Elaboración de una bebida a base de granos andinos: Quinua (Chenopodium quinoa) y Kiwicha (Amaranthus caudatus)

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ciencia de AlimentosEl objetivo de esta investigación fue elaborar una bebida a base de granos andinos: quinua (Chenopodium quinoa) y kiwicha (Amaranthus caudatus), utilizando enzimas y el proceso de malteado, y caracterizar la composición química, capacidad antioxidante y compuestos fenólicos de la materia prima, además caracterizar la composición fisicoquímica y sensorial de las bebidas. El proceso de germinación mejora la composición nutricional de los granos al aumentar la disponibilidad del contenido total de proteína y favorece a la acumulación de compuestos fenólicos, siendo los mayoritarios el ácido cumárico y un triglicósido de kaempferol en la quinua y el ácido cafeoilquínico en kiwicha. Las formulaciones de las bebidas fueron de dos tipos: malteados (72 h) y con enzimas (α-amilasa, amiloglucosidasa y papaína), ambas presentaron una composición proximal interesante en punto de vista nutricional por su alto contenido de proteína. Las dos bebidas con mayor contenido de proteína fueron las siguientes: bebida con tratamiento enzimático de 50 por ciento quinua y 50 por ciento kiwicha, con un total de 5.02 g/100ml de proteína y la bebida malteada con 100 por ciento kiwicha con 8.11 g/100ml de proteína. Estos valores son 1.5 a 2 veces mayores comparando con los valores de la leche de vaca (2.9 a 3.7 por ciento). La evaluación sensorial descriptiva por el método rápido CATA (Check all that apply) aplicada a las bebidas en consumidores provenientes de distintos países demostró que indistintamente de su origen agrupan y describen a las muestras de forma similar, no se encontraron diferencias significativas en atributos relacionados al color, olor y textura de las bebidas. Estos resultados confirman que los métodos descriptivos rápidos como el CATA, son adecuados para percibir diferencias o similitudes entre los productos y que pueden ser una herramienta útil para comprender las percepciones de los consumidores de diferentes países. Finalizando la investigación se elaboró una bebida altamente proteica que puede servir como prototipo base para la formulación de bebidas libres de lactosa para personas con dietas especiales.The aim of this research was to elaborate a beverage based on Andean grains quinoa (Chenopodium quinoa) and kiwicha (Amaranthus caudatus), using enzymes and malting process, in addition to characterizing the chemical composition, antioxidant capacity and phenolic compounds of the raw material and characterizing the composition physicochemical and sensory of beverage. The germination process improves the nutritional composition of the grains by increasing the bioavailability total protein content and favors the accumulation of phenolic compounds, the majority being coumaric acid and a kaempferol triglycoside in quinoa and caffeoylquinic acid in kiwicha. The formulations of the beverage were of two types: malted (72 h) and with addition of enzymes (α-amylase, amyloglucosidase and papain), both presented a nutritious proximal composition due to their increase in protein, being the malting with the highest protein content. The two beverages with the highest protein content were the following: the beverage with addition of enzymes of 50 percent quinoa and 50 percent kiwicha, with a total of 5.02 g / 100ml of protein and the malted beverage with 100 percent kiwicha with 8.11 g / 100ml of protein. These values are 1.5 to 2 times more protein than cow's milk (2.9 to 3.7 percent). The descriptive sensory evaluation by the CATA method (Check all that apply) applied to beverages in consumers from different countries showed that regardless of their origin they group and describe the samples in a similar way, no significant differences were found in related attributes the color, smell and texture of the beverages. These results confirm that rapid descriptive methods such as CATA are suitable for perceiving differences or similarities between products and that they can be a useful tool to understand the perceptions of consumers from different countries. At the end of the investigation, a highly protein beverage was developed that can serve as a prototype base for the formulation of lactose-free beverages for people with special diets

Development and validation of analytical method using LC-MS/MS QToF for the determination of fluoroquinolones in fish

