Espectrofotometría de baja frecuencia aplicada a sistemas alimentarios

Tesis por compendioFood industry has evolved remarkably during the last decades due to the need to technify the production with the aim of reducing processing times and to increase industry profits, without this implying a decrease of the product quality. In this context, the use of spectrophotometric monitoring and treatment techniques for the optimization of production processes can represent a great progress for agri-food industry. In block 1, animal tissues were studied. Firstly, the use of spectrophotometric sensors for the control of pork meat drying. In this context, two techniques were used, infrared thermography and microwave monitoring. This study, coupled to a thermodynamic model and some physicochemical determinations have shown that infrared thermography is a suitable technique able to monitor drying process, identifying each drying stage. On the other hand, in microwave range, (500 MHz to 20 GHz) and it was demonstrated that the loss factor in gamma-dispersion has a direct relation with the number of molecules on the meat sample surface. A non-destructive and easy-to-use sensor in radiofrequency range able to detect if meat samples has been suffered freeze/thaw cycles has been developed. An exhaustive study was carried out to solve the problems resulting from the strong technification and intensification in poultry industry, such as low-quality meats (PSE and DFD), the white striping and the deep pectoral myopathies, mainly produced because of the use of hypertrophic strains. For each of these problems, spectrophotometric studies were performed in the radiofrequency and microwave ranges and they were related to physicochemical and biochemical parameters, obtaining the relaxation parameters for alfa, beta and gamma-dispersions by using a logistic model. Sensors were developed in radiofrequency range, and in addition, for the myopathy studies, the developed sensors were able even to measure through the skin in whole chicken carcasses. In Block 2 plant tissues were studied. Firstly, the tissues that compose the mandarin were characterized spectrophotometrically. Due to this, a physicochemical and structural study were coupled with the permittivity obtained in radiofrequency and microwave ranges. As one of the most important results of this research, a tool based on the dielectric relaxation constant in the gamma-dispersion able to predict the moisture of the samples was obtained. Secondly, the study of the application of pulsed electric fields as a pre-treatment to the osmotic dehydration of kiwifruit was carried out. This technique, coupled with physicochemical determinations and a thermodynamic study, has demonstrated that the pulsed electric fields accelerate the osmotic dehydration process, mainly due to the cells plasmolyzation. In addition, the monitoring of the process was carried out with NMR, where the internal transports and the transformations that the plant tissue suffers were analysed. Finally, it has been possible to conclude that NMR is a suitable technique to quantify the water molecules according to their location in the tissue and to obtain sorption isotherms throughout the complete range of water activities. Finally, block 3 focuses on colloidal systems. Particularly, the stability of high-value bioactive compounds (beta-galactosidase) by its encapsulation in alginate-Ca(II) hydrogels with and without the addition of secondary excipients was studied. In this study, the microstrucure by SAXS and SEM was analyzed, also enzimatic activity against thermal treatments and by NMR.La industria agroalimentaria ha evolucionado notablemente durante las últimas décadas debido a la necesidad de tecnificar la producción con el objetivo de reducir los tiempos del proceso y aumentar las ganancias de las industrias, sin que ello suponga una disminución de la calidad del producto. En este contexto, la utilización de técnicas espectrofotométricas de monitorización y tratamiento para la optimización de procesos productivos pueden suponer un gran avance para la industria agroalimentaria. En el bloque 1, se realizaron estudios en tejidos animales. En primer lugar, se analizó la utilización de sensores espectrofotométricos para el control del secado de la carne de cerdo. Para ello, se utilizaron dos técnicas, la termografía infrarroja y la monitorización por microondas. Este estudio, acoplado a un modelo termodinámico y determinaciones fisicoquímicas han demostrado que la termografía infrarroja es una técnica capaz de monitorizar el proceso de secado, identificando cada etapa del mismo. En el rango de las microondas (500 MHz a 20 GHz) ha sido posible demostrar que el factor de pérdidas en la dispersión-gamma presenta una relación directa con el número de moléculas de agua en la superficie de la muestra de carne. Se ha desarrollado un sensor no destructivo y de fácil utilización en el rango de la radiofrecuencia, capaz de detectar si las muestras de carne de cerdo han sufrido ciclos de congelación/descongelación. Se realizó un exhaustivo estudio que solventa las problemáticas resultantes de una fuerte tecnificación e intensificación en la industria avícola, como son las carnes de baja calidad (PSE y DFD), la miopatía de las estrías blancas y del pectoral profundo, producidas principalmente como consecuencia de la utilización de estirpes hipertróficas. Para cada una de estas problemáticas, se realizaron estudios espectrofotométricos en los rangos de la radiofrecuencia y de las microondas y se relacionaron con parámetros fisicoquímicos y bioquímicos, obteniendo los parámetros de relajación para las dispersiones alfa, beta y gamma mediante un modelo logístico. Se desarrollaron sensores en el rango de la radiofrecuencia capaces de