivos: Se estudió el efecto de la pasteurización y la estabilidad de antocianinas presentes en jugos de arándanos, sin pasteurizar y pasteurizados, durante el almacenamiento. Métodos: Jugos de arándanos sin pasteurizar y pasteurizados fueron almacenados a -18, 0, 5 y 10°C durante 148 días. A intervalos de tiempos se cuantificó la concentración de antocianinas monoméricas totales. Se realizó un Análisis de Componentes Principales y los resultados experimentales se ajustaron a modelos cinéticos de orden cero y uno, y a los modelos de Arrhenius y Eyring. Resultados: La pasteurización provocó disminución del 28,5% en la concentración inicial de antocianinas monoméricas totales, mientras que para todas las temperaturas estudiadas, la disminución de antocianinas en función del tiempo de almacenamiento siguió una cinética de primer orden. En el jugo sin pasteurizar, la constante de velocidad de degradación varió entre 0,0080 - 0,0084 días-1 y el tiempo de vida media, entre 75 - 87 días. En el jugo pasteurizado, la constante de velocidad de degradación varió entre 0,0023 - 0,0060 días-1 y el tiempo de vida media, entre 116-301 días. En éste la energía de activación, la energía libre de Gibbs, entalpía y entropía de activación fueron 44,66 kJ/mol, 83,80 kJ/mol, 42,35 kJ/mol y -139,09 J/mol.K, respectivamente'. Conclusiones: El tratamiento de pasteurización provocó disminución del 28,5% en la concentración de antocianinas monoméricas totales iniciales de los jugos de arándano. La estabilidad de las antocianinas durante el almacenamiento fue mayor en los jugos pasteurizados, siendo mayor cuando se almacenaron a 0°C; mientras que en los jugos pasteurizados almacenados a -18°C las antocianinas mostraron menor estabilidad

Phycoremediation and microalgae production using poultry effluent from anaerobic digestion as a culture medium

Biological treatment of effluents with microalgae can be a sustainable and effective technology. It is mainly useful for the meat industry which produces large volumes of effluents from the animal slaughter, meat processing and the cleaning of their facilities. The objective of this paper was to determine the optimal operating conditions of the Scenedesmus obliquus culture for the removal of contaminants from poultry effluent and recovering valuable nutrients for biomass production. Experiments were performed at laboratory scale using poultry effluent from anaerobic digestion without dilution and the microalga Scenedesmus obliquus. The evaluation was based on four dilution rates from 0.20 to 0.35 1/day on semi-continuous growth bioreactor. Results demonstrated that the highest biomass productivity of 0.57 gbiomass/L day was achieved at 0.30 1/day. However, the highest nutrients removal efficiency was obtained at 0.20 1/day. In these conditions, the removal efficiency exceeded 80% for nitrogen and phosphorus and 99% for E. coli, at all dilution rates tested and was above 90% for COD. Also, using a dilution rate of 0.20 1/day, a quantum yield of up to 0.24 g/E and nutrient coefficient yields of up to 41 mgN/gbiomass and 32.32 mgP/gbiomass were achieved. In conclusion, cultivation of Scenedesmus obliquus in poultry effluents can be adjusted based on the objective. That is to say, a dilution rate of 0.30 1/day is recommended for biomass production and 0.20 1/day is suggested for tertiary treatment. The production of microalgae coupled with biological treatment allows recovery of nutrients, generating biomass and treating the industry effluents before their final disposal.Fil: Jimenez Veuthey, Mariana. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias de la Alimentación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zapata, Luz Marina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias de la Alimentación; ArgentinaFil: Flores, Maria Lujan. Universidad Nacional de la Patagonia "san Juan Bosco". Facultad de Cs.naturales - Sede Comodoro. Departamento de Farmacia. Cátedra de Farmacognosia; Argentin