Orientadores: Felix Guillermo Reyes Reyes, Jonas Augusto Rizzato PaschoalDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: A aquicultura é um setor de produção de alimentos que apresenta grande crescimento em todo o mundo. O Brasil possui um alto potencial de expansão da atividade aquícola, com produção promissora de espécies exóticas como a tilápia (Oreochromis niloticus) e nativas como o pacu (Piaractus mesapotamicus) e o tambaqui (Colossoma macropomum),. Como em todo sistema intensivo de produção, o uso de medicamentos veterinários na produção aquícola se faz necessário para o controle e tratamento de doenças, visando garantir os rendimentos de produção esperados. Essas doenças podem ser causadas por parasitas, bactérias, fungos e vírus. Dentre os medicamentos mais utilizados estão os antimicrobianos, uma vez que as bacterioses são indicadas como um dos fatores principais de limitação da produção aquícola no mundo todo. Dentre os antimicrobianos comumente utilizados na aquicultura mundial destaca-se o grupo das fluoroquinolonas (FQ). O risco potencial da presença de resíduos de antimicrobianos nos produtos aquícolas é um assunto preocupante. Dentre os fatores de preocupação estão o uso irresponsável e não controlado, a falta de respeito às boas práticas veterinárias e carência de alternativas de medicamentos veterinários específicos para uso na aquicultura. Como consequência, tem-se a preocupação com a questão da resistência microbiana, assunto este muito discutido mundialmente, e que aflige e impacta tanto o próprio sistema de produção aquícola, como a saúde humana e o meio ambiente. Quando os resíduos dos antimicrobianos estão acima dos valores de limites máximos de resíduos (LMR) estabelecidos, passam a representar risco potencial à saúde do consumidor. Deste modo, o desenvolvimento de métodos analíticos para determinar os resíduos de fármacos veterinários presentes em produtos de origem animal se faz necessário. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um método para a determinação simultânea de resíduos de norfloxacina (NOR), danofloxacina (DAN), enrofloxacina (ENR) e ciprofloxacina (CIP) em filés de tilápia (Oreochromis niloticus) e de pacu (Piaractus mesopotamicus), utilizando a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS/MS QToF). Para a validação analítica foram considerados os seguintes parâmetros: linearidade, sensibilidade, seletividade, efeito matriz, precisão intra-dia (com amostras fortificadas e amostras incorridas) e inter-dias, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação, limite de decisão e capacidade de detecção. Os resultados obtidos a partir da validação apresentaram conformidade com as recomendações dos guias de validação da Comunidade Europeia e do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, indicando que o método é apropriado para a determinação de FQ em filé de peixe. Nenhuma das amostras (n=31) adquiridas do comércio e analisadas pelo método validado apresentou resíduos de DAN, NOR, ENR e CIP em níveis detectáveisAbstract: Aquaculture is a food production sector that presents worldwide growth. Aquaculture activity in Brazil exhibits a high potential for expansion, that includes promising production of exotic as tilapia (Oreochromis niloticus) and native species pacu (Piaractus mesapotamicus) and tambaqui (Colossoma macropomum). As in every intensive production system, the use of veterinary drugs in aquaculture production is necessary for control and treatment of diseases, in order to guarantee the expected productivity. Those diseases can be caused by parasites, bacteria, fungi and viruses. Antibiotics are among the most widely used drugs, since bacterial diseases are listed as one of the main factors limiting the worldwide aquaculture production. The fluoroquinolones (FQ) antibiotic family is the most commonly used in aquaculture. The risk of the presence of antibiotics residues in aquaculture products is a matter of concern, the irresponsible and uncontrolled use of antibiotics, the disrespect to good veterinary practices, and the lack of alternatives of veterinary specific drugs for aquaculture use, are some of the matters of concern. As a consequence, it arises a current issue related to microbial resistance which may affect different areas such as aquaculture system, human health and the environment. Potential risk to the consumer health is presented when the antimicrobial residues in foods are above the established maximum residue limits (MRL). Therefore, it becomes necessary the development and validation of analytical methods in order to determine the veterinary drugs residues present in foods of animal origin. Thus, the objective of this work was to develop and validate a method for the simultaneous determination of norfloxacin (NOR), danofloxacin (DAN), enrofloxacin (ENR) and ciprofloxacin (CIP) residues in tilapia (Oreochromis niloticus) and pacu (Piaractus mesopotamicus) fillets, using liquid chromatography associated to mass spectrometry (LC-MS/MS QToF). To conduct the validation of the method the following parameters were considered: linearity, sensitivity, selectivity, matrix effect, intra-day (using spiked and incurred samples) and inter-day precision, accuracy, detection limit, quantification limit, decision limit and detection capability. The obtained results are in conformity with the guidelines recommendations from the European Community, and the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply, demonstrating that the method is suitable for the determination of FQ in fish fillet. None of the samples (n=31) acquired and analyzed by the validated method presented residues of DAN, NOR, ENR and CIP at detectable levelsMestradoCiência de AlimentosMestra em Ciência de Alimento

