Optimización de la extracción acuosa de polifenoles y betalaínas, en hojas de remolacha, con asistencia de ultrasonido pulsado

La extracción de compuestos bioactivos a partir de recursos vegetales subutilizados constituye una estrategia promisoria para mejorar la sustentabilidad de la cadena agroalimentaria. Las hojas de remolacha (HR) son un valioso recurso con alto contenido de betalaínas y polifenoles. La extracción acuosa asistida por ultrasonido es una tecnología en auge, sin embargo, es un proceso complejo en el que intervienen numerosas variables (potencia, ratio: relación de masa de materia prima a volumen de agua, tiempo de la extracción, duración del pulso, duración del ciclo). En un estudio previo, se determinó que las variables de mayor influencia para la extracción pulsada de polifenoles totales (TPC), Betaxantinas (BX) y Betacianinas (BC) fueron la potencia, el tiempo de extracción y el ratio. El objetivo de este trabajo fue optimizar esas variables a través de la metodología de superficie de respuesta, encontrando una solución de compromiso considerando las 3 respuestas a la vez. Para ello, se aplicó un diseño Box-Behnken con 3 repeticiones del punto central, evaluadas en tres niveles, bajo, medio y alto (-1, 0, +1): ratio (3, 10 y 17 g de materia prima en 200 mL de agua), tiempo de extracción (90, 180 y 270 segundos) y potencia (20, 40 y 70 W), aplicando pulsos de 3 seg de duración intercalados con 1 seg de pausa. Se utilizó el programa Desing-Expert 11 para crear y analizar el diseño. Para TPC, el óptimo encontrado fue en las condiciones de 60 W, 240 seg y 3 g/200 mL; para BX 27 W, 124 seg y 16,8 g/200 mL; para BC 60 W, 240 seg y 3 g/200 mL, para potencia, tiempo y ratio, respectivamente. La solución de compromiso para las tres respuestas, resultó en las condiciones de 60 W, 240 seg y 3 g/200 mL para potencia, tiempo y ratio, respectivamente, con una deseabilidad de 0,94. Los valores teóricos y de validación de la solución de compromiso basado en contenido de materia prima seca (MS) fueron 15,59 y 30,87 mg GAE / g MS; 729 y 2082,24 μg / g MS; 2754,23 y 733,53 μg / g MS para polifenoles, betacianinas y betaxantinas, respectivamente. Las diferencias encontradas entre los valores teóricos y de validación podrían estar relacionadas con la variabilidad característica de la materia prima. Aún con estas diferencias se verificó que las condiciones validadas constituyen la solución de compromiso que logra los mayores rendimientos de extracción de los compuestos evaluados.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Effect of Natamycin on physical properties of starch edible films and their effect on Saccharomyces Cerevisiae activity

The effectiveness of using a tapioca starch–glycerol matrix containing natamycin to control Saccharomyces cerevisiae activity in a model system was studied and the effect of the formulation on physico-chemical properties was also evaluated. The presence of natamycin tended to depress firmness at break and Young modulus and to increase strain at break. Colour was also affected by antimycotic presence. The importance of these changes will be determined by the characteristics of the product to which the antimicrobial film will be applied. The films developed were capable of acting as a hurdle against S. cerevisiae in food systems during storage: they acted as an effective reservoir of the antimycotic which was also available to prevent an external contamination. The films containing 1.85 mgnatamycin/dm2 of natamycin developed a fungistatic effect till 72 h of storage, while those with a 3.70-mg natamycin/dm2 concentration developed a fungicidal action allowing the selection of the proper formulation according to the antimicrobial goal pursuit. As natamycin addition affects mechanical properties and colour of the films, it is advisable to use the lower natamycin concentration that allows the attainment of the goal pursued for film application.Fil: Ollé Resa, Carolina Patricia. Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva. Agencia Nacional de Promoción Cientifíca y Tecnológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gerschenson, Lia Noemi. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Jagus, Rosa J.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentin

Irradiated ready-to-eat spinach leaves: How information influences awareness towards irradiation treatment and consumer's purchase intention

