Abstract Introduction. Supply chain issues have increased the costs of raw material and reduced the availability of materials for the production of biological control agents. This can result in greater disease pressure and lower yields on farms. Objective. To determine the effect of different amounts of starch and the use of local ingredients in small- and large-scale fermentation processes for Trichoderma harzianum. Materials and methods. The study was conducted in San José, Costa Rica, between 2016 and 2018. Flask experiments were performed to investigate the reduction or elimination of starch in commercial fermentation media. Fermentation vessel trials were conducted to evaluate the effectiveness of an alternative local medium, which included three treatments: 1) commercial medium as a control, 2) 10 % molasses medium, and 3) 10 % molasses with 0.5% yeast extract. Viable spore counts were performed to determine colony-forming units (CFU/mL). Results. Reducing starch to 10 % of the original medium had no impact on CFU/mL. However, the absence of starch resulted in uneven growth during fermentation. Molasses produced approximately half the CFU/mL compared to the commercial medium but exceeded the threshold of 107 CFU/mL used in studies for the biological control of plant pathogens. Results obtained in a commercial-scale fermenter were similar to those of pilot-scale fermentation. Conclusion. Reducing starch content in the commercial medium did not affect growth, but the absence of starch led to solid mycelium clumps. The use of a local molasses-based medium on a commercial scale feasible as long as the required viable spore count for field use is maintained.

Resumen Introducción. Los problemas en la cadena de suministro aumentaron los costos de las materias primas y redujeron la disponibilidad de materiales para la producción de agentes de control biológico. Esto puede ejercer mayor presión de enfermedades y menores rendimientos en las granjas. Objetivo. Determinar el efecto de diferentes cantidades de almidón y el uso de ingredientes locales en procesos de fermentación a pequeña y gran escala para Trichoderma harzianum. Materiales y métodos. El estudio se ralizó en San José, Costa Rica, entre 2016 y 2018. Se realizaron ensayos en matraces para investigar la reducción o eliminación de almidón en medios de fermentación comerciales. Se llevaron a cabo ensayos en recipientes de fermentación para evaluar la efectividad de un medio local alternativo, que incluyó tres tratamientos: 1) medio comercial como control, 2) melaza al 10 % y 3) melaza al 10 % con 0,5 % de extracto de levadura. Se realizaron recuentos de esporas viables para determinar las unidades formadoras de colonias (UFC/mL). Resultados. La reducción de almidón al 10 % del medio original no tuvo impacto en las UFC/mL. Sin embargo, la ausencia de almidón resultó en un crecimiento desigual durante la fermentación. La melaza produjo aproximadamente la mitad de las UFC/mL en comparación con el medio comercial, pero superó el umbral de 107 UFC/mL utilizado en estudios para el control biológico de patógenos de plantas. Los resultados obtenidos en un fermentador a escala comercial fueron similares a los de la fermentación a escala piloto. Conclusión. La reducción del contenido de almidón en el medio comercial no afectó al crecimiento, pero la ausencia de almidón provocó acumulaciones sólidas de micelio. El uso de un medio de melaza de origen local a escala comercial parece factible mientras se mantenga un recuento de esporas viables requeridas para su uso en el campo.

Abstract Aspergillus niger HPD-2 has interesting growth characteristics, it grows at a temperature of 38 ºC and pH of 3, it is also known to produce various enzymes of commercial interest such as glucoamylase, which is present in the medium even under non-inducible conditions and has important activity characteristics such as an optimum temperature of 70 ºC and an optimum pH of 3-4. These features are very important because they will help to minimize microbial contamination risk in industrial hydrolysis processes. For the characterization of A. niger HPD-2 glucoamylase, the presence and activity of the enzyme were verified in a non-inducing medium. The apparent kinetic parameters K m , K i and V max were determined at 6.66 mM, 0.601 M and 66.5 mM/min, respectively, as well as its optimum pH and temperature activity (pH 3 and 70 °C). Comparatively speaking, these data are competitive against those reported for similar purified enzymes. On the other hand, DNA sequence analysis of A. niger HPD-2 glucoamylase gene showed no changes in the promoter region or starch-binding domains. Therefore, the presence of the enzyme in a non-inducing medium could be related to changes in a repressor protein CreA.

