FRRE - Producción de Investigación
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Item Análisis de FAN y azúcares en la obtención de un mosto a partir de sorgo extrusado sin maltear(2024-10-16) Gómez Pamies, Laura Cecilia; Acquisgrana, María del Rosario; Godoy, Ayelén Soledad; Seba, Ariadna Malena; Benítez, Elisa InésEn el proceso de obtención de una bebida fermentada símil cerveza apta para personas celíacas a partir de una materia prima como el sorgo con taninos sin maltear, se presentan algunos inconvenientes tecnológicos, como ser la baja concentración de aminoácidos libres (FAN) debido a la resistencia que presenta este grano en particular, a la hidrólisis de sus proteínas. El objetivo de este trabajo fue obtener un mosto con adecuado contenido de FAN y azúcares fermentables apto para su fermentación a partir de granos de sorgo extrusados. Cuando se parte de granos sin maltear se deben añadir durante la maceración enzimas exógenas que reemplacen a las endógenas provenientes de las maltas. Se estudiaron las concentraciones de las enzimas alfa-amilasa y papaína mediante un diseño de experimentos añadiéndolas en simultáneo y realizando una maceración por escalones a temperaturas de 50°C durante 50 minutos y a 70°C durante 80 minutos. De los resultados se obtuvo que el contenido de azúcares fermentables y sólidos totales disueltos alcanzan valores aceptables según la bibliografía para una buena fermentación (11,6% y 11,4°Plato), sin embargo, el contenido máximo de FAN encontrado es aproximadamente 9 veces menor (15,5 + 1,5 mg/l) que el requerido para un crecimiento saludable de las levaduras. Mediante un análisis ANOVA se encontró que existe estadísticamente una interacción entre las enzimas exógenas utilizadas en el proceso, por lo tanto, posteriormente se realizaron pruebas con escalones usando las mismas temperaturas y tiempos pero con el agregado por pasos de las enzimas, iniciando con alfa-amilasa y macerando a temperatura de 70°C y luego añadiendo papaína y continuando la maceración a 50°C, y viceversa. De estos ensayos se encontró que los azúcares fermentables y sólidos solubles se mantienen en valores requeridos por la fermentación. Por otro lado, si bien la concentración de FAN se duplica debido a que ya no existe la interacción entre las enzimas como una variable, aún estos valores no son adecuados para una fermentación eficiente (30,5 + 1,1 mg/l). Por otro lado, del análisis de maltas de sorgo blanco comerciales se encontró que, si bien tienen una actividad enzimática aproximadamente 20 veces menor que las maltas de cebada, sin embargo, estas maltas generan en los mostos un contenido de FAN dos veces mayor que el mínimo requerido (307 ± 12 mg/l), por lo tanto, se concluye que sería beneficioso aprovechar el contenido enzimático proteolítico de las maltas de sorgo blanco comerciales y macerar junto con granos de sorgo con taninos sin maltear y para obtener un mosto con las características necesarias para una fermentación adecuada.Item Evaluación cinética de cepas de Levilactobacillus brevis para fermentación láctica en mosto cervecero(Ministerio de Producción, Ciencia e Innovación Tecnológica de Córdoba, 2024-10-16) Bianchi, María Agostina; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Bentz, Erika Natalia; Libkind Frati, Diego; Benítez, Elisa InésLevilactobacillus brevis es una bacteria ácido láctica, heterofermentativa obligada, capaz de producir ácido láctico, ácido acético, dióxido de carbono y etanol como productos de la fermentación de hexosas. Este microorganismo se encuentra involucrado en la generación de una variedad de productos de fermentación, tanto espontánea como controlada. La capacidad de producción de ácidos orgánicos exhibida por L. brevis la destaca como una posible candidata para la fermentación láctica requerida en la elaboración de cervezas ácidas o sour. En este trabajo se presenta la evaluación de cuatro cepas de L. brevis, con el fin de seleccionar aquella que presente la cinética de fermentación más favorable en un medio rico en nutrientes como lo es el mosto de cebada. Los parámetros de crecimiento evaluados para la selección incluyeron la velocidad específica de crecimiento μ [h^-1] y la cosecha máxima M [UFC/ml], con el objetivo de identificar la cepa que exhibe los