detectarlas, y además, para el estudio de las miopatías, los sensores desarrollados son capaces de medir inclusive a través de la piel en carcasas de pollo enteras. En el bloque 2 se abordan estudios en tejidos vegetales. En primer lugar, se caracterizaron espectrofotométricamente los tejidos que componen la mandarina. Es por ello, que de forma conjunta a un estudio fisicoquímico y estructural se obtuvieron los valores de la permitividad en radiofrecuencia y microondas. Como uno de los resultados más importantes de esta investigación se obtuvo una herramienta basada en la constante dieléctrica de relajación en la dispersión-gamma capaz de predecir la humedad de las muestras. En segundo lugar, se abordó el estudio de la aplicación de campos eléctricos pulsados como pre-tratamiento a la deshidratación osmótica del kiwi. Esta técnica, acoplada a determinaciones fisicoquímicas y un estudio termodinámico han permitido acelerar el proceso de deshidratación osmótica debido principalmente a la plasmolización de las células. La monitorización del proceso mediante NMR, para analizar los transportes internos y las transformaciones que sufre el tejido en su interior. Por último, se ha podido concluir que la NMR es una técnica adecuada para cuantificar las moléculas de agua de acuerdo a su situación dentro del tejido además de poder ser utilizada para obtener isotermas de sorción en todo el rango de actividades de agua. El bloque 3 se centra en los sistemas coloidales. Se busca aumentar la estabilidad de compuestos bioactivos de alto valor (beta-galactosidasa) mediante su encapsulación en hidrogeles de alginato-Ca(II) con y sin el agregado de excipientes secundarios. En este estudio se evaluó la microestructura mediante SAXS y SEM yLa indústria agroalimentària ha evolucionat notablement durant les últimes dècades a causa de la necessitat de tecnificar la producció amb l'objectiu de reduir els temps del procés i augmentar els guanys de les indústries, sense que això suposi una disminució de la qualitat del producte. En aquest context, la utilització de tècniques espectrofotomètriques de monitorització i tractament per a l'optimització de processos productius poden suposar un gran avanç per a la indústria agroalimentària. Al bloc 1, es van realitzar estudis en teixits animals. En primer lloc, es va analitzar la utilització de sensors espectrofotomètrics per al control de l'assecat de la carn de porc. Per a això, es van utilitzar dues tècniques, la termografia infraroja i el monitoratge per microones. Aquest estudi, acoblat a un model termodinàmic i determinacions fisicoquímiques han demostrat que la termografia infraroja és una tècnica capaç de monitoritzar el procés d'assecat, identificant cada etapa del mateix. En el rang de les microones (500 MHz a 20 GHz) ha estat possible demostrar que el factor de pèrdues en la dispersió-gamma presenta una relació directa amb el nombre de molècules d'aigua a la superfície de la mostra de carn. S'ha desenvolupat un sensor no destructiu i de fàcil utilització en el rang de la radiofreqüència, capaç de detectar si les mostres de carn de porc han patit cicles de congelació / descongelació. Es va realitzar un exhaustiu estudi que soluciona les problemàtiques resultants d'una forta tecnificació i intensificació en la indústria avícola, com són les carns de baixa qualitat (PSE i DFD), la miopatia de les estries blanques i del pectoral profund, produïdes principalment com a conseqüència de la utilització d'estirps hipertròfiques. Per a cadascuna d'aquestes problemàtiques, es van realitzar estudis espectrofotomètrics en els rangs de la radiofreqüència i de les microones i es van relacionar amb paràmetres fisicoquímics i bioquímics, obtenint els paràmetres de relaxació per a les dispersions alfa, beta i gamma mitjançant un model logístic. Es van desenvolupar sensors en el rang de la radiofreqüència capaços de detectar-les, ia més, per a l'estudi de les miopaties, els sensors desenvolupats són capaços de mesurar inclusivament a través de la pell en carcasses de pollastre senceres. Al bloc 2 s'aborden estudis en teixits vegetals. En primer lloc, es van caracteritzar espectrofotomètricament els teixits que componen la mandarina. És per això, que de manera conjunta a un estudi fisicoquímic i estructural es van obtenir els valors de la permitivitat en radiofreqüència i microones. Com un dels resultats més importants d'aquesta investigació es va obtenir una eina basada en la constant dielèctrica de relaxació a la dispersió-gamma capaç de predir la humitat de les mostres. En segon lloc, es va abordar l'estudi de l'aplicació de camps elèctrics premuts com pretractament a la deshidratació osmòtica del kiwi. Aquesta tècnica, acoblada a determinacions fisicoquímiques i un estudi termodinàmic han permès accelerar el procés de deshidratació osmòtica degut principalment a la plasmolización de les cèl·lules. El monitoratge del procés mitjançant NMR, per analitzar els transports interns i les transformacions que pateix el teixit al seu interior. Finalment, s'ha pogut concloure que la NMR és una tècnica adequada per quantificar les molècules d'aigua d'acord a la seva situació dins el teixit més de poder ser utilitzada per obtenir isotermes de sorció en tot el rang d'activitats d'aigua. El bloc 3 se centra en els sistemes col·loïdals. Es busca augmentar l'estabilitat de compostos bioactius d'alt valor (beta-galactosidasa) mitjançant la seva encapsulació en hidrogels d'alginat-Ca (II) amb i sense l'agregat d'excipients secundaris. En aquest estudi es va avaluar la microestructura mitjançant SAXS i SEM i es va estudiar l'activitat enzimàticTraffano Schiffo, MV. (2017). Espectrofotometría de baja frecuencia aplicada a sistemas alimentarios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90441TESISCompendi

