Chapingo Repository :: Browsing Doctorado en Ciencias Agroalimentarias by Issue Date

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Estabilidad microbiológica, sensorial y nutraceútica de jugo de pitaya (Stenocereus pruinosus) presurizado y ozonizado

(Universidad Autónoma Chapingo, 2019-05) Quiroz González, Beatriz ; García Mateos, María del Rosario ; Corrales García, José Joél ; Ybarra Moncada, María Carmen ; Leyva Ruelas, Gabriel ; Welti Chanes, Jorge Santos

La pitaya es una fruta con fitoquímicos de importancia nutracéutica; sin embargo, es subutilizada, perecedera y de estacionalidad limitada. Aunque la pasteurización del jugo de pitaya es una opción viable para extender su vida de anaquel, los tratamientos térmicos causan cambios indeseables en su calidad sensorial y nutrimental. Algunas tecnologías emergentes han mostrado que su aplicación en diversos jugos permite la preservación de compuestos bioactivos sin afectar sus propiedades sensoriales. El efecto de la alta presión hidrostática (APH) se evaluó individualmente y en combinación con ozono sobre la inocuidad, estabilidad enzimática, propiedades fisicoquímicas, compuestos bioactivos, actividad antioxidante y aceptabilidad sensorial del jugo de pitaya almacenado hasta 60 días a 5 ± 2 °C. Un jugo de pitaya inoculado con Saccharomyces cerevisiae y Listeria innocua se trató con APH (400-600 MPa por 7.6-15 min) y ozono-APH [1.8-9.6 min de ozono (24 mg·L-1·min-1) y 179-321 MPa] siguiendo un diseño compuesto central con dos factores. Los resultados fueron analizados mediante la metodología de superficie de respuesta, medidas repetidas y/o prueba de Tukey. L. innocua fue reducida >5 log10 CFU mL-1 mediante la aplicación de 550 MPa/16 min y 600 MPa/12 min, mientras que S. cerevisiae fue eliminada con 300 MPa/5 min. Una reducción similar de L. innocua se logró con la aplicación de 7 min de ozono, seguido de 316 MPa/5 min (7O3/316 MPa). Los jugos tratados con 550 MPa /16 min y 600 MPa/12 min se mantuvieron inocuos durante todo el periodo de almacenamiento (60 d), mientras que el jugo tratado con 7O3/316 MPa se mantuvo inocuo sólo por 30 d. Al final del almacenamiento, los jugos fueron aceptados sensorialmente. La APH no disminuyó los compuestos bioactivos, contrario a lo ocurrido en jugos tratados con ozono-APH. No obstante, la APH y la combinación ozono-APH son una opción viable para aplicaciones comerciales.

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Caracterización fisicoquímica de goma de semilla de tamarindo y su funcionalidad como estabilizante en emulsiones

(Universidad Autónoma Chapingo, 2019-05) Crispín Isidro, Guadalupe ; Lobato Calleros, Consuelo Silvia Olivia ; Hernández Rodríguez, Landy ; Sandoval Castilla, Ofelia ; Ramírez Santiago, César ; Vernon Carter, Eduardo

Se investigaron los efectos de diferentes métodos de purificación sobre el rendimiento, composición química, propiedades fisicoquímicas y emulsionantes de la goma de semilla de tamarindo. Se extrajo goma de pureza baja (GSTPB) de semillas enteras; goma de pureza media (GSTPM) del grano desgrasado y goma de pureza alta (GSTPA), a la que se le eliminó la proteína soluble. Espectros Infrarrojos de Transformada de Fourier mostraron que los picos característicos del esqueleto de polisacárido no cambiaron, mientras que la deconvolución de la región amida I reveló que la proteína fue desnaturalizada. La cromatografía de interacción hidrofóbica de GSTPA mostró una fracción principal (F3) que contenía proteína fuertemente unida al esqueleto del polisacárido. Los valores de rendimiento y potencial zeta (ζ) de las gomas disminuyeron a medida que aumentaba su purificación. El comportamiento de flujo de soluciones de GST (1.5 y 2.0 % p/p) fue descrito por el modelo de Ellis, donde la viscosidad a bajas tasas de corte y la constante de tiempo asociada al tiempo de relajación de los polímeros en solución, mostraron valores más altos a medida que aumentaron la concentración y la purificación. Las emulsiones de aceite en agua (E) preparadas con soluciones de goma GST al 2 % p/p produjeron gotas de aceite iniciales de 1.35 ± 0.15 µm para GSTPB, de 4.82 ± 0.10 µm para GSTPM, y de 9.45 ± 0.10 µm para GSTPA. EPB y EPA mostraron una estabilidad al cremado más alta (21 días) que EPM. Se concluyó que la estabilidad de la emulsión se debía a una interacción compleja entre varios factores, incluida la composición química, viscosidad aparente, ángulo de contacto, dinámica de tensión interfacial, carga superficial. Lo anterior relacionado con la repulsión electroestérica y las propiedades mecánicas de la capa adsorbida alrededor de las gotitas de aceite.

