Resumen El mercado actual demanda alimentos libres de gluten (LG) con mejor valor nutricional/nutracéutico. En este estudio, se desarrolló una bebida LG (BLG) funcional a partir de una mezcla de harinas de quinoa extrudida optimizada (QEO) (70%) y chía desgrasada extrudida (CDE) (30%). Para obtener QEO se usó un diseño experimental central compuesto con dos factores (temperatura de extrusión [TE] = 60 °C-140 °C y velocidad de tornillo [VT] = 60 rpm-240 rpm) y tres respuestas (actividad antioxidante [AAox], compuestos fenólicos totales [CFT] y digestibilidad proteínica in vitro [DPIV]). Las condiciones óptimas de extrusión para QEO fueron 138 °C/138 rpm y para CDE fueron: 147 °C/237 rpm (obtenidas en trabajo previo). La mezcla tuvo relación de eficiencia proteínica calculada (C-PER) = 2.28 y potencial inhibitorio de enzima convertidora de angiotensina (ECA) (IC50) = 0.271 mg/ml. 200 ml de BLG funcional contiene 5.61 g proteína de buena calidad, 6.13 g fibra dietaria, 88 kcal y AAox = 5091 µmol ET. La BLG funcional es una alternativa saludable para personas celiacas.

Abstract The current market demands gluten-free (GF) foods with better nutritional/nutraceutical value. In this study, a functional GF beverage (GFB) from a flours mixture of optimized extruded quinoa (OEQ) (70%) and extruded defatted chia (EDC) (30%) was developed. To obtain OEQ, a central composed experimental design with two factors (extrusion temperature [TE] = 60 °C-140 °C and screw speed [VT] = 60 rpm-240 rpm) and three responses (antioxidant activity [AoxA], total phenolic compounds [TPC], and in vitro protein digestibility [IVPD]) was used. The optimal extrusion conditions for OEQ were 138 °C/138 rpm, and for EDC they were 147 °C/237 rpm (obtained in a previous work). The mixture had calculated protein efficiency ratio (C-PER) = 2.28 and angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitory potential (IC50) = 0.271 mg/ml. 200 ml of functional GFB contains 5.61 g of good quality protein, 6.13 g of dietary fiber, 88 kcal, and AoxA = 5091 µmol TE. The functional GFB is a healthy alternative for celiac people.

Abstract The lime-cooking extrusion process depicts a technological alternative; however, it implies suitable combinations of the main extrusion process factors to obtain good quality flour and tortillas. Multi-response optimization by response surface methodology (RSM) was used as a tool to optimize the native pigmented maize lime-cooking extrusion process to obtain flours to develop tortillas with high lipophilic compounds. The effects of extrusion temperature (ET, 65-150ºC) and screw speed (SS, 78-240 rpm) were investigated. The best extruded blue maize tortillas were selected over response variables: Linoleic acid (LA), Oleic acid (OA), Camp- esterol (CP), Stigmasterol (SP), and β-Sitosterol ((SP), where the quadratic predictive developed models were adequate and reproducible inside the specified array of process factors. Appling desirability function, the optimum lime-cooking extrusion conditions to develop extruded blue maize tortillas correspond to ET (119 °C), SS (79 rpm), with a global desirability value (D = 0.906). Values response variables obtained from the predictive models were compared from experimental tests, and a close agreement between both values was observed. Hence, RSM is still convenient for optimization, particularly once used in a mixture with other procedures.

Resumen El proceso de cocción-alcalina por extrusión, representa una alternativa tecnológica, sin embargo, implica combinaciones adecuadas de los principales factores del proceso de extrusión para obtener harina y tortillas de buena calidad. Optimización de respuesta múltiple por metodología de superficie de respuesta (MSR) se aplicó como herramienta para optimizar el proceso de cocción-alcalina por extrusión sobre maíz pigmentado nativo para obtener harinas para elaborar tortillas con compuestos lipofílicos altos. El efecto de temperatura de extrusión (TE, 65-150 ºC) y velocidad de tornillo (VT, 78-240 rpm) fueron investigadas. Las mejores tortillas extruidas de maíz azul se seleccionaron sobre las variables de respuesta: ácido linoleico (AL), ácido oleico (AO), campesterol (FC), estigmasterol (FS) y β-Sitosterol ((FS), los modelos cuadráticos de predicción fueron adecuados y reproducibles dentro de la matriz de factores de proceso. Empleando función de deseabilidad, condiciones óptimas de cocción-alcalina por extrusión para el desarrollo de tortillas de maíz azul corresponden a TE (119 °C), VT (79 rpm) y deseabilidad global (D = 0.906). Los valores de las variables obtenidas de modelos predictivos fueron comparados con pruebas experimentales con estrecha concordancia entre ambos valores. Por lo tanto, MSR es recomendable para la optimización, particularmente en combinación con otros procedimientos.

Abstract Mexico suffers from serious malnutrition, overweight and obesity problems, affecting a large part of the population, as well as, chronic degenerative diseases (CDD), among which cardiovascular diseases (CVD) and diabetes, are the main causes of mortality in the country. The tortilla represents a viable vehicle to improve the Mexicans nutritional status. In the present work, the effect of the addition of 30 % extruded amaranth flour (EAF) on the nutritional [essential amino acid profile (EAA), in vitro protein digestibility (IVPD), calculated protein efficiency ratio (C-PER)], nutraceutical [antioxidant activity (AoxA), and antihypertensive and hypoglycemic potentials] and sensory properties of extruded creole blue maize flour (ECBMF) tortillas were evaluated. The functional tortillas (ECBMF tortillas added with 30 % of EAF) presented more protein, dietary fiber, IVPD and C-PER than tortillas from ECBMF alone; however, they showed lower AoxA (13,187 vs. 15,298 µmol TE / 100 g, DW) and better antihypertensive and hypoglycemic potentials than 100 % ECBMF tortillas. The addition of EAF, resulted in sensorially acceptable functional tortillas with better nutritional and nutraceutical properties. Functional tortillas could reduce malnutrition and chronic degenerative diseases in Mexico.

Resumen México sufre graves problemas de desnutrición, sobrepeso y obesidad, afectando gran parte de la población. Asimismo, las enfermedades crónicas degenerativas (ECD), como enfermedades cardiovasculares (ECV) y diabetes son la principal causa de mortalidad en el país. La tortilla representa un vehículo viable para mejorar el estado nutricional de los mexicanos. En el presente trabajo se evaluó el efecto de la adición de 30 % de harina de amaranto extrudido (HAE) sobre las propiedades nutricionales [perfil de aminoácidos esenciales (AAE), digestibilidad de proteínas in vitro (DPIV), relación de eficiencia proteica calculada (C-PER)], nutracéuticas [actividad antioxidante (AAox) y potenciales antihipertensivo e hipoglucémico] y sensoriales de tortillas de harina de maíz azul criollo extrudido (HMACE). Las tortillas funcionales (tortillas de HMACE adicionadas con 30 % de HAE) presentaron más proteínas, fibra dietética, DPIV y C-PER que las tortillas de solo HMACE; sin embargo, presentaron AAox más baja (13,187 vs. 15,298 µmol ET / 100 g, BS) y mejores potenciales antihipertensivo e hipoglucémico que las tortillas 100 % HMACE. La adición de HAE, permitió obtener tortillas funcionales sensorialmente aceptables con mejores propiedades nutricionales y nutracéuticas. Las tortillas funcionales podrían reducir la desnutrición y las enfermedades crónicas degenerativas en México.

Abstract The aim of the present work was to develop a functional food for older adults (FFOA) with high values of sensory acceptability, nutritional properties, content of phenolic compounds, and antioxidant activity, using a 60%:40% blend of whole maize and common bean flours obtained by extrusion with optimized conditions. Extrusion temperature (ET = 95 ºC-195 ºC) and screw speed (SS = 80 rpm-240 rpm) were used as extruder's conditions. A response surface of the global desirability mathematical function was used to maximize antioxidant activity and acceptability. The best combinations of process variables were extruded whole maize flour: ET = 97 °C/SS = 236 rpm, and extruded whole common bean flour: ET = 152 °C/SS = 240 rpm. The optimized mixture had antioxidant activity = 12 384 µmol TE/100 g and calculated protein efficiency ratio (C-PER) = 2.24. An FFOA portion (150 g) contains 6.85 g of proteins, 9.91 g total dietary fiber, and it covers 100% of the recommended daily intake of antioxidants, rated with an acceptability of 85. Optimized FFOA could be used to promote health and prevent disease.

Resumen El objetivo del trabajo fue desarrollar un alimento funcional para adultos mayores (AFAM) con valores altos de aceptabilidad sensorial, propiedades nutricionales, contenido de compuestos fenólicos y actividad antioxidante, usando una mezcla 60%:40% de harinas de maíz y frijol común integrales obtenidas por extrusión con condiciones optimizadas. Las condiciones de extrusión usadas fueron temperatura de extrusión (TE = 95 ºC-195 ºC) y velocidad del tornillo (VT = 80 rpm-240 rpm). Una superficie de respuesta de la función matemática de deseabilidad global se usó para maximizar la actividad antioxidante y aceptabilidad. Las mejores combinaciones de variables de proceso fueron harina de maíz integral extrudido: TE = 97 °C/VT = 236 rpm, y harina de frijol común integral extrudido: TE = 152 ºC/VT = 240 rpm. La mezcla optimizada tuvo actividad antioxidante = 12 384 µmol de ET/100 g y relación de eficiencia proteínica calculada (C-PER) = 2.24. Una porción de AFAM (150 g) contiene 6.85 g de proteínas, 9.91 g de fibra dietaria total y cubre 100% de la ingesta diaria recomendada de antioxidantes calificada con una aceptabilidad de 85. El AFAM optimizado podría utilizarse para promover salud y prevenir enfermedades.

Abstract An optimized gluten-free healthy snack (OGFHS) was developed from a mixture of protein quality maize/tepary bean (70:30), applying extrusion-cooking. The extrusion conditions were obtained from the axial combination of process variables (feed moisture content [FMC = 15%-25%]/extrusion temperature [ET = 120 °C-170 °C]/screw speed [SS = 50 rpm-240 rpm]). The desirability function response surface methodology was applied as an optimization technique in three response variables (expansion index [EI]/apparent density [AD]/hardness [H]) to obtain maximum EI and minimum AD and H. The best combination to produce OGFHS was FMC = 16.4%/ET = 137 °C/VT = 237 rpm. The optimized conditions to obtain OGFHS caused little change in the nutritional and nutraceutical properties of the unprocessed grains mixture. OGFHS (50 g) was compared with two commercial snacks (CheetosMR, TotisMR), showing better protein content, total dietary fiber and AoxA, as well as high acceptability and lower energy content than commercial snacks. Due to its great nutritional properties and AoxA, OGFHS could be used for health promotion and as an alternative to commercial snacks with low nutritional value and high energy content.

Resumen Se desarrolló botana saludable libre de gluten optimizada (BSLGO) usando una mezcla de maíz de calidad proteínica/frijol tépari (70:30), aplicando extrusión-cocción. Las condiciones de extrusión se obtuvieron de la combinación axial de variables de proceso (contenido de humedad de alimentación [CHA = 15%-25%]/temperatura extrusión [TE = 120 °C-170 °C]/velocidad tornillo [VT = 50 rpm-240 rpm]). Se aplicó la función de deseabilidad metodología de superficie de respuesta como técnica de optimización, en tres variables de respuesta (índice de expansión [IE]/densidad aparente [DA]/dureza [Du]) para obtener un máximo de IE y mínimos de DA y Du. La mejor combinación para producir BSLGO fue CHA = 16.4%/TE = 137 °C/VT = 237 rpm. Las condiciones optimizadas para obtener BSLGO ocasionaron pocos cambios en las propiedades nutricionales y nutracéuticas de la mezcla de granos sin procesar. Se comparó BSLGO (50 g) contra dos botanas comerciales (CheetosMR, TotisMR). Dicha mezcla mostró mejor contenido proteínico, fibra dietaria total y AAox, así como alta aceptabilidad y menor contenido energético en comparación con las botanas comerciales. Por sus buenas propiedades nutricionales y AAox, la BSLGO podría utilizarse para promover la salud y como alternativa a botanas comerciales de bajo valor nutricional y alto contenido energético.

Abstract For rational use of moringa seeds and its anatomical fractions (kernel, shells, and wings), the objective of the present investigation was to analyze their chemical composition, antinutritional factors content, and antioxidant capacity. The seed kernel fraction represents 71.78% of the whole seed weight and possesses high contents of protein (32.19%) and lipids (38.72%), whereas seed shells and wings fractions are mainly composed of dietary fiber and carbohydrates. Phytate was the most abundant antinutritional factor detected in all fractions (604.0 mg PAE/100 g-1674.9 mg PAE/100 g), followed by total phenolics (218.5 mg GAE/100 g-386.9 mg GAE/100 g) and saponins (130.4 mg DE/100 g-197.4 mg DE/100 g). Moringa seeds fractions showed a high antioxidant capacity. The kernel fraction exerts the highest activity (15 251.90 μmol TE/100g), followed by shells (8 499.50 μmol TE/100g) and wings (5 878.90 μmol TE/100g). Moringa seed kernel fraction seems to be a promising source of protein. All anatomical seed fractions of moringa are a reservoir of dietary fiber and antioxidants.

Resumen Para una utilización racional de las semillas de moringa y sus fracciones anatómicas (alas, cáscara y almendra), el objetivo de la presente investigación fue analizar su composición química, contenido de factores antinutricionales y capacidad antioxidante. La almendra representa el 71.78% del peso de la semilla completa y tiene un contenido alto de proteína (32.19%) y lípidos (38.72%). La cáscara y alas se componen principalmente de fibra dietaria y carbohidratos. Los fitatos fueron el factor antinutricional más abundante detectado en las fracciones (604.0 mg PAE/100 g-1674.9 mg PAE/100 g), seguido de fenólicos totales (218.5 mg GAE/100 g-386.9 mg GAE/100 g) y saponinas (130.4 mg DE/100 g-197.4 mg DE/100 g). Las fracciones de moringa mostraron una alta capacidad antioxidante. La almendra mostró la mayor actividad (15 251.90 μmol TE/100g), seguida de cáscara (8499.50 μmol TE/100g) y alas (5878.90 μmol TE/100g). La almendra parece ser una fuente prometedora de proteína. Todas las fracciones anatómicas de moringa son un reservorio de fibra dietaria y antioxidantes.

Abstract Hypertension is considered a risk factor for coronary heart disease, and its prevalence has increased substantially. Inhibition of angiotensin-converting enzyme (ACE-I) is key to lower blood pressure, making it an excellent treatment for hypertension. Corn (Zea mays L.) is an important source of bioactive peptides with potential anti-hypertensive activity related to ACE-I inhibition. These peptides can be obtained through the hydrolysis of corn gluten meal (CGM), as wet-milling by-products. The aim was to evaluate the in vitro and in vivo ACE-I inhibitory activity of blue CGM hydrolysates. Enzymatic digestion in vitro of blue CGM was conducted at different times. Hydrolysis for 360 min significantly increased both soluble protein and antioxidant activity by 4 and 8-fold respectively, the maximum ACE-I inhibition (94.3 %) was observed with 260 min hydrolysate. Mice were treated with the blue CGM hydrolysate (260 min), captopril or PBS to test the bioavailability in vivo. The CGM hydrolysate was detected in serum after 5 and up to 30 min after ingestion, showing the maximum ACE-I inhibitory capacity (59 %) during the first 15 min. Overall, this work showed that the blue CGM hydrolysate could serve as a functional food ingredient with antihypertensive effect due to its blood pressure-lowering peptides.

Resumen La hipertensión es factor de riesgo en enfermedades coronarias, y su prevalencia ha aumentado sustancialmente. La inhibición de enzima convertidora de angiotensina (ECA) es clave para disminuir presión arterial, y excelente tratamiento para hipertensión. El maíz (Zea mays L.) es fuente de péptidos bioactivos con actividad antihipertensiva por inhibición de ECA. Péptidos pueden obtenerse por hidrólisis de harina de gluten de maíz (HGM), como subproducto de molienda húmeda. El objetivo fue evaluar in vitro e in vivo actividad inhibitoria de ECA en hidrolizados de HGM azul. La digestión enzimática in vitro de HGM fue conducida a diferentes tiempos. La hidrólisis por 360 min aumento significativamente proteína soluble y actividad antioxidante de 4 y 8 veces, respectivamente; la máxima inhibición de ECA (94.3%) fue observada a 260 minutos del hidrolizado. Ratones fueron tratados con HGM hidrolizado (260 minutos), captopril o PBS para evaluar biodisponibilidad in vivo. Después de la ingestión, HGM hidrolizado fue detectado en suero en 5 hasta 30 minutos, mostrando máxima inhibición de ECA (59 %) durante los primeros 15 minutos. En general, este trabajo mostró que hidrolizado de HGM podría servir como ingrediente funcional en alimentos con efecto antihipertensivo debido a péptidos reductores de presión arterial.

Abstract Tepary bean (Phaseolus acutifolius) is a short life cycle legume, resistant to many diseases and drought, originally from the deserts and semi-arid environment of Northwestern Mexico and the Southwestern US. Its mature seeds are scarce consumed, and their high protein and carbohydrate contents are underutilized. The aim was to identify optimal germination conditions for producing a functional flour with máximum values of protein content (PC), antioxidant activity (AoxA), and total phenolic content (TPC). A central composite rotatable experimental design with two factors [Germination temperature (GT, 20-40 ºC)/Germination time (Gt, 10-170 h)] in five levels was used (13 treatments). Optimized conditions of germination to obtain a functional tepary bean flour were GT= 32 °C/Gt=120 h. Germination was an effective strategy to increase PC (+57.5%), AoxA (+188-318%), TPC (+232%), flavonoid content (+114), and dietary fiber (+246%) in tepary bean seeds. Therefore, the optimized germinated tepary bean flour could be used as a source of natural antioxidants, protein, and dietary fiber in the formulation of functional foods.

El presente estudio tuvo tres objetivos: 1) Determinar la mejor combinación de harina de maíz de calidad proteínica extruido (HME) y harina de garbanzo extruido (HGE) para producir un alimento para niños de alta calidad proteínica y elevada aceptabilidad sensorial, 2) formular el alimento infantil tipo atole a partir de la mezcla HME/HGE optimizada, y 3) evaluar las propiedades nutricionales de la mezcla HME/HGE optimizada y del alimento. Se aplicó la metodología de superficie de respuesta para determinar la combinación óptima HME/HGE. La mejor combinación HME/HGE fue 21,2:78,8%; esta mezcla tuvo contenidos (en materia seca) de 20,07% de proteína, 5,70% de lípidos y 71,14% de carbohidratos; su perfil de aminoácidos esenciales cubrió satisfactoriamente los requerimientos para niños de 2-5 años de edad recomendados por FAO/WHO, excepto para triptófano. El alimento infantil tipo atole derivado de esta mezcla tuvo un contenido de proteína de 4,52%, que es 14,4% de la energía del alimento, adecuado para un alimento para niños. Cada 100g de alimento infantil aportan 6,3-12,6% y 23,8-34,8% del requerimiento diario de energía y proteína para niños y niñas de 1-8 años de edad. El alimento infantil tuvo 62,1% de digestibilidad de la proteína in vitro, C-PER de 1,93 y calificación entre "me gusta mucho" y "me gusta extremadamente" en una prueba hedónica para aceptabilidad general. Este alimento podría utilizarse como alimento soporte del crecimiento infantil.

The present study had three objectives: 1) To determine the best combination of quality extruded protein maize flour (EMF) and extruded chickpea flour (ECF) for producing a weaning food of high quality protein and high sensory acceptability, 2) to make a kind of infant food (atole) with an optimal EMF/ECF blend, and 3) to evaluate the nutritional properties of the optimized EMF/ECF mixture and the weaning food. Response surface methodology was applied to determine the optimal EMF/ECF combination. The best EMF/ECF combination was 21.2:78.8%. This mixture contained (in dry matter) 20.07% protein, 5.70% lipids and 71.14% carbohydrates; its essential amino acids (EAA) profile satisfactorily covered the requirements for children 2-5 years old recommended by FAO/WHO, except for tryptophan. The atole-type weaning food prepared with the optimized mixture had a protein content of 4.52%, which accounts for 14.4% of the supplied energy, suitable for a weaning food. Each 100g of the weaning food supply, respectively, 6.3-12.6% and 23.8-34.8% of the daily energy and protein requirements for children 1-8 years old. The weaning food had a 62.1% protein digestibility in vitro, a C-PER of 1.93, and was evaluated between "very liked" and "extremely liked" in a hedonic test for overall acceptability. This food could be used to support the growth of infants.

O presente estudo teve três objetivos: 1) Determinar a melhor combinação de farinha de milho de qualidade proteínica extrusado (HME) e farinha de grão-de-bico extrusado (HGE) para produzir um alimento para crianças de alta qualidade proteínica e elevada aceitabilidade sensorial, 2) formular o alimento infantil tipo mingau a partir da mistura HME/HGE otimizada, e 3) avaliar as propriedades nutricionais da mistura HME/HGE otimizada e do alimento. Aplicou-se a metodologia de superfície de resposta para determinar a combinação ótima HME/HGE. A melhor combinação HME/HGE 21,2:78,8%; esta mistura teve conteúdos (em matéria seca) de 20,07% de proteína, 5,70% de lipídios e 71,14% de carboidratos; seu perfil de aminoácidos essenciais cobriu satisfatoriamente os requerimentos para crianças de 2-5 anos de idade recomendados por FAO/WHO, exceto para triptófano. O alimento infantil tipo mingau derivado desta mistura teve um conteúdo de proteína de 4,52%, que é 14,4% da energia do alimento, adequado para um alimento para crianças. Cada 100g de alimento infantil aportam 6,3-12,6% e 23,8-34,8% do requerimento diário de energia e proteína para meninos e meninas 1-8 anos de idade. O alimento infantil teve 62,1% de digestibilidade da proteína in vitro, C-PER de 1,93 e qualificação entre "gosto muito" e "gosto demasiado" em uma prova hedônica para aceitabilidade general. Este alimento poderia utilizar-se como alimento suporte do crescimento infantil.