Efecto de Temperatura y Velocidad de Agitación en el Deshidratado Osmótico de Jengibre (Zingiber Officinale)

The objective of this research was to evaluate the effect of temperature and agitation speed on weight loss (WeL%), water loss (WaL%) and solids gain (SG%) in the osmotic dehydration of ginger cubes. (Zingiber officinale). The applied parameters were: osmotic solution temperature 26, 36, and 46°C, stirring speed of 30, 50 and 80 rpm, sample/osmotic solution ratio of 1:16 (p/p), sucrose concentration at 60% and experiment time 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 and 120 min. The results showed that the temperature was the parameter that most influenced the WaL%, WeL%, and SG%, compared to the agitation speed it had a lower influence on the WaL%, WeL%, and SG%, this indicates that the high temperatures cause changes in the permeability of the cell membrane of the food, which generates greater transfer. The 26°C and 30 rpm treatment showed a higher diffusivity (De) with 5,20 x 10-4. The 46°C and 30 rpm treatment reported higher moisture losses with 35%, the 26°C and 30 rpm treatment presented an increased pH variation from 6.62 to 5.27, the 36°C and 50 rpm treatment showed a constant acidity of 0.05% and the treatment of 46°C and 80 rpm increase variation in soluble solids concentration to 35.16 °Brix. It was shown that temperature is the parameter that most influenced WaL%, WeL%, and SG%.El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la temperatura y la velocidad de agitación sobre la pérdida de peso (PP%), la pérdida de agua (PA%) y la ganancia de sólidos (GS%) en el deshidratado osmótico de cubos de jengibre (Zingiber officinale). Los parámetros aplicados fueron: temperatura de la solución osmótica 26, 36 y 46°C, velocidad de agitación de 30, 50 y 80 rpm, relación muestra / solución osmótica de 1:16 (p/p), concentración de sacarosa al 60% y tiempo de experimento 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 y 120 min. Los resultados mostraron que la temperatura fue el parámetro que más influyó sobre la PA%, PP% y GS%; en comparación, la velocidad de agitación tuvo una menor influencia sobre la PA%, PP% y GS%; esto indica que las altas temperaturas provocan cambios en la permeabilidad de la membrana celular del alimento, lo que genera mayor transferencia. El tratamiento a 26°C y 30 rpm mostró una mayor difusividad (De) con 5.20 x 10-4. El tratamiento a 46 °C y 30 rpm reportó mayores pérdidas de humedad con un 35%, el tratamiento a 26°C y 30 rpm presentó mayor variación de pH de 6.62 a 5.27, el tratamiento a 36 °C y 50 rpm mostró una acidez constante de 0.05% y el tratamiento a 46°C y 80 rpm presentó una mayor ganancia de sólidos soluble con 35.16 °Brix. Se demostró que la temperatura es el parámetro que más influeyó sobre PA%, PP% y GS%

Caracterización morfológica por microscopía electrónica de barrido de nanocelulosas de cáscara de sandía (Citrullus lanatus)