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Síndrome de roña en frutos de aguacate ‘Hass’ y Criollos: hongos asociados, cambios fisiológicos y fisicoquímicos en los frutos

(Universidad Autónoma Chapingo, 2019-05) Becerra Morales, Diana ; Corrales García, J. Joél E. ; García Mateos, María del Rosario ; Valadez Moctezuma, Ernestina ; Nieto Ángel, Daniel

El aguacate (Persea americana Mill.) es uno de los cultivos más importantes en México, ya que es el principal productor y exportador a nivel mundial. La roña es considerada como una de las enfermedades fúngicas de mayor importancia económica para este cultivo. Se manifiesta con lesiones de apariencia corchosa y sólo se presentan en el pericarpio de los frutos sin afectar a la pulpa. Se reportó en 1934 a Sphaceloma perseae como agente causal de esta enfermedad, sin embargo, hasta la fecha no existe información científica que corrobore este hecho, poniendo en duda al patógeno responsable. Por lo que el objetivo principal de esta investigación fue la identificación de los patógenos asociados a la roña en aguacates ‘Hass’ y criollo. Se utilizó una combinación de técnicas de identificación basada en marcadores moleculares (PCR-RFLPs) y se realizaron pruebas de patogenicidad in vivo para poder determinar al patógeno causal de la roña. Las características físicas y químicas de los aguacates y los cambios fisiológicos de los frutos infectados fueron evaluadas. Se obtuvieron 31 aislamientos fúngicos provenientes de aguacates con roña de dos regiones geográficas distintas de México. Mediante el análisis morfológico y molecular se identificaron especies de Alternaria sp. Colletotrichum sp., Phoma sp., Pestalotiopsis sp., Artrhinium sp., y Penicillium sp. asociadas a síntomas de roña. Se observaron alteraciones en la tasa de respiración y producción de etileno, y se incrementó el contenido de fenoles en los frutos de aguacate como respuesta al ataque de estos patógenos. Se observó mayor susceptibilidad del ‘Hass’ ante la infección de patógenos fúngicos comparado con el aguacate criollo mexicano, esto pude atribuirse al alto contenido de antocianinas en la cáscara de los criollos. Pruebas de patogenicidad en campo fueron negativas al síntoma de roña. Ninguno de los hongos identificados fue S. perseae.

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Control de pH interno de microcápsulas para la protección de probióticos ante condiciones gastrointestinales simuladas

(Universidad Autónoma Chapingo, 2019-06) Arenales Sierra, Irene Margarita ; Lobato Calleros, Consuelo Silvia Olivia ; Espinosa Andrews, Hugo ; Hernández Rodríguez, Landy

La encapsulación es uno de los métodos más recurrentes para la protección de agentes bioactivos, la función principal de la encapsulación es aislar los agentes bioactivos y protegerlos del oxígeno, humedad, luz, digestión gástrica y pH, para promover la liberación controlada, sin embargo, la encapsulación presenta una desventaja importante que es la porosidad de los biopolímeros que forman parte de la pared de la cápsula, por lo que permite el intercambio de iones, por lo cual condiciones como el pH se pueden modificar y con ello disminuir la viabilidad de los bioactivos. Con el objeto de mantener el pH neutro al interior de microcápsulas de alginato con L. casei entrampado, después de ser sometidas a condiciones gástricas simuladas, en la presente investigación se adicionaron diferentes concentraciones de Mg(OH)2, como base para ejercer un efecto buffer. El análisis FTIR indicó que las altas concentraciones de Mg(OH)2 inducían el despliegue de proteínas celulares que ponían en riesgo la viabilidad de los probióticos. Esto último sugiere que si bien el Mg(OH)2 es capaz de aumentar el pH dentro de las capsulas con respecto al pH del ambiente externo, se debe determinar una concentración adecuada donde se reduce o dificulta el desarrollo de la proteína. El análisis de viabilidad de L. casei mostró que una concentración de alrededor de 0.1 g de Mg(OH)2 g-1 de alginato maximizaba el recuento celular en condiciones gástricas simuladas.

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Dinámica microbiana de biodigestores enriquecidos con propionato

(Universidad Autónoma Chapingo, 2019-12) Guerrero Toledo, Flor de María ; Espinosa Solares, Teodoro ; H. Huber, David

El objetivo del trabajo fue determinar el potencial bioquímico de metano de pollinaza en combinación con una alta concentración de propionato, empleando un consorcio microbiano previamente adaptado a elevadas cantidades de este metabolito. La pollinaza al 3 % de sólidos totales (ST) con 4895 ppm de propionato fue degradada en condiciones mesofílicas empleando microcosmos con un volumen de trabajo de 250 mL. Los resultados del rendimiento de metano acumulado indicaron un comportamiento triple sigmoidal; lo cual podría atribuirse a la diferencia en las velocidades de degradación de los componentes, tales como macromoléculas y ácidos grasos volátiles. El potencial bioquímico de metano fue de 364,52 mL CH4 g SV alimentados-1.

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Aguacate criollo mexicano: caracterización física, fisiológica, fitoquímica y variabilidad genética con marcadores ISSR

(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-05-18) Méndez Zúñiga, Sergio Manuel ; Corrales García, Joel Enrique ; García Mateos, María del Rosario ; Valadez Moctezuma, Ernestina ; Salazar García, Samuel

