Abstract The objective of this research was to evaluate the influence of the enzymatic process on the physicochemical stability of a colloidal system based on cape gooseberry pulp, skin, and seeds (CSCG). The pulp, seed, and skin mixture were homogenized by shearing in a rotor-stator system at 10,000 rpm. A completely randomized factorial design was used, considering the independent variables: Viscozyme® L enzyme concentration [Enzyme] (50, 125, and 200 ppm) and hydrolysis time (HT) (0, 30, 60, 90, and 120 minutes), and the dependent variables: viscosity (µ), zeta potential (ζ), particle size (percentiles D10, D50, and D90), spectral absorption index (R). Both independent variables had a significant impact on the process. [Enzyme] affected mainly μ, D50, D90, and R and HT affected μ and D10. The optimization of the formulation was performed under the criterion of obtaining a CSCG with higher physicochemical stability. The optimization showed desirability of 74.2% with [Enzyme] at 78.5 ppm and HT of 120 minutes. The dependent variables obtained experimentally were: µ = 371.3 ± 242 cP, ζ = -21.8 ± 0.3 mV, D10 = 3.5 ± 0.3 µm, D50 = 135 ± 3.6 µm, D90 = 565.7 ± 25.5 µm, and R = 0.655 ± 0.007. The integration of homogenization processes and enzymatic treatments contributed to obtaining a physicochemical stable colloidal system based on cape gooseberry pulp, skin, and seeds.

Abstract The generation of value from the strawberry agro-chain requires in some cases the disintegration of the structure and formulation of the fruit, resulting in suspensions that behave as thermodynamically unstable colloidal systems and are affected by various forces, such as Van der Waals, electrostatic, steric, hydration, hydrophobic, and phase separation. The aim of this research was to evaluate the influence of the homogenization process and the concentration of gum arabic (GA) on the stability of strawberry-based suspensions. Strawberries with a 9% solid content were used and a centralized-composite central design was proposed (pressure (P) from 4.14-10.34 MPa), time (t) (3-5 min), and GA (0.2-0.4%)) and the dependent variables zeta potential (ζ), spectral absorption index (R), viscosity (μ), and particle size were evaluated. The ζ potential and R-index were not affected by the homogenization process and GA; the suspension was stabilized by the increase of ζ due to t, the GA effect, and the t-GA interaction. Particle size was affected by P but not by t, whereas GA mainly affected D [3,2], D [4,3], and D90. The results indicate that the homogenization and the use of GA as a hydrocolloid confer chemo-physical stability to the strawberry suspension.

Resumen La industria alimentaria en los últimos años ha crecido principalmente por la oferta de alimentos funcionales con probióticos y prebióticos. Se evaluó la viabilidad del Lactobacillus casei y las propiedades de suspensiones de mora adicionadas con inulina, utilizando un diseño central compuesto con los factores: fracción másica sólidos totales concentrado de mora (XSTCM) (0,103-0,120), (McFarland( (6-10), inulina (2,78-3,68%) y masa (CM)/masa inóculo (R) (5-20) y las variables dependientes: humedad (H), pH, acidez, °Brix, solidos totales suspensión (STS), viscosidad (µ) potencial zeta (() y LogUFC/g. Los resultados de la optimización experimental de múltiples respuestas fueron: XSTCM (0,103), (McFarland( (10), Inulina (3,12 %p/p) y R (18,5), siendo las variables dependientes: H=86,7±0,0%, pH=2,74±0,01, acidez=3,1±0,0%, °Brix=11,0±0,1%, STS=13,3±0,0%, µ=1288,0±20,1 cP, (=-13,3±0,3 mV y LogUFC/g=7,8±0,5. El microorganismo probiótico Lb. casei ATCC 393 presenta una adaptabilidad en suspensiones a base de CM e inulina, que garantizan su viabilidad y un posible uso para la obtención de un producto innovador secado por aspersión.

Abstract The food industry has grown in recent years due to the supply of functional foods with probiotics and prebiotics. The viability of Lactobacillus casei and the properties of blackberry suspensions added with inulin were evaluated using a central design composed of the following factors: mass fraction of total solid blackberry concentrate (XTSBC) (0.103-0.120), (McFarland( (6-10), inulin (2.78-3.68%), and mass blackberry concentrate (BC)/mass inoculum (R) (5-20); and the dependent variables: moisture (M), pH, acidity, °Brix, total solids suspension (TSS), viscosity (μ), zeta potential ((), and Log CFU/g. Results of the experimental optimization of multiple responses were: XTSBC (0.103), (McFarland( (10), inulin (3.12%w/w), and R (18.5); being the dependent variables: M=86.7±0.0%, pH=2.74±0.01, acidity=3.1±0.0%, °Brix=11.0±0.1%, TSS=13.3±0.0%, µ=1288.0±20.1 cP, (=-13.3±0.3 mV and Log CFU/g=7.8±0.5. Probiotic microorganism Lb. casei ATCC 393 presents adaptability in suspensions based on BC and inulin, which guarantee its viability and possible use for obtaining an innovative spray-dried product.

RESUMEN Antecedentes: Colombia es el quinto productor de aguacate y su cadena de agronegocios no cuenta con productos diversificados de valor agregado. Por lo tanto, a nivel gubernamental, se han promovido políticas de internacionalización dirigidas a abrir nuevos mercados e innovación con tecnología mejorada y con patrones en el consumo de alimentos, mientras que el secado por aspersión es una alternativa de conservación del aguacate, una fruta altamente perecedera. Objetivos: el objetivo de este estudio fue optimizar el proceso de secado por atomización para obtener polvo de aguacate Hass con mejores propiedades fisicoquímicas y de procesamiento. Métodos: se utilizó un diseño experimental "optimización" en la metodología de superficie de respuesta basado en cuatro factores: (A) concentración de maltodextrina (MD) (2,81 a 11,25% p/p), (B) temperatura del aire de entrada (140-160°C), (C) temperatura del aire de salida (80-90°C) y (D) velocidad del disco del atomizador (20000-26000 rpm). Resultados: las variables de respuesta donde se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) incluyen: humedad, actividad del agua, solubilidad, coordenadas de color (L *, a *, b *), higroscopicidad, humectabilidad, extracción de aceite y formación de depósitos frente a los factores estudiados. Los factores de valor optimizados fueron: (A) 6.93% (B) 160°C (C) 84°C y (D) 26000 rpm. Conclusiones: La optimización del proceso experimental se presenta como una herramienta efectiva para los agronegocios, que mejora la calidad del producto en términos de los factores que lo afectan, y en el caso del aguacate, permite el desarrollo de nuevos productos de valor agregado, con posibles usos en la industria alimentaria, farmacéutica, cosmecéutica, entre otras.

ABSTRACT Background: Colombia is the fifth largest producer of avocado and its agribusiness chain lacks value-added diversified products. Therefore, at the governmental level, there has been promotion of internationalization policies aimed at opening up new markets and innovation with improved technology and food consumption patterns, while spray drying is an alternative conservation for avocado, a highly perishable fruit. Objectives: the aim of this study was to optimize the spray drying process for obtaining Hass avocado powder with better physicochemical properties and processing. Methods: an experimental design "Optimal" was used in the response surface methodology based on four factors: (A) maltodextrin (MD) concentration (2.81 to 11.25% w/w), (B) air inlet temperature (140-160°C), (C) outlet air temperature (80-90°C) and (D) atomizer disk speed (20000-26000 rpm). Results: The response variables where statistically significant differences (p<0.05) were found including: moisture, water activity, solubility, color coordinates (L*, a*, b*) hygroscopicity, wettability, extractable oil and deposit formation versus factors studied. Optimized value factors were: (A) 6.93% (B) 160°C (C) 84°C and (D) 26000 rpm. Conclusions: The experimental process optimization is presented as an effective tool for agribusiness, which improves product quality in terms of the factors that affect it, and in the case of avocado, allows the development of new value-added products, with potential uses in the food industry, pharmaceutical, cosmeceutical, among others.

Polvos alimentarios de extractos líquidos obtenidos a partir de frutas y vegetales pueden ser manufacturados usando tecnologías de secado por aspersión y mantener los atributos de calidad requeridos en el sector industrial. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la adición de maltodextrina y las condiciones de procesamiento por secado por aspersión en la obtención de polvo de jugo de caña. Un diseño central compuesto y análisis mediante superficies de respuesta con cuatro factores estadísticos fue establecido: (A) maltodextrina (10-20%), (B) temperatura del aire de secado a la entrada (130-150 °C), (C) temperatura del aire a la salida (75-85 °C) y (D) velocidad del disco atomizador (22.000-26.000 rpm). Los resultados mostraron que las variables contenido de humedad del producto, solubilidad, recuperación efectiva y formación de depósitos de sólidos en la pared del secador son estadísticamente significativos (P<0,05) con respecto a los factores estudiados, mientras que la actividad de agua del producto seco final no muestra dependencia estadística significativa. Las condiciones de operación del secador por aspersión optimizadas en función de las propiedades fisicoquímicas del polvo y parámetros de operación del secador fueron (A) 20%, (B) 130 °C, (C) 75 °C and (D) 22.000 rpm.

Food powder liquid extracts obtained from fruits and vegetables can be manufactured using spray drying technologies while maintaining the quality attributes that are required by the industrial sector. The aim of this study was to evaluate the effect of maltodextrin and spray drying process conditions on sugarcane juice powder. A central composite design was used with a response surface analysis of four factors: (A) maltodextrin (10-20%), (B) inlet air temperature (130-150 °C), (C) outlet air temperature (75-85 °C) and (D) atomization speed (22,000-26,000 rpm). Moisture, hygroscopicity, solubility, effective recovery and formation of deposits on the walls presented significant differences (P<0.05) with respect to all factors, while, for water activity, no statistical differences were observed. The optimization of the factors found for the drying operating conditions were: (A) 20%, (B) 130 °C, (C) 75 °C and (D) 22,000 rpm, respectively.

Antecedentes: La caña de azúcar es uno de los cultivos más grande del mundo. Crece en las regiones tropicales y subtropicales, y su cosecha proporciona el 80% del azúcar del mundo. En América Latina, la panela es ampliamente disponible y es mucho menos costoso que el azúcar refinado. La caña panelera es un cultivo de gran interés en Colombia debido a su impacto sobre la economía rural y a sus propiedades edulcorantes. El polvo de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) presenta múltiples usos como ingrediente para la industria alimentaria, farmacéutica, cosmética y química. Objetivos: El objetivo fue evaluar la termodinámica de adsorción del polvo de caña de azúcar obtenido mediante la tecnología de secado por aspersión. Métodos: Las isotermas de adsorción de polvo de caña de azúcar fueron evaluadas a temperaturas de 4 ± 0.1, 20 ± 0.2 y 30 ± 0.3 °C y sus propiedades termodinámicas tales como energía libre de Gibbs (ΔG), calor diferencial de adsorción (ΔH) y entropía diferencial (ΔS) fueron determinadas en función del contenido de humedad. Los datos experimentales de las isotermas de adsorción se ajustaron a los modelos teóricos de GAB (Guggenheim - Andersen - de Boer), BET BET (Brunauer - Emmett - Teller), Henderson, Caurie, Smith, Hasley, Peleg y Oswin. Resultados: Los resultados mostraron un comportamiento sigmoidal de tipo II, con la temperatura como factor de efecto significativo. El modelo GAB mostró el mejor ajuste con relación a los datos experimentales (0,11 ≤ a w ≤ 0,87). Sin embargo, todos los modelos mostraron validez y buena calidad de ajuste con relación a los datos experimentales. El calor neto isostérico aumentó a un máximo valor de 57 kJ mol-1, disminuyendo con el aumento de contenido de humedad del producto. Conclusiones: El polvo de caña de azúcar con maltodextrina obtenido por secado por pulverización presenta poca estabilidad termodinámica a la adsorción, ya que muy poca energía se requiere para que ocurra este fenómeno, siendo el calor isostérico neto máximo a un contenido de humedad de 4,7% (b.s). Este valor está dentro del rango de contenido de humedad de la monocapa estimada a través de los modelos de GAB y BET.

Background: Sugarcane is one of the world's largest crop. It grows in the tropical and subtropical regions, and its harvest provides 80% of the world's sugar. In Latin America unrefined cane sugar is widely available and much less expensive than refined sugar. Sugarcane is a crop of great interest in Colombia due to the economic impact on the rural population and its application as sweetener agent. The powder of sugarcane (Saccharum officinarum L.) is widely used as a raw material in a wide range of industries such as foods, pharmaceutical, cosmetic and chemical. Objectives: The aim of the research work was the evaluation of the adsorption thermodynamics of sugarcane powder obtained by spray drying technology. Methods: The adsorption isotherms of sugarcane powder were evaluated at temperatures of 4 ± 0.1, 20 ± 0.2 and 30 ± 0.3 °C and its thermodynamic properties such as Gibbs free energy (G), differential heat of adsorption (ΔH) and differential entropy (ΔS) were calculated as a function of moisture content. Experimental data of adsorption isotherms were fitted to the GAB (Guggenheim - Andersen - de Boer), BET (Brunauer - Emmett - Teller), Henderson, Caurie, Smith, Hasley, Peleg, and Oswin models. Results: The results showed a type-II sigmoidal behavior, with temperature having a statistically significant effect. The GAB equation showed a better fit to the experimental data modeling (0.11≤a w≤0.87) although all models showed validity and goodness of fit to the experimental data. The net isosteric heat increased to a maximum value (57 kJ mol-1) and then decreased with the increase in moisture content. Conclusions: The sugarcane powder with maltodextrin, obtained by spray drying got low adsorption thermodynamic stability, as it required very low energy to occur this phenomenon, being obtained the maximum net isosteric heat when moisture content of 4.7% (d.b). This value is within the range of the monolayer moisture content found in the GAB and BET models.

En este estudio se evaluó el efecto de la temperatura de secado (50 y 60 °C) y los diferentes tipos de pretratamientos (sin pretratamiento, deshidratación osmótica y deshidratación osmótica al vacío) sobre las características fisicoquímicas y nutricionales del perejil deshidratado, midiendo la actividad de agua, densidad, rehidratación, color, contenido de vitamina C y carotenos. Los resultados mostraron que el secado de perejil a una temperatura de 60 °C sin pretratamiento es el más adecuado, presentando un menor tiempo de proceso (68 min), una mayor reducción en la humedad (4,3%) y un menor efecto en los contenidos de vitamina C (8,7 mg de vitamina C/100 g de muestra) y carotenos (36,9 mg de carotenos/100 g de muestra). Los procesos de secado con osmodeshidratación como pretratamiento son más lentos, debido a la formación de una capa de jarabe en la superficie de las muestras, la cual dificulta la salida de la humedad del interior de las hojas. El contenido de vitamina C disminuye en todos los procesos, pero es mayor en aquellos con pretratamiento por la solubilidad de la vitamina en el agua. Los carotenos se reducen en una mayor proporción en los procesos que toman mayor tiempo en llegar a la humedad de equilibrio debido a su termosensibilidad.

The influence of the drying temperature (50 and 60 °C) and the different pretreatments (without pretreatment, osmotic dehydration and vacuum osmotic dehydration) were evaluated on the physical, chemical and nutritional characteristics of dried parsley, such as water activity, density, rehydration, color, vitamin C content, and carotene content. The results showed that drying at 60 °C without pretreatment is the best process for drying parsley because the process time (68 min) and the moisture content (4,3%) are lower and the vitamin C (8,7 mg vitamin C/100 g sample) and carotene contents (36,9 mg carotene/100 g sample) are less affected. The drying processes with osmodehydration as pretreatment are slower due to the formation of a syrup coating on the sample surface, making the movement of moisture within the parsley leaves more difficult. The vitamin C content decreases in all processes, but the decrease is higher in the process with pretreatment due to the solubility of the vitamin in the water. The carotene content decreases at a higher rate in the process that takes more time to reach equilibrium moisture content due to its thermosensitivity

Este estudio evalúa la influencia del proceso (secado con aire caliente y deshidratación osmótica+secado con aire caliente) y la temperatura de secado (60 y 70°C) sobre las características físicas del mango (cv. Tommy Atkins). Los métodos utilizados en este trabajo son: humedad final, actividad de agua, fuerza de fractura, color y rehidratación. Además, se calculó la cinética de secado para cada tratamiento. Los resultados confirman que el secado de mango sin pretratamiento a 70°C presenta una mayor velocidad de eliminación de agua del interior de la fruta, la menor humedad final (10.2%), la menor actividad de agua (0.362) y la mayor fuerza de fractura (399.8 N). Los pretratamiento s con deshidratación osmótica presentaron una menor velocidad en la eliminación del agua desde el interior de la fruta durante el proceso de secado, la mayor humedad final (14%-15%) y la mayor actividad de agua (0.612), pero su fuerza de fractura estuvo en un rango de 115.6 a 140.8 N, lo cual es menor comparado con las muestras secadas directamente. Los procesos de secado con osmodeshidratación como pretratamiento son más lentos debido a la formación de una capa de jarabe en la superficie de las muestras, la cual dificulta la salida de la humedad del interior del mango.

The influence of the drying temperature (50 and 60°C) and the different pretreatments (hot air drying, osmotic dehydration+ hot air drying) are evaluated on the physical characteristics of dried mango (cv. Tommy Atkins). The methods used in this work are: moisture content, water activity, fracture force, color and rehydration. Moreover, the drying curves were determined by each treatment. The results confirm that drying at 70°C without pretreatment shows a higher rate of water loss in fruit, lower moisture content (10.2%), lower water activity (0.362), and higher fracture force (399.8 N). The drying processes with osmodehydration as pretreatment present a lower rate of water loss in fruit during the drying process, higher moisture content (14%- 15%), higher water activity (0.612), but their fracture force was in the range of 115.6 to 140.8 N, which is lower compared to the dried samples without pretreatment. The drying processes with osmodehydration are slower due to the formation of a syrup coating on the sample surface, making the movement of moisture within the mango more difficult.

El consumo de alimentos con microorganismos probióticos se ha incrementado en los últimos años debido a los beneficios saludables que estos proporcionan. El desarrollo de nuevos alimentos con probióticos diferentes a los productos lácteos, representa un reto para los investigadores y la industria. El presente estudio desarrolló a nivel piloto frutos de uchuva (Physalis peruviana L.) mínimamente procesados con microorganismos probióticos, combinando el efecto benéfico de la cepa comercial Lactobacillus casei ATCC 393 con la aplicación de la Ingeniería de Matrices como metodología de obtención de alimentos funcionales. Se utiliza como líquido de impregnación una solución de glucosa al 14% p/p, con concentración inicial de inóculo de 5 en la escala de McFarland (1,5 x 109 UFC/mL). Las uchuvas recién impregnadas alcanzaron conteos de células viables de 1,95 ± 0,28 x 10(9) UFC/100 g de uchuva fresca (9,28 ± 0,06 x 109 ciclos log UFC/100 g uchuva fresca) y a los 15 días de almacenamiento a 4 °C los conteos de células viables fueron de 2,20 ± 0,59 x 10(9) UFC/100 g de uchuva fresca. (9,32 ± 0,14 x 109 ciclos log UFC/100 g uchuva fresca). Estos niveles de concentración de microorganismos probióticos en la uchuva son similares a los encontrados en los productos lácteos, como el yogurt, helados, quesos, entre otros.

Food consumption with probiotic microorganisms has been increased in the last years due to its healthy benefits that they provide. The development of new food with probiotics apart from dairy products represents a challenge for both researchers and industry. The present study developed at pilot level cape gooseberry fruits (Physalis peruviana L.) minimally processed with microorganisms probiotics, combining the beneficent effect of the strain commercial Lactobacillus casei ATCC 393 with the application of the matrix Engineering as methodology to obtain functional foods. As liquid of impregnation a solution of glucose at 14% p/p was used, with an initial concentration of inoculum of 5 in McFarland scale (1.5 x 109 UFC/mL). The newly impregnated cape gooseberry reached counts of viable cells of 1.95 ± 0.28 x 10(9) UFC/100 g of fresh cape gooseberry (9.28 ± 0.06 x 109 cycles log UFC/100 g fresh cape gooseberry) and after 15 days of storage at 4 °C counts of viable cells were of 2.20 ± 0.59 x 10(9) UFC/100 g of fresh cape gooseberry (9.32 ± 0.14 x 109 cycles log UFC/100g fresh cape gooseberry). These level of probiotic microorganisms concentration in the cape gooseberry, were similar to those found in the dairy products as the yogurt, ice creams, cheeses, among others.