Resumen Aspergillus niger HPD-2 presenta características particulares de cultivo, crece a una temperatura de 38 ºC y a un pH de 3, además se sabe que produce diversas enzimas de interés comercial como la glucoamilasa, que se encuentra presente en el medio aún bajo condiciones no inducibles y tiene características de actividad interesantes como son, una temperatura óptima de 70 ºC y un pH óptimo de 3-4. Estas características son muy importantes porque ayudarán a minimizar el riesgo de contaminación microbiana en procesos de hidrólisis industrial. Para la caracterización de la glucoamilasa de A. niger HPD-2 se comprobó la presencia y actividad de la enzima en un medio no inductor. Se determinaron los parámetros cinéticos aparentes K m , K i , y V max , 6.66 mM, 0.601 M y 66.5 mM/min respectivamente, así como su temperatura y pH óptimos de actividad (pH 3 y 70 °C). Comparativamente hablando, estos datos son bastante competitivos que aquellos reportados para enzimas similares purificadas. Por otro lado, el análisis de la secuencia de ADN del gen de la glucoamilasa de A. niger HPD-2 mostró que no existen cambios en la región promotora ni en los dominios de unión al almidón. Por lo que la presencia de la enzima en un medio no inductor podría estar relacionada con cambios en una proteína represora CreA.

ABSTRACT Enzymatic biocatalysis has emerged as a green technology in starch modification with divergent results at the morphological level depending on the origin of the starch source. Therefore, various enzymatic biocatalysts were implemented to evaluate their effect on the morphological and semi-crystalline characteristics of native cassava starches. The degree of affinity of the biocatalysts and the conversion rate on native cassava starches were determined by kinetic parameters such as the Michaelis-Menten constant, whose results revealed the following order of affinity from highest to lowest: α-amylase, amyloglucosidase, pullulanase, and β-amylase. In addition, greater biocatalytic activity of α-amylase and β-amylase was evidenced on the amorphous zones of the polymer associated with the decrease in the amylose content and a significant increase in the degree of relative crystallinity. According to morphological analyses and XDR, the action of amyloglucosidase promoted exo-erosion phenomena and the appearance of lacerations on the granular surface of starch with the consequent decrease in the semicrystalline order. The pullulanase caused slightly eroded fragmented granules with greater biocatalytic activity on the crystalline lamellae, associated with a significant increase in the apparent amylose content. FTIR analysis in the 1,200-900 cm-1 region, corresponding to the starch fingerprint, allowed us to detect notable changes in the degree of molecular order after the enzymatic attack; this result was consistent with the degree of relative crystallinity estimated by X-ray diffraction. Likewise, the results allowed us to notice significant changes in the semi-crystalline order and morphological characteristics during the modification with α-amylase (AAM) and amyloglucosidase (AMG) associated with their greater affinity and preferential action on the amorphous structures located on the granular surface of native cassava starch.