El objetivo este trabajo fue caracterizar frutos en madurez de consumo de 12 accesiones de aguacate criollo mexicano (Persea americana Miller, var. drymifolia) nativas de tres regiones productoras del Estado de Puebla, México, utilizando parámetros físicos, fisiológicos, fitoquímicos y variabilidad genética con marcadores ISSR y determinar la correlación de ésta con la producción de lípidos. Los parámetros físicos evaluados fueron tamaño, peso, proporción porcentual de piel, pulpa y semilla de los frutos. El color fue determinado con un colorímetro HunterLab. Los parámetros fisiológicos evaluados fueron patrón de respiración y de emisión de etileno por cromatografía de gases y pérdida de peso; los parámetros fitoquímicos fueron ácidos grasos por cromatografía de gases, contenido de compuestos fenólicos y la actividad antioxidante determinados mediante métodos espectrofotométricos. Para determinar la variabilidad genética se utilizaron 10 iniciadores ISSR, se realizó un análisis de similitud utilizando el índice Jaccard y una prueba de Mantel para determinar la correlación entre la variabilidad genética y la producción de lípidos. Los resultados mostraron una gran variabilidad entre accesiones en los parámetros físicos, fisiológicos y fitoquímicos evaluados. Cabe destacar el alto contenido de compuestos fenólicos, flavonoides y antocianinas en la piel, que en acción sinérgica contribuyen a la actividad antioxidante. Además, las accesiones también presentaron una variabilidad genética muy alta; sin embargo, no presentó correlación con la producción de compuestos liposolubles. La alta variabilidad que presentaron las accesiones demuestra el gran potencial que tienen estos materiales en el mejoramiento genético y creación de nuevas variedades, por lo que es necesaria su conservación y protección. Finalmente, el alto contenido de compuestos nutracéuticos en la pulpa y piel de los frutos los hace muy recomendable para el consumo humano, por lo que el aguacate criollo mexicano tendría que ser revalorizado por autoridades, productores y consumidores desde un punto de vista ecológico, hortícola y nutracéutico.

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Cambios fisiológicos, daños por frío, perfil químico y extracción de capsaicinoides de frutos de chile serrano (Capsicum annuum L.) durante su desarrollo y en poscosecha

(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-06-10) Miranda Molina, Francisco Daniel ; Valle Guadarrama, Salvador ; Guerra Ramírez, Diana ; Arévalo Galarza, María de Lourdes ; Pérez Grajales, Mario ; Alia Tejacal, Iran

El chile Serrano (Capsicum annuum L.) es un cultivo de importancia en México; se consume principalmente en fresco y la forma de conservación más común es el uso de bajas temperaturas. Sin embargo, si el manejo no es adecuado el fruto puede experimentar daño por frío (DPF). El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del almacenamiento a bajas temperaturas y el uso de elicitores (jasmonato de metilo y ácido salicílico) sobre los atributos de calidad de frutos de chile Serrano cv. Camino Real durante su desarrollo y el periodo de poscosecha. En los frutos manejados a 4 y 8 °C se observaron cambios menores en pérdida de peso, textura y ángulo de matiz, pero con manejo a 4 °C se identificó oscurecimiento de semillas y tejido interno, lo cual se asoció con DPF. El manejo de frutos a 25 °C causó incrementó de fenoles solubles totales y capsaicina, pero estos compuestos se mantuvieron sin cambios a 4 y 8 °C cuando no se utilizaron elicitores. La aplicación de jasmonato de metilo (25 y 100 ppm) logró incrementar el contenido de fenoles, capsaicinoides y la actividad antioxidante de los frutos, mientras que el ácido salicílico no mostro ningún efecto en las variables analizadas, aunque ninguno de los dos elicitores mostro un efecto positivo en la inhibición del DPF. La fuga de electrolitos fue menor en frutos almacenados a 8 y 25 °C, mientras que en frutos a 4 °C se tuvo ablandamiento significativo en superficie, así como presencia de hongos en frutos dañados. El manejo a 8 °C permitió mantener en condiciones óptimas los frutos de chile Serrano durante los 33 días de almacenamiento, mientras que el uso de jasmonato de metilo favoreció la biosíntesis de compuestos fenólicos y capsaicina.

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Actividad antioxidante y antifúngica de extracto de semilla de mango (Mangifera indica L.) en Colletotrichum sp.

(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-06-16) Gómez Maldonado, Deysi ; Lobato Callero, Consuelo S.O. ; Vernon Carter, E. Jaime ; Aguirre Mandujano, Eleazar ; Leyva Mir, Santos Gerardo ; Rodríguez Huezo, María Eva

La antracnosis causada por Colletotrichum sp. es la enfermedad más importante pre y poscosecha del mango, y es controlada mediante la aplicación de fungicidas sintéticos, cuyo uso prolongado puede causar la aparición de cepas resistentes a fungicidas, y sus residuos en la fruta ser perjudiciales para los consumidores. Así, la búsqueda de fungicidas naturales ha aumentado. En este sentido, los extractos de almendra de mango constituyen una alternativa como fungicida natural debido a la actividad antioxidante y antibacteriana de sus compuestos fenólicos. En este trabajo se evaluó la actividad antifúngica del extracto de la almendra de mango Manila (MKE) in vitro e in vivo contra antracnosis. El patógeno se aisló del tejido de mangos infectados y, en función de sus características morfológicas, culturales y moleculares, se identificó como Colletotrichum brevisporm. Se obtuvo un MKE óptimo con un contenido fenólico total de 461.7 mg EAG/g y una actividad antioxidante DPPH• de 2919.0 µmol ET/g, mediante la aplicación de ultrasonido de alta intensidad, usando una relación sólido/líquido de 1/20 g/mL y un tiempo de sonicación de 30 min. Los principales compuestos fenólicos en MKE fueron mangiferina, ácido clorogénico, miricetina, ácido ferúlico, quercetina, rutina y ácido cafeico. MKE con 3 g/L en PDA produjo inhibición del crecimiento micelial (MGI) del 100% después de 9 d y una germinación de esporas (SP) del 0% después de 20 h. En contraste, la dosis recomendada (2 g/L) del fungicida comercial tiabendazol (TBZ) alcanzó un MGI de 67.6% y un SP de 51.4% en los mismos períodos de tiempo. Los mangos sumergidos en una solución acuosa de MKE (3 g/L) durante 20 min e inoculados con C. brevisporum (105 esporas/mL) presentaron lesiones de la enfermedad de 0 mm, mientras que aquellos que se sumergieron en TBZ (2 g/L) de 4.5 mm, ambos después de 9 d.