valores más elevados de ambos parámetros.Item Extensión universitaria como apalancamiento en la relación alumno-docente-medio. Experiencias en el marco del tercer año de ingeniería en la UTN FRRe(Universidad Nacional de La Plata, 2024-11-15) Farías, Alejandro Rubén; Tenev, María Daniela; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Medina, Danilo; Ozich, Liliana; Mazdeu, NicolásLa extensión es una de las tres patas fundacionales y estratégicas de la Universidad. Muchas veces estas actividades se encuentran subvaloradas por la sociedad, por los alumnos, los docentes y las propias autoridades universitarias. Según nuestra visión, la extensión genera un aporte fundamental en diversas áreas de la vida universitaria, moviliza a docentes, capacita a alumnos y vincula con el medio. Asimismo, en las Conferencias Regionales de Educación Superior (tanto la CRES 2018 como la CRES+5 en 2024) ratifican la importancia de la misma. En ese marco, en los años 2022 y 2023 se realizaron dos trabajos de extensión en el tercer año de la carrera Ingeniería Química de la Facultad Regional Resistencia de la Universidad Tecnológica Nacional vinculando tres cátedras, un grupo de investigación, dos Universidades y una Empresa. Los proyectos se realizaron en el marco de la convocatoria “Extensión Universitaria” de la Secretaría de Políticas Universitarias de Nación. Los temas implicaron el análisis de funcionamiento de lagunas de la ciudad de Fontana (proyecto año 2022) y de la planta de tratamiento de la ciudad de Resistencia (proyecto año 2023), ambas de tratamiento de líquidos cloacales de la provincia del Chaco, responsabilidad de la Empresa SAMEEP. Se realizaron capacitaciones con la participación de todos los integrantes de los proyectos, se realizaron visitas a las plantas de tratamiento y posteriormente muestreos para la realización de los análisis en los laboratorios de la UTN FRRe. Después de terminar los proyectos, se realizaron encuestas para evaluar la importancia de la extensión universitaria según la experiencia en los mismos. Amén de los resultados técnicos obtenidos, que sirvieron para la toma de decisiones de la Empresa, los proyectos generaron un valor agregado como el fortalecimiento de la relación docente-alumno, la aplicación de métodos a muestras reales y el conocimiento por parte de la empresa de actividades que realiza la academia. Las encuestas muestran que, para la mayoría de los participantes, era la primera experiencia en proyectos de este tipo y, aunque se marcaron algunas cuestiones a analizar y mejorar, las opiniones generadas fueron positivas y el 100% recomendaría participar en proyectos de extensión universitaria, lo que resalta la importancia de estas actividades y la necesidad de promoverlas.Item Improving craft beer style classification through physicochemical determination and the application of deep learning techniques(2024-04-09) Gómez Pamies, Laura Cecilia; Bianchi, María Agostina; Farco, Andrea Paola; Vázquez, Raimundo Damián; Benítez, Elisa InésThe consumption of craft beer at fairs and festivals is a phenomenon that keeps growing in the world. For this reason, it is important to control the quality characteristics of the different styles. This study aimed to analyze the different styles of beer, classify them according to their physicochemical parameters, and propose a predictive pattern-based model known as deep learning that best defines the styles that are presented at festivals. Physicochemical analyses of final gravity, color, alcohol, bitterness, and α-acids were carried out on eight styles of beer. The first four parameters are those that characterize the styles according to the Beer Judge Certification Program style guide. The incorporation of the α-acid determination allowed a more realistic classification that considers the brewers’ new tendencies. This study will lay the foundations to improve local recipes, implement standardization, and provide training to local brewersItem Aplicación de la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) en el entrenamiento de modelos predictivos para la determinación de parámetros fisicoquímicos en cerveza.