1. Trabajos finales de graduación de grado

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    Evaluación del proceso de extracción con soluciones de etanol, de un subproducto del procesamiento industrial de café, para obtener un extracto de antocianinas y ácido clorogénico
    (2020) Gutiérrez Matamoros, Stephany; Thompson Vicente, Eduardo
    En el presente estudio se evaluó un proceso de extracción con soluciones de etanol en pulpa de café arábico, triturada y prensada, subproducto del beneficiado, para obtener un extracto rico en dos polifenoles ácido 5-cafeoilquínico (ácido clorogénico, 5-CQA) y cianidina 3-rutinósido (antocianina, C3R). En la primera parte, mediante una prueba de discriminación Plackett-Burman con ocho factores, se realizó la evaluación de los factores más importantes en el proceso de extracción de los polifenoles mencionados. Se seleccionaron los factores amplitud de ultrasonido, la concentración de etanol y la temperatura como los más influyentes sobre el rendimiento de extracción de las variables respuesta. Posteriormente, mediante un diseño central compuesto rotable (DCCR) de tres factores (amplitud de ultrasonido, temperatura y concentración de etanol), se evaluó su efecto en el comportamiento de las extracciones y se seleccionaron los rangos donde se obtuvieron los mayores rendimientos de los compuestos de interés. La extracción de 5-CQA y del C3R se maximiza utilizando una concentración de etanol de 48%, una temperatura de 59°C y una amplitud de ultrasonido de 58 %, con lo cual se obtuvo una deseabilidad del 96%, y unas concentraciones de 50 ± 1 mg de 5-CQA y 3,0 ± 0,2 mg de C3R por cada 100 g pulpa fresca. Por último, se corrieron las cinéticas de extracción que se evaluaron por medio de regresiones no lineales de dos modelos matemáticos: no exponencial (Peleg) y de dos velocidades (Patricelli). El modelo que mejor describe el comportamiento de extracción de las dos variables respuesta fue el de Patricelli, con mejor ajuste para el C3R. Se determinó que una extracción a los 60 minutos, permite obtener el 85% de extracción total del 5-CQA y 98% de C3R. Por otro lado, en 25 minutos, se extrae es aproximadamente el 92 % de 5- CQA y el 80 % de C3R del total extraído en 60 minutos. Los resultados obtenidos en esta investigación...
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    Estudio exploratorio de la actividad de tres enzimas endógenas y su efecto sobre las antocianinas presentes en la broza del café
    (2015) Bolaños Burbano de Lara, Mónica; Cubero Castillo, Elba María
    Se realizó un estudio para valorar el efecto potencial que tenían tres enzimas de la broza del café: peroxidasa (POD), polifenoloxidasa (PPO) y antocianasa, sobre la degradación de las antocianinas. Se prepararon extractos crudos de las enzimas y se evaluó el efecto de las variables pH y temperatura sobre su actividad por medio de análisis espectrofotométricos. Para determinar a qué pH y temperatura las enzimas alcanzaban la máxima actividad se utilizó la metodología de superficie respuesta (MSR) utilizando un diseño central compuesto rotable. Los sustratos utilizados fueron guayacol, ácido clorogénico y ciandin-3-rutinósido para la POD, PPO y antocianasa, respectivamente. En el caso de la peroxidasa y polifenoloxidasa los modelos generados fueron significativos (pPOD <0,0001 y pPPO=0,0003) y tuvieron una alta adecuación (R²POD=0,98, R² -adjPOD=0,87 y R²PPO=0,93, R²-adjPPO=0,87). El modelo de la POD presentó una probabilidad de falta de ajuste no significativa mientras que la de la PPO fue significativa; sin embargo, con la gráfica de residuos versus los valores predichos se determinó que los residuos estaban dispersos aleatoriamente indicando la adecuación del modelo, al igual que el coeficiente de determinación. Ambas enzimas presentaron la máxima actividad a valores similares de temperatura en el ámbito entre 23 ºC y 37 ºC y pH de 5,00 a 6,50; la polifenoloxidasa presentó también alta actividad a temperaturas superiores, entre 50 ºC y 70 ºC. No fue posible obtener la información requerida para realizar MSR de la actividad de la antocianasa en función del pH y la temperatura, puesto que se identificó que la cianidina-3-rutinósido y la cianidina absorbían a una longitud de onda similar, impidiendo diferenciar entre ellos mediante espectrofotometría. Se evaluó la acción de la peroxidasa y polifenoloxidasa sobre la cianidina-3-rutinósido y la cianidina por medio de cromatografía líquida de alta resolución...