La cáscara de sandía (Citrullus lanatus) es un residuo agrícola abundante, disponible y muy poco utilizable. Los objetivos fueron aislar la nanocelulosa a partir de la corteza de sandía y obtener sus imágenes de morfología a través de microscopía electrónica de barrido (SEM). Primero, se realizó un tratamiento alcalino con hidróxido de potasio al 5% (p/v); segundo, las fibras fueron blanqueadas con tampón de acetato glacial y clorito de sodio a 80 °C durante 4 horas; y finalmente se realizó la hidrólisis con ácido sulfúrico a diferentes concentraciones (50%, 60% y 70%, v/v) y tiempos de hidrólisis (20, 30 y 40 minutos), a 45 °C en agitación constante. Por último, las nanocelulosas obtenidas fueron observadas a través del SEM. El contenido de lignina, celulosa, hemicelulosa, ceniza y humedad de la harina de cáscara de sandía fueron 10,00 ± 0,48%; 46,00 ± 0,15%; 23,00 ± 0,85%; 15,00 ± 0,26% y 10,30 ± 0,70%, respectivamente. El máximo rendimiento obtenido de nanocelulosa fue 64,96%, a 60% de ácido sulfúrico y 30 minutos de hidrólisis. La morfología de las nanocelulosas se observó mejor a 200 μm que a 100 μm. Las fibras de nanocelulosa estuvieron más expuestas y mejor distribuidas a 200 μm

Effects of germination and kilning on the phenolic compounds and nutritional properties of quinoa (Chenopodium quinoa) and kiwicha (Amaranthus caudatus)

Quinoa (Chenopodium quinoa) and kiwicha (Amaranthus caudatus) are nutritious pseudocereals that originate from the Andean region. The aim of this research was to study the effect of germination and the subsequent kilning on the phenolic compounds and proximate composition in selected Peruvian varieties of quinoa ("Chullpi") and kiwicha ("Oscar Blanco"). The germination process was carried out for 24, 48 and 72 h at 22 degrees C, and the kilning was performed with samples germinated for 72 h by drying the seeds at 90 degrees C for 5 min. Both processes increased the protein content of the samples. However, lipid content was reduced during germination. On the other hand, germination and kilning clearly increased the concentration of total phenolic compounds in both quinoa and kiwicha. Germination for 72 h either with or without kilning process resulted in a significant (p < 0.05) increase in the total content of phenolics compared to untreated materials, which was especially due to coumaric acid and a kaempferol tri-glycoside in quinoa and caffeoylquinic acid in kiwicha. Based on the results, germination and kilning may improve the nutritional quality of the Andean grains, encouraging the usage of the processed grains as ingredients in functional products for people with special gluten-free or vegetarian diets

Propuesta de una ecuación lineal para valorar la velocidad de crecimiento somático a partir de la masa corporal de ratas machos Wistar