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Determinación de bioactividades en queso de Zacazonapan durante maduración y sus atributos tangibles e intangibles

(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-06-26) Torres Salas, Verenice ; Hernández Montes, Arturo ; Zuleta Prada, Holber ; Hernández Rodríguez, Blanca Elizabeth ; Herrera Corredor, José Andrés

El queso añejo de Zacazonapan es un queso tradicional producido a partir de leche cruda de vaca y cuyo origen se remonta a más de 100 años. El objetivo de esta investigación fue determinar las rutas de influencia de los valores humanos sobre el consumo del queso, la importancia de los atributos intangibles, tales como el significado y las emociones en consumidores, y los atributos tangibles como las características fisicoquímicas, sensoriales, texturales y de actividad biológica del queso. Los resultados mostraron que la influencia de los valores humanos en el consumo del queso fue indirecta. Las mayores comunalidades de significado se observaron para las categorías de hedonismo, platillos y maridaje, y atributos de apariencia. Sin embargo, el significado de identidad fue mínimo e indicó que los consumidores no se identificaron con el queso. Las emociones contribuyeron a diferenciar al queso añejo de Zacazonapan con la misma aceptabilidad, y la probabilidad de su consumo disminuyó al madurar. Durante la maduración del queso se generaron cambios fisicoquímicos como disminución en la aw y la humedad, un aumento en la concentración de proteína y grasa. Los cambios sensoriales y texturales permitieron diferenciar a los quesos con 0, 30, 95 y 180 d de maduración. En los extractos solubles de los quesos se observó una disminución en la concentración de proteína y un incremento en los lípidos. Así como cambios en los perfiles aminoacídicos y los mapas peptídicos, asociados a la generación de péptidos con diferentes pesos moleculares. Los péptidos en los extractos solubles presentaron actividad antioxidante potencial (decoloración β-caroteno, captación de radicales libres DPPH, ABTS•+, y ORAC), así como antihipertensiva y quelante de Cu2+. Las bioactividades menos relevantes fueron la antimicrobiana, quelante de Fe2+ y nula actividad antitrombótica.

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Comportamiento postcosecha y daños por frío en frutos de nanche (byrsonima crassifolia L.)

(Universidad Autónoma Chapingo, 2021-02-04) Rivera Correa, Karen Andrea ; Valle Guadarrama, Salvador ; Arevalo Galarza, Ma. de Lourdes Catalina ; Alia Tejacal, Iran ; Pérez López, Artemio ; Calderón Santoyo, Monserrat

El nanche (Byrsonima crassifolia), es un fruto generalmente de color amarillo en estado maduro, dulce y pequeño, con fuerte aroma, que se cosecha cuando ocurre la abscisión natural de la planta. La vida postcosecha, es menor a cinco días en condiciones ambientales y la maduración y el comportamiento postcosecha no han sido completamente caracterizados. El objetivo de este estudio fue evaluar cambios físicos, fisiológicos y composicionales, en frutos de nanche en postcosecha, mediante un manejo controlado de la madurez en la cosecha, temperatura y tiempo de almacenamiento, para favorecer el alargamiento de la vida de anaquel. Frutos en estado verde, cambiante y amarillo, se manejaron a 15 y 25 °C en postcosecha. El comportamiento en estado cambiante, mostró que el fruto puede cosecharse en esta condición, y con manejo refrigerado, la vida de anaquel puede extenderse a 15 d, con atributos de calidad física y composicional adecuados, alta concentración de compuestos bioactivos y actividad antioxidante, pero debe desarrollarse un índice de cosecha adecuado, que puede basarse en cambios de sólidos solubles totales. Para evaluar el uso de refrigeración en condiciones similares a las usadas comercialmente, se almacenaron frutos en estado de madurez de consumo a 4, 8 y 20 ºC por 20 d. El manejo a 4 °C causó daño por frío, que se evidenció con aumento de la producción de etileno después del traslado a una condición térmica ambiental, aumento de fuga de electrolitos, alteración de la velocidad de cambio de atributos de color, mayor ablandamiento, mayor concentración de sólidos solubles totales y contenido de flavonoides, menor contenido de azúcares y carotenoides, así como alteración de enzimas antioxidantes como peroxidasa y catalasa. Los frutos manejados a 8 °C también presentaron síntomas de daños por frío, pero sólo algunas variables se afectaron, entonces el desorden fisiológico se calificó como leve.

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Nutrientes, antioxidantes y flavonoides en semillas de Chenopodium quinoa Willd cultivadas en México y Ecuador

(Universidad Autónoma Chapingo, 2021-12-07) Cañarejo Antamba, Magali Anabel ; Guerra Ramírez, Diana ; Reyes Trejo, Benito ; Espinosa Solares, Teodoro ; Del Rio, Portilla, José Federico ; Hernández Hernández, Carolina

Las semillas de Chenopodium quinoa, ricas en nutrientes y compuestos bioactivos carecen de estudios en regiones diferentes a las de su hábitat de origen. El objetivo de este trabajo fue analizar y comparar las propiedades nutricionales y antioxidantes de semillas de quinoa cultivadas en Ecuador y México, así como determinar la estructura molecular de algunos flavonoides. El cultivo de quinoa mexicana fue adaptado y mejorado a las condiciones climatológicas del Estado de Morelos, mientras que los dos cultivares de Ecuador, fueron proporcionados por agricultores de la región. Las propiedades nutricionales se evaluaron mediante los siguientes estudios: análisis proximal, contenido mineral, perfil de aminoácidos y de ácidos grasos. Se cuantificaron los fenoles y betalaínas totales, y la capacidad antioxidante. De las semillas blancas de Ecuador se obtuvieron cinco extractos de polaridad creciente. Del extracto hidro-etanólico se aislaron, por HPLC, tres flavonoides cuya estructura química fue elucidada por RMN de 1H y 13C y experimentos bidimensionales COSY, HMBC y HSQC. Las semillas blancas de Ecuador contienen la mayor concentración de proteínas (16.59 g 100 g-1 ). La concentración de minerales P, Ca y Mg fue más alta en los granos de quinoa mexicana: 424.66, 60.33, y 152.33 mg 100 g-1 , respectivamente. Por otro lado, los aminoácidos arginina, ácido glutámico y alanina fueron los más abundantes en los tres cultivares y los porcentajes de ácidos grasos insaturados varió entre 74 y 78%. Las semillas de quinoa mexicana presentaron el mayor contenido de compuestos fenólicos del orden de 2.9 mg EAG g-1 . La concentración de betalaínas en quinoa roja fue de 83.3 mg 100 g-1 . A partir del extracto hidro-etanólico, el cual mostró un mayor rendimiento y una mayor capacidad antioxidante, se aislaron y purificaron los flavonoides quercetina 3-O-(2´´,6´´-di-O-α-ramnopiranosa)-β-galactopiranosa (1), kaempferol 3-O-(2´´, 6´´-di-O-α-ramnopiranosa)-β-galactopiranosa (2) y quercetina 3-O-(6´´-O-α-ramnopiranosa)-β-galactopiranosa (3), este último descrito por primera vez.

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Conservación postcosecha y aprovechamiento de compuestos bioactivos de frutos de pitaya (Stenocereus sp.)

(Universidad Autónoma Chapingo, 2021-12-31) García Cruz, Leticia ; Valle Guadarrama, Salvador ; Guerra Ramírez, Diana ; Martínez Damián, Ma. Teresa ; Zuleta Prada, Holber ; Báez González, Juan Gabriel

Pitaya es el nombre del fruto de las cactáceas del género Stenocereus. Los frutos presentan espinas en la epidermis, las cuales se desprenden cuando el fruto madura. La pulpa puede tener distintos colores debido a la presencia de betalaínas. La vida postcosecha es corta e inferior a 5 d a temperatura ambiente, debido a proliferación de hongos, por lo que es necesario utilizar tecnologías que incrementen la vida de anaquel. Por ser una fuente importante de betalaínas, la pulpa puede aprovecharse para extraer este tipo de compuestos. El objetivo del trabajo fue incrementar la vida postcosecha del fruto de pitaya y desarrollar una estrategia para extraer compuestos bioactivos de su pulpa, con el fin de incrementar el valor agregado de este recurso fitogenético. Se condujo un almacenamiento a 12 y 25 °C con frutos de pitaya recubiertos con un biopolímero formulado a base de goma guar e incorporados con aceite esencial de tomillo para controlar el desarrollo fúngico. La temperatura fue el factor que más influyó en la conservación postcosecha. El recubrimiento, en combinación con manejo a 12 °C, redujo la pérdida de peso, mantuvo la apariencia y ayudó a mantener las características de calidad, así como el contenido fitoquímico durante 15 d. En adición, se evaluó el uso de sistemas acuosos bifásicos con citrato de sodio (Na3Cit) entre 6.57 y 34.05 % y 1-propanol entre 4.21 y 60.54 % y se demostró el potencial para separar betalaínas con eficiencia superior a 90 %. Con un sistema basado en 1-propanol y citrato de sodio en concentraciones de 60.54 y 6.57 %, respectivamente, aplicado en etapas múltiples, se obtuvieron cuatro fracciones con tonalidad que varió del amarillo al rojo y se confirmó el potencial de pigmentación de bebidas lácteas. Se demostró la factibilidad de incrementar el valor agregado del fruto de pitaya.

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Propiedades fisicoquímicas, microestructurales y de digestibilidad del almidón de achiote (Bixa orellana L.)

(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-02-01) Cortés Viguri, Vianney ; Hernández Rodríguez, Landy ; Lobato Calleros, Consuelo Silvia Olivia ; Hernández Rodríguez, Blanca Elizabeth

En este trabajo se estudiaron los efectos del grado de pureza del almidón de achiote (Bixa orellana L.) (AS) sobre sus propiedades fisicoquímicas, antioxidantes, microestructurales, funcionales y de digestibilidad. El AS fue sometido a tratamientos de purificación que incluyeron desgrasado para la eliminación de lípidos (ASF0), tratamiento alcalino para la extracción de proteínas (ASP0) y tratamiento combinado desgrasado/alcalino (ASF0P0). Los almidones purificados mostraron valores de potencial ζ negativos (-18.30 a -24.10 mV), contenido fenólico total de 3.16 – 6.71 mg de GAE 100 g-1 y actividad antioxidante de 0.52 – 1.14 µg de TE g-1 (ensayo ABTS•+). Todos los almidones presentaron una morfología heterogénea con gránulos que exhibieron una variedad de formas ovaladas, esféricas, triangulares e irregulares con tendencia a aglomerarse. El diámetro medio de los aglomerados de gránulos (D3,2) aumentó de 26.8 µm a 31.1 µm con los tratamientos de purificación. La espectroscopia FTIR mostró que moléculas de proteína estaban presentes a pesar de aplicar un tratamiento alcalino para eliminarlas. Los patrones de difracción de rayos X indicaron que la región cristalina del almidón no se modificó mediante el tratamiento de desproteinización. Las propiedades de flujo y viscoelásticas aumentaron cuando se eliminaron simultáneamente los lípidos y las proteínas. Las propiedades funcionales como capacidad de hinchamiento, índice de solubilidad y las capacidades de absorción de agua y absorción de aceite fueron 21.44 – 22.71 g g -1 , 21.77 – 40.43 %, 3.9 – 4.56 g g-1 y 1.78 – 2.41 g g-1 , respectivamente. La digestibilidad in vitro del AS presentó una mayor fracción de almidón de digestión lenta (36.57 – 40.68 %) en comparación a la fracción de almidón de digestión rápida. El presente estudio sugiere que la remoción de proteínas mediante un tratamiento alcalino es un procedimiento de purificación adecuado para obtener AS con propiedades funcionales mejoradas.

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Modificación de las propiedades funcionales en proteína de amaranto mediante cambios de pH y ultrasonicación

(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-04-05) Figueroa González, Juan José ; Lobato Calleros, Consuelo Silvia Olivia ; Vernon Carter, Jaime ; Aguirre Mandujano, Eleazar ; Martínez Velasco, Alejandro ; Segura Campos, Maira Rubi

El interés en la proteína nativa (APN) de amaranto (Amaranthus spp.) ha crecido en los últimos años, debido a su equilibrio saludable de aminoácidos esenciales, propiedades funcionales y amplia aplicación potencial en la industria alimentaria; sin embargo, su escasa solubilidad limita su aplicación en productos alimenticios. Por lo tanto, un tema de investigación en curso es explorar tecnologías de bajo costo, simples y efectivas para modificar la estructura y mejorar la funcionalidad de las proteínas, como el cambio de pH y la ultrasonicación. En este trabajo se evaluó el efecto de las condiciones de ultrasonicación (US) al 50% de amplitud por 10 min (APUS), el cambio de pH a pH 2 y 12 (APpH2 y APpH12), y la combinación de ambos (APpH2US y APpH12US) sobre los aspectos estructurales, propiedades fisicoquímicas y funcionales de APN. La APN se obtuvo por solubilización a pH 11 y precipitación a pH 4.5, con un rendimiento de 5.0 ± 0.5% y 83.29 ± 1.0% de contenido proteico. Las fracciones la hélice-α, lámina-β, giro-β y estructuras de espirales aleatorias de las estructuras de APN se vieron afectadas por el cambio de pH12 y US, pero no por el cambio de pH2. Los grupos sulfhidrilo expuestos de APN disminuyeron, mientras que los enlaces disulfuro aumentaron como resultado del cambio de pH solo o combinado con US. La APpH12US logró la mayor solubilidad. La capacidad de formación de espuma y la estabilidad aumentaron significativamente con todos los tratamientos, excepto con APpH2. El cambio de pH alcalino solo o combinado con US mejoró las propiedades funcionales de APN.

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Composición química, actividad antioxidante y enzimática de agua de coco (Cocos nucifera) verde y maduro

(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-04-09) Arzeta Ríos, Abraham Jesús ; Reyes Trejo, Benito ; Guerra Ramírez, Diana ; Ybarra Moncada, Ma. Carmen ; Francisco González, Rubén

El coco (Cocos nucifera L.) es una drupa fibrosa, generalmente ovoide en forma, de cuyo endospermo se obtiene el agua de coco. Los frutos en estado inmaduro o tierno son los utilizados para la obtención de agua de coco, sin embargo, también puede consumirse cuando el fruto ha madurado fisiológicamente. Aunque el agua de coco maduro es considerada un producto de desecho en el proceso de obtención de copra, es un material que aún contiene compuestos que pueden ser beneficiosos para el cuerpo humano. En este trabajo se evaluaron los compuestos volátiles y la composición química del agua de frutos de coco de diferentes estados de desarrollo durante al almacenamiento. Además, se evaluaron los efectos de tratamientos térmicos en la composición química, actividad enzimática y capacidad antioxidante del agua de coco de diferentes etapas de desarrollo del fruto. Para la determinación de los compuestos volátiles se utilizó Cromatografía de Gases, mientras que para la identificación y comparación de compuestos se empleó espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear y análisis quimiométrico. Los compuestos volátiles mayoritarios encontrados en el agua de coco verde fueron: 2,6-di-ter butilquinona (5,9%) y ácido octanoico (4,5%), mientras que en el agua de coco maduro se encontró principalmente 3-ter-butil-4-hidroxianisol (21,8%) y 1-octanol (13,6%). En el líquido se encontraron como componentes mayoritarios el etanol, ácido málico, α y β glucosa, sacarosa, fructosa y ácido γ-aminobutírico. La distinción de muestras de diferentes etapas de maduración y la evaluación de efectos de tratamientos térmicos fueron explicadas satisfactoriamente mediante análisis quimiométrico. Durante el almacenamiento, el agua de coco verde se mantuvo apta para consumo hasta por 30 días, mientras que el agua de coco maduro se mantuvo hasta dos meses. El calentamiento por microondas generó la inactivación enzimática más eficiente y un aumento en la capacidad antioxidante en los rangos de temperatura evaluados.

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Estudio reológico y teórico de la interacción k-carragenina y Ca2+

(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-04-29) Laureano López, Bernabé ; Pérez López, Artemio ; Núñez Santiago, María del Carmen ; Espinosa Solares, Teodoro ; Nicolás Vázquez, María Inés ; Flores Huicochea, Emmanuel

La κ-carragenina1es un galactano sulfatado, extraído a partir de diferentes especies de algas marinas rojas, principalmente de Kappaphycus alvarezii y es conocida por formar geles con diferente firmeza y resistencia a la temperatura dependiendo de la presencia de iones específicos. El objetivo del estudio fue explorar la gelificación y fusión del sistema κ-carragenina–Ca2+ utilizando reometría de cizalla oscilatoria de baja amplitud y química computacional para representar el diagrama de transición sol–gel y explicar la manera en la que interactúan las moléculas de polímero con los iones Ca2+ . Se demostró la aplicabilidad e idoneidad del método de la tan de δ para determinar las temperaturas de gelificación (Tg) y fusión (Tm) precisas del sistema κ carragenina–Ca2+ . Se utilizó una concentración fija de polímero (1% p/p) y fuerza iónica en el intervalo de 0 a 100 mM. El comienzo de la gelificación en el enfriamiento y la pérdida de estructura del gel en el calentamiento se desplazaron a temperaturas progresivamente más altas tras la adición gradual de CaCl2, con histéresis térmica. Se graficó la concentración iónica total (CT) versus el inverso de las temperaturas Tg y Tm en un diagrama de transición que define al menos dos transiciones conformacionales para κ-carragenina sola y en presencia de iones Ca2+ . Las pendientes de regresión para las curvas de enfriamiento y calentamiento del diagrama de transición resultaron ser diferentes entre sí, indicando un posible punto crítico para valores de CT por debajo de 10 mmol/dm3 . El modelado por computadora a nivel teoría del funcional de la densidad (TFD) reveló que la κ-carragenina puede presentar puentes de hidrógeno intra e intermoleculares y coordinación con iones Ca2+.

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Compuestos marcadores y propiedades antioxidantes de mieles de Quintana Roo, México

(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-06-08) Avila Uribe, Graciela ; Guerra Ramírez, Diana ; Salgado Escobar, Irma ; Reyes Trejo, Benito ; Pérez López, Artemio ; Aguilar Toalá, José Eleazar

La producción de miel en el estado de Quintana Roo, México, se destina para el consumo local y ha sido poco estudiada. El objetivo de esta investigación fue identificar compuestos volátiles, útiles como marcadores, en mieles de Apis mellifera y Melipona beecheii, así como evaluar el potencial nutracéutico de ambas, con el fin de caracterizar estos productos de importancia comercial en la zona. Las muestras de miel fueron proporcionadas por apicultores de 28 comunidades. El potencial nutracéutico se evaluó, cuantificando las concentraciones totales de fenoles y flavonoides, además de la capacidad antioxidante aplicando los ensayos FRAP y ABTS. Los compuestos volátiles se aislaron por microextracción en fase sólida y se analizaron mediante cromatografía de gases acoplado a un detector de masas. Derivado del análisis de componentes principales, los compuestos sugeridos como marcadores de Apis fueron: 1,3,8-p-mentatrieno, safranal, 1,3,5,7-ciclooctatetraeno, 2- metoxifenol, timol y zingibereno; mientras que para Melipona fueron: 1,1,5 trimetil-1,2-dihidronaftaleno, cadaleno, éster dietílico del ácido butanedioico, jasmona, alcoholes bencílico y feniletílico, éster etílico del ácido benzoico y β damascenona. Las concentraciones de fenoles y flavonoides en mieles de Apis fueron: 44.54 ± 0.01 – 55.86 ± 0.02 mg EAG 100 g-1 y 21.61 ± 0.01 – 29.18 ± 0.08 mg EQ 100 g-1 , y para Melipona fue: 16.10 ± 0.53 – 65.89 ± 3.86 mg EAG 100 g 1 y 1.35 ± 0.09 – 11.65 ± 0.65 mg EC 100 g-1 . La capacidad antioxidante para las mieles de Apis y Melipona fueron: 30.55 ± 0.09 – 137.54 ± 0.10 y 24.62 ± 2.13 – 96.47 ± 3.75 (FRAP); y 83.97 ± 0.04 – 109.30 ± 0.05 y 30.80 ± 1.36 – 160.80 ± 2.32 μmol ET 100 g-1 (ABTS), respectivamente. La detección de compuestos volátiles específicos en la miel es de utilidad para determinar su origen geográfico y floral. Además, las propiedades antioxidantes proporcionan información sobre su potencial nutracéutico.

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Metabolitos responsables de las propiedades sensoriales en mezcal oaxaqueño

(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-11) López Aguilar, Rosa ; Hernández Montes, Arturo ; Herbert-Pucheta, José Enrique ; Zuleta Prada, Holber

La composición volátil del mezcal está asociada a las especies de agave que a su vez son ligadas a su lugar de origen y al proceso de manufactura. En este sentido, se implementaron experimentos de resonancia magnética nuclear (1H RMN) que permitieron establecer el perfil metabolómico de los mezcales. También, mediante espectroscopía de infrarrojo se pudo asociar las principales vibraciones moleculares con los compuestos presentes en las muestras. Posteriormente se diseñaron rutinas experimentales mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) para encontrar las huellas metabolómicas responsables de las discriminaciones por origen geográfico, especie de agave y proceso de manufactura. Finalmente, se realizaron pruebas sensoriales para correlacionar las variables químicas obtenidas durante la investigación con las variables sensoriales que permitiera describir los mezcales elaborados con Agave angustifolia, Agave potatorum y Agave karwinskii. Los principales resultados mostraron once metabolitos obtenidos por 1H-RMN y doce identificados por GC-MS como los responsables de las discriminaciones de los mezcales. La evaluación sensorial mostró que el mezcal elaborado con A. potatorum fue definido con el atributo floral; los alcoholes superiores 1-butanol y 2-butanol del mezcal de A. angustifolia se relacionaron con el atributo ardiente y el éster ftalato de dibutilo identificado en el mezcal de A. karwinkii correlacionó con el descriptor ahumado.

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Perfil físico-químico, sensorial y espectroscópico de vino tinto mexicano, valoración económica y conceptualización

(Universidad Autónoma Chapingo, 2024-04) Jauregui García, Carla Zulema ; Espejel García, Anastacio ; Barrera Rodríguez, Ariadna Isabel ; Hernández Rodríguez, Landy ; Hernández Montes, Arturo ; García Barrón, Sergio Erick

El vino es una bebida compuesta de una matriz compleja de compuestos volátiles y no volátiles, sin embargo, pueden existir otros factores relacionados con el vino que influyen en su consumo. Los propósitos de esta investigación fueron caracterizar la cadena agroindustrial del vino tinto Shiraz en Parras, Coahuila, determinar su perfil físico-químico, sensorial y espectroscópico, así como realizar el estudio del consumidor mediante conceptualización y valoración económica. La cadena agroindustrial se realizó mediante estudios de caso, el perfil físico químico se evaluó empleando los métodos de la OIV, el perfil sensorial por un análisis descriptivo cuantitativo; y el perfil espectroscópico por infrarrojo cercano, ultravioleta-visible y fluorescencia. La conceptualización se realizó por prueba de asociación libre de palabras y la valoración económica mediante valoración contingente y experimentos de elección discreta. La producción de vino Shiraz era de 20-25 % en la región de Parras, los procesos presentaron modificaciones puntuales entre cada vinícola. Los perfiles físico-químicos, sensoriales y espectroscópicos permitieron diferenciar a los vinos producidos en una misma región. Las conceptualizaciones sociales del vino incluyeron significados utilitarios y simbólicos. La valoración económica estuvo influenciada por factores como el ingreso mensual, preferencias de consumo, accesibilidad del producto, entre otros. La disposición a pagar un costo extra por este tipo de productos es principalmente moderada. Finalmente, los atributos extrínsecos del vino tinto que influyeron positivamente en la disposición a pagar fueron el origen (Baja California y Coahuila) y la obtención de medallas. El vino Shiraz producido en la región de Parras, Coahuila presentó diferencias significativas físico-químicas, sensoriales y espectroscópicas, influenciadas principalmente por la altitud y proceso de producción.

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Production of platform molecules from cocoa pod husk by green methods

(Universidad Autónoma Chapingo, 2024-05) Suárez Patlán, Edna Elena ; Zuleta Prada, Holber ; Espinosa Solares, Teodoro ; Herbert Pucheta, José Enrique ; Hernández Núñez, Emanuel

Approximately 48 million tons of cocoa crop residues are produced annually, which can be used to obtain platform molecules (PM) as a base to produce value added products. This work aimed to obtain and elucidate PM by microwave assisted hydrothermal pretreatment (MA-HTP) and combining statistical and spectroscopic tools as an alternative to cocoa pod husks (CPH). Lignocellulosic components, antioxidant capacity, and mineral profile of CPH were determined. MA-HTPs were evaluated by targeted and non-targeted metabolomics MIR-NIR and NMR, and PM was determined by one- and two-dimensional NMR. MA-HTP was optimized by Box Behnken Response Surface Analysis (RSA-BBD), and PM obtained in CPH extracts was elucidated and quantified by 1H-RMN. As a result, cellulose, hemicellulose, and lignin contents of 30.5%, 19%, and 23.9% were obtained, respectively, and 7.7% ash with a profile of 13 minerals were obtained; Fe, Ba, and Zn with 164.4 µg/g, 63.5 µg/g, and 63.4 µg/g were the most abundant. Phenolic content: 24.5 mg EAG/g, antioxidant capacity ABTS: 304.8 µmol ET/g and FRAP: 145.8 µmol ET/g. MIR-NIR NMR and OPLS-DA metabolomics showed that the 200°C MA-HPT clustered with the mono - and disaccharide standards. NMR elucidation identified Allose, Cellobiose, D-fructose, D-galactose, Fructose 6-phosphate, N-acetylmanosamine, Gluconolactone, Gluconic acid, Glycerol, Glycerol 3-phosphate, Cytidine, D-maltose, D-xylose, and Trehalose. RSA-BBD was used to predict the optimum temperature, power, and time for the extraction of glucose: 135.4°C-180.6 W and 5.8 min; sucrose: 154.3°C-256.3 W and 20. 2 min and fructose from CPH: 129.5°C-173.8 W and 5.27 min. For glucose: 142.2°C-204.4 W and 10.5 min; for sucrose, 148.8°C-215.6 W and 14.3 min and fructose from HMC-CPH: 151.6°C-231.6 W and 13 min.

Doctorado en Ciencias Agroalimentarias

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