Grupo UTN BIOTEC (Grupo de Investigación en Biotecnología y Alimentos)
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Item Extracción de compuestos bioactivos en residuos de frutas tropicales : efectos de los métodos de extracción(2021-12-13) Kupervaser, María Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Sosa, Carola Andrea; Flores, Silvia KarinaEl interés por el consumo de frutas tropicales se encuentra en constante crecimiento debido a sus características sensoriales, nutricionales y funcionales que ejercen un efecto preventivo ante algunas enfermedades fisiológicas. A nivel mundial, las frutas tropicales representan el 3% de los productos agrícolas, con altos volúmenes de exportación (7,8 millones de Tn en 2019) que las posiciona como el tercer grupo más valioso. La industrialización de éstas conlleva a la generación de grandes cantidades de residuos (semillas, cáscaras, hojas), provocando pérdidas económicas y constituyendo un riesgo ambiental. Estudios científicos indican la presencia de cantidades apreciables de compuestos bioactivos en la fracción no comestible, por lo que su reutilización para la obtención de nuevos compuestos resulta promisoria tanto en el aspecto ambiental como económico.Item Determinación de las condiciones óptimas de extracción de fibra dietaria a partir de batatas (Ipomoea batatas, L.)(2021-12-13) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Rodriguez, Silvia Del Carmen; Sosa, Carola AndreaEn el Nordeste argentino (NEA), se dispone de una amplia y poco explotada producción de materias primas ricas en fibra dietaria (FD), como es el caso de las batatas (Ipomoea batatas, L.). La FD es un componente importante, tanto por los efectos benéficos en la salud, como por las aplicaciones en la industria alimentaria. El proceso de obtención consiste en la remoción de ésta de la matriz en la que se encuentra y la optimización de las condiciones de extracción es un factor muy importante debido a que afecta a las propiedades funcionales y tecnológicas. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de los parámetros: temperatura de solvente (T), tiempo de contacto (t), ratio solvente/matriz (S/M), y matriz (M) (cáscara, pulpa y mix cáscara + pulpa), en el rendimiento de extracción de FD mediante un método térmico utilizando etanol 96% como solvente.Item Actividad antimicrobiana de aceites esenciales incorporados a un recubrimiento comestible(2020-09-07) Kupervaser, María Gabriela; Dellamea, María Luciana; Sgroppo, Sonia Cecilia; Traffano Schiffo, María Victoria; Sosa, Carola AndreaDebido a las actuales tendencias por el consumo de alimentos naturales, nutritivos y saludables, la utilización de aceites esenciales (AE) extraídos de plantas, se considera una novedosa alternativa para la conservación natural, debido a su conocida actividad antimicrobiana frente a diferentes especies de microorganismos. Los AE pueden adicionarse a films o recubrimientos a base de biopolímeros, constituyendo así un envase comestible y activo. Los recubrimientos obtenidos a partir de estos componentes tienen bajo costo, son transparentes, no confieren olor ni color, poseen una baja permeabilidad al oxígeno y son biodegradablesItem Optimización del proceso de extracción de fibra dietaria a partir de mandiocas (Manihot esculenta) autóctonas de la región del nordeste argentino(2023-10-04) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, Maria Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Rodriguez, Silvia; Sosa, Carola AndreaLa mandioca (Manihot esculenta), es una raíz tuberosa consumida en muchas partes del mundo y producida ampliamente en el Nordeste argentino (Chaco, Corrientes, Formosa y Misiones). Es una fuente significativa de fibra dietaria (FD), por lo que la extracción de este componente y su posterior incorporación a alimentos agregaría valor a la producción regional. La FD (principalmente celulosa, hemicelulosa y pectinas) puede ser soluble o