This article aims to clarify and supply further information on food irradiation acceptance, with particular focus on Argentina and irradiated ready-to-eat (RTE) spinach leaves through an open web-online survey. Results showed that half of respondents did not know food irradiation, but the other half demonstrated uncertainty despite they declared they had knowledge about it; thus, confirming little awareness towards this technology. Respondents who believed in the misleading myth about food irradiation represented 39%, while roughly the same number was doubtful. On the other hand, after supplying informative material, respondents were positively influenced and an increase in acceptance by 90% was found. Finally, 42% of respondents were willing to consume/purchase irradiated RTE spinach leaves, and 35% remained doubtful. Respondents who did not exclude to accept irradiated spinach could be considered potential consumers if intensive campaigns about the benefits of food irradiation were carried out by reliable actors. If the Argentinean RTE market grew, following the world consumption trend towards these products, irradiated spinach leaves could be successfully introduced by making better efforts to inform consumers about food irradiation.Fil: Finten, Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Garrido, J. I.. Comision Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Agüero, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Jagus, Rosa Juana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentin

Combinación de irradiación UV-C y ácido cítrico para el control de la microflora nativa de un producto vegetal listo para el consumo

En los últimos años se ha incrementado el consumo de productos a base de hortalizas refrigeradas mínimamente procesadas (HRMP). Su corta vida útil impulsa las investigaciones de tecnologías que sean compatibles con el producto y permitan la extensión del tiempo de góndola. Así, la irradiación UV-C tiene el potencial de mejorar la calidad microbiológica del producto mediante el daño generado en el material genético de los microorganismos. El objetivo fue evaluar el efecto de la combinación de irradiación UV-C con desinfección previa con ácido cítrico sobre la vida útil de un producto vegetal mínimamente procesado a través del control de su microflora nativa. El producto se elaboró a base de 50 % de lechuga criolla morada, 25% de rúcula y 25% de hojas de remolacha, previamente cortadas y lavadas Luego, los vegetales fueron desinfectados por inmersión en una solución acuosa con ácido cítrico (0.5%, 5 minutos). Finalmente, se envasaron en bolsas de polipropileno y se irradiaron a ambos lados con una dosis total de 4 kJ/m2 (lámparas de luz UV-C, 32 W  ,  Cuben) y los tratamientos estudiados fueron: CTRL (muestras lavadas con agua de red), C (desinfección con ácido cítrico), I (muestras irradiadas con luz UV-C) y C-I (combinación de desinfección con ácido cítrico e irradiación UV-C). Las muestras se almacenaron bajo refrigeración (5 ºC) durante 10 días y se determinaron periódicamente recuentos de bacterias aerobias mesófilas (BAM), enterobacterias y hongos, por duplicado. Los resultados se expresaron como unidades formadoras de colonias por gramo, log UFC/g. Cuando se evaluaron los recuentos de BAM, inicialmente ambos tratamientos individuales (C y I) mostraron disminución de los niveles de estos microorganismos, logrando I una reducción adicional de 0,6 ciclos logarítmicos. Al mismo tiempo, C-I redujo significativamente 1,94 ciclos logarítmicos el recuento inicial. Durante el almacenamiento, las muestras control fueron incrementando los recuentos mientras que en el día 3 de almacenamiento el tratamiento combinado C-I mostró la mayor reducción significativa de 3 ciclos logarítmicos con respecto a CTRL. Al estudiar la efectividad de los tratamientos para el control de Enterobacterias nativas, se observaron las mismas tendencias que en BAM, aunque con mayores reducciones iniciales. Cuando los recuentos de hongos fueron evaluados, se observaron reducciones iniciales de 1.21, 1.84 y 1.91, para C, I y C-I respectivamente. Durante el almacenamiento, en el día 3 solo los tratamientos I y C-I mostraron diferencias significativas con respecto al control. En base a estos resultados, se concluye que tanto los tratamientos individuales como la combinación de UV-C con ácido cítrico, lograron incrementar la vida útil del producto estudiado en 10 días (teniendo en cuenta el límite de aceptabilidad microbiológico de 7 log (UFC/G) de BAM). Se destaca que el tratamiento combinado logró adicionalmente mayores diferencias significativas con respecto al control durante los primeros días de almacenamiento.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

UV-C y ácido cítrico para el control de la flora nativa de un batido de frutas y verduras