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    Condiciones de extracción de un pigmento rojo a partir de la broza de café
    (2014) Quirós Soto, Melissa; Cubero Castillo, Elba María
    Actualmente hay una tendencia a darle valor agregado y un uso más eficiente a los residuos agroindustriales como la pulpa o broza de café, la cual tiene un alto contenido de antocianinas. Además, los consumidores buscan productos saludables y funcionales, lo cual aumenta el interés en fuentes de colorantes naturales. El objetivo del estudio fue determinar el efecto del escaldado y del tipo de ácido sobre las antocianinas y el color del extracto de broza de café secado por aspersión o concentración. Broza de café escaldada y no escaldada fue sumergida durante 18 horas en seis diferentes disoluciones de dos ácido orgánicos (cítrico y ascórbico) o mezcla de ellos a dos concentraciones distintas : 1% m/v y 2% m/v. Fueron evaluados 12 tratamientos. La disolución utilizada para la extracción se dividió en dos partes, una de ellas se secó por aspersión y la otra se concentró al vacío hasta alcanzar 55 ºBrix. A cada producto se le midió el color y el contenido de antocianinas. Los pigmentos secos extraídos con ambos ácidos a 1 % presentaron una tonalidad mayor que los concentrados. Los productos extraídos con ácido cítrico al 2% presentaron la tonalidad menor (más cercana al rojo), tanto para los concentrados como para los secados por aspersión. En general, los productos concentrados tuvieron un color más oscuro y el más oscuro de todos fue el producto no escaldado, extraído con ácido cítrico al 2%. Los productos secos tuvieron un mayor contenido de antocianinas que los concentrados, y los productos escaldados, mayor a los productos no escaldados. La disolución de ácido cítrico y la mezcla de ambos ácidos mantuvieron más antocianinas que la disolución de ácido ascórbico. Las disoluciones al 2% dieron mejores resultados que las disoluciones al 1 %. Los productos obtenidos a partir de la disolución al 2% de ácido cítrico, tanto concentrados como secados por aspersión, escaldados y no escaldados, se mantuvieron...
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    Evaluación del efecto de la ultrafiltración, la diafiltración y de las condiciones de secado por atomización para la obtención de un extracto de broza de café en polvo rico en antocianinas
    (2017) Zúñiga Barrantes, Grettel; Cubero Castillo, Elba María
    El presente estudio tuvo como objetivo principal evaluar el efecto de tres valores de pH (3,2; 3,5 y 3,9) y dos acidulantes orgánicos (ácido cítrico y ácido acético) sobre la tolerancia térmica y sobrevivencia de Lactobacillus curvatus en salsas picantes acidificadas llenadas en frío y almacenadas a temperatura ambiente. Así como la transferencia de los principales resultados de la investigación a productores locales mediante una capacitación. Se elaboraron salsas picantes modelo, constituidas por pasta de chile Habanero, sal, agua y el acidulante correspondiente, según el tratamiento diseñado, en las condiciones necesarias para alcanzar esterilidad comercial. Para la determinación de la sobrevivencia de Lactobacillus curvatus se inocularon las salsas modelo de cada tratamiento con una población aproximada de 1 × 106 UFC/mL. Se establecieron los tiempos de muestreo necesarios para elaborar las curvas de sobrevivencia o muerte del microorganismo en las salsas picantes a los valores de pH evaluados, para cada ácido orgánico, utilizando temperatura ambiente (23 ± 2 ºC) para el almacenamiento del producto, con el objetivo de simular las condiciones comunes de almacenamiento de una salsa picante acidificada llenada en frío. En el estudio de sobrevivencia se determinó que a pH 3,2 con ácido acético o ácido cítrico, se requiere de al menos 30 minutos de retención del producto para poder comercializar la salsa a temperatura ambiente sin que ésta sea deteriorada por Lactobacillus curvatus (reducción de cinco logaritmos del microorganismo), mientras que a pH 3,5, empleando ácido cítrico y ácido acético, se requieren más de 7 horas y 4 horas de retención respectivamente para alcanzar la misma reducción logarítmica. Para el pH 3,9 empleando ácido acético y ácido cítrico se determinó que es posible que el microorganismo experimente adaptación al ácido y por ende crezca en el producto ante las condiciones experimentales...