(2023-10-06) Bianchi, María Agostina; Ceruso, Juan Pablo; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Benítez, Elisa InésEl análisis de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) se ha convertido en una técnica no destructiva ampliamente utilizada para analizar componentes en una muestra de alimentos en forma rápida y precisa. Asimismo, es amigable con el ambiente, ya que permite eliminar el uso de solventes, como ocurre en el caso del análisis fisicoquímico de cervezas que se presenta. En este trabajo, se investiga la aplicación de la FT-NIR en análisis ya conocidos como lo son pH, densidad final, grado alcohólico, acidez, concentración de α-ácidos y concentración de iso-α ácidos (IBU). El objetivo del estudio radica en el entrenamiento de modelos que permitan predecir las diferentes variables de interés en cerveza, simplificando el tiempo de procesamiento necesario para analizar cada variable por separado con su respectiva técnica analítica. Se utilizaron 400 datos etiquetados, correspondientes a muestras de cerveza, en las cuales se determinaron analíticamente los valores de los parámetros mencionados y se analizaron con el equipo de FT-NIR Spectrum Two (Perkin-Elmer). El procesamiento de las muestras para la obtención de los espectros se realizó utilizando cubetas de cuarzo para líquidos de 1, 0,5 y 0,1 cm de paso óptico. Además, se utilizó el accesorio NIRA (0,1 cm de paso óptico): se colocaron 3 mL de cerveza en placas de Petri (40 mm) con un adaptador de transflectancia de aluminio por encima, como superficie reflectante inerte. Se evaluaron los modelos obtenidos con cada variante de accesorio utilizada con el objetivo de definir cuál de ellos resulta más adecuado para el modelado de los parámetros fisicoquímicos de manera individual. Se utilizó el software Spectrum Quant para el entrenamiento con los datos preprocesados, mediante el algoritmo PLS. Se ajustó el número de variables latentes (vl) hasta la obtención de modelos con R2 superiores a 0,85. Los resultados evidenciaron que el uso de NIRA proporciona modelos con mayor ajuste para todos los parámetros (R2=0,97 para 70 vl). El empleo de cubetas de 0,5 y 0,1 cm también permite alcanzar valores de R2 adecuados, pero requieren un mayor número de vl para alcanzar los resultados de NIRA (R2 de 0,854 y 0,853 respectivamente, para 70 vl). El uso de la cubeta de 1 cm solo produjo buenos resultados para el modelado de densidad final, acidez y grado alcohólico (R2 = 0,85 para 100 vl). Estas observaciones se atribuyen a que NIRA permite obtener espectros con una significativa reducción del ruido, mientras que el uso de cubetas se ve afectado por este fenómeno en todos los casos, con mayor presencia del ruido a mayor longitud del paso óptico. Se concluye en que el accesorio NIRA es el más adecuado para utilizarse en el entrenamiento de modelos para todas las variables evaluadas. Si bien pudieron obtenerse buenos resultados con otros accesorios, el empleo de NIRA permite trabajar con un número menor de vl, disminuyendo el riesgo de sobreajuste del modelo. Este estudio representa un primer paso para la obtención de modelos predictivos y debe continuar con la etapa de validación para evaluar el rendimiento y la capacidad de realizar predicciones en nuevos datos.Item Production of wort from high tannin content sorghum through a whole grain extrusion process(2021-11-21) Gómez Pamies, Laura Cecilia; Bianchi, María Agostina; Benítez, Elisa InésEn el uso de granos alternativos para elaborar bebidas fermentadas para personas celíacas, como el sorgo, puede partirse de granos malteados o sin maltear. Cuando la materia prima es el sorgo sin maltear, se debe recurrir al uso de enzimas exógenas, principalmente amilasas y proteasas, para lograr un mosto con una capacidad adecuada de fermentación. Los grados brix (°Bx) son un parámetro de control requerido para medir la capacidad de fermentación de la cerveza y un valor de 10°Bx en el mosto es necesario para la obtención de un producto final con un valor aproximado de alcohol de 4% v/v. En este trabajo, se incluyó un proceso de extrusión de los granos a alta temperatura y presión para optimizar la gelatinización de los mismos, y mejorar así el proceso de maceración posterior. Se compararon los resultados obtenidos en mostos de sorgo con y sin extrusión respecto a la concentración de azúcares fermentables en °Bx y al contenido de aminoácidos libres (FAN), ambos