Grupo UTN BIOTEC (Grupo de Investigación en Biotecnología y Alimentos)
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Item Hortalizas del nordeste argentino como fuentes de fibra dietaria : revisión de métodos de obtención y caracterización(Seminario Latinoamericano: Áreas Metropolitanas, Salud Territorial e Incertidumbre, 2020-10-01) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Rodriguez, Silvia Del Carmen; Sosa, Carola AndreaEn la actualidad, resulta de suma importancia mantener una buena alimentación incorporando alimentos beneficiosos para la salud y poco calóricos, teniendo en cuenta los graves problemas de sobrepeso y obesidad, considerados como la nueva modalidad de la mal nutrición en niños y adultos. En Argentina, entre los menores de 5 años, el exceso de peso afecta al 13,6 %, mientras que el 1,7 % presenta bajo peso y el 1,6 % padece desnutrición aguda. En el caso de los niños y adolescentes de 5 a 17 años, el 20,7 % tiene sobrepeso y el 20,4 %, obesidad. En cuanto a los mayores de 18 años, el 34 % tiene sobrepeso y la obesidad afecta al 33,9 % (ENNyS/SGS/MSDS, 2019). Por otra parte, y atendiendo a las repercusiones negativas que está ocasionando la pandemia del coronavirus (COVID-19) a nivel mundial, se hace necesario fortalecer el sistema inmune y sostener un estado de salud óptimo por medio de una alimentación saludable. Consecuentemente, los investigadores del área de alimentos indagan en la obtención de ingredientes con características funcionales a partir de fuentes naturales, para incorporarlos a alimentos que propicien una dieta balanceada y nutritiva, y que prevengan enfermedades crónicas.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 Revisión sobre métodos de extracción y caracterización de fibra dietaria procedente de hortalizas del nordeste argentino(2020-09-07) Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Rodriguez, Silvia Del Carmen; Sosa, Carola AndreaHoy en día, es importante el consumo de alimentos saludables con componentes funcionales como la fibra dietaria, cuyas propiedades fisiológicas y tecnológicas son conocidas. Se estudia la obtención de fibra a partir materias primas altamente disponibles en la región del NEA argentino; los métodos tradicionales de extracción: térmicos, químicos y enzimáticos, que pueden modificar sus características; y, además, se analizan nuevas tecnologías de extracción y caracterización como el ultrasonido, microondas y altas presiones, con el fin de mejorar las características de la fibra y el rendimiento.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 Aprovechamiento de materias primas regionales para el desarrollo de envases comestibles activos y biodegradables(2020-10-06) Kupervaser, María Gabriela; Flores, Silvia Karina; Sosa, Carola AndreaEntre las tecnologías emergentes para la optimización de la preservación de alimentos surge como novedosa alternativa el empleo de películas o recubrimientos comestibles autosoportados que confieren propiedades funcionales específicas. Los trabajos desarrollados en este tema, conducen a incorporar agentes antimicrobianos de fuentes naturales en la formulación de películas, ya que la inclusión de aditivos podría considerarse como una nueva tendencia de envasado activo. Los films o recubrimientos comestibles son láminas delgadas elaboradas con materiales aptos para el consumo y que actúan como una barrera entre el alimento y el ambiente que los rodea, incrementando así la vida útil del producto. Los films obtenidos a partir de polisacáridos, especialmente de almidones, presentan un alto potencial ya que tienen un bajo costo, son transparentes, no confieren olor ni color, poseen una baja permeabilidad al O2 y son biodegradables. Estos sistemas altamente prometedores son capaces de mejorar la calidad, vida útil, seguridad y funcionalidad de los alimentos, y además pueden actuar como carriers de ingredientes activos. En el presente trabajo, se expone la formulación de recubrimientos comestibles a base de almidón de mandioca y adicionados de aceites esenciales (AE), y su posterior evaluación del efecto antimicrobiano frente a la levadura Zygosaccharomyces parabailii, como antecedente de la investigación realizada en el marco de mi tesis de maestría. Sobre la base de los resultados obtenidos en la misma, se propone el actual plan de tesis doctoral que consiste en desarrollar un envase comestible, activo y ecofriendly a base de almidón de mandioca, glicerol y agua, y analizar la viabilidad de la incorporación de pulpas o concentrados de frutas regionales del Nordeste Argentino (mango, guayaba y mamón), estudiando su influencia en las propiedades físicas, mecánicas, de barrera y como fuente natural de polifenoles, antimicrobianos y antioxidantes.Item Obtención y caracterización de fibras vegetales para la mejora nutricional de caramelos tipo gummies : avances de tesis doctoral(2020-10-06) Giménez, Cecilia Gabriela; Rodriguez, Silvia Del Carmen; Sosa, Carola AndreaConsiderando que el sobrepeso es una consecuencia de una malnutrición, que afecta a todos los países de la región y tiene alcance global, es importante mantener una buena alimentación mediante el consumo de alimentos saludables y poco calóricos. Consecuentemente, las investigaciones del área de alimentos se orientan a obtener ingredientes con características funcionales a partir de fuentes naturales, para incorporarlos en alimentos que propicien una dieta balanceada y nutritiva, y que prevengan enfermedades crónicas. Uno de estos componentes funcionales es la fibra dietaria, que se encuentra en una gran variedad de hortalizas como las mandiocas, batatas, y jengibres, cultivados en el Nordeste argentino. Por consiguiente, este plan de tesis doctoral consiste en la reformulación de caramelos tipo gummies con el objeto de mejorarlos nutricionalmente a partir de la adición de fibra extraída de vegetales regionales. La misma actuará, además, como agente estructural debido al reemplazo de los azúcares presentes en la formulación por edulcorantes no calóricos con el fin de reducir del aporte calórico. En este trabajo, se presentarán los avances realizados del mencionado plan, que comenzó a mediados del año 2019 y continua hasta la actualidad. Primeramente, se realizó el ensayo de extracción de fibra dietaria de batata utilizando un método tradicional químico con etanol al 85% (v/v) como solvente, y se determinó el rendimiento. Se definieron los parámetros del proceso tales como las condiciones de pre-tratamiento, temperaturas de extracción y secado, ratio, tiempo de secado y tamaño de tamiz, dando como resultado rendimientos de 10% aproximadamente. Además, se llevaron a cabo las determinaciones de los componentes bioactivos: carotenoides totales y capacidad antioxidante de las materias primas batata, jengibre y mandioca, con el fin de caracterizarlas. En ambos casos se utilizaron métodos espectrofotométricos, y se obtuvieron valores del contenido de carotenoides totales de 14.27±0.55 µgβ-caroteno/gmuestra para el jengibre, y de 12.66±1.43 y 1.35±0.06 µgβ-caroteno/gmuestra, para la batata y mandioca. Un comportamiento similar ocurrió en el caso de la capacidad antioxidante donde el jengibre fue un 90% y 50% mayor en comparación con la mandioca y la batata, respectivamente. De este modo, se determinó el rendimiento de la extracción química de fibra a partir de batata, y se observó que el jengibre fue el material vegetal con mayor contenido de compuestos bioactivos, lo que lo hace un ingrediente potencialmente utilizable para lograr la mejora nutricional de los alimentos.Item Determinación de actividad antioxidante y antimicrobiana de extractos de frutas tropicales del nordeste Argentino (NEA)(2022-10-04) Kupervaser, María Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Flores, Silvia Karina; Sosa, Carola AndreaLos residuos vegetales de la industrialización han cobrado interés debido a que pueden presentar compuestos antioxidantes y antimicrobianos. En el presente trabajo se estudió el contenido de polifenoles totales (PT) (método Folin-Ciocalteu), la capacidad antioxidante (CA) (método DPPH) y el efecto antimicrobiano frente a las levaduras Zygosaccharomyces parabailii (DMic031766), Zygosaccharomyces bailii (ATCC MYA4549) y a la bacteria Listeria innocua (CIP80.11), de extractos de cáscara (c) y pulpa (p) de frutas tropicales de la región del NEA: mango criollo (MC); mango Keitt (MK); guayaba criolla (GC); papaya criolla (PC) y papaya Formosa (PF). Tanto p y c fueron secadas por convección de aire (12 h, 45 oC), molidas y almacenadas (-18 oC). Las muestras fueron suspendidas en agua destilada para la extracción de PT asistida por baño de ultrasonido (30 min, 40 oC). Posteriormente, los extractos se concentraron por liofilización. La actividad antimicrobiana se analizó mediante ensayos de difusión en agar (halos de inhibición), utilizando una suspensión de microorganismos de ~1.6x106 UFC/mL. El contenido de PT (mg ácido gálico/g extracto) estuvo entre 27.3±0.4 para MCc y GCc, y 1.1±0.3 para MCp. Los cultivares de papaya y la variedad MK, no tuvieron diferencias significativas (p<0.01) entre p y c, siendo el valor medio 5.6±1.1 para PC, 8.7±1.8 para PF y 3.8±1.6 para MK. MCp no difirió de PCc y MK. La GCp (13±1) fue similar a PFp (9.3±1.6). En cuanto a la CA (mg Trolox/g extracto), se obtuvo un rango entre 8.2±0.2 (PCp y PCc) y 2.1±0.1 (GCp). Partes (c y p) de PC, PF (6±1) y MK (3.4±0.3), no presentaron diferencias significativas (p<0.01). MCp fue análogo a PC (c y p) y PFc. GCc (3.7±0.8) fue similar a las partes de MK, MCc y GCp. Los extractos inhibieron en mayor medida a L. innocua: MCp (11.5 mm) y MCc (13 mm); PCp y PCc (12 mm); MKp (11 mm); MKc (18 mm); y PFp (12 mm). Se evidenció una menor respuesta para Z. parabailii: MCp (9.5 mm) y MCc (12 mm) y Z. bailii: MCp (10 mm) y MCc (10 mm); MKp (10 mm); y GCc (12 mm). GC presentó la menor actividad antimicrobiana. Se puede concluir que, en general, la cantidad de PT no se correlacionó con la CA, como es el caso MCc con valor máximo de PT pero una CA reducida (55% por debajo de PC). Contrariamente, MCp mostró el valor más bajo de PT, a la vez que una de las mayores CA. Además, MCp y MCc presentaron efecto inhibitorio para los tres microorganismos ensayados. MKc presentó la máxima inhibición contra L. innnocua, una alta CA pero bajo PT. La cantidad de PT de las variedades criollas del NEA, fue comparable a las comerciales (MK y PF) estando, además, disponibles en grandes cantidades. Por lo tanto, se prevé un agregado de valor de las frutas y un uso promisorio de sus extractos con capacidad antioxidante y/o antimicrobiana para la conservación de alimentos.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.