Introduction: In order to determine the degree of biological maturation in rodents it is necessary to apply non-invasive and invasive methods, for which studies covering different strains of rats need simple procedures to control the confounding effects of biological maturation they may cause. Objectives: To determine from body mass growth velocity of Wistar male rats and to propose linear regression equations to predict growth velocity peak (GVP). Design: Longitudinal cohort study. Institution: State University of Campinas, São Paulo, Brazil, Department of Pharmacology. Methods: From 101 rats 25 male Wistar rats 21 days old were selected in probabilistic-random (randomized tables). Body mass (g) was assessed every week until 16 weeks of life. For statistical analysis, descriptive statistics were used in arithmetic average (X) and standard deviation (SD). To determine significant differences between ages ANOVA for repeated measures was used (p &lt;0.001) and to correlate age variables weight and GVP Pearson (r) was used (p &lt;0.01). GVP prediction was carried out through simple linear regression analysis and multiple stepwise (p &lt;0.001). Main outcome measures: Growth speed; proposal of linear regression equations to predict growth velocity peak. Results: Growth velocity peak assessed by body mass appeared at about 42 days of life. Three equations and multiple linear regression were generated, where determination of (R2) coefficient for model 1 was 0.99, for model 2 0.89 and model 3 0.99, respectively. These equations predicted the proximity and separation of male Wistar rats GVP and results could be interpreted through 14 levels. Conclusions: GVP occurred at 42 days of life and linear regression equations were generated from body weight and age in order to predict somatic maturation degree of male Wistar rats.Introducción: Para conocer el grado de maduración biológica de los roedores es necesaria la aplicación de métodos invasivos y no-invasivos, para lo cual los estudios que engloban diversas cepas de ratas necesitan de procedimientos simples de manera de controlar los efectos de confusión que la maduración biológica pudiera ocasionar. Objetivos: Determinar la velocidad de crecimiento (VC) de ratas machos Wistar a partir de la masa corporal y proponer ecuaciones de regresión lineal para predecir el pico de velocidad de crecimiento (PVC). Diseño: Estudio longitudinal de cohorte. Institución: Universidad Estadual de Campinas, São Paulo, Brasil, Departamento de Farmacología. Métodos: De un total de 101 ratas, se seleccionó de forma probabilística-aleatoria (tablas aleatorias) 25 ratas machos Wistar de 3 semanas de vida (21 días de edad). Se evaluó la masa corporal (g) cada semana, hasta las 16 semanas de vida. Para el análisis estadístico se utilizó la estadística descriptiva de la media aritmética (X) y desviación estándar (DE). Para determinar las diferencias significativas entre las edades se usó ANOVA para medidas repetitivas (p&lt;0,001) y para correlacionar las variables de edad, peso y PVC se utilizó (r) de Pearson (p&lt;0,001). La predicción del PVC se efectuó a través del análisis de regresión lineal simple y múltiple StepWise (p&lt;0,001). Principales medidas de resultados: Velocidad de crecimiento; propuesta de ecuaciones de regresión lineal para predecir el pico de velocidad de crecimiento. Resultados: Los resultados muestran que la velocidad de crecimiento evaluada a través de la masa corporal se presentó alrededor de los 42 días de vida. Con dichos resultados se generó tres ecuaciones de regresión lineal simple y múltiple, donde el coeficiente de determinación (R2) para el modelo 1 fue 0,99, para el modelo 2, 0,89 y para el modelo 3, 0,99, respectivamente. Estas ecuaciones permiten predecir la proximidad y el alejamiento del PVC de ratas machos Wistar y los resultados pueden ser interpretados a través de 14 niveles. Conclusiones: El PVC se produjo a los 42 días de vida y las ecuaciones de regresión lineal generadas a partir del peso corporal y la edad permitieron predecir el grado de maduración somática de ratas machos Wistar

Composición proximal y propiedades funcionales del surimi liofilizado de Dosidicus gigas “calamar gigante”

The purpose of the research was to determinate proximal composition and functional properties of the giant squid freeze-dried surimi (Dosidicus gigas). Surimi elaborated from giant squid and it lyophilized until obtaining surimi powder to evaluate its characteristics and functional properties. The protein content was 58.7% and carbohydrate 30.5%. Protein solubility in water and salt (3%) were 21.1% and 40.6% respectively, these values being higher than surimi powder of commercial species. The gelling capacity was 2.4% and the emulsifying capacity was 79.9% at a concentration of 1.0%. The color on the Hunter scale was L*: 91.5; a*: 0.5; b*: 7.0. Giant squid powder surimi considered as a functional protein powder due to its percentage protein content, and had good technological characteristics and great potential in the food industry.El propósito de la investigación fue determinar la composición proximal y propiedades funcionales del surimi liofilizado de calamar gigante (Dosidicus gigas). Se elaboró surimi a partir de calamar gigante y fue liofilizado hasta obtener surimi en polvo para evaluar sus características y propiedades funcionales. El contenido de proteínas fue 58,7% y carbohidratos 30,5%. La solubilidad proteica en agua y sal (3%) fueron 21,1% y 40,6% respectivamente, siendo estos valores superiores a surimi en polvo de especies comerciales. La capacidad de gelificación fue 2,4% y la capacidad emulsificante fue 79,9% a una concentración del 1,0%. El color en la escala de Hunter fue L*: 91,5; a*: 0,5; b*:7,0. El surimi en polvo de calamar gigante fue considerado como un polvo proteico funcional debido a su contenido porcentual proteico, y tuvieron buenas características tecnológicas y de gran potencial en la industria alimentaria