Isotermas de sorción de gomitas de batata: desarrollo del producto y análisis de estabilidad

El presente estudio trata sobre el desarrollo de una confitura (caramelo) tecno-funcional, en base a materias primas autóctonas de la región Chaqueña. A fin de analizar su vida útil, se determinaron las isotermas de sorción a 4, 20 y 30 ºC. Se aplicaron numerosos modelos matemáticos para ajustar el comportamiento de sorción, siendo el modelo de Peleg el que más se ajustó a los datos experimentales. Los resultados obtenidos en el presente estudio, abren una oportunidad para futuros trabajos en los que el alimento desarrollado pueda ser utilizado como portador de compuestos funcionales como fibras, proteínas, compuestos bioactivos y colorantes naturales, entre otros.The present study is about the development of a healthy confectionery (soft candy) based on native raw materials from Chaco Province. In order to analyze its shelf life, the sorption isotherms were determined at 4, 20 and 30 °C. Several mathematical models were applied to adjust the sorption behavior with Peleg´s model being the one that best fit the experimental data. The results obtained in this study open an opportunity for future work in which the food developed can be used as a carrier of functional compounds such as fibers, proteins, bioactive compounds and natural dyes, among others.Fil: Vergara, Liliana Edith. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia; ArgentinaFil: Traffano Schiffo, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Sgroppo, Sonia Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Sosa, Carola Andrea. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia; Argentin

Development of a methodology to categorize poultry meat affected by deep pectoral myopathy

