Ciencias Agroalimentarias
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Item Evaluación de la extracción y obtención de un extracto de flavonoides a partir de cáscaras de plátano verde (Musa sp. AAB) provenientes de residuos agroindustriales(2021) Brenes Granados, Jesús Alberto; Thompson Vicente, EduardoEn la actualidad se estudia el aprovechamiento de residuos, principalmente en la industria alimentaria. Se destaca la investigación de los compuestos bioactivos que se pueden obtener de estos residuos y su potencial impacto positivo en la salud. Del procesamiento industrial del plátano, la cáscara que se descarta representa un 30-40 %, que se puede valorizar por su contenido de compuestos antioxidantes. El objetivo del presente estudio fue desarrollar la metodología de análisis, procesamiento y optimización de las condiciones de extracción de la cáscara de plátano seca (Musa sp. AAB) con madurez 1 para la obtención de un extracto de flavonoides con potencial bioactivo. Para esto, se utilizó un método de medición de los flavonoides mediante espectrofotometría con nitrato de aluminio. Se evaluaron las condiciones de inmersión de las cáscaras en diferentes disoluciones de ácido cítrico por 5 min para la inactivación de las enzimas de deterioro polifenol oxidasas, y se escogió la mínima concentración que conserva los flavonoides. Posteriormente, a partir de un subproducto industrial de cáscaras de plátano verde se obtuvo el sustrato seco para la extracción a nivel de planta piloto (inhibición de las enzimas de degradación, secado y molienda). Se optimizó la composición de la mezcla de solventes de extracción (agua, etanol, acetona) y las condiciones de extracción (relación solvente-sustrato, temperatura y concentración de ácido acético) que permiten obtener el mayor rendimiento de flavonoides y rutina en el producto. Finalmente, el extracto obtenido se caracterizó fisicoquímicamente (acidez titulable, contenido de azúcares simples, cenizas, sólidos totales, contenidos de polifenoles totales, flavonoides y rutina y capacidad antioxidante H-ORAC). Como resultados se obtuvo que la medición del complejo de Al³+ por espectrofotometría permite cuantificar de forma adecuada los flavonoides. Por otra parte, la inmersión...Item Evaluación de los cambios en la capacidad antioxidante y contenido de antocianinas de la broza de café deshidratada durante el almacenamiento y transporte, en condiciones reales de la empresa y en condiciones controladas(2019) Fernández Arce, Katherine; Cubero Castillo, Elba MaríaSe efectuó la evaluación de cinco empaques flexibles de venta en el mercado costarricense, con el fin de seleccionar los tres empaques que contaron con las mejores capacidades de barrera y sellabilidad, para el posterior estudio de almacenamiento de la broza de café deshidratada. Los empaques evaluados fueron el P-600 (PET/PE/AL), P-800 (PET/PETmet/UV blanco), PET Metal (PP/PETmet/PE), Kraft Metalizado (Kraft/PE/Al) y EE. La evaluación del sellado correcto de cada material se efectuó mediante la visualización de fugas con cámara al vacío, y el sello se realizó con selladora de impulso eléctrico y de superficie caliente. Mientras que la velocidad de transmisión de vapor de agua (VTVA) y el coeficiente de permeabilidad (P), como propiedades de barrera, fueron evaluadas a 23°C y 35 °C. Se obtuvo como resultados una disminución generalizada en la capacidad de barrera de los empaques hacia el permeante al aumentar la temperatura. Los valores experimentales de VTVA y P a 23 °C fueron de 24,74-77,55 g/m²·24h y 1,26 x10-¹¹ - 4,36 x10-¹¹ g·m/m²·s·Pa respectivamente, y a 35 °C de 48,80-92,13 g/m²·24h y 2,50 x10-¹¹ -6,08 x10-¹¹ g·m/m²·s·Pa respectivamente. En donde el orden de los valores más bajos o mayor capacidad de barrera según empaque fue de P-600 >PET Met >EE, motivo por el cual estos tres empaques fueron los utilizados para el posterior estudio de almacenamiento (10 meses) de la broza de café deshidratada en condiciones controladas (25°C/35°C/22°C) y en las condiciones reales que se realizan en un almacén (22-35°C/35°C/22°C). En dicho estudio se cuantificó, a lo largo de cada mes de almacenamiento, las variaciones en la concentración de cianidina 3-o-rutinosido (mg/g) y ácido clorogénico (mg/g) con HPLC a 512nm y 327 nm respectivamente, % de humedad por termogravimetría, actividad del agua (aw), color instrumental (L*, C*, h°, ¿E), percepción sensorial (sabor y color mediente pruebas 2-AFC...Item Producción de biogás a partir de residuos orgánicos en microreactores operados a dos temperaturas(2014) Murillo Roos, Mariana; Uribe Lorío, LidiethDe frente a la creciente demanda energética y a la elevada generación de residuos orgánicos en las actividades agropecuarias, resulta de gran interés la búsqueda de alternativas que permitan obtener energía a partir de la biomasa. La digestión anaerobia llevada a cabo en biodigestores, constituye una opción interesante ya que, con el adecuado acompañamiento, puede disminuir los costos energéticos de un sistema productivo, mitigar los problemas generados por la incorrecta deposición de los residuos, e incluso, puede significar un aporte económico para quién los opera. No obstante, para asegurar el adecuado funcionamiento de los biodigestores es necesario realizar pruebas a pequeña escala y optimizar las condiciones de operación. En el presente estudio se caracterizó el proceso de digestión anaerobia de tres proporciones de mezcla de estiércoles : mezcla de restos de comida (100:0, 90:10 y 80:20) y dos temperaturas de trabajo (35 ºC y 5O ºC), utilizando un arreglo factorial con 2 repeticiones por tratamiento. La mezcla de estiércoles estuvo constituida por gallinaza y boñiga de vaca, y la mezcla de restos de comida consistió en comida fresca (frutas y vegetales) y comida preparada. Todas las proporciones se diluyeron a 5% de sólidos totales. La unidad experimental consistió en botellas de medio de cultivo de 1L con 5OO mL de mezcla. El ensayo se corrió por 5 tiempos de retención hidráulica (TRH), de veinte días cada uno, y durante este tiempo, se evaluó el pH, la producción diaria de biogás, la composición del biogás, los sólidos totales, volátiles y fijados y el contenido de ácidos grasos volátiles. Durante los primeros tres TRH fue necesario ajustar el pH de los sistemas a un valor neutro utilizando NaOH y se observó que a mayor contenido de restos de comida, mayor volumen de base fue requerido. La conversión de los sustratos en biogás fue mayor en los sistemas de proporción 80:20 (329 ± 21 m3 biogás/tonST/día)Item Evaluación de la producción de celulasas mediante un proceso de fermentación en medio sólido, empleando como sustrato residuos de zanahoria (Daucus carota) y de maíz (Zea mays)(2020) Koschny Castro, María Esther; González Vargas, MarcyEn esta investigación se evaluó la producción de enzimas celulasas, exoglucanasas y endoglucanasas, mediante un proceso de fermentación en medio sólido (FMS), se empleó como sustrato residuos de zanahoria y de maíz. Para ello, primero, se determinó la capacidad de producción de celulasas de once diferentes mohos aislados de residuos agroindustriales, mediante un análisis en placa, sobre medio carboximetilcelulosa (CMC). Se seleccionó los mohos V3, V13, V15 y V16, para ampliar su estudio sobre un medio CMC azucarado y otros dos medios preparados a partir de residuos de zanahoria y de maíz. Debido a que se obtuvo diferencias significativas (p¿0,05) entre los valores de hidrólisis encontrados para V3, respecto a los otros mohos, se seleccionó como el microorganismo fermentador. Posteriormente se evaluó las características físico-químicas de los residuos de zanahoria y de maíz, para ser empleados como sustrato en una FMS. En estos análisis se determinó que ambos residuos mostraron una composición apta para su uso como sustrato en un proceso de producción de celulasas y que sus características de punto crítico de humedad (PCH), capacidad de retención de agua (CRA), densidad de empaque (DE) y tamaño de partícula son adecuadas para su empleo como sustrato en una FMS. Los valores de dichos parámetros para zanahoria y maíz fueron: PCH de 6,31 %; CRA de 11,85 y de 10,34; DE de 0,327 g/mL y de 0,163 g/mL; tamaño de 1,93 mm y de 1,02 mm; respectivamente. Finalmente, se determinó si la influencia de diferentes niveles de humedad y pH iniciales del sustrato, permitieron al microorganismo seleccionado una mayor producción de celulasas mediante un proceso de FMS, empleando una mezcla 50:50 de residuos de zanahoria y maíz como sustrato. No fue posible determinar que existiese actividad exoglucanasa cuantificable y que la producción de ésta se vea influenciada por la humedad y pH iniciales del sustrato, así como el tiempo...Item Valoración de sustratos obtenidos a partir de diferentes materias primas en el cultivo de pepino (Cucumis sativus L. ) tipo holandés, en invernadero(2013) Meneses Fernández, Cinthya; Quesada Roldán, Gustavo AlbertoEn el periodo de mayo a diciembre 2012 se realizó una investigación en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno, ubicada en Alajuela, Costa Rica. El objetivo fue evaluar sustratos con potencial de calidad a partir de materiales orgánicos de fácil acceso y bajo costo en nuestro país, y validar su efectividad en un sistema de producción bajo ambiente protegido en el cultivo de pepino. Se seleccionaron cuatro materias primas, fibra de coco (FC), fibra de hoja de palma aceitera (FP), abono orgánico Juan Viñas (ABO) y aserrín de melina (AS). El proceso se dividió en dos partes, primero se realizó la caracterización fisica, química y microbiológica de 14 mezclas de sustratos compuestas por diferentes proporciones de las materias primas. Se escogieron las cuatro mezclas con las mejores características para continuar a la siguiente fase. La segunda parte del trabajo consistió en la evaluación en plantas de pepino, del efecto de las cuatro mezclas escogidas que fueron: FC40% + FP40% + AB020%, FC50% + FP50%, FC70% + AB030%, FP70% + AS30%, además de un tratamiento testigo que consistió de tabletas comerciales de fibra de coco, sobre el rendimiento y la calidad de cultivo en invernadero. Se utilizó un diseño experimental cuadrado latino 5x5, con un total de 100 plantas por cada tratamiento, en un área total de 252 m 2 .Todos los tratamientos recibieron el mismo manejo en cuanto a riego, podas, deshijas, protección y fertilización del cultivo. Se evaluó fenología en las primeras etapas vegetativas del cultivo, contenido de humedad en los sustratos mediante un sensor TDR en dos épocas del cultivo (crecimiento vegetal y fructificación), conductividad estomática de las plantas a los 22 ddt y rendimiento según las categorías de clasificación de los frutos de pepino de acuerdo a su tamaño (S, M, L, XL y rechazo). El análisis estadístico consistió de un análisis de varianza mediante pruebas de separación LSD Fisher...Item Valoración nutricional de los rastrojos de piña (Ananas comosus) como una alternativa forrajera de bajo costo para la alimentación del ganado(2008) López Herrera, Michael; Rojas Bourrillón, AugustoItem Beneficios económicos en el uso de sistemas alternativos de manejo de desechos para la empresa piñera agroindustrial Piñas del Bosque en Guácimo, Limón(2006) Barrantes Molina, Olman; Quirós Madrigal, Olman José 1957-La producción y empaque de la piña (Ananas comusus), en la zona atlántica del país, ha cobrado una gran importancia debido a que muchas empresas nacionales y extranjeras, han visto la necesidad de aumentar y diversificar su producción para obtener una mayor rentabilidad Lamentablemente, existe un total desinterés por parte de las autoridades ambientales del país en cuanto al manejo de los desechos tanto de origen orgánico como inorgánico, ya que la legislación no promueve en el sector privado iniciativas por maneras alternativas de manejo como reciclaje, reutilización o transformación de materiales en estos sistemas agrícolas. En estas plantaciones existen grandes posibilidades de aprovechar los desechos de la producción de la piña, ya que al hacer un inventario de los subproductos generados en todas las áreas claves del agrosistema se encontró que los desechos más problemáticos son la corona de las piñas, los aceites domésticos usados en las sodas, las frutas desecho que no se colocan en el mercado y las plantas de piña que quedan después de la segunda cosecha. En donde el uso alternativo para cada uno de ellos es totalmente factible, ya que pueden ser empleados principalmente en sustancias de uso cotidiano como son el papel elaborado a partir de las coronas de piña, jabón de piñas de desecho, abono orgánico con las plantas de la segunda cosecha, así como la alimentación para rumiantes y hasta la posibilidad de fabricar vinagre con las piñas de desecho.Item Estudio de empaque de broza de café deshidratada y broza de café escaldada y deshidratada(2015) González Dubón, María José; Cubero Castillo, Elba MaríaSe 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...Item Combinación de tecnologías de membranas para la purificación de L (+) - ácido láctico a partir de mosto de banano (Musa AAA, variedad Cavendish cultivar Gram naine) obtenido de un desecho agroindustrial(2013) Murillo Viera, Esteban; Cortés Muñoz, MarianelaSe estudió la factibilidad técnica de desarrollar un flujo de proceso a escala de Planta Piloto para recuperar el L (+)-ácido láctico (AL) presente en un mosto fermentado producido a partir del residuo de exportación bananero (Musa AAA, variedad Cavendish cultivar Gram naine) utilizando tecnologías de membranas. Se estableció primero un tratamiento enzimático que permitiera tener un jugo de banano (sustrato fermentable) con el mayor nivel de azúcares disponibles para favorecer el proceso fermentativo y la menor viscosidad posible para poder trasegarlo asépticamente hasta los biorreactores. Se demostró que la utilización de un preparado enzimático con características pectinolíticas brinda un sustrato óptimo para ser fermentado y trasegado. Seguidamente se caracterizaron los parámetros de proceso de la clarificación centrífuga (CC) y microfiltración tangencial (MFT) del mosto de banano como actividades previas a las operaciones de recuperación y purificación del AL. Durante la CC se recuperó un 96,7 ± 1,2 % de AL y durante la MFT un 98,6 ± 1,9 %, obteniéndose un mosto clarificado ideal para las siguientes etapas del proceso. Posteriormente se evaluó el efecto de la temperatura (T) y la presión transmembranaria (PTM) sobre el flujo de permeado (Jp) y el rendimiento de recuperación de ácido láctico (%Rec de AL) durante el proceso de UFT y NFT. En el estudio de la UFT se observó una interacción significativa (p<0,05) de la T y la PTM sobre el Jp y el %Rec, mientras que los resultados de la NFT revelaron un efecto significativo (p<0,05) de los factores T y PTM sobre Jp y se observó una interacción significativa (p<0,05) entre estos factores sobre el %Rec de AL. Se estableció la NFT, como el proceso membranario más eficiente en cuanto a la pureza del permeado y %Rec de AL. Se realizó un ensayo de larga duración con los parámetros del tratamiento más promisorio, donde después de 6 horas no se evidenció la colmatación...Item Desarrollo de una pulpa para uso industrial a partir de los residuos generados durante el procesamiento de jugo de piña en la empresa Florida Products S.A.(2015) Jiménez Herrera, María Gabriela; Pérez Carvajal, Ana Mercedes, 1963-Se desarrolló una pulpa a partir de los subproductos generados durante el procesamiento de jugo de piña en la empresa Florida Products S.A., logrando incorporar a la formulación un 28% del residuo que se obtiene a partir del despulpado de la piña y un 12% del subproducto generado a partir del centrifugado del jugo. También, se incorporó un 35% de jugo de piña ¿Clase B¿; que se obtiene de las cáscaras, mediante procesos de prensado y filtración, además de azúcar, ácido cítrico, ácido ascórbico y benzoato de sodio. Luego se realizó el escalamiento del proceso de producción de la pulpa de piña a nivel de planta piloto. Para ello se evaluó el rendimiento total (% m/m), pH, acidez titulable (g ácido cítrico/100 g), sólidos solubles (°Brix), color (L*, a*, b*, h*, C*), humedad (%m/m), y viscosidad (cP). Solamente el parámetro de color L* cambió significativamente durante la etapa de escalamiento. Además se midió el cambio total de color y se obtuvo un ¿E de 2 unidades, valor que podría ser apenas perceptible al ojo humano. También se estudió el uso de la pulpa desarrollada como materia prima para la elaboración de cuatro productos a escala de planta piloto, que incluían una mermelada, un bocadillo, un topping para yogurt y una salsa agridulce. Para ello, se evaluó con 100 consumidores, el agrado, la preferencia e intención de compra, de los productos desarrollados y su versión comercial. La mermelada comercial presentó un agrado de 7,7 ± 1,9; significativamente mayor que el valor obtenido para la mermelada elaborada con la pulpa de piña desarrollada (6,8 ± 2,5). Por el contrario, el bocadillo comercial obtuvo un agrado (6,8 ± 2,3) significativamente menor que el bocadillo desarrollado (7,8 ± 1,9). La salsa agridulce y el topping elaborados con la pulpa de piña desarrollada, gustaron tanto como sus versiones comerciales, ya que no se encontraron diferencias estadísticamente significativas para los promedios...