insoluble en agua. La primera, es importante en la digestión humana ya que se hincha y forma un gel que afecta la viscosidad del contenido intestinal, ralentiza la absorción de nutrientes y brinda saciedad por más tiempo. Por su parte, la fibra insoluble, es más resistente a la descomposición durante la digestión, ayuda a aumentar el volumen de las heces y acelera el tránsito intestinal, previniendo el estreñimiento. En este trabajo, se propone optimizar el proceso de extracción de FD a partir de mandiocas, mediante un diseño de superficie de respuesta. Para ello, las raíces se lavaron y pelaron; la pulpa se laminó y la cáscara se cortó en cuadrados. Luego, ambas matrices se maceraron con etanol 96° (durante tiempos establecidos en el diseño), se filtró con un lienzo y se secó con convección forzada de aire a 45 °C durante 24 h. Seguidamente, se redujo el tamaño y tamizó con malla ASTM 35 (500 μm). Para la evaluación de los parámetros de extracción se utilizó el software Design-Expert (modelo de Box-Behnken), y se evaluó el efecto de los factores: ratio solvente/matriz (A): 1/1, 3/1, 5/1; temperatura del solvente (B): 30, 45, 60 °C; tiempo (C): 10, 35, 60 min; y tipo de matriz (D): pulpa, cáscara, mix pulpa-cáscara. Las variables respuestas evaluadas fueron: capacidad de retención de agua (WHC), capacidad de retención de aceite (OHC), capacidad de hinchamiento (SC); capacidad antioxidante (CA), y contenido de polifenoles totales (PFT). El modelo implicó 29 corridas y del análisis de datos se observó que SC se ajustó a un modelo 2FI (R2 = 0,8056), siendo significativas (p<0,05) A y C; WHC se ajustó a un modelo lineal (R2 = 0,8074), y OHC a un modelo cuadrático (R2 = 0,9339), siendo significativas (p<0,05) A, C y D, en ambos casos. Por su parte, CA se ajustó a un modelo cuadrático, con R2 = 0,8678 para DPPH*+ y 0,8790 para FRAP; al igual que los PFT con R2 = 0,8352, siendo las variables significativas (p<0,05): B para DPPH*+, D para FRAP, C y D para PFT. Finalmente, el modelo se validó para determinar las condiciones que maximizan las variables respuestas, con una deseabilidad de 0,867: ratio solvente/matriz 1/1; temperatura del solvente 30 °C; tiempo 18 min y matriz cáscara. Este trabajo contribuyó a desarrollar un proceso óptimo de extracción de FD que maximiza las propiedades tecnológicas y funcionales de la misma, obteniéndose un ingrediente alimentario a partir de las cáscaras de mandioca, dándole utilidad a las mismas ya que en general se desechan, y con alto potencial para ser incorporado a alimentos saludables.Item Formulación de gomitas con adición de fibra dietaria extraída de residuos de batatas como bioingrediente(2023-10-04) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, Maria Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Rodriguez, Silvia; Sosa, Carola AndreaLos caramelos blandos tipo gomitas, son consumidos frecuentemente por un amplio sector de la población y se caracterizan por poseer un alto contenido de azúcares y aditivos artificiales. Sin embargo, el creciente interés de los consumidores en una alimentación saludable ha incentivado el estudio de alternativas en el uso de ingredientes naturales, y reducidos en calorías. En este contexto, los frutos de batata (Ipomoea batatas, L.) producidas en el Nordeste Argentino, se constituyen como una excelente fuente de fibra dietaria (FD), capaces de ser incorporadas como ingrediente natural en diferentes tipos de formulaciones. En el diseño de nuevos alimentos, el Análisis Descriptivo Cualitativo (QDA) es una metodología útil, basada en la caracterización y cuantificación de los atributos sensoriales, por parte de un panel de jueces entrenados. En el presente trabajo, se presenta la formulación de gomitas fortificadas con FD extraída de cáscaras de batata, con adición de endulzantes no calóricos, haciendo uso de un QDA. La FD se obtuvo mediante un proceso optimizado con una superficie de respuesta. Las condiciones de extracción se determinaron por el modelo de Box-Behnken (29 corridas). Como solvente de extracción se utilizó etanol 96% y se ensayaron diferentes matrices: pulpa, cáscaras y mix pulpa-cáscara. Los factores evaluados fueron: ratio solvente/matriz: 1/1, 3/1, 5/1; temperatura del solvente: 30, 45, 60 °C; tiempo de tratamiento: 10, 35, 60 min; y matriz. Las variables respuestas fueron: capacidad de retención de agua y aceite, capacidad de hinchamiento; capacidad antioxidante y contenido de polifenoles totales. El modelo se validó mediante la función deseabilidad, que arrojó las condiciones óptimas de extracción. El panel de jueces se constituyó con 8 mujeres y 2 varones, y para el entrenamiento se llevaron a cabo 4 sesiones de 1 hora cada una, donde se acordaron los parámetros a evaluar (dureza, elasticidad, gomosidad, masticabilidad, adhesividad, arenosidad, color, sabor ácido, sabor dulce), el vocabulario, la escala y las referencias a utilizar en cada caso. Para el ensayo del QDA, se presentaron caramelos elaborados con 3 y 5% de FD, y proporciones de sacarosa edulcorantes (stevia-sorbitol 80-20): 50-50, 60-40 y 70-30. Según el QDA, se observó que las muestras con 3% y 5% de FD fueron similares (p<0,05) respecto a dureza, elasticidad, gomosidad, masticabilidad, adhesividad, color, y sabor, contrariamente a lo obtenido para el atributo arenosidad (p>0,05). Por su parte, todas las formulaciones con las proporciones sacarosa-edulcorante evaluadas, exhibieron color, sabor ácido y dulce adecuados, “similares a los caramelos comerciales”, con intensidades elevadas pero agradables. De esta manera, se demostró la utilidad del QDA como herramienta en la formulación de confituras reducidas en calorías, y la posibilidad de utilizar cáscaras de batata como bioingrediente natural para la obtención de alimentos con un mayor aporte de fibra, saludables, y aceptables atributos sensoriales, dándole mayor valor agregado a la producción regional de esta hortaliza.Item Optimización del proceso de obtención de fibra dietaria a partir de batatas (Ipomoea batatas (L.))(2022-10-04) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Rodriguez, Silvia Del Carmen; Sosa, Carola AndreaEn el Nordeste argentino (Formosa, Chaco, Corrientes y Misiones), se producen batatas en grandes cantidades, y la revalorización de éstas mediante la obtención de aditivos alimentarios como la fibra dietaria (FD) tiene un futuro prometedor. La FD consiste en los polisacáridos vegetales y la lignina que son resistentes a la hidrólisis por las enzimas digestivas del hombre. Se define como un macro constituyente de los alimentos que incluye celulosa, hemicelulosa, lignina, gomas, celulosas modificadas, mucílagos, oligosacáridos, pectinas y sustancias menores asociadas como ceras, cutina y suberina. En este trabajo, se realizó un diseño de superficie de respuesta con el objetivo de optimizar el proceso de obtención de FD a partir de la pulpa, cáscara y mix (pulpa-cáscara) de batatas, y la extracción con etanol, mediante el software Design-Expert aplicando el modelo de Box-Behnken, para evaluar el efecto de cuatro factores sobre las propiedades de la fibra: ratio solvente/matriz (A) 1/1, 3/1 y 5/1; temperatura del solvente (B) 30, 45 y 60 °C; tiempo de extracción (C) 10, 35 y 60 min; y matriz (D) pulpa, cáscara y mix pulpa-cáscara. Las variables respuestas evaluadas para la optimización del proceso fueron: rendimiento, capacidad de retención de agua (WHC), y capacidad de retención de aceite (OHC). Luego de la extracción con solvente se secó con convección forzada de aire a 45 °C durante 24 horas, seguido de una molienda en molino eléctrico y tamización con malla ASTM 35 (500 µm). El modelo implicó 29 corridas y mediante los resultados del análisis de los datos se observó que el rendimiento se ajustó a un modelo 2FI (R2 = 0,8805), siendo significativa la interacción BD (p<0,05). Por otra parte, WHC y OHC se ajustaron a un modelo cuadrático con R2 = 0,8867 y R2 = 0,8624 respectivamente, siendo en ambos casos, significativa la variable D, y la interacción AD (p<0,05). En conclusión, la optimización buscó maximizar el rendimiento, WHC y OHC, siendo las siguientes condiciones las que cumplirían con esta optimización: ratio solvente/matriz 5/1; temperatura del solvente 57 °C; tiempo de extracción 38 min y matriz cáscara. Si bien se pudieron determinar las condiciones para maximizar las respuestas ensayadas, más pruebas son necesarias realizar para confirmar y validar las predicciones del modelo. Esta investigación fue financiada por SECyT-UTN-FRRe (Secretaría de Ciencia y Tecnología, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Resistencia) y PID UTN-FRRe (proyecto ALUTIRE0004517TC).Item Development of a bioactive sauce : effect of the packaging and storage conditions(2022-04-26) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Sosa, Carola AndreaConsumers’ 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.Item Sweet potato gummy sorption isotherm : product development and stability analysis(2020-03-11) Vergara, Liliana Edith; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Sosa, Carola AndreaThe 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.Item Efectos en el color de gummies de batatas con recubrimiento comestible adicionado de sorbato de potasio(2016-11-03) Vergara, Liliana Edith; Giménez, Cecilia Gabriela; Cerviño, Verónica Fátima; Sosa, Carola Andrea; Sgroppo, Sonia CeciliaLa confituras tipo gummies son productos ampliamente consumidos por niños y adultos, por lo que su desarrollo a partir de vegetales es una alternativa para promover una alimentación saludable y una potencial mejora en la economía regional. Asimismo el empleo de recubrimientos comestibles representa una opción válida para la protección de los alimentos y prolongar su vida de anaquel. En las gummies elaboradas a base de batatas pueden ocurrir cambios de color por reacciones de pardeamiento entre los azúcares y aminoácidos, ya que la batata tiene cantidades importantes de lisina. También participarían de estas reacciones compuestos malonaldehídos originados por degradación auto-oxidativa del conservante sorbato de potasio (SK) adicionado al recubrimiento de las confituras. En el presente trabajo se estudiaron los cambios en las propiedades de color de confituras tipo gummies de batatas, conservadas con un recubrimiento comestible adicionado de SK, durante 80 días de almacenamiento a temperatura ambiente. Las gummies fueron elaboradas en base a puré de batatas, sacarosa, glucosa y miel y gelificadas con gelatina de grado alimenticio. Como alternativa para asegurar su estabilidad a temperatura ambiente, se aplicó un recubrimiento comestible a base a almidón de mandioca (2,5g/100mL), antimicrobiano sorbato de potasio (1,0 y 2,0 g/100mL) y glicerol (2,5g/100mL). La selección de la concentración del antimicrobiano se efectuó previamente en base al control del desarrollo de mohos superficiales. El contenido de pigmentos pardos se realizó por lectura de absorbancia (λ=320 nm). Con un colorímetro se obtuvieron las coordenadas L*, a* y b*, a partir de las cuales se calcularon saturación (C*), ángulo (H*) y cambio de color total (ΔE*). Se aplicó un análisis sensorial descriptivo (QDA) con un panel de 8 jueces entrenados utilizando una escala numérica no estructurada, anclada en los extremos. Los ensayos se realizaron con dos repeticiones. Se determinó el orden de la reacción de los cambios de color por regresión lineal utilizando el paquete estadístico de Microsoft Excel y se aplicó un ANOVA para α= 0,05. Los resultados obtenidos mostraron que el contenido en pigmentos pardos aumentó durante el almacenamiento (p=0,0433), independientemente de las concentraciones de SK aplicadas (p=0,1). El ΔE* fue mayor al día 20, variando de 0 a 4,38 para 1%SK, tendiendo a permanecer constante hasta el día 80. Sin embargo la variación fue menor para 2%SK (de 0 a 2,10), mostrando una tendencia creciente hacia el final del ensayo. La velocidad del cambio de color total durante el almacenamiento siguió una cinética de primer orden para ambas concentraciones (R2=0,92 y 0,99 para 1 y 2% respectivamente). Sensorialmente, el panel percibió un aumento progresivo de color hasta el día 40 (p<0,008), alcanzando un puntaje 6,5, permaneciendo luego invariable hasta el final, para ambas concentraciones (p=0,564). En conclusión, en las condiciones de estudio las gummies tuvieron un cambio de color como consecuencia del tiempo de almacenamiento siendo mayor la diferencia a los 40 días. Los resultados del QDA fueron coincidentes con las mediciones fisicoquímicas realizadas, comprobándose su utilidad como herramienta para detectar modificaciones durante el almacenamiento de alimentosItem Efecto de diferentes compuestos lipídicos sobre la oxidación de un aderezo vegetal durante el almacenamiento(2016-11-03) Cerviño, Verónica Fátima; Sosa, Carola Andrea; Herrera Toffaletti, María Laura; Vergara, Liliana Edith; Sgroppo, Sonia CeciliaLa oxidación de los lípidos provoca graves problemas durante el almacenamiento de alimentos generando productos de reacción indeseables y potencialmente tóxicos que alteran las características sensoriales del producto. A partir de un aderezo desarrollado a base de vegetales de producción regional que contenía en su formulación original aceite de maíz como fase lipídica para mejorar la textura y palatabilidad del producto, se propone el empleo de otros aceites que minimicen los cambios organolépticos que tienen lugar durante el almacenamiento, como el aceite de girasol con alto contenido de ácido oleico (AGAO) y el aceite de canola. Se aplicaron técnicas discriminativas de Análisis Sensorial (diferencia con un control y Tetrad) para efectuar la sustitución, habiéndose seleccionado AGAO dado que no modifica significativamente las características sensoriales del aderezo, a diferencia del aceite de canola. Una ventaja adicional de este reemplazo es que el AGAO tiene un mejor perfil lipídico. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos luego de estudiar la evolución de la oxidación lipídica del aderezo con aceite de maíz y con AGAO durante el almacenamiento a dos temperaturas: ambiente y de refrigeración (4ºC). El producto se elaboró con pimientos (Capsicum anuum, L.) y zapallos anco (Cucurbita moschata, L.), aceite y el resto de los ingredientes de la formulación (cloruro de sodio, ácido ascórbico, sorbato de potasio, gelatina). Se envasó en recipientes de polipropileno con tapa y almacenó durante 60 días a temperatura ambiente y de refrigeración, protegidos de la luz. Las experiencias se realizaron por triplicado y a tiempos preestablecidos se efectuó el muestreo. Se realizaron determinaciones del contenido de dienos conjugados (DC) por lectura a 234 nm, acidez libre por titulación potenciométrica, y compuestos secundarios de la oxidación por el método de las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS). Los valores del coeficiente de absorción para DC a los 10 días de almacenamiento a temperatura ambiente fueron de 0,75 para el aderezo con aceite de maíz y 0,31 para el aderezo con AGAO. La acidez inicial fue de 4,8 mg ácido cítrico/g muestra, aumentando a partir del día 35, hasta valores de 5,8 y 6,3 mg ácido cítrico/g muestra para el aderezo original y con AGAO respectivamente, a los 60 días de almacenamiento a temperatura ambiente. El contenido inicial de MDA en el aderezo original fue de 2,8 eq/g muestra, aumentando a 11,5 a los 60 días para ambas condiciones de almacenamiento. En el aderezo con AGAO el valor inicial de 2,2 incrementó a 6,5 eq/g muestra. En conclusión, se observó que los efectos del proceso de oxidación del aderezo vegetal elaborado con AGAO fueron menores en comparación con el original, por lo tanto, es recomendable la sustitución de la fase lipídica.