[EN] The growth of poultry production has led to an increase in the incidence of internal defects in chicken and turkey broilers, such as Deep Pectoral Myopathy (DPM). DPM is an ischemic hemorrhage or necrosis caused by the inadequate blood supply of Pectoralis minor and major muscles. Currently, visual appearance is the only parameter used to categorize the damage level. The aim of this research was to develop a scientific methodology to determine the level of damage in poultry breast tenders affected by this myopathy. For this purpose, microstructure, pH, protein and ion contents, and color were studied. Results allowed identifying three damage levels: normal, hemorrhagic samples with hematomas and blood clots, and necrotic tissues, based on significant variables (p < .05) measured in Pectoralis minor (pH, L* and a*), where muscles with myopathy presented L* values lower than 47, and necrotic muscles presented pH values higher than 6.05. Practical applications The appearance of defects in chicken meat is a growing problem due to the intensive genetic selection and the fast growth rate that the poultry industry demands. This research provides a scientific methodology, based on biochemical and physicochemical parameters of muscle tissue metabolism, and develops and validates a categorization for deep pectoral myopathy in broilers based on the level of muscle damage. This work, provides an objective and scientific methodology, and coupled with the work published in Traffano-Schiffo et al. (2018) and patented, will allow detecting, identifying, and characterizing chickens that have suffered deep pectoral myopathy and the degree of damage.Ministerio de Economia, Industria y Competitividad, Gobierno de Espana, Grant/Award Number: AGL2016-80643-R; European Regional Development FundTraffano-Schiffo, MV.; Chuquizuta, T.; Castro Giraldez, M.; Fito, PJ. (2021). Development of a methodology to categorize poultry meat affected by deep pectoral myopathy. Journal of Food Processing and Preservation. 45(3):1-9. https://doi.org/10.1111/jfpp.15226S1945

High-intensity ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from cowpea pods and its encapsulation in hydrogels

Currently and according to the growing worldwide interest in the revaluation of agricultural by-products, the use of legumes waste presents great potential to obtain bioactive compounds. In this context, an extract rich in phenolic compounds was obtained from Vigna unguiculata (cowpea) pods by optimizing the high-intensity ultrasound conditions (10 min and 36% of amplitude) using response surface methodology. Then, the extract was encapsulated in Ca(II)-alginate beads with the addition of arabic or guar gums or cowpea isolated proteins. A complete morphological study by image analysis and microstructural evaluation by SAXS has been carried out. Results showed that beads containing alginate and alginate-guar gum have the highest loading efficiency of total phenolic compounds (47 +/- 5%) and antioxidant activity (44 +/- 3%). However, the coupled effect of the cowpea extract and the isolated proteins (at it higher concentration) increased the antioxidant capacity of the beads due to the contribution of the phenolic compounds and the amino acids with anti-radical activity, reaching a value of 67 +/- 3 % of inhibition of ABTS.+. Finally, the microstructural analyses revealed that cowpea pod extract increased the interconnectivity of the rods due to the presence of trivalent cations, conferring versatility, and larger coordination to the network. Also, it was observed that the addition of cowpea proteins produced more interconnected bigger and fewer compacts rods than beads containing only alginate, increasing 12 and 49 % the interconnection and the size, respectively, and decreasing 10 % their compactness. This research demonstrated the use of cowpea sub-products as a source of bioactive compounds that further modulate the microstructure of the hydrogel network, and the outstanding potential for being incorporated in techno-functional foods by using Ca(II)-alginate as a carrier.Fil: Traffano Schiffo, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Aguirre Calvo, Tatiana Rocio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos; ArgentinaFil: Avanza, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Santagapita, Patricio Roman. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos; Argentin

Development of a Bioactive Sauce: Effect of the Packaging and Storage Conditions

Consumers’ interest in a high-quality healthy diet is creating a growing trend in the food industry, focusing on the design and development of new products rich in bioactive compounds. This work involves the formulation of a vegetable sauce obtained from a mixture of pumpkin and pepper, the study of the evolution of bioactive compounds, quality and sensory parameters during storage at 4 and 25◦C, the influence of the packaging materials (PVC, PE/PA, and PS), and the migration degree. Antioxidant activity, polyphenols, carotenoids, and brown pigments contents were studied at 25◦C. Overall migration of the containers and the evolution of the physicochemical parameters and sensory attributes of the sauce were analyzed. All plastic materials showed an overall migration lower than the limit of EU and Mercosur Regulations. PVC better preserved polyphenols, antioxidant activity, and carotenoids until 50, 10, and 30 days, respectively, and lower development of brown pigments was observed. Higher storage temperatures favored undesirable changes in sensory attributes before 50 days of storage. PVC can be used to achieve greater conservation of the sensory attributes of sauce, regardless of the storage temperature. It could be considered the best material to preserve the bioactive properties and sensory attributes of the sauce until 30 days.Fil: Giménez, Cecilia Gabriela. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia; ArgentinaFil: Traffano Schiffo, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Sgroppo, Sonia Cecilia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Sosa, Carola Andrea. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia; Argentin