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    Estudio de las condiciones de limpieza-desinfección, escaldado y secado de la broza de café, en una mipyme, para la conservación de la mayor actividad antioxidante
    (2015) Rivera Garro, Silvia Elena; Cubero Castillo, Elba María
    Esta investigación tuvo como objetivo evaluar las condiciones de escaldado y los parámetros de limpieza-desinfección, acidificación y secado de broza de café para conservar la capacidad antioxidante y la estabilidad microbiológica. Con respecto a la evaluación de las condiciones de escaldado se colocaron dos grosores de la capa de broza en el equipo (A cm y B cm) y se sometió al flujo de vapor durante 15 min, se midió las temperaturas alcanzadas en 6 diferentes secciones y al finalizar dicho tiempo se realizó una prueba cualitativa de ausencia-presencia de peroxidasa. Se determinó que la distribución de vapor en el equipo no era homogénea en todas las posiciones evaluadas, independientemente del grosor utilizado. Se evaluó el efecto de lavar y/o desinfectar las cerezas de café antes de despulparlas sobre el recuento de mesófilos aerobios (RMA) y NMP de Escherichia coli, para lo cual se aplicaron 3 tratamientos (cloro, Vortexx® (ácido peracético) y lavado con agua potable-sin desinfección) y se tuvo como control el café sin lavar. Se encontraron reducciones entre 1-2 log10 para ambas variables respuesta; no obstante, no se logró obtener valores de <3 NMP/g de E. coli y <103 UFC/g en el RMA, aún utilizando desinfectantes. Las muestras se deterioraron en 6 semanas de almacenamiento por lo que no se pudo medir adecuadamente el efecto de los desinfectantes sobre el contenido de antocianinas y capacidad antioxidante (ORAC). Se aplicaron 6 tratamientos: ácido de forma sumergida y aspergeada y tres tiempos de secado: 4 h, 6 h y 7 h, con el fin de determinar cuál conservaba la mayor capacidad antioxidante y antocianinas y el contenido adecuado de humedad. No se obtuvo diferencia significativa en el contenido de antioxidantes (ORAC) en las muestras de broza al aplicar los tratamientos (p>0,05). La deshidratación con aire caliente redujo el contenido de antocianinas durante las primeras horas de secado, siendo el tratamiento donde se secó...
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    Estudio de empaque de broza de café deshidratada y broza de café escaldada y deshidratada
    (2015) González Dubón, María José; Cubero Castillo, Elba María
    Se estudió el efecto de escaldar la broza de café antes de ser deshidratada osmóticamente y secada con aire caliente y del empaque (polipropileno, bolsa de PET/Nylon y una combinación de ambos) durante un almacenamiento de 93 días a 20 °C de broza deshidratada osmóticamente y seca. Se evaluó el efecto del escaldado sobre el pH, °Brix, Aw, acidez, mohos y levaduras, coliformes fecales y microestructura de la broza deshidratada osmóticamente y seca (microscopio electrónico de barrido). También se determinó el contenido de antocianinas y la capacidad antioxidante en cada una de las etapas del escaldado, la deshidratación osmótica y el secado. El estudio de almacenamiento se hizo con la broza escaldada, deshidratada osmóticamente y seca y con la broza solo deshidratada osmóticamente y seca y se midió el contenido de humedad, contenido de antocianinas y color polimérico en 8 tiempos del almacenamiento, el color en 7 tiempos y la capacidad antioxidante en 3 tiempos. Los resultados del estudio de almacenamiento se analizaron empleando un ANCOVA y los demás resultados con un ANDEVA con una probabilidad de 0,05. Se realizaron regresiones lineales para el estudio de almacenamiento cuando el factor tiempo era significativo. Se encontró que durante el almacenamiento no hubo diferencia para los tres empaques (p=0,3156) en cuanto a la capacidad antioxidante. La broza escaldada, deshidratada osmóticamente y seca presentó valores menores de capacidad antioxidante (p<0,001) que su análoga sin escaldar. Las antocianinas se pierden en el producto escaldado desde el inicio del almacenamiento y en el producto sin escaldar al cuarto día. La bolsa de PET/Nylon presentó los menores valores de humedad y la menor pendiente para el cambio de saturación de color en el tiempo (p<0,05). Se obtuvo una disminución (p=0,0229) en el parámetro de luminosidad solo para el empaque combinado. Se halló que durante el almacenamiento la broza escaldada...
