Doctorado en Ciencias Agroalimentarias

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https://repositorio.chapingo.edu.mx/handle/20.500.12098/20

El Doctorado en Ciencias Agroalimentarias (DCA) de la Universidad Autónoma Chapingo es un posgrado único en su tipo, cuyo enfoque holístico forma capital humano de alto nivel, para generar conocimiento de frontera, mediante el aprovechamiento de productos, subproductos y residuos agroalimentarios, que impulsen el progreso de una manera sostenible (https://pcyta.chapingo.edu.mx/).

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    Dinámica microbiana y de bioactividades durante la maduración del queso crema de Chiapas
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2024-06) Ocampo Morales, Blanca Nayelli ; Hernández Montes, Arturo ; Herbert Pucheta, José Enrique ; Valadez Moctezuma, Ernestina ; Torres Salas, Verenice ; Estrada Guerra, Karel Johan
    Se determinaron las diferentes modificaciones fisicoquímicas, microbiológicas y cambios en las actividades antimicrobiana y antiinflamatoria del queso Crema de Chiapas, en diferentes tiempos de maduración. Se analizó la dinámica bacteriana por metagenómica de amplicon mediante la secuenciación del gen ADNr 16S para bacterias y de espaciadores transcritos internos (ITS) para hongos y levaduras. Los géneros más abundantes de bacterias fueron Lactobacillus, Lactococcus y Streptococcus, mientras que para hongos fueron Candida versatilis, Candida etchellsi y Candida tropicalis. Por otro lado, la mayor actividad antimicrobiana se observó en los extractos de 47 d. La mayor actividad antiinflamatoria se obtuvo a los 47 y 81 d de maduración. Utilizando Resonancia Magnética Nuclear (RMN) se lograron identificar desplazamientos químicos y se encontró que la región aromática produjo modelos altamente discriminantes con respecto a los factores quesería y tiempo de maduración. Por otro lado, se construyó un modelo multivariante supervisado altamente discriminante de quesos de acuerdo a su composición de ácidos grasos utilizando infrarrojo cercano (NIR). Por lo que, la maduración enriquece de microorganismos, compuestos aromáticos y bioactivos al queso, haciéndolo una matriz de interés funcional en la salud humana.
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    Modificación de proteína de huauzontle: efecto en propiedades tecno funcionales, estructurales y en complejos solubles
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2024-06) Herrero Galindo, Adriana ; Lobato Calleros, Consuelo S. O. ; Vernon Carter, E. Jaime ; Hernández Rodríguez, Blanca E. ; López Monterrubio, Diana Itzel ; Aguirre Mandujano, Eleazar ; Cuevas Bernardino, Juan Carlos
    La proteína de huauzontle (Chenopodium nuttalliae Saff.) se sometió a pH alcalino, ultrasonido o calentamiento para determinar el efecto sobre las propiedades funcionales y estructurales. Adicionalmente, se estudió la formación de complejos solubles (CS) con almidón (S) modificado con Anhidrido Octenil Succínico (OSA) y se realizó su caracterización. Para determinar el pH y la relación para la formación de SC se realizaron curvas de turbidez para cada tratamiento a diferentes relaciones (1:0.50, 1:0.25, 1:1, 1:2, 1:4), en un rango de pH de 2 a 6. La relación a la que se formaron los CS entre la proteína de huauzontle y el almidón modificado en cada tratamiento fue de 1:1 proteína nativa (Pnativa-S); 1:2 para las modificadas (sonicada (PUS-S); calentada (Pcalor-S); PpH11- S). La turbidez de los complejos se mantuvo estable después de 24 h de almacenamiento a pH por encima del punto isoeléctrico de la proteína (4.3), lo que indicó la formación de complejos solubles. El pH óptimo para la formación de complejos fue alrededor de 5. La espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) mostró picos característicos de la proteína (amida l, II y III), en la proteína nativa, modificada y en los complejos solubles, picos que desaparecieron o disminuyeron de tamaño, demostrando los cambios estructurales en la proteína y en complejos proteína-polisacárido. Las micrografías revelaron estructuras diferentes en forma y tamaño en la proteína nativa y modificada, mientras que en los complejos solubles se observó una aglomeración proteína-almidón. En cuanto a las propiedades tecno-funcionales de la proteína se encontraron cambios significativos. De acuerdo con los resultados obtenidos es posible la aplicación de la proteína de huauzontle en alimentos que busquen mejorar las propiedades nutricionales y estructurales. Los métodos de modificación estructural de proteínas, empleados en este trabajo de investigación nos permiten evaluar diferentes enfoques del uso de la proteína de huauzontle.