Extracción de polifenoles de los subproductos del Caupí asistida por ultrasonido de alta intensidad

El caupí (Vigna unguiculata) pertenece a la familia de las leguminosas Fabaceae y es un cultivo muy nutritivo y ampliamente reconocido como fuente de proteínas y minerales, además de ser rico en compuestos bioactivos. Las vainas contienen azúcar polimerizada en forma de celulosa y hemicelulosa y poseen altas concentraciones de polifenoles, los cuales tienden a aumentar con la madurez de la planta mientras que disminuye la concentración en taninos. El objetivo del presente trabajo es optimizar la extracción de compuestos polifenólicos de la vaina (subproducto) del caupí, mediante la extracción asistida por ultrasonido de alta intensidad.Para la obtención de las harinas se utilizaron las vainas enteras y sanas del caupí (variedad Colorado) provista por la Estación Experimental Agropecuaria El Sombrero, Corrientes (INTA). Se realizó una molienda fina y se tamizó a través de una malla ASTM 60. Para la obtención de los extractos se utilizó una relación 1:15 (sólido/agua destilada) y luego de 10 minutos en agitación, las soluciones se sometieron a los distintos tratamientos asistidos por ultrasonido. Se llevó a cabo un diseño experimental hexagonal (red de Doehlert) de metodología de superficie de respuesta, teniendo en cuenta los siguientes factores: Amplitud (%) 20-80 y tiempo total de tratamiento (10-20 min), utilizando pulsos de 2 s ON y 4 s OFF y siendo las variables respuestas el contenido de polifenoles y la actividad antioxidante. Los extractos obtenidos se centrifugaron (6000 rpm) por 15 min a 25 ºC y el sobrenadante se filtró a vacío. El contenido de compuestos polifenólicos se determinó mediante el método de Folin-Ciocalteu, mientras que la actividad antioxidante se determinó mediante el radical libre ABTS˙+ [2,29-azinobis-(3-etilbenzo-tiazolina-6-ácido sulfónico)]. Los resultados obtenidos demuestran que la vaina del caupí presenta un alto contenido de polifenoles y que la extracción se logra optimizar mediante la aplicación de ultrasonido de alta intensidad durante 10 minutos y una amplitud del 36% obteniéndose, en el extracto un contenido de polifenoles totales de 0,35 (mgGA/mL) y una actividad antioxidante TEAC de 9,33 (mmol/L).El caupí (Vigna unguiculata) pertenece a la familia de las leguminosas Fabaceae y es un cultivo muy nutritivo y ampliamente reconocido como fuente de proteínas y minerales, además de ser rico en compuestos bioactivos. Las vainas contienen azúcar polimerizada en forma de celulosa y hemicelulosa y poseen altas concentraciones de polifenoles, los cuales tienden a aumentar con la madurez de la planta mientras que disminuye la concentración en taninos. El objetivo del presente trabajo es optimizar la extracción de compuestos polifenólicos de la vaina (subproducto) del caupí, mediante la extracción asistida por ultrasonido de alta intensidad.Para la obtención de las harinas se utilizaron las vainas enteras y sanas del caupí (variedad Colorado) provista por la Estación Experimental Agropecuaria El Sombrero, Corrientes (INTA). Se realizó una molienda fina y se tamizó a través de una malla ASTM 60. Para la obtención de los extractos se utilizó una relación 1:15 (sólido/agua destilada) y luego de 10 minutos en agitación, las soluciones se sometieron a los distintos tratamientos asistidos por ultrasonido. Se llevó a cabo un diseño experimental hexagonal (red de Doehlert) de metodología de superficie de respuesta, teniendo en cuenta los siguientes factores: Amplitud (%) 20-80 y tiempo total de tratamiento (10-20 min), utilizando pulsos de 2 s ON y 4 s OFF y siendo las variables respuestas el contenido de polifenoles y la actividad antioxidante. Los extractos obtenidos se centrifugaron (6000 rpm) por 15 min a 25 ºC y el sobrenadante se filtró a vacío. El contenido de compuestos polifenólicos se determinó mediante el método de Folin-Ciocalteu, mientras que la actividad antioxidante se determinó mediante el radical libre ABTS˙+ [2,29-azinobis-(3-etilbenzo-tiazolina-6-ácido sulfónico)].Los resultados obtenidos demuestran que la vaina del caupí presenta un alto contenido de polifenoles y que la extracción se logra optimizar mediante la aplicación de ultrasonido de alta intensidad durante 10 minutos y una amplitud del 36% obteniéndose, en el extracto un contenido de polifenoles totales de 0,35 (mgGA/mL) y una actividad antioxidante TEAC de 9,33 (mmol/L).Fil: Traffano Schiffo, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Avanza, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Santagapita, Patricio Roman. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos; ArgentinaJornadas Exactas y el Agro: Aportes a la actividad agropecuaria y agroindustrialBuenos AiresArgentinaUniversidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturale

Encapsulation of lactase in Ca(II)-alginate beads: Effect of stabilizers and drying methods

[EN] The purpose of the present work was to analyze the effect of trehalose, arabic and guar gums on the preservation of beta-galactosidase activity in freeze-dried and vacuum dried Ca(II)-alginate beads. Freezing process was also studied as a first step of freeze-drying. Trehalose was critical for beta-galactosidase conservation, and guar gum as a second excipient showed the highest conservation effect (close to 95%). Systems with T-g values similar to 40 degrees C which were stables at ambient temperature were obtained, being trehalose the main responsible of the formation of an amorphous matrix. Vacuum dried beads showed smaller size (with Feret's diameter below 1.08 +/- 0.09 mm), higher circularity (reaching 0.78 +/- 0.06) and large cracks in their surface than freeze-dried beads, which were more spongy and voluminous. Ice crystallization of the beads revealed that the crystallization of Ca(II)-alginate system follows the Avrami kinetics of nucleation and growth. Particularly, Ca(II)-alginate showed an Avrami index of 2.03 +/- 0.07, which means that crystal growing is bidimensional. Neither the addition of trehalose nor gums affected the dimension of the ice growing or its rate. These results open an opportunity in the development of new lactic products able to be consumed by lactose intolerance people.This work was supported by Universidad de Buenos Aires (UBACyT 20020130100610BA), Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT PICT 2013 0434 and 2013 1331), CIN-CONICET (PDTS 2015 n° 196). The author María Victoria Traffano Schiffo wants to thank Programa para la Formación de Personal Investigador (FPI) Pre-doctoral Program of the Universitat Politècnica de València (UPV) for support her PhD studies and also her mobility to Argentina.Traffano-Schiffo, MV.; Castro Giraldez, M.; Fito Suñer, PJ.; Santagapita, P. (2017). Encapsulation of lactase in Ca(II)-alginate beads: Effect of stabilizers and drying methods. Food Research International. 100(1):296-303. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.07.020S296303100

Innovative photonic system in radiofrequency and microwave range to determine chicken meat quality

[EN] Nowadays, one of the most important challenges of poultry industry is to determine individually the meat quality class (pale, soft and exudative, normal and dark, firm and dry meats) by non-invasive, accurate and fast technique. For this purpose, dielectric spectra in radiofrequency and microwave ranges were studied. In radiofrequency range, the permittivity was measured by a non-destructive sensor conformed by three points with blunt-ended electrodes connected to an Agilent 4294A impedance analyser, and in microwave range an Agilent 85070E open-ended coaxial probe connected to an Agilent E8362B Vector Network Analyser were used. This work demonstrates the direct relation between the pH evolution and the dielectric constant at ¿-dispersion, and also, that the main structural proteins degradation has direct relation with the dielectric constant at ßdispersion, being possible to segregate meat depending on the level of protein degradation. Finally, this paper ends with a classification model for quality poultry meat based on a photonic analysis at radiofrequency range by using the Traffano-Schiffo modelThe authors acknowledge the financial support from: the Spanish Ministerio de Economia, Industria y Competitividad, Programa Estatal de I + D + i orientada a los Retos de la Sociedad AGL2016-80643-R, Agencia Estatal de Investigacion (AEI) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional. The author Maria Victoria Traffano Schiffo wants to thank the FPI Predoctoral Program of the Universidad Politecnica de Valencia for its support.Traffano-Schiffo, MV.; Castro Giraldez, M.; Colom Palero, RJ.; Fito Suñer, PJ. (2018). Innovative photonic system in radiofrequency and microwave range to determine chicken meat quality. Journal of Food Engineering. 239:1-7. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.06.029S1723