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    Evaluación del efecto de la operación de microfiltración tangencial sobre la concentración de taninos del ácido elágico, antocianinas y capacidad antioxidante en jugo de mora (Rubus adenotrichus)
    (2011) Valverde Camacho, Paula,; Pérez Carvajal, Ana Mercedes, 1963-
    Se evaluó el efecto de la microfiltración tangencial sobre la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total en jugo de mora. Para esto se empleó un equipo piloto provisto de una membrana tubular multicanal de cerámica alúmina zircón con un diámetro promedio de poro de 0,2 ¿m. La materia prima utilizada consistió en mora congelada que fue descongelada, homogeneizada y posteriormente prensada para obtener el jugo inicial de alimentación. Se evaluó el efecto de la variación de tres parámetros de la operación de microfiltración tangencial: el tiempo de proceso, la concentración de preparado enzimático utilizado en el pre tratamiento del jugo inicial y la presión transmembranaria sobre la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total en las tres fracciones de jugo involucradas (jugo inicial, retenido y clarificado o permeado). Se concluye que no existe un efecto significativo (p>0,01) en la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total del permeado y retenido cuando se incrementa el tiempo de proceso hasta 45 minutos. No se encontró diferencia significativa (p>0,01) en la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total de la fracción de jugo permeado, retenido e inicial pretratado enzimáticamente. Por otra parte, la variación en la concentración de preparado enzimático en un rango de 0 a 190 mg/kg no afecta significativamente (p>0,01) la concentración de antioxidantes en el permeado ni en el retenido, cuando la presión transmembranaria y el factor de reducción volumétrico se mantienen constantes. Además, no se observó un efecto significativo (p>0,01) de la presión transmembranaria entre 0,8 y 3 bares sobre la concentración de antioxidantes en las fracciones involucradas en el proceso de microfiltración tangencial cuando la concentración de preparado...
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    Evaluación del efecto del período de almacenamiento y tipo de empaque sobre la calidad poscosecha y nutricional de la mora vino (Rubus adenotrichos Schltdl)
    (2012) Castro Herrera, Catherine; Cerdas Araya, María del Milagro, 1959-
    Se evaluó el efecto del tipo de empaque y del período de almacenamiento sobre la calidad poscosecha y nutricional de la mora vino (Rubus adenotrichos Schltdl.). Se utilizaron tres tipos de empaques: bolsa de polipropileno (PP), bolsa de polietileno de baja densidad (P), caja de politereftalato de etileno con almohadilla absorbente (PCA) y caja de politereftalato de etileno sin almohadilla absorbente (PSA). Se evaluó la fruta dañada (%), fruta afectada por Botrytis spp. (%), jugo acumulado (mL), sólidos solubles (º Brix), acidez titulable, pH, firmeza (N), color (L*, a* y b*), capacidad antioxidante, así como el contenido de antocianinas y taninos del ácido elágico en las frutas de mora durante su almacenamiento poscosecha a 5 ºC. Los resultados mostraron que los empaques utilizados afectaron a las variables de jugo acumulado, al contenido de sólidos solubles y a la capacidad antioxidante, pero no afectó las variables de fruta dañada, fruta afectada por Botrytis, acidez titulable, pH, firmeza, color ni el contenido de antocianinas y taninos del ácido elágico. El periodo de almacenamiento afectó las variables de fruta con daño mecánico, fruta afectada por Botrytis, jugo acumulado, contenido de sólidos solubles, pH, firmeza, capacidad antioxidante y al contenido de taninos del ácido elágico, variaciones que también se pueden atribuir al efecto del proceso normal de maduración poscosecha de la fruta de mora. Por otro lado, el periodo de almacenamiento no afectó la acidez titulable, el color ni el contenido de antocianinas de la fruta. En la mayoría de las variables, con excepción de la fruta dañada, se consideró que el tratamiento caja de politereftalato de etileno con almohadilla absorbente (PCA) fue el empaque más adecuado para almacenar la fruta de mora a 5 ºC durante 4 días.
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