Conservación de Pan Artesanal Ezequiel y Pan Superbueno Usando Aceite Esencial de Clavo de Olor (Eugenia caryophillus)

El presente trabajo tuvo por objetivo evaluar la vida en anaquel del pan artesanal Ezequiel (CITAL) y pan de molde comercial Superbueno (Productos Unión), usando aceite esencial del clavo de olor (Eu- genia Caryophillus) como antimoho. El aceite esencial fue obtenido por el método de hidrodestilación, con un rendimiento de 15 % (m/m). Del análisis microbiológico del pan Superbueno (pan comercial) se identificaron una cepa de levadura y dos mohos que corresponden al género Penicillium. Del pan Ezequiel se identificaron tres cepas aisladas de mohos, la cepa blanca corresponde al género Penici- llium, y dos cepas de género no identificado. La aplicación del aceite esencial a las seis cepas aisladas fueron a tres concentraciones (1O µl, 12.5 µl y 15 µl). Los resultados mostraron la ausencia de mohos hasta un período de incubación de 57 días. Finalmente, se comparó la efectividad del aceite esencial de clavo de olor con un antimoho comercial (Pangermex, aceite esencial de cítricos), aplicándose en forma de spray al pan Ezequiel. El aceite esencial de clavo de olor presenta la misma capacidad inhi- bitoria que el antimoho comercial por un período de 1O días

Caracterización morfológica por microscopía electrónica de barrido de nanocelulosas de cáscara de sandía (Citrullus lanatus)

The watermelon peel (Citrullus lanatus) is an abundant agricultural residue, available and very little usable. The objectives were to isolate nanocellulose from watermelon peel and obtain its morphology’s images through scanning electron microscopy (SEM). First, an alkaline treatment with KOH at 5% (w/v) was realized; second, fibers were bleached with acetate and sodium chlorite at 80 °C for 4 hours; and finally, hydrolysis was subjected with sulfuric acid at different concentrations (50%, 60%and 70%, v/v) and hydrolysis times (20, 30 and 40 minutes), at 45 °C with constant stirring. Finally, the nanocelluloses obtained were observed through the SEM. The content of lignin, cellulose, hemicellulose, ash and moisture of the watermelon peel flour were 10.00±0.48%, 46.00±0.15%, 23.00±0.85%, 15.00±0.26%, and 10.30±0.70%, respectively. The maximum yield obtained from nanocellulose was 64.96%, at 60% sulfuric acid and 30 minutes of hydrolysis. Morphology of the nanocelluloses was better observed at 200 μm than at 100 μm. Nanocellulose fibers were more exposed and better distributed at 200 μm.La cáscara de sandía (Citrullus lanatus) es un residuo agrícola abundante, disponible y muy poco utilizable. Los objetivos fueron aislar la nanocelulosa a partir de la corteza de sandía y obtener sus imágenes de morfología a través de microscopía electrónica de barrido (SEM). Primero, se realizó un tratamiento alcalino con hidróxido de potasio al 5% (p/v); segundo, las fibras fueron blanqueadas con tampón de acetato glacial y clorito de sodio a 80 °C durante 4 horas; y finalmente se realizó la hidrólisis con ácido sulfúrico a diferentes concentraciones (50%, 60% y 70%, v/v) y tiempos de hidrólisis (20, 30 y 40 minutos), a 45 °C en agitación constante. Por último, las nanocelulosas obtenidas fueron observadas a través del SEM. El contenido de lignina, celulosa, hemicelulosa, ceniza y humedad de la harina de cáscara de sandía fueron 10,00 ± 0,48%; 46,00 ± 0,15%; 23,00 ± 0,85%; 15,00 ± 0,26% y 10,30 ± 0,70%, respectivamente. El máximo rendimiento obtenido de nanocelulosa fue 64,96%, a 60% de ácido sulfúrico y 30 minutos de hidrólisis. La morfología de las nanocelulosas se observó mejor a 200 μm que a 100 μm. Las fibras de nanocelulosa estuvieron más expuestas y mejor distribuidas a 200 μm