Gums induced microstructure stability in Ca(II)-alginate beads containing lactase analyzed by SAXS

[EN] Previous works show that the addition of trehalose and gums in ß-galactosidase (lactase) Ca(II)-alginate encapsulation systems improved its intrinsic stability against freezing and dehydration processes in the pristine state. However, there is no available information on the evolution in microstructure due to the constraints imposed by the operational conditions. The aim of this research is to study the time course of microstructural changes of Ca(II)-alginate matrices driven by the presence of trehalose, arabic and guar gums as excipients and to discuss how these changes in¿uence the di¿usional transport (assessed by LF-NMR) and the enzymatic activity of the encapsulated lactase. The structural modi¿cations at di¿erent scales were assessed by SAXS. The incorporation of gums as second excipients induces a signi¿cant stabilization in the microstructure not only at the rod scale, but also in the characteristic size and density of alginate dimers (basic units of construction of rods) and the degree of interconnection of rods at a larger scale, improving the performance in terms of lactase activity.This work was supported by the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS, Brazil, proposal SAXS1-20160278), Universidad de Buenos Aires (UBACyT 20020130100610BA), Agencia Nacional de Promocion Cientifica y Tecnologica (ANPCyT PICT 2013 0434 and 2013 1331), CIN-CONICET (PDTS 2015 no 196), and Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. The author Maria Victoria Traffano-Schiffo wants to thank "Programa para la Formacion de Personal Investigador (FPI)" Pre-doctoral Program of the Universitat Politecnica de Valencia (UPV) for support her PhD studies and also her mobility to Argentina.Traffano-Schiffo, MV.; Castro Giraldez, M.; Fito Suñer, PJ.; Perullini, M.; Santagapita, PR. (2018). Gums induced microstructure stability in Ca(II)-alginate beads containing lactase analyzed by SAXS. Carbohydrate Polymers. 179:402-407. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.09.096S40240717

Hot Air and Microwave Combined Drying of Potato Monitored by Infrared Thermography

[EN] Hot air drying (HAD) at temperatures below the spontaneous evaporation temperature could be combined with microwave (MW) radiation as a thermal energy source in order to reduce the drying time. A photon flux in the microwave range interacts with dipolar molecules (water) through orientation and induction, producing electrical energy storage and thermal energy accumulation and generating an increase in the internal energy of food. The different mechanisms involved in water transport could change when the microwave penetration depth exceeds the sample characteristic dimension of mass transport. The aim of this paper is to determine the effect of MW in the combined HAD-MW drying of raw potato in order to obtain the real driving forces and mechanisms involved in the water transport, with the purpose of optimizing the MW power used. For this purpose, combined drying was carried out on potato samples (0, 4 and 6 W/g). The sample surface temperature was monitored by infrared thermography, and the sample mass was measured continuously through a precision balance. In parallel with continuous drying, another drying treatment was performed at different times (20, 40, 60, 90, 120, 180, 420 min) and conditions (0, 4 and 6 W/g) to analyze the dielectric properties, mass, moisture, volume and water activity. The results show that it is possible to monitor combined drying by infrared thermography, and it can be concluded that the convection heating is mostly transformed into surface water evaporation, with negligible thermal conduction from the surface, and microwave radiation is mostly transformed into an increase in the potato's internal energy.The authors acknowledge the financial support from THE SPANISH MINISTERIO DE ECONOMÍA, INDUSTRIA Y COMPETITIVIDAD, Programa Estatal de I+D+i orientada a los Retos de la Sociedad AGL2016-80643-R, Agencia Estatal de Investigación (AEI) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Juan Ángel Tomás-Egea wants to thank the FPI Predoctoral Program of the Universitat Politècnica de València for its support.Tomas-Egea, JA.; Traffano-Schiffo, MV.; Castro Giraldez, M.; Fito Suñer, PJ. (2021). Hot Air and Microwave Combined Drying of Potato Monitored by Infrared Thermography. 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