RESUMEN La biocatálisis enzimática ha surgido como una tecnología verde en la modificación de almidones con resultados divergentes a nivel morfológico en función de procedencia de la fuente amilácea. Por consiguiente, diversos biocatalizadores enzimáticos fueron implementados para evaluar su efecto sobre las características morfológicas y semicristalinas en almidones nativos de yuca. El grado de afinidad de los biocatalizadores y la tasa de conversión sobre almidones nativos de yuca fueron determinados mediante parámetros cinéticos como la constante de Michaelis-Menten, cuyos resultados revelaron el siguiente orden de afinidad de mayor a menor: α-amilasa, amiloglucosidasa, pululanasa y β-amilasa. Además, se evidenció una mayor actividad biocatalítica de la α-amilasa y β-amilasa sobre las zonas amorfas del polímero debido a la disminución del contenido de amilosa y un aumento significativo en el grado de cristalinidad relativa. Según los análisis morfológicos y DRX, la acción de la amiloglucosidasa promovió fenómenos de exoerosión y la aparición de laceraciones en la superficie granular del almidón con la consiguiente disminución del orden semicristalino. La pululanasa provocó la obtención de gránulos fragmentados levemente erosionados con una mayor actividad biocatalítica en las zonas cristalinas asociada con el aumento significativo del contenido de amilosa aparente. El análisis de FTIR en la región 1.200-900 cm-1, correspondiente a la huella digital del almidón, permitió determinar cambios notorios en el grado del orden molecular después del ataque enzimático, este resultado fue coherente con el grado de cristalinidad relativo estimador por difracción de rayos-X. Asimismo, los resultados permitieron identificar cambios significativos en el orden semicristalino y características morfológicas durante la modificación con α-amilasa (AAM) y amiloglucosidasa (AMG) asociado a su mayor afinidad y acción preferencial sobre las estructuras amorfas ubicadas en la superficie granular del almidón nativo de yuca.

ABSTRACT Postharvest conservation of fresh fruits and vegetables is a constant challenge in the food industry. Biodegradable coatings represent an innovative and sustainable solution to extend their shelf life. In this context, this research evaluated the influence of a coating based on oxidized banana starch (Musa paradisiaca L. group AAA, cv. Cavendish) and olive oil on the conservation of cherry tomatoes (Solanum lycopersicum cv. Cerasiforme) during their storage at ambient conditions. Coating-forming emulsions were prepared using starch (4% m v-1) with a high degree of oxidation, glycerol, Tween 80, and olive oil. The products were dip coated. The starch extraction yield was 27.26% by the wet milling method. The contents of lipids, crude fiber, proteins, carbohydrates, and ashes tended to decrease in oxidized starches with increasing reaction time, the opposite behavior for humidity (P≤0.05). Solubility and oil absorption capacity increased in oxidized starches, while water absorption and swelling power decreased (P≤0.05). The best combination for the formulation of oxidized starch coatings was 3% (m v-1) of glycerol and 0.3% (m v-1) of oil. This coating reduced weight losses and delayed the ripening process. The results suggested that the use of coatings based on oxidized banana starch and olive oil is an effective strategy for maintaining the quality and freshness of the fruits during a longer storage period.

RESUMEN La conservación poscosecha de frutas y hortalizas frescas es un desafío constante en la industria alimentaria. Los recubrimientos biodegradables representan una solución innovadora y sostenible para prolongar su vida útil. En este contexto, esta investigación evaluó la influencia de un recubrimiento a base de almidón oxidado de plátano (Musa paradisiaca L. grupo AAA, cv. Cavendish) y aceite de oliva en la conservación de tomates cherry (Solanum lycopersicum cv. Cerasiforme) durante su almacenamiento en condiciones ambientales. Se prepararon emulsiones formadoras de recubrimiento usando almidón (4% m v-1) con alto grado de oxidación, glicerol, Tween 80 y aceite de oliva. Los productos se recubrieron mediante inmersión. El rendimiento de extracción del almidón fue de 27,26% por el método de molienda húmeda. Los contenidos de lípidos, fibra cruda, proteínas, carbohidratos y cenizas tendieron a disminuir en los almidones oxidados al aumentar el tiempo de reacción, comportamiento opuesto para la humedad (P≤0,05). La solubilidad y capacidad de absorción de aceite aumentaron en los almidones oxidados, mientras que la absorción de agua y poder de hinchamiento disminuyeron (P≤0,05). La mejor combinación para la formulación de los recubrimientos de almidón oxidado fue 3% (m v-1) de glicerol y 0,3% (m v-1) de aceite. Este recubrimiento redujo las pérdidas de masa y retrasó el proceso de maduración. Los resultados sugirieron que el uso de recubrimientos a base de almidón oxidado de plátano y aceite de oliva es una estrategia eficaz para mantener la calidad y frescura de los frutos durante un periodo de almacenamiento más prolongado.

ABSTRACT The high demand for starch in the food industry drives the search for new alternative sources for extraction. In this regard, Colocasia esculenta (L.) Schott, an edible root, is a promising alternative source for starch extraction. This study focused on correlating the technological and thermal properties with the microstructure and size distribution of starch from white and purple varieties. Starch granules with high thermal stability (132-258.3 °C) and good digestibility based on granule size (0.79-4.05 µm) were obtained. It was demonstrated that larger starch granules exhibit higher water absorption capacity (WAC) (139±0.53%). Moreover, the increase in WAC results in a higher gelatinization temperature (76.1±0.3 °C), which is favorable as it allows the use of this starch in food processing at high temperatures.

RESUMEN La alta demanda de almidón en la industria alimentaria provoca la búsqueda de nuevas fuentes alternativas para su extracción. En este sentido, Colocasia esculenta (L.) Schott es una raíz comestible que demuestra ser una buena fuente alternativa para la extracción de almidón. Este estudio se centró en relacionar las propiedades tecnológicas y térmicas con la microestructura y la distribución de tamaño del almidón de las variedades blanca y morada. Se obtuvieron gránulos de almidón con una alta estabilidad térmica (132-258,3 °C) y buena digestibilidad basada en el tamaño de los gránulos (0,79-4,05 µm). Se demostró que los gránulos de almidón más grandes originan mayor capacidad de absorción de agua (WAC) (139±0,53%), además el aumento de WAC genera una mayor temperatura de gelatinización (76,1±0,3 °C), este comportamiento es favorable, pues permite el uso de este almidón en el procesamiento de alimentos a altas temperaturas.

Abstract Introduction. In major blood group incompatible bone barrow hematopoietic progenitor cells (HPC-BM) transplant efficient red blood cells (RBC) depletion is essential to minimize adverse effects during and after the product infusion. Different procedures are used to reduce RBC in this case, particularly the hydroxyethyl starch sedimentation (HES) technique is widely used but is very laborious and requires experienced personnel. In this work we show the results of our laboratory in the validation of another methodology for this purpose; processing with Sepax 2 automated equipment, using the SmartRedux v314 protocol. Materials and methods. We evaluated 9 BM hematopoietic progenitor cell products. Data of post processing recovery nucleated cells (NC) and CD34+ cells, viability results, microbiological studies and processing time were obtained. Besides the adverse reactions during the infusion of the products and their engraftment. Results. A mean reduction of GR of 92.5% (88.2 - 95.4%), a recovery of NC of 74.1% (60.1 - 84.3%) and a recovery of CD34+ cells of 83.6% (62.6 - 99.5%) was obtained. The mean viability of CD45+ cells was 93.3% (87% - 98%) and of CD34 cells was 97% (94% - 99%). All microbiology results were negative. After processing, the products were all infused to patients at our institution without relevant adverse reactions, with the median hematopoietic recovery being 15 days for absolute neutrophils and 28 days for platelets. All achieved complete chimerism. Discussion. Having the possibility of implementing a new methodology for the processing of BM progenitor cell products with major blood group incompatibility, the procedure was validated according to the INCUCAI regulations and voluntary standards. An option is proposed for the processing of these products, with advantages and disadvantages. Each center must evaluate and validate the procedure with best adjustment to its needs.

Resumen Introducción. En los trasplantes de células progenitoras hematopoyéticas de médula ósea (CPH-MO) con incompatibilidad mayor de grupo sanguíneo una depleción de glóbulos rojos (GR) eficiente es fundamental para minimizar los efectos adversos durante y posterior a la infusión del producto. Distintos procedimientos se utilizan para la reducción de GR en estos casos, particularmente la técnica de sedimentación con hidroxietil almidón (HES) es ampliamente utilizada, pero es muy laboriosa y requiere de personal experimentado. En este trabajo presentamos los resultados de nuestro laboratorio en la validación de otra metodología para este propósito, el procesamiento con el equipo automatizado Sepax 2, utilizando el protocolo SmartRedux v314. Materiales y métodos. Se evaluaron 9 productos de células progenitoras hematopoyéticas de MO. Se obtuvieron datos de recuperación post procesamiento de células nucleadas (CN) y células CD34+, resultados de viabilidad, estudios microbiológicos y tiempo de procesamiento, además de las reacciones adversas durante la infusión de los productos y datos del injerto de los mismos. Resultados. Se obtuvo una media para la reducción de GR de 92,5% (88,2 - 95,4%), una recuperación de CN de 74,1% (60,1 - 84,3%) y una recuperación de células CD34+ de 83,6% (62,6 - 99,5%). La media de viabilidad de células CD45+ fue 93,3% (87% - 98%) y la de células CD34+ 97% (94% - 99%). Todos los resultados de microbiología fueron negativos. Luego del procesamiento los productos se infundieron todos a pacientes de nuestra institución sin reacciones adversas relevantes, siendo la mediana de recuperación hematopoyética de 15 días para neutrófilos absolutos y de 28 días para plaquetas. Todos lograron quimerismo completo. Discusión. Ante la posibilidad de implementar una nueva metodología para el procesamiento de productos de células progenitoras de MO con incompatibilidad mayor de grupo sanguíneo se validó el procedimiento según establecen las normas de INCUCAI y los estándares voluntarios. Se plantea una opción para el procesamiento de estos productos, con ventajas y desventajas. Cada centro deberá evaluar y validar el procedimiento que mejor se ajuste a sus necesidades.

ABSTRACT Whey is a residue from the cheese industry whose use as a raw material in human food formulations has been studied, mainly due to its nutritional composition and the negative impact it has on the environment when discarded. The objective of the present investigation was to obtain a dairy dessert from whey proteins. The numerical optimization method was used through an I-Optimal response surface. The selected factors were: protein (cottage cheese), xanthan gum, starch and system water, the variations were subject to the maximum allowable of these components for the mixture. The variables appearance, texture, general acceptance and stability. The sensory characterization of the dessert was carried out with five tasters from the Science Department of the Food Industry Research Institute, who generated the descriptors using the controlled association method. The selected formulation presented a protein content (cottage cheese) of 33.21%; 0.158% xanthan gum, 4.43 starch, 46% water and 16.2% sugar. The sensory evaluation allowed to establish the descriptors, color, homogeneity, strawberry smell, milky note in the smell, strawberry flavor, milky flavor, sweet flavor, acid flavor, consistency and creaminess. The overall impression for the quality turned out to be excellent.

RESUMEN El lactosuero es un residuo de la industria quesera cuyo aprovechamiento como materia prima en formulaciones alimentarias para humanos ha sido estudiado, principalmente por su composición nutricional y por el impacto negativo que tiene sobre el medio ambiente cuando se desecha. El objetivo de la presente investigación fue obtener un postre lácteo a partir de proteínas del lactosuero. Se utilizó el método de optimización numérica a través de una superficie respuesta I-Óptimo. Los factores seleccionados fueron: proteína (requesón), goma xantana, almidón y agua del sistema, las variaciones estuvieron sujetas al máximo permisible de estos componentes para la mezcla. Se evaluaron las variables: apariencia, textura, aceptación general y estabilidad. La caracterización sensorial del postre se realizó con cinco catadores de la Dirección de Ciencias del Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia, quienes generaron los descriptores mediante el método de asociación controlada. La formulación seleccionada presentó un contenido de proteína (requesón) de 33,21 %; 0,158 % de goma xantana, 4,43 de almidón, 46 % de agua y 16,2 % de azúcar. La evaluación sensorial permitió establecer los descriptores, color, homogeneidad, olor a fresa, nota láctea en el olor, sabor a fresa, sabor lácteo, sabor dulce, sabor ácido, consistencia y cremosidad. La impresión general para la calidad resultó ser excelente.

ABSTRACT Quinoa is an Andean grain recognized for its high nutritional value and its ability to tolerate extreme environmental conditions. Most publications on this species have focused on agronomic or agroindustrial aspects, leaving uncertainties about the relationship between biological yield and compositional characteristics of the grain. Therefore, the objective of this study was to analyze the biological performance and agroindustrial properties of the seeds of three quinoa cultivars widely used in Colombia. A completely randomized design was used with the Pasankalla, Soraca and Titicaca cultivars. In the first phase, the physiological behavior of the plants under controlled conditions was evaluated. In the second phase, seed production and some compositional characteristics were determined in the laboratory. In general, the three cultivars showed significant diversity and differences in morphological, physiological and biochemical traits. The Titicaca cultivar presented the earliest maturity, taking 115.6 days to reach harvest, while Soraca was the cultivar with the highest production, achieving 321 g of seeds per plant. Regarding the characteristics of the grain, the Soraca and Pasankalla cultivars had the highest protein content, with values of 14.33 and 13.76%, respectively.

RESUMEN La quinua es un grano andino reconocido por su alto valor nutricional y su capacidad para tolerar condiciones ambientales extremas. La mayoría de las publicaciones sobre esta especie se han centrado en aspectos agronómicos o agroindustriales, dejando incertidumbres sobre la relación entre el rendimiento biológico y las características composicionales del grano. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue analizar el desempeño biológico y las propiedades agroindustriales de las semillas de tres cultivares de quinua ampliamente utilizados en Colombia. Se utilizó un diseño completamente al azar con los cultivares Pasankalla, Soracá y Titicaca. En la primera fase se evaluó el comportamiento fisiológico de las plantas en condiciones controladas. En la segunda fase se determinó en laboratorio la producción de semillas y algunas características composicionales. En general, los tres cultivares mostraron diversidad y diferencias significativas en rasgos morfológicos, fisiológicos y bioquímicos. El cultivar Titicaca presentó la madurez más temprana, tardando 115,6 días en alcanzar a cosecha, mientras que Soracá fue el cultivar con mayor producción, logrando 321 g de semillas por planta. En cuanto a las características del grano, los cultivares Soracá y Pasankalla presentaron el mayor contenido de proteína, con valores de 14,33 y 13,76%, respectivamente.

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.

Abstract In the pre-Columbian societies of the Americas, a wide range of food practices was observed. However, several countries shared certain staple foods, such as the potato, which has held a significant place in the diet since ancient times. It is important to note that potatoes contain glycoalkaloids, a class of alkaloids with potential toxicity risks when consumed in high concentrations by both humans and animals. This study aims to offer guidance on the presence of glycoalkaloids in potatoes and proposes further research into these compounds in archaeological remains that were utilized as food across all American countries. This recommendation stems from the dearth of studies on this subject, particularly in cases where archaeological discoveries include potato starch granules. In this study, various databases were examined to discover historical insights into the potato and to elucidate the primary aspects of glycoalkaloid chemistry associated with this tuber. The findings underscore the crucial role played by the potato in pre-Columbian cultures of the Americas, particularly in the regions situated along the Andes mountain range. Furthermore, the analysis of its nutritional composition unveiled the prevalence of two key glycoalkaloids in the tuber: α-solanine and α-chaconine. In this research, a comprehensive review of the chemical properties, botanical functions, human metabolism, potential health effects, toxicity thresholds, and available analytical techniques for the detection and quantification of toxic compounds was conducted. The significance of identifying these molecules in archaeological contexts was highlighted, as their presence may prompt investigations into prevalent diseases among historical populations.

Resumen En todo el continente americano, las sociedades precolombinas mostraron prácticas alimentarias diversas; no obstante, diferentes países compartían alimentos comunes. Un ejemplo es la papa, un tubérculo que ha sido un alimento básico en la dieta desde la antigüedad. Las papas contienen glicoalcaloides, una clase de alcaloides que, cuando se ingieren en concentraciones elevadas, pueden plantear riesgos de toxicidad tanto para los seres humanos como para los animales. El objetivo de este estudio es ofrecer una guía sobre glicoalcaloides presentes en papas, y recomendar que se realice investigación de estos compuestos en materiales arqueológicos que fueron destinados para alimentos en todos los países de América. Esta sugerencia surge de la ausencia de estudios de esta naturaleza, particularmente cuando los hallazgos arqueológicos incluyen gránulos de almidón de papa. Se revisaron varias bases de datos para encontrar información histórica sobre la papa e indicar los principales aspectos de la química de los glicoalcaloides relacionados con el tubérculo. Los principales hallazgos indican la importancia que representó la papa en las culturas precolombinas de América, especialmente en las regiones situadas a lo largo de la cordillera de los Andes. La investigación de la composición nutricional reveló que en el tubérculo se pueden encontrar dos glicoalcaloides predominantes: α-solanina y α-chaconina. Se realizó un análisis bibliográfico de estos compuestos tóxicos para comprender su importancia, propiedades químicas, funciones botánicas, metabolismo en el ser humano junto con los posibles problemas de salud, umbrales de toxicidad y las diversas técnicas analíticas disponibles para su detección y cuantificación. La identificación de estas moléculas adquiere importancia en contextos arqueológicos, ya que su presencia puede dar lugar a investigaciones sobre posibles enfermedades prevalentes en la población de la época.

Abstract The “Andean Yuyos and Kutana´s Festival ‘’ is an annual event organized by the Original Community of Finca Valiazo, in the Valiazo locality (Humahuaca department, Jujuy province, Argentina). In this event occurs a “kutana contest”. Kutana is a mobile stone tool used to grind grains. We conducted ethnographic and archaeobotanical research on the culinary heritage of Jujuy. Besides, we carried out an ethnoarchaeological record of traditional recipes whose main ingredient is corn flour. The fieldwork was carried out during the 2022 and 2023 editions. Recipes and culinary equipment used were identified, and different specimens were collected as part of the Biocultural Ethnoarchaeological Collection originated in the framework of our research. The recovered information, as well as the collected samples, are of importance for the archaeobotanical studies carried out. They allow us to generate a reference collection of starch grains, phytoliths and plant residues. It also collaborates with the archaeological study of grinding stone tools. This corpus of information, systematized in a database, is used in the context of projects that aim to understand and enhance the pre-Hispanic food processing of plant-based ingredients in archaeological contexts of the Quebrada de Humahuaca.

Resumen El “Festival de los Yuyos Andinos y la Kutana” es un evento organizado por la Comunidad Originaria de Finca Valiazo, en la localidad de Valiazo (Dpto. Humahuaca, Prov. Jujuy, Argentina). En este acontecimiento se realiza el concurso de la kutana, piedra móvil utilizada para moler granos. En el marco de investigaciones etnográficas y arqueobotánicas sobre el patrimonio culinario jujeño, realizamos el registro etnoarqueológico de recetas tradicionales cuyo ingrediente principal es la harina de maíz. El trabajo de campo fue realizado durante los festivales del año 2022 y 2023. Se identificaron distintas preparaciones de comidas y equipo culinario utilizados, y se colectaron ejemplares que conforman la Colección Biocultural originada en el marco de nuestras investigaciones. La información recuperada, así como los ejemplares recolectados, resultan de importancia para los estudios arqueobotánicos llevados a cabo, ya que permiten generar una colección de referencia de granos de almidón, fitolitos y residuos vegetales. Asimismo, colabora con el estudio arqueológico de artefactos líticos empleados para moler. Este corpus de información se sistematiza en una base de datos, y es utilizado en el marco de los proyectos que se ocupan de conocer y valorizar el procesamiento prehispánico de ingredientes de origen vegetal en contextos arqueológicos de la Quebrada de Humahuaca.

RESUMEN Un cultivo de maíz destinado a la confección de silaje de planta entera, se cosechó a dos alturas de corte (AC), 30 cm (AC30) y 55 cm (AC55) desde el suelo, y con dos aperturas de los rodillos (AR) del acondicionador de granos, 1 mm (AR1) y 3 mm (AR3). Se estimó la cantidad de materia seca por unidad de superficie (MS) del remanente y su porcentaje de materia seca (%MS) para las diferentes AC. Para los tratamientos AC*AR, definidos en un diseño bifactorial, se evaluó el índice de procesado del grano (IPG) del material a ensilar, y composición química y degradación ruminal in situ del almidón (DegA) de silajes confeccionados en microsilos. En AC55 el remanente tuvo mayor MS y una tendencia a presentar mayor %MS, y el material de los microsilos tuvo mayor %MS en relación a AC30. En la composición química de los microsilos, solo el contenido de fibra detergente neutro y de lignina en detergente ácido mostraron diferencias, los menores valores los presentó la combinación de AC55-AR3. Para IPG y para DegA, los tratamientos no fueron diferentes. El valor de IPG refleja un bajo nivel de procesamiento en las condiciones de campo en las que se trabajó.

ABSTRACT Maize was harvested for whole plant silage at two cutting heights (CH) above the ground, 30cm (CH30) and 55 cm (CH55), and with two grain conditioner roller openings (RO), 1mm (RO1) and 3 mm (RO3). The amount of dry matter of the remaining material (DM) and its dry matter percentage (%DM) at both CH was determined. In a bifactorial design, the CH*OR treatments were analyzed for their kernel processing scores (KPS) on the harvested material, and chemical composition and in situ ruminal degradation of starch (DegS) in micro-silage. Plots harvested at CH55 had a larger DM and showed a tendency to present higher %DM and higher %DM in the ensiled material compared to CH30. In the micro-silage, there were some differences in the contents of neutral detergent fiber and of lignin in acid detergent, for both variables the lowest value was presented by the combination CH55-RO3. Both the KPS of the ensiled material and DegS were similar among all treatments. The KPS value indicates minimal processing under the field conditions.

Resumen: Los cormos de malanga son tallos subterráneos con alto valor nutrimental por su contenido de carbohidratos y proteínas, además de ser altamente digestivos. El almidón que se extrae de ellos puede ser utilizado en la encapsulación de microorganismos probióticos, de gran importancia para la salud. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un suplemento alimenticio con características funcionales, usando bacterias ácido lácticas (BAL) (Lactobacilos casei), encapsuladas en almidón de malanga (Xanthosoma sagittifolium). El suplemento se realizó mezclando 150 mL de pulpa de fruta cocida (mango o manzana) con 400 mL de suero de leche (pH de 6.0), a 45 ± 1 °C, hasta conseguir la consistencia deseada (449.9 mPas/s a una temperatura de 25 ºC). Posteriormente, se adicionaron 1 % o 2 % de almidón de malanga (p/v) y 10 mL de cultivo probiótico por cada 100 mL de mezcla. Se deshidrató a 80 ºC y 150 ºC con flujo de aire de 20 mL/min para manzana y 8 mL/min para mango mediante secado por aspersión. El rendimiento fue de 12 %, con una viabilidad de las BAL en el suplemento deshidratado a los 3 meses de almacenamiento superior a 1 x 108 UFC/g. La ausencia de bacterias coliformes, así como de salmonella y shigella, indican que los suplementos son inocuos y aptos para consumo. La composición nutrimental del suplemento de manzana obtenido fue2.23 % de fibra, 5.93 % de grasa, 4.95 % de proteína y un 79 % de hidratos de carbono; el suplemento de mango, el contenido fue 0.59 % de fibra, 7.6 % de grasa, 4.2 % de proteína y 80.20 % de hidratos de carbono. El almidón de malanga permitió la microencapsulación de las BAL y mantener su viabilidad durante el almacenamiento de los suplementos alimenticios desarrollados con base en suero de leche y fruta.

Abstract: Malanga corms are an underground stem with a high nutritional value as it contains carbohydrates and proteins, in addition to being highly digestive; The starch