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    Leucaena esculenta: Su percepción en la cultura ngiwa y la caracterización fisicoquímica del extracto proteico
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2024-06) García Maceda, Guadalupe ; Hernández Montes, Arturo ; Ybarra Moncada, Ma. Carmen ; Casañas Pimentel, Rocio Guadalupe ; Borries Medrano, Erich Von ; Hernández Cazares, Aleida Selene
    El guaje rojo (Leucaena esculenta) es un recurso fitogenético de México. En Puebla se distribuye de manera natural, particularmente, en la región Ngiwa. Los objetivos fueron: a) identificación de la percepción y los significados de los consumidores nativos de guaje rojo b) caracterización fisicoquímica del extracto proteico de los granos secos del guaje rojo c) evaluación de la calidad panadera de un pan de trigo enriquecido con harina de guaje. Se preguntó a 200 consumidores de guaje la importancia de algunos atributos tangibles y de 40 valores humanos. Se extrajo la proteína a partir de la modificación del pH, y se cuantificó por el método Bradford; el análisis de las fracciones proteicas fue por electroforesis (SDS-PAGE), se analizó la solubilidad y se evaluó la digestibilidad In Vitro. El contenido de aminoácidos fue cuantificado con un equipo UPLC-ESI MS/MS y los grupos funcionales por espectroscopia FTIR. En los panes con harina trigo (HT) y harina de guaje con proceso termoalcalino (HGCPT) se evaluó la calidad panadera, análisis proximal parcial, aceptabilidad global y el de JAR. El análisis de la percepción indicó que la ruta directa no fue significativa y los significados utilitarios fueron del 70.7 %. La concentración del extracto de proteína fue de 49.82 % y las bandas electroforéticas identificadas fueron vicilinas y leguminas. La solubilidad de la proteína disminuyó a medida que el pH se aproximó a su punto isoeléctrico y la digestibilidad In Vitro fue proporcional con la concentración inicial del extracto proteico. Los aminoácidos esenciales mayoritarios para la harina fueron la lisina, leucina y valina; los principales grupos funcionales fueron amida I y amida II. El pan enriquecido con 95 % HT y 5 % HGCPT, mostró buena calidad panadera; volumen, textura, miga color café; y fue preferido estadísticamente similar por los consumidores de pan con 100 % HT.
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    Propiedades fisicoquímicas, estructurales y funcionales de almidón de maíz cacahuacintle
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2024-05) López Vázquez, Diana Edith ; Aguirre Mandujano, Eleazar ; Lobato Calleros, Consuelo Silvia Olivia ; Hernández Rodríguez, Landy ; Espinosa Andrews, Hugo
    El maíz es una fuente valiosa de almidón, pero aún existe una gran diversidad de genotipos poco investigados. Por ello, este estudio se enfocó en evaluar las propiedades fisicoquímicas, estructurales y funcionales de genotipos poco estudiados como es el maíz cacahuacintle. Se aisló almidón de dos variedades de maíz cacahuacintle, MA1 y MA2, provenientes de diferentes localidades del Estado de México, y se comparó con almidón comercial de maíz (CS). Asimismo, se realizó la modificación química del almidón MA1 con anhídrido obtener succínico (OSA), y se evaluaron los efectos de la modificación química sobre la estructura y propiedades funcionales del almidón nativo. La microscopía electrónica de barrido (SEM) y los análisis de espectroscopía infrarroja (FTIR), permitieron detectar los cambios morfológicos y estructurales de los almidones. Los gránulos de CS presentaron forma poliédrica, mientras que los del almidón OSA (MCOSA) presentaban formas irregulares alargadas y esféricas. Las estructuras de los gránulos mostraron diferencias. El FTIR evidenció que la modificación con OSA del almidón fue exitosa y modificó su estructura química. El análisis de rayos X reveló que todos los almidones tuvieron un patrón Tipo A, pero con cristalinidades diferentes, que oscilaban entre 21.07 y 25.37%. Los almidones MA1 y MA2 exhibieron mayor solubilidad, poder de hinchamiento y capacidad de retención de agua en comparación con CS, mientras que este último presentó una mayor capacidad de retención de aceite. Además, MA1 y MA2 mostraron un mayor contenido de fracción de almidón resistente que CS. Asimismo, el almidón MCOSA mejoró el aumento de la fracción de lenta digestión y almidón resistente. Este estudio reveló que el almidón obtenido de maíz cacahuacintle, presenta características morfológicas, estructurales y funcionales interesantes, con un potencial prometedor para su aplicación en el desarrollo de nuevos alimentos que requieran fracciones de almidón de lenta digestión y almidón resistente.
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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.