Las bebidas a base de frutas y verduras constituyen alimentos prácticos que aportan significativas cantidades de nutrientes, vitaminas y minerales. Sin embargo, presentan corta vida útil debido al desarrollo microbiano. El objetivo de este trabajo fue evaluar la efectividad de la radiación UV-C, la disminución del pH y la combinación de ambos para controlar la flora nativa de un batido de frutas y verduras. Para ello, se prepararon batidos conteniendo leche de arroz (50 %), manzana (31 %), banana (16 %), y hojas de brócoli (3 %). Una parte del lote (A) se mantuvo al pH original (4,6) y la otra (B) fue adicionada con ácido cítrico (2 M) hasta pH de 3,5. Ambos lotes fueron tratados con radiación UV-C (306 µW/cm2) durante 8 (A8, B8) y 16 minutos (A16, B16), manteniendo controles sin irradiar (A0, B0). Todas las muestras se almacenaron en refrigeración (5°C) y se llevaron a cabo recuentos de mesófilas (BAM), enterobacterias (EB), mohos y levaduras (M&L) y bacterias lácticas (BL) durante 14 días, expresando los resultados como log UFC/ml. La aplicación individual de UV-C no redujo inicialmente los recuentos de las poblaciones evaluadas, en ninguna de las dosis aplicadas (A8, A16). En estas muestras y en controles sin tratar (A0), BAM y BL se incrementaron durante el almacenamiento, superando el límite de aceptabilidad microbiológica (LAM, 6 log UFC/ml de BAM) a partir del día 7. Los recuentos de EB de A0, A8 y A16 aumentaron 1 log hacia el día 7, luego A8 y A16 mantuvieron sus recuentos hasta finalizar el almacenamiento, mientras que A0 registró un incremento de 2 log. Los recuentos de M&L presentaron valores entre 4,9 y 5,3 log UFC/ml hasta el día 7, con aumentos posteriores de entre 3 y 4 log al concluirse el almacenamiento, sin diferencias significativas entre los distintos tratamientos. Por su parte, el descenso de pH (B0) permitió controlar el desarrollo de BAM y BL, manteniendo recuentos estables hasta el día 9, superando el LAM al día 14. Las muestras tratadas con ambos factores de preservación (B8, B16) presentaron un comportamiento similar a B0, pero con recuentos 0,5 a 0,8 log menores al final del almacenamiento, sin diferencias entre las dosis. Los recuentos de EB de B0, B8 y B16 presentaron un comportamiento similar a A8 y A16, con incrementos de 1 log hasta el día 7 y sin cambios posteriores hasta el término del almacenamiento. Los recuentos de M&L repitieron la tendencia antes informada, sin ser afectados por la reducción del pH ni la radiación UV-C. En conclusión, la disminución del pH aumenta la vida útil microbiológica de los batidos. El UV-C, como tecnología individual, no resulta efectivo en esta matriz. Sin embargo, la combinación de ambos tratamientos genera beneficios sobre algunas de las poblaciones microbianas. Futuros estudios podrían orientarse a mejorar la penetración del UV-C en el sistema para obtener las reconocidas ventajas de esta tecnología.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Efectividad de la combinación de radiación UV-C y antimicrobianos naturales para prolongar la vida útil de un batido vegetal

Las bebidas elaboradas a base de frutas y verduras tienen una vida útil corta, generalmente atribuida al deterioro enzimático y microbiano. La creciente demanda de productos más nutritivos, frescos y naturales ha llevado a la búsqueda de tecnologías de preservación alternativas, ya que las térmicas tradicionales conllevan perdidas nutricionales y sensoriales. En estudios previos se probó la eficiencia de la radiación UV-C en la reducción de enzimas de deterioro de un batido mixto de frutas y verduras (BMF&V). Sin embargo, el desarrollo microbiano en el producto resultó el limitante de la vida útil del mismo. Por ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar la efectividad de la radiación UV-C en combinación con ácido cítrico y/o natamicina para prolongar la vida útil de un BMF&V durante el almacenamiento refrigerado. Se prepararon batidos conteniendo jugo de naranja (59 %), zanahoria (15 %), manzana verde (15 %), hoja (6 %) y tallo (5 %) de remolacha, formulación desarrollada por el grupo para la revalorización de subproductos de la planta de remolacha. Se reservaron muestras sin tratar como control (C), mientras que el resto fue tratado con radiación UV-C (UVC: 8min/36 W/m2), ácido cítrico (Ci: hasta pH:3,1), natamicina (Na:100 ppm) o sus combinaciones (UVC+Ci; UVC+Na; Ci+Na; UVC+Na+Ci), evaluando su impacto sobre los recuentos de bacterias mesófilas (BAM), enterobacterias (EB) y mohos y levaduras (M&L) durante 56 días en refrigeración (5°C). Se consideró como criterio de corte de vida útil el recuento límite generalmente aceptado para este tipo de producto (6 log UFC/mL de BAM o M&L). El recuento de EB en todos los casos fue ≤ 4 log UFC/mL durante todo el almacenamiento, asociado al cumplimiento de buenas prácticas de manufactura y a la acidez del producto. Las muestras C partieron de valores de 4,7±0,3 log UFC/mL de BAM y 4,1±0,2 log UFC/mL de M&L, superando el límite para M&L al día 7 de almacenamiento. Los tratamientos UVC, Ci, UVC+Ci, Na, y UVC+Na lograron leves reducciones iniciales (≤ 1 log) en recuentos de BAM y M&L, superando ambos límites al día 17 los primeros tres tratamientos; en el caso de los tratamientos Na y UVC+Na superaron el límite de BAM al día 17 y día 35, respectivamente. Los tratamientos Na+Ci y UVC+Na+Ci lograron mayores reducciones iniciales (1-2 log) y no superaron los límites establecidos durante el almacenamiento refrigerado, en el caso de UVC+Na+Ci con recuentos por debajo del límite de detección (1 log UFC/ml) a día 56. Los resultados obtenidos demuestran el gran potencial de la combinación del tratamiento UV-C con antimicrobianos naturales para prolongar la vida útil microbiológica del batido.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Extracción con agua subcrítica de compuestos bioactivos de hojas de remolacha

La extracción de compuestos bioactivos a partir de hojas de remolacha (HR) representa una estrategia promisoria para la revalorización de este subproducto. La extracción con agua subcrítica (SWE) es una técnica ecológica, sin uso de solventes y fácilmente escalable a nivel industrial en farmacología y en la producción de alimentos. Estudios previos indican que los extractos obtenidos con SWE a mayor temperatura son más ricos en polifenoles y con mayor capacidad antioxidante, probablemente debido al cambio en las propiedades solventes del agua cerca del punto crítico (menor constante dieléctrica, viscosidad y tensión superficial, y mayor difusividad) que favorece la extracción de compuestos menos polares. El objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto de la temperatura del proceso SWE en el rendimiento de compuestos bioactivos a partir de HR. Para ello, la materia prima fue obtenida, lavada y congelada hasta su procesado. La muestra semi-congelada fue molida en un equipo Termomix a 5800 rpm durante 3 minutos para reducir el tamaño de partícula. Se determinó su contenido en humedad inicial y se sometió al proceso de extracción con una relación muestra:agua 1:6 durante 30 minutos a 150°C (SWE 150) y 170°C (SWE 170).  Los extractos obtenidos se separaron del residuo de extracción mediante filtración a vacío. Se determinó el rendimiento en Sólidos Solubles totales (SS, g/100 g muestra seca, que significa el porcentaje en relación a materia prima seca total) y Sólidos Insolubles (SI, g/100 g muestra seca). En el extracto líquido se cuantificó el contenido de polifenoles totales y de betalainas y se determinó la capacidad antioxidante (DPPH). Considerando la humedad de la materia (91,3%) la relación final agua:sólidos en la extracción fue de 79:1 y proporcionó un rendimiento en SS de 47 y 50% respecto a los sólidos totales, a 150 y 170ºC, respectivamente. La fracción insoluble (SI) representó un 26 y 28% del peso de los sólidos totales a ambas temperaturas. A 150ºC, se obtuvo un contenido fenólico de 51.3 ± 1,8 mg GAE/ g ss, 750 ± 16 µg/g ss de betaxantina y 396 ± 15 µg/ g ss de betacianina. A 170ºC se incrementaron estos contenidos a 73,2 ± 1,9 mg GAE/g ss, 903 ± 30 µg/g ss de betaxantina y 456 ± 17 µg/g ss de betacianina. Las cantidades de extracto necesarias para reducir al 50% la concentración del radical DPPH, (EC50) fueron de 30 y 22 mg extracto seco/mg DPPH, respectivamente para 150 y 170ºC. En conclusión, la mayor temperatura de extracción permitió obtener mayores rendimientos de extracto, con mayores contenidos en compuestos activos y mayor capacidad antioxidante.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale