Abstract The growing global consumption of coffee has positioned Colombia as the third largest producer worldwide. However, the processing of coffee beans generates significant by-products, such as mucilage, which is rich in phenolic compounds with antioxidant activity. Inadequate disposal of this waste creates environmental problems and economic losses. This research aimed to develop high-quality coffee mucilage capsules using spray drying technology. Chemically modified banana starch with octenyl succinic anhydride (OSA) and commercial maltodextrin were used as coating materials to enhance the properties of the capsules. Physicochemical and functional characterization was performed on samples of fresh and filtered coffee mucilage (MF), concentrated mucilage (MC), concentrated mucilage with the addition of maltodextrin and OSA-modified starch (MCMA), and finally, spraydried coffee mucilage powder (MP). The antioxidant capacity (AC) of the mucilage was evaluated throughout the processing stages. MF showed an AC of 179.2 μmol of trolox/100 g, while the final coffee mucilage powder (MP) showed a significantly higher AC of 5444.35 μmol of trolox/100 g. Additionally, the MP showed a stability index of 0.48, water activity (aw) of 0.19, solubility of 14.64%, and a high water retention capacity of 90.53%. Microscopic analysis revealed amorphous structures with an average size of 29.16 ± 2.12 μm in the MP. These findings highlight the potential of spray drying with food-grade matrices such as OSA-modified banana starch to encapsulate coffee mucilage, preserving its antioxidant capacity and creating a new functional food ingredient with water retention properties.

Resumen El creciente consumo mundial de café ha posicionado a Colombia como el tercer productor más grande a nivel global. Sin embargo, el procesamiento de los granos de café genera subproductos significativos, como el mucílago, una fuente rica en compuestos fenólicos con actividad antioxidante. La eliminación inadecuada de este residuo crea problemas ambientales y pérdidas económicas. Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar cápsulas de mucílago de café de alta calidad utilizando tecnología de secado por aspersión. Se empleó almidón de plátano modificado químicamente con anhídrido octenil succínico (OSA) y maltodextrina comercial como materiales de recubrimiento para mejorar las propiedades de las cápsulas. Se caracterizaron fisicoquímica y funcionalmente muestras de mucílago de café fresco y filtrado (MF), mucílago concentrado (MC), mucílago concentrado con adición de maltodextrina y almidón modificado con OSA (MCMA) y, finalmente, el polvo de mucílago de café secado por aspersión (MP). La capacidad antioxidante (AC) del mucílago se evaluó a lo largo de las etapas de procesamiento. El MF mostró una AC de 179,2 μmol de trolox/100g, mientras que el polvo final de mucílago de café (MP) mostró una AC significativamente mayor de 5444,35 μmol de trolox/100 g. Además, el MP mostró un índice de estabilidad de 0,48, actividad del agua (aw) de 0,19, solubilidad del 14,64% y una alta capacidad de retención de agua del 90,53%. El análisis microscópico reveló estructuras amorfas con un tamaño promedio de 29,16 ± 2,12 μm en el MP. Estos hallazgos resaltan el potencial del secado por aspersión con matrices de grado alimenticio como el almidón de plátano modificado con OSA para encapsular el mucílago de café, preservando su capacidad antioxidante y creando un nuevo ingrediente alimentario funcional con propiedades de retención de agua.

Resumen Para la conservación de frutas y hortalizas, se pueden producir y desarrollar películas comestibles (PC). Para producir PC, el almidón es considerado uno de los biopolímeros con mayor potencial mediante diferentes técnicas de procesamiento como la extrusión-casting. El objetivo fue estudiar el efecto de las nanopartículas de carbonato de calcio (NPsCC) y plastificantes [sorbitol-glicerol (80-20%; p/p)] producidas mediante tecnologías combinadas de extrusión (EXT)-casting (CT) para obtener PC con propiedades mecánicas y de barrera mejoradas. La mezcla almidón de maíz-plastificantes fueron procesados en un extrusor de doble tornillo para obtener almidón termoplástico modificado seguido de la adición de NPsCC en el casting para la formación final de la PC. Se utilizó un diseño híbrido (cuatro factores; veintiún tratamientos) de la metodología de superficie de respuesta para el proceso de optimización. Se caracterizó PC óptima acorde a propiedades mecánicas y de barrera, además, de propiedades microestructurales (difracción de rayos X, Microscopía Electrónica de Barrido) para determinar el daño causado en el almidón durante EXT y CT. En conclusión, es posible obtener PC con mayor resistencia a la rotura y deformación, así como, menor permeabilidad al vapor de agua y solubilidad, mediante el uso de NPsCC y plastificantes, utilizando la combinación EXT-CT.

Abstract Edible films (EF) can be produced and developed for preservation of fruits and vegetables. Starch has been considered one of the biopolymers with the greatest potential to produce edible films through different processing techniques, such as extrusion-casting. Our objective was to study the effect of calcium carbonate nanoparticles (NPsCC) and plasticizers (sorbitol-glycerol (80-20%; w/w)) produced by extrusion (EXT)-casting (CT) combination technologies, to obtain EF with improved mechanical and barrier properties. Corn starch-plasticizers were processed in a twin-screw extruder to produce modified thermoplastic starch, followed by the addition of calcium carbonate nanoparticles (CCNP) in casting to EF formation. A hybrid design (four factors; twenty-one treatments) of surface response methodology was used to optimization process. The optimal EF mechanical and barrier properties were characterized according to microstructural properties (X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy) to determine the damage caused in the starch during EXT and CT. In conclusion, it is possible to obtain EF with greater both Breaking Strength and Deformation, as well as, lower Water Vapor Permeability and Solubility (mechanical and barrier properties), through the use of CCNP and plasticizers, using EXT-CT combination processes.

RESUMEN La modificación de polímeros naturales es llevada a cabo para ampliar la funcionalidad y usos industriales de los mismos. El uso de microorganismos como fuente enzimática proporciona protección a las biomoléculas frente a las condiciones del medio, reutilización, bajo costo, facilidad en su cultivo y aplicación. Este estudio se enfocó en la inmovilización de Aspergillus niger y Rhizopus oryzae, como fuente enzimática para la acilación e hidrolisis de almidón. Se utilizó el extracto de salvado de arroz y estropajo como soporte para su desarrollo, la acilación del polímero se verificó mediante IR y la determinación de ISA, IAA y PH. Se alcanzaron concentraciones de proteína de 30,7 ± 0,3 y 24,9 ± 0,3 (mg/cm3 de soporte) respectivamente, en el modelo de acilación, se observó una modificación química de los polímeros causada por las condiciones de reacción, obteniendo materiales con propiedades funcionales variables. En hidrólisis se logró un 40 % de degradación, posibilitando la obtención de diferentes derivados de almidón. En este sentido, el desempeño en hidrólisis, la concentración proteica de los microorganismos, el estropajo como soporte y el extracto de salvado de arroz como medio inductor de enzimas, promueven este sistema como una alternativa económica para los procesos de modificación industrial.

ABSTRACT The modification of natural polymers is carried out to expand their functionality and industrial uses. The use of microorganisms as an enzymatic source provides protection to biomolecules against environmental conditions, reuse, low cost, ease of cultivation and application. This study focused on the immobilization of Aspergillus niger and Rhizopus oryzae, as an enzymatic source for acylation and hydrolysis of starch. The extract of rice bran and scouring pad was used as support for its development, the acylation of the polymer was verified by IR and the determination of ISA, IAA and PH. Protein concentrations of 30,7 ± 0,3 and 24,9 ± 0,3 (mg/cm3 of support) were reached respectively, in the acylation model, a chemical modification of the polymers caused by the reaction conditions was observed , obtaining materials with variable functional properties. In hydrolysis, 40 % degradation was achieved, making it possible to obtain different starch derivatives. In this sense, the performance in hydrolysis, the protein concentration of the microorganisms, the scouring pad as support and the extract of rice bran as an enzyme inducing medium, promote this system as an economic alternative for industrial modification processes.

ABSTRACT Given the importance of identifying business opportunities in the chemical and food process industry, considering available technologies and raw materials as well as potential markets, the objective of this work is to propose a heuristic procedure for the formulation of business opportunities applied to a case study of the food industry. The proposed procedure considers previous actions and methodological procedures and establishes a sequence of actions that facilitate the selection and development of new business opportunities considering market possibilities and potentialities, assimilable technologies, strategic projection through the SWOT matrix, economic evaluation and sensitivity analysis. The importance of adequately establishing the technical and technological scheme of the process and the financial analysis of the business as a tool to facilitate the objective evaluation of the situation and the correct decision making is demonstrated. The proposed methodology was applied to a case study associated to primary and modified products of Manihot esculenta Cranz (cassava), determining the technological, environmental and technical-economic conditions that guarantee the effectiveness and sustainability of cassava-cookies, flour and starch production businesses as combined primary assortments and precolloidal starch as a structurally modified assortment.

RESUMEN Dada la importancia de identificar oportunidades de negocios en la industria de procesos químicos y alimentarios, considerando tecnologías y materias primas disponibles; así como mercados potenciales, el objetivo del trabajo es proponer un procedimiento heurístico para la formulación de oportunidades de negocios aplicado a un caso de estudio de la industria alimentaria. El procedimiento propuesto considera acciones y procedimientos metodológicos previos y establece una secuencia de acciones que facilitan la conducción de la selección y desarrollo de nuevas oportunidades de negocios considerando las posibilidades y potencialidades de mercado, las tecnologías asimilables, la proyección estratégica a través de la matriz DAFO, la evaluación económica y el análisis de sensibilidad. Se demuestra la importancia de establecer adecuadamente el esquema técnico y tecnológico del proceso y el análisis financiero del negocio como herramienta facilitadora de la evaluación objetiva de la situación y la correcta toma de decisiones. La metodología propuesta se aplicó a un estudio de casos asociado a los productos primarios y modificados de Manihot esculenta Cranz (yuca) determinando las condiciones tecnológicas, ambientales y técnico-económicas que garantizan la efectividad y sostenibilidad de negocios de producción de casabe, harina y almidón de yuca como surtidos primarios combinados y almidón precoloidal como surtido modificado estructuralmente.

Abstract Introduction: the goal of this work was to evaluate the acceptance of various types of thickeners, specifically modified starch thickener and gum thickener, both with and without flavoring. Patients and methods: a randomized sample of 40 hospitalized patients with oropharyngeal dysphagia was recruited. The taste, smell, and appearance of each type of thickener were evaluated, as well as the volume of liquid ingested by the patients taking each type of thickener (modified starch thickener vs. gum thickener, both with and without flavoring). Results: the overall acceptance of gum thickener was significantly higher than that of modified starch thickener (7.45 (1.57) vs. 5.10 (2.43), respectively; p = 0.001). When a food flavor was added to the thickened water, the overall rating of the product was higher than when no flavor was added (7.70 (1.53) vs. 4.85 (2.16); p < 0.001). The difference between the daily volume of water consumed by the patients who received gum thickeners (928.33 (331.27) mL) and those who received starch thickeners (670.00 (288.35) mL) was statistically significant (p = 0.012). Patient consumption was also higher when flavoring was added as compared to when it was not (943.33 (302.45) mL) vs. (655.00 (304.60) mL; p = 0.005). Conclusion: the acceptances of the thickener and of water intake by patients with dysphagia were both significantly higher when using gum thickeners compared to starch thickeners, and when adding flavoring.

ABSTRACT Coatings are defined as edible products which form a thin layer on food, and are characterized by a semipermeable barrier for gases and water vapor which slow food spoilage, improve mechanical properties, help maintain the structural integrity of product wrapping, retain volatile compounds and can act as a vehicle for food additives. We evaluated the performance of biofilms on avocado through the determination of physico-chemical and sensory properties. The results show that all the variables were significantly influenced by the biomolecule employed “modified yam variety espino starch”, noting a favorable performance in edible biofilms, confirming the effectiveness of using edible biorecubation based on modified yam starch with n-octenyl succinic anhydhyded (n-OSA) as an alternative for the preservation of minimally processed avocado because it had less variation in physicochemical properties.

RESUMEN Los recubrimientos se definen como productos comestibles que forman una fina capa sobre el alimento y se caracterizan por que constituyen una barrera semipermeable a los gases y al vapor de agua que retrasa el deterioro del alimento, mejoran las propiedades mecánicas, ayudan a mantener la integridad estructural del producto que envuelven, ayudan a retener compuestos volátiles y pueden actuar como vehículo de aditivos alimentarios. Se evaluó el desempeño de los biorecubrimientos sobre el aguacate mediante la determinación de propiedades sensoriales y fisicoquímicas. Los resultados muestran que todas las variables están significativamente influenciadas por la biomolécula empleada “almidón modificado de ñame variedad espino”, observando un desempeño favorable en los biorecubrimientos comestibles, por lo cual se confirma la efectividad de utilizar biorecubrimiento comestible a base de almidón modificado de ñame con anhídrido n-octenil succínico (n-OSA) como una alternativa para la conservación del aguacate mínimamente procesado debido a que presentó menor variación de las propiedades fisicoquímicas.

Abstract Isolated rice starch (NS), was subjected to chemical and thermomechanical modification with (MHS) and without (MS) previous hydrolysis for the evaluation of the main starch properties such as degree of substitution (DS), color, water absorption and solubility index (WAI, WSI), viscosity, texture, thermal properties (differential scanning calorimetry DSC) and structural properties (infrared-IR, Xray-Rx analysis, and relative crystallinity index-ICR). The DS obtained in both starches was within the range allowed by the FDA for its safety use as food ingredient (0.01-0.2). The modification showed an increase in WAI and WSI values, being WAI value higher in MS (4.80) and WSI value higher in MHS (32.06). The viscosity of retrogradation showed a significant decrease (P<0.05) in MHS (0.013) and MS (5.613), however, the hardness of starch gels decreased (60 %) while the adhesiveness decreased only in MS (66 %). The ICR in MHS and MS increased with regard to the NS. The presence of the acetyl group in the starch molecule was observed in the signals between 1650 to 1744 cm-1 confirming the esterification. The starches showed a high potential for its application as edible coatings and as wall material for microencapsulation.

Resumen Almidón de arroz aislado (AN), fue sometido a modificación química y termomecánica con hidrólisis previa (AMH) y sin hidrólisis previa (AM), para ser caracterizado en grado de sustitución (GS), color, índice de absorción y solubilidad en agua (IAA e ISA), así como sus propiedades reológicas (viscosidad, textura), térmicas (Calorimetría diferencial de barrido - DSC) y estructurales (Infrarrojo- IR, rayos X-Rx e índice de cristalinidad relativa-ICR). El GS obtenido en ambos almidones se encontró dentro del rango permitido por la FDA (0.01-0.2) siendo seguro como ingrediente alimenticio. La modificación mostró un incremento en IAA e ISA, obteniéndose el mayor valor de IAA en el AM (4.80) y de ISA en el AMH (32.06). La viscosidad de retrogradación presentó una disminución significativa (P<0.05) en AMH (0.013) y AM (5.613), asi mismo la dureza de los geles de almidón decreció (60 %) mientras que la adhesividad disminuyó únicamente en AM (66 %). El ICR en AMH y AM aumentó con respecto al AN. La presencia del grupo acetilo en la molécula de almidón se observó en las señales entre 1650-1744 cm-1, confirmando la esterificación. Los almidones evaluados presentan alto potencial para su uso como recubrimientos comestibles y como materiales de pared para microencapsulación.

RESUMEN Se aplicó un recubrimiento elaborado con almidón de yuca modificado por vía ácida, para evaluar el comportamiento pos-cosecha del tomate bajo condiciones ambientales, determinando su efecto sobre las características estructurales del tomate y su acción microbiológica sobre los hongos Colletotrichum sp y Fusarium Sp. La modificación de almidón nativo de yuca variedad SM 707-17 se realizó por adición de ácido cítrico (15% p/p respecto al almidón en base seca) a una suspensión de almidón sometida a condiciones controladas de temperatura y velocidad de agitación. El efecto se comparó con el de la aplicación de otros elaborados con base en almidón modificado enzimáticamente y almidón nativo, siendo T1: muestra testigo; T2: recubrimiento con almidón modificado enzimáticamente; T3: recubrimiento con almidón modificado con ácido cítrico y T4: recubrimiento con almidón nativo. La aplicación se realizó de forma manual con esponja limpia y estéril; los tomates se colocaron en bandejas rotuladas dejando secar por 24 h a temperatura ambiente, a partir de las cuales se inició la medición de las variables crecimiento microbiano y caracterización microscópica del exocarpo del tomate durante 15 días, aplicando un diseño factorial completamente al azar 4x6, que tuvo en cuenta el tipo de muestras relacionadas e independientes; los datos obtenidos se analizaron mediante el software SPSS versión 19 con el cual se encontró que el factor “Recubrimiento” no influyó sobre las variables de respuesta analizadas, a diferencia del factor “Tiempo” que tuvo efecto decisivo sobre las mismas.

SUMMARY A coating elaborated with modified cassava starch was applied by acid route, to evaluate the post-harvest behavior of the tomato under environmental conditions, determining its effect on the microbiological and structural characteristics. The modification of native starch of cassava variety SM 707-17 was carried out by addition of citric acid (15% w/w with respect to starch on dry basis) to a suspension of starch subjected to controlled conditions of temperature and speed of agitation. The effect was compared with that of the application of others elaborated based on enzymatically modified starch and native starch, being T1: control sample; T2: coating with enzymatically modified starch; T3: coating with starch modified with citric acid and T4: coating with native starch. The application was made manually with clean and sterile sponge; The tomatoes were placed in labeled trays, allowing to dry for 24 h at room temperature, from which the microbial growth and microscopic characterization of the tomato exocarp was measured for 15 days, applying a completely randomized 4x6 factorial design that had consider the type of related and independent samples; the data obtained were analyzed using SPSS software version 19, which found that the "Coating" factor did not influence the response variables analyzed, unlike the "Time" factor that had a decisive effect on them.

RESUMO Um revestimento elaborado com fécula de mandioca modificada foi aplicado por via ácida, para avaliar o comportamento pós-colheita do tomate sob condições ambientais, determinando seu efeito sobre as características microbiológicas e estruturais. A modificação do amido nativo da variedade de mandioca SM 707-17 foi realizada pela adição de ácido cítrico (15% p/p em relação ao amido em base seca) a uma suspensão de amido submetida a condições controladas de temperatura e velocidade de agitação. O efeito foi comparado com o da aplicação de outros elaborados com base em amido enzimaticamente modificado e amido nativo, sendo T1: amostra controle; T2: revestimento com amido enzimaticamente modificado; T3: revestimento com amido modificado com ácido cítrico e T4: revestimento com amido nativo. A aplicação foi feita manualmente com esponja limpa e estéril; Tomates foram colocados em bandejas rotuladas deixado a secar durante 24 h à temperatura ambiente, a partir do qual as variáveis de medição do crescimento microbiano e microscópica tomate caracterização exocarp começou durante 15 dias, usando um desenho factorial 4x6 completamente casualizado que tinha considerar o tipo de amostras relacionadas e independentes; os dados obtidos foram analisados no software SPSS versão 19, que constatou que o fator "Coating" não influenciou as variáveis de resposta analisadas, diferentemente do fator "Time" que teve efeito decisivo sobre elas.

Abstract: This research evaluates achira starch modification via gamma radiation, chemical modification and the subsequent adhesives formulation. Native starch was irradiated using a linear accelerator; the mean dose rate used was 19.5 kGy/min at ambient temperature and normal pressure. The chemical modification of irradiated starch consisted of a hydrolysis process, followed by the obtention of carbamates from the hydrolyzed starch with urea, sulphuric acid and ethanol. In order to prepare adhesives; native, modified and dual-modified starches were tested in different proportions with a polyvinyl alcohol (PVA) solution. Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis showed all modified starches had a lower intensity in the band between 1100 and 900 cm-1 due to the damage in the glycosidic bonds. Only single modified starches evidenced a characteristic band at 1715 cm-1, which corresponds to the group carbonyl (C=O) of carbamates. The viscosity of native starch adhesives increased with the starch-PVA, unlike, single and dual-modified starch adhesives. The shear bond strength did not change significantly in the adhesives formulated either with starch modified by urea or electron beam irradiation. The combination of hydrolysis with gamma radiation caused strong damage in the starch structure. However, despite the molecular destruction of polysaccharide, the adhesion capacity for non-irradiated starches is similar in all cases.

Resumen: Esta investigación evalúa la modificación de almidón de achira vía radiación gamma, y subsecuente modificación química para la formulación de adhesivos. El almidón nativo fue irradiado empleando un acelerador lineal con una tasa media de 19.5 kGy/min a temperatura ambiente y presión atmosférica. La modificación química de almidón irradiado consistió en un proceso de hidrólisis, seguido de la obtención de carbamatos a partir del almidón hidrolizado usando urea, ácido sulfúrico y etanol. Para la elaboración de adhesivos, se probó almidón nativo, almidón modificado y doblemente modificado en diferentes proporciones con una solución de polivinil alcohol (PVA). El análisis por Espectroscopía Infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR) mostró que los almidones modificados tuvieron una menor intensidad en la banda entre 1100 y 900 cm-1 debido al daño en los enlaces glucosídicos. Solo los almidones con modificación simple evidenciaron la banda característica a 1715 cm-1, correspondiente al grupo carbonilo (C=O) del carbamato. La viscosidad de los adhesivos de almidón nativo aumentó con la relación de almidón-PVA, al contrario de los adhesivos con almidón simple y doblemente modificado. Los resultados de la resistencia al cizallamiento indicaron que la modificación del almidón con urea o con irradiación no afectó significativamente esta propiedad. La combinación de hidrólisis con el ataque del haz de electrones causó un fuerte daño en la estructura del almidón. Sin embargo, la capacidad de adhesión de los almidones no irradiados es similar en todos los casos.

ABSTRACT The assimilation of technologies and their adaptation to the territories, taking advantage of the scientific potential and resources available for the development of high value-added products that contribute to the substitution of imports, were the fundamental premises on which the insertion of the production processes of native and modified starches and other products based on Manihot esculenta Crantz (cassava) that were developed in this research is based. The technological impacts generated by the effective combination of process development and technological assimilation, applicable as a procedure to the agro-industry in general and validated for the processing technologies of the cassava assortments, were analyzed. The technical-economic feasibility studies were carried out, determining the necessary conditions for the achievement of positive profitability indicators. It was demonstrated the advantage that these products represent for the substitution of imported additives in the food industry, the possibility of the immediate introduction of the results in the productive processes and the environmental compatibility. The study is relevant to address the issue of substitution of stabilizing additives in food production, mainly ice cream, with a high impact by the possibilities of increasing supply, the quality of the basic basket, the substitution of imports and the generation of exports.

RESUMEN La asimilación de tecnologías y su adecuación a los territorios, aprovechando el potencial científico y los recursos disponibles para el desarrollo de productos de alto valor agregado que contribuyan a la sustitución de importaciones, fueron las premisas fundamentales en las que se sustenta la inserción de los procesos de producción de almidones nativos y modificados y otros productos con base en Manihot esculenta Crantz (yuca) que se desarrollaron en esta investigación. Se analizaron los impactos tecnológicos que genera la combinación efectiva del desarrollo de procesos y la asimilación tecnológica, aplicable como procedimiento a la agroindustria en general y validado para las tecnologías de procesamiento de los surtidos de yuca. Se realizaron los estudios de factibilidad técnico económica, determinando las condiciones necesarias para el logro de indicadores positivos de rentabilidad. Se demostró la ventaja que estos productos representan para la sustitución de aditivos importados en la industria alimentaria, la posibilidad de la introducción de los resultados de forma inmediata en los procesos productivos y la compatibilidad medioambiental. El estudio resulta pertinente al abordar la temática de la sustitución de aditivos estabilizantes en la producción de alimentos, principalmente helados, con una elevada repercusión por las posibilidades de incremento en la oferta, la calidad de la canasta básica, la sustitución de importaciones y la generación de exportaciones.

ABSTRACT Betting on a diversified agro-food industry, with adequate technical and economic feasibility and with a high acceptance of its productions in society, is a priority task for the economic and social thrust in Cuba. The assimilation of technologies and their adaptation to the territories, taking advantage of the scientific potential and resources available for the development of high value-added products that contribute to the substitution of imports, were the fundamental premises on which the insertion of the production processes of native and modified starches and other products based on Manihot esculenta Crantz (cassava) that were developed in this research is based. The technological impacts generated by the effective combination of process development and technological assimilation, applicable as a procedure to the agro-industry in general and validated for the processing technologies of the cassava assortments, were analyzed. The technical-economic feasibility studies were carried out, determining the necessary conditions for the achievement of positive profitability indicators. It was demonstrated the advantage that these products represent for the substitution of imported additives in the food industry, the possibility of the immediate introduction of the results in the productive processes and the environmental compatibility. The study is relevant to address the issue of substitution of stabilizing additives in food production, mainly ice cream, with a high impact by the possibilities of increasing supply, the quality of the basic basket, the substitution of imports and the generation of exports.

RESUMEN Apostar por una industria agroalimentaria diversificada, con adecuada factibilidad técnica y económica y con una elevada aceptación de sus producciones en la sociedad, es tarea priorizada para el empuje económico y social en Cuba. La asimilación de tecnologías y su adecuación a los territorios, aprovechando el potencial científico y los recursos disponibles para el desarrollo de productos de alto valor agregado que contribuyan a la sustitución de importaciones, fueron las premisas fundamentales en las que se sustenta la inserción de los procesos de producción de almidones nativos y modificados y otros productos con base en Manihot esculenta Crantz (yuca) que se desarrollaron en esta investigación. Se analizaron los impactos tecnológicos que genera la combinación efectiva del desarrollo de procesos y la asimilación tecnológica, aplicable como procedimiento a la agroindustria en general y validado para las tecnologías de procesamiento de los surtidos de yuca. Se realizaron los estudios de factibilidad técnico económica, determinando las condiciones necesarias para el logro de indicadores positivos de rentabilidad. Se demostró la ventaja que estos productos representan para la sustitución de aditivos importados en la industria alimentaria, la posibilidad de la introducción de los resultados de forma inmediata en los procesos productivos y la compatibilidad medioambiental. El estudio resulta pertinente al abordar la temática de la sustitución de aditivos estabilizantes en la producción de alimentos, principalmente helados, con una elevada repercusión por las posibilidades de incremento en la oferta, la calidad de la canasta básica, la sustitución de importaciones y la generación de exportaciones.

Abstract Background: Survival of plant depends on germination and the allocation of reserve substances from the seed to the seedling. Question/hypothesis: Have biomass partitioning and reserve substances concentration in seeds and seedlings; enzymes and amyloplast number in cotyledons of Phaseolus coccineus been modified by the domestication process? Study site and years of study: The experiments were carried out in the dark room and the laboratory of the Botany Department, Campus Montecillo, Postgraduate College in 2017 and 2018. Methods: The biomass was determined by the conventional method and the concentration of starch, glucose, fructose and sucrose by enzymatic hydrolysis in embryos and seedlings of wild and domesticated runner beans. In germinated seeds cotyledons, the number of amyloplasts was quantified and the presence of enzymes was detected by means of a discontinuous native acrylamide gel with potato amylopectin in an electrophoresis chamber. Results: The wild P. coccineus seed and seedlings had less biomass in the embryo (91 %), root (93 %) and shoot (87 %), but higher concentration (µmol g-1) of starch (53, 83, 65 %, embryo, root and shoot, respectively), glucose (74, 73 and 3 %), fructose (94, 93 and 29 %) and sucrose (84, 88 and 30 %) than the domesticated ones. Endoamylases, de-branching enzymes and β amylases were observed. Domesticated runner beans had lesser amyloplats than the wild runner beans. Conclusions: The biomass, reserve substances metabolism, the enzymes and the number of amyloplasts in cotyledons and seedlings indicate different pattern in the metabolic pathway resulting from the domestication process.

Resumen Antecedentes: La supervivencia de plantas depende de la germinación y la asignación de sustancias de reserva de la semilla a la plántula. Preguntas y/o hipótesis: ¿La asignación de biomasa y concentración de sustancias de reserva en semillas y plántulas; enzimas y número de amiloplastos en cotiledones de Phaseolus coccineus se ha modificado por la domesticación? Sitio y fechas de estudio: Los experimentos se efectuaron en cuarto oscuro y laboratorio del Posgrado en Botánica, Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados en 2017 y 2018. Métodos: Se determinaron la biomasa por método convencional y concentración de almidón, glucosa, fructosa y sacarosa por hidrólisis enzimática en embrión y plántulas de ayocote silvestres y domesticados. En cotiledones de semillas en germinación se cuantificaron los amiloplastos y se detectaron enzimas por medio de un gel nativo discontinuo de acrilamida con amilopectina de papa en una cámara de electroforesis. Resultados: Las semillas y plántulas silvestres tuvieron menos biomasa en embrión (91 %), raíz (93 %) y vástago (87 %); pero mayor concentración (µmol g-1) de almidón (53, 83 y 65 %, embrión, raíz y vástago, respectivamente), glucosa (74, 73 y 3 %), fructosa (94, 93 y 29 %) y sacarosa (84, 88 y 30 %) que las domesticadas. Se observaron endoamilasas, enzimas desramificadoras y β-amilasas. Los domesticados tuvieron menos amiloplastos que los silvestres. Conclusiones: El metabolismo de la biomasa, sustancias de reserva, las enzimas y el número de amiloplastos en los cotiledones y plántulas indicaron patrones diferentes en las vías metabólicas resultado de la domesticación.

Abstract Introduction: resistant starch (RS) is not completely digested in the human intestine but is fermented in the colon; intestinal pH decreases as short-chain fatty acids are produced. This is beneficial for health, and for preventing and treating rectal colon cancer. Pyrodextrinization and enzymatic hydrolysis are modifications to native starch (NS) that may increase the amount of RS. Objective: the objective of this project was to evaluate the effects of M. cavendishAAA native and both chemically and enzymatically modified starches on tumor markers in rats. Methods: modifications (chemical and enzymatic) were made to M. cavendishAAA NS, and were evaluated in rats with 1,2-DMH. Male Sprague Dawley rats (25) were used, divided into five experimental groups: PC, NC, NS, PI, and ERM. During 4 weeks they received the experimental diet assigned to each group. The PC, NS, PI and ERM groups received 2 weekly s.c. (subcutaneous) injections of 1,2-DMH (40 mg/kg) (third and fourth week). In feces, pH, β-glucuronidase enzyme, and short-chain fatty acids were evaluated, and a histopathological study was performed of the intestine to detect microscopic lesions. Results: the activity of β-glucuronidase decreased (p < 0.05) for NS, PI and ERM vs. PC. The highest proportion of butyric acid was observed in the NS (p < 0.05) vs. NC group. Sixty percent of enteritides were severe in grade in the PC group, and 40 % in the experimental groups. Conclusions: native starch granules resisted pyrodextrinization, but treatment with α-amylase broke the structure of the pyrodextrin granule. According to the treatments given to the rats, as the amount of RS present in the diet increases (NS), the neoplastic cells do not advance beyond the basement membrane, suggesting a possible cell-protective or anticancer effect.

Resumen Introducción: el almidón resistente (AR) no se digiere completamente en el intestino humano sino que se fermenta en colon; disminuye el pH intestinal, ya que se producen ácidos grasos de cadena corta, interviniendo de manera benéfica en el tratamiento preventivo y curativo del cáncer de colon rectal. La pirodextrinización y la hidrólisis enzimática son modificaciones al almidón nativo (AN) que pueden incrementar la cantidad de AR. Objetivo: el objetivo de este proyecto fue evaluar los efectos del almidón nativo de M. cavendishAAA y de los almidones modificados química y enzimáticamente sobre diversos marcadores tumorales en ratas. Métodos: se realizaron modificaciones (química y enzimática) del AN del banano M. cavendishAAA y se evaluaron en ratas tratadas con 1,2-DMH. Se utilizaron 25 ratas Sprague Dawley machos divididas en cinco grupos experimentales: CP, CN, AN, PI y MER. Durante 4 semanas recibieron la dieta experimental asignada a cada grupo. Los grupos CP, AN, PI y MER recibieron 2 inyecciones s.c. (subcutáneas) semanales de 1,2-DMH (40 mg/kg) (semanas 3 y 4). En las heces se evaluaron el pH, la enzima β-glucuronidasa y los ácidos grasos de cadena corta, y se realizó un estudio histopatológico del ciego y el colon para detectar lesiones microscópicas. Resultados: la actividad de β-glucuronidasa disminuyó (p < 0,05) para los grupos AN, PI y MER en comparación con el CP. La mayor proporción de ácido butírico se observó en el AN (p < 0,05) frente al CN. El 60 % de las enteritis fueron de grado severo en el CP, mientras que en los grupos experimentales fueron de 40 %. Conclusiones: los gránulos de almidón nativo resistieron la pirodextrinización pero el tratamiento con α-amilasa rompió la estructura del gránulo de pirodextrina. De acuerdo a los tratamientos suministrados a las ratas, conforme mayor es la cantidad de AR presente en la dieta (AN), las células neoplásicas no avanzan más allá de la membrana basal, sugiriendo un posible efecto protector o anticancerígeno celular.

Abstract: Food industry is focusing on adding alternative ingredients that can improve product characteristics as well as care for the health of consumers. The research proposes to evaluate a breading mixture including modified corn starch for application in chicken, fish and beef meats. Three treatments are formulated with modified starch variation (10%, 20% and 30%). The methodology applied in this study considers a sensory analysis, color and texture properties, as well as the determination of oil absorption percentage. The mixture with 30% modified starch presents the highest score in the samples, resulting in less losses during the frying process, during the sensory evaluation attributes of the breaded product. The evaluation of the color properties shows that the inclusion of modified starch does not greatly affect its values, this generates a golden coloration in an H° range of 66.46 ± 3.11 to 59.65 ± 1.83; while in the evaluation of texture properties, there is an improvement in hardness, cohesiveness and chewiness. Finally, the quantity of oil absorption in samples with commercial flour (MC) presents a greater oil absorption with 14.83%, 17.72% and 22.54% for breaded chicken, fish and beef respectively, while T3 with 30% modified starch with a value of 11.01% for chicken, 15.32% for fish and 16.16% breaded beef.

Resumen: La industria de los alimentos se está enfocando en agregar ingredientes alternativos que puedan mejorar las características del producto, así como también cuidar la salud de los consumidores. La investigación tiene como objetivo evaluar una mezcla de empanizado con inclusión de almidón modificado de maíz para la aplicación en carnes de pollo, pescado y res. Tres tratamientos son formulados con variación de almidón modificado (10%, 20% y 30%). La metodología aplicada en este estudio considera un análisis sensorial, propiedades de color y textura, así como también la determinación del porcentaje de absorción de aceite. La mezcla con almidón modificado al 30% presenta los mejores resultados, dando como resultado menos pérdidas durante el proceso de fritura, mediante la evaluación de los atributos sensoriales del producto empanizado. La evaluación de las propiedades de color evidencia que la inclusión de almidón modificado no afecta grandemente en sus valores, generando así una coloración dorada en un rango de H° de 66,46 ± 3,11 a 59,65 ± 1,83; mientras que en la evaluación de las propiedades de textura, se produce una mejora en la dureza, cohesividad y masticabilidad. Finalmente, la cantidad de absorción de aceite en muestras con harina comercial (MC) presenta mayor absorción de aceite con un 14,83%, 17,72% y 22,54% para empanizados con carne de pollo, pescado y res respectivamente, mientras que el T3 con 30% de almidón modificado reduce la absorción de aceite con un valor de 11,01% para pollo, 15,32% en pescado y 16,16% en res empanizados.

Abstract Natural starch (NS) was isolated from triticale flour (TF) and later modified by extrusion (MS) using acetic anhydride as a reactive agent. From each product (NS, TF, MS) a proximal analysis was performed as well as the characterization of its physicochemical properties (particle size determination (PSD), water absorption index (WAI) and solubility index (WSI), color L*, a*, b*, and viscosity), degree of substitution (DS), and thermal properties (differential scanning calorimetry (DSC). Particle below sizes of 250 μm were obtained in the NS and MS treatments (42.91 and 36.03 %, respectively). The DS value (0.1) was found within the range allowed by the FDA for human consumption (0.01-0.2). MS presented a greater value in WAI (4.52), and the color parameter of b* (22.75) as well as a decrement in L* (70.61) and retrogradation viscosity (5.2 cP) values, being an indicator of greater functionality compared to NS. Through DSC, we found that MS experimented a decrement of 30.2 °C in the glass transition temperature compared with NS. Through isolation and the different modification treatments applied to triticale starch, we obtained functional ingredients with high potential, for use in food for microwave expanded and fried food as third generation snacks.

Resumen A partir de harina de triticale (HT) se aisló almidón (AN) para ser modificado por extrusión (AM), utilizando como agente reactivo anhídrido acético. De cada uno de los productos (HT, AN, AM) se realizó su análisis proximal y se caracterizaron sus propiedades fisicoquímicas (determinación de tamaño de partícula (DTP), índice de absorción de agua (IAA) e índice de solubilidad en agua (ISA), color L*, a*, b* y viscosidad), grado de sustitución (GS), y propiedades térmicas (calorimetría diferencial de barrido (CDB). Se obtuvieron tamaños de partícula en los tratamientos AN y AM por debajo de los 250 µm (42.91 % y 36.03 %, respectivamente). El valor del GS (0.1) se encontró dentro del rango permitido por la FDA para consumo humano (0.01-0.2). AM presentó mayores valores del IAA (4.52), así como del parámetro de color b* (22.75) y un decremento en los valores de L* (70.61) y de viscosidad de retrogradación (5.2 cP), siendo un indicador de una mayor funcionalidad en comparación con AN. Mediante CDB se encontró que el AM experimentó un decremento de 30.2°C en la temperatura de transición vítrea en comparación con la AN. A través del aislamiento y la modificación del almidón de triticale se obtuvieron ingredientes funcionales con un alto potencial para ser utilizadas en alimentos destinados a expansión en microondas o por freído como las botanas de tercera generación.