parámetros necesarios para una fermentación eficiente. Se utilizó un modelo estadístico para ambos procesos mediante un diseño factorial con dos enzimas, amilasas y proteasas, con dos y tres niveles, respectivamente, y sin el agregado de las mismas. Mediante el proceso estudiado, se obtuvo un valor máximo de 11°Bx, frente a 3°Bx obtenido en el proceso sin extrusión. Se obtuvieron resultados similares al comparar los valores de FAN entre ambos procesos, obteniéndose un valor máximo un 37% mayor con el proceso de extrusión. Por lo tanto, se puede concluir que el proceso de extrusión estudiado es capaz de aumentar la eficiencia del proceso de maceración, aportando mejoras en los parámetros necesarios para una óptima fermentación.Item Caracterización de polvos de pirodextrinas para aplicaciones en la industria alimentaria(2023-10-06) Bianchi, María Agostina; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Benítez, Elisa InésLas pirodextrinas son polisacáridos ramificados derivados del almidón que se obtienen mediante el proceso de piroconversión. Se trata de un tratamiento que se desarrolla bajo condiciones ácido-térmicas, en el que ocurren cambios químicos complejos que involucran reacciones de hidrólisis, transglicosidación y repolimerización. Esto da lugar a la formación de nuevos enlaces, diferentes a aquellos presentes en el almidón, que no pueden romperse por acción de las enzimas digestivas, confiriendo a las pirodextrinas la propiedad de actuar como fibra dietaria en el intestino. La obtención de estas dextrinas resistentes en un formato de polvo deshidratado facilita su incorporación en alimentos, así como el manejo y la conservación del producto. En este estudio, se trabajó con polvos de pirodextrinas obtenidas a partir de almidón de sorgo colorado bajo diferentes condiciones operativas de secado. El propósito del estudio fue la evaluación de propiedades térmicas y de reconstitución de los materiales en polvo, con el fin de identificar potenciales aplicaciones en la industria alimentaria. Se utilizó un ANOVA para la comparación de las medias de los tratamientos y el test de Tukey con un nivel de significancia del 5%. Las variables evaluadas fueron: índice de solubilidad (SI), capacidad de retención de agua (CRA), temperatura de transición vítrea (Tg) y temperatura de descomposición térmica (Td) de las muestras de polvo. El SI se determinó por disolución de las muestras de polvo en agua a 25 °C, centrifugación, secado y pesaje del sobrenadante. La CRA se evaluó por disolución de las muestras en agua a 25 °C, centrifugación y pesaje del sólido hidratado. La Tg se determinó mediante calorimetría diferencial de barrido entre 25 °C y 240 °C, con una rampa de calentamiento de 20 °C/min. La Td se determinó por análisis termogravimétrico con una rampa de calentamiento de 10 °C/min entre 30-350 °C. Los resultados evidenciaron valores para el índice de solubilidad en un rango entre 61,68-65,90 % y para la capacidad de retención de agua entre 1,72-1,89 g de agua/g de sólido seco. Las temperaturas Tg y Td variaron entre 126,6-130,7 °C y 293,8-303,2 °C, respectivamente. A partir de estos resultados se puede concluir que los polvos de pirodextrinas obtenidas a partir de sorgo colorado presentan un buen comportamiento térmico. Los valores de Tg elevados indican que se trata de un material que conservará el estado vítreo tanto durante el secado como durante su almacenamiento. Además, la Td evidencia que los polvos pueden ser utilizados para el procesamiento de alimentos sin sufrir descomposición hasta temperaturas cercanas a los 300 °C. Las propiedades de reconstitución mostraron adecuados valores de SI y CRA, características que indican la posibilidad de incorporación en formulaciones alimentarias en las que las pirodextrinas podrían no solo aportar beneficios nutricionales sino también funcionales como agente estabilizante. Por último, al ser aisladas de una fuente libre de gluten como lo es el grano de sorgo, pueden pensarse como una opción viable en la elaboración de productos aptos para personas celíacas.Item Impact of moisture and grinding on yield, physical, chemical and thermal properties of wholegrain flour obtained from hydrothermally treated sorghum grains(2020-02-03) Acquisgrana, María del Rosario; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Martinez Amezaga, Nancy María Jimena; Quiroga, Fernanda Micaela; Ribotta, Pablo Daniel; Benítez, Elisa InésThe present work evaluates the potential of sorghum with high content of tannins for wholegrain flour production. Two types of mills were used: a roller mill (RM) and a blade (BM) mill. The impact of moisture and grinding on yield, physical, chemical and thermal properties were evaluated. Maximum yield was obtained using a BM with 25% moisture in the grain, resulting in 60.9% versus 28% (g flour g -1 wholegrain sorghum) for the RM. Grain moisture and milling type affected flour colour and ashes. For both mills, the pasting and thermal properties of flour with grain moisture variation were significantly different from the untreated control sample. By studying the procedures for flour production and quality characteristics, it is possible to produce flour with good physical attributes, which can contribute to the development of gluten-free foods based on sorghum for the coeliac population.Item Obtención de pirodextrinas de sorgo para usos en alimentos(2022-10-06) Bianchi, María Agostina; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Lataza Rovaletti, María Mercedes; Benítez, Elisa Inés; Libkind Frati, Diego; Ribotta, Pablo DanielLas pirodextrinas son un producto de la piroconversión del almidón que resultan resistentes a la hidrólisis por las enzimas digestivas. Se obtienen mediante un tratamiento ácido-térmico, resultando en un producto con potencial uso en alimentos, dada su excelente solubilidad en agua, estabilidad frente al calor y comportamiento como fibra dietaria soluble, otorgando un aporte nutricional beneficioso para el organismo humano. Para facilitar su manejo y preservación, las pirodextrinas pueden ser conservadas en forma deshidratada. El secado es una operación de deshidratación de alimentos que permite, en tiempos cortos de operación, obtener polvos de buena calidad, larga vida útil y facilidad de transporte. Existen variables inherentes al proceso, como la temperatura del aire de secado (Tas) y los flujos del aire de secado (Fas) y de la suspensión de alimentación al equipo (Ff), que son determinantes en las propiedades del sólido resultante. Este estudio consistió en obtener un polvo de pirodextrinas a partir de almidón de sorgo colorado, que presente las características deseadas de contenido de humedad, solubilidad, dispersabilidad y fluidez. Se utilizó como modelo estadístico la metodología de superficie de respuesta con un diseño central compuesto, lo que permitió evaluar las variables en los rangos de interés: Tas (180-230 °C), Fas (50-80%) y Ff (30-50%). Se empleó un secadero a escala piloto alimentado por una suspensión de pirodextrinas producidas por tratamiento ácido-térmico del sorgo. Se obtuvieron 14 polvos resultantes de las combinaciones de los factores del diseño, a los que se realizaron las determinaciones analíticas asociadas a las variables respuesta a evaluar. Los polvos logrados fueron de fácil disolución y podrán ser utilizados como estabilizantes/espesantes en alimentos.Item The impact of pirodextrin addition to improve physicochemical parameters of sorghum beer(2021-06-28) Gómez Pamies, Laura Cecilia; Lataza Rovaletti, María Mercedes; Martinez Amezaga, Nancy María Jimena; Benítez, Elisa InésThe traditional sorghum beer brewed by African communities differs from the traditional beer obtained from barley, mainly in the absence of hops and in a higher acidity level. People diagnosed with celiac disease find it as an alternative option when enjoying a good beer; however, some of the technological differences could be improved with the use of pyrodextrins obtained from the same cereal. In this work the use of pyrodextrins obtained by a treatment at 120 ◦C with acid during 360 min is proposed. A composite central design was made varying the concentration of pyrodextrins between 5 and 15 g/L and hop between 30 and 60 mg/L. The results indicate that the use of pyrodextrins up to a concentration of 10 g/L improves α-acid utilisation, bitterness and viscosity of the drink, achieving values similar to a typical lager beer obtained from barley. For 10 g/L pyrodextrin addition the increase in the wort and beer viscosity was 4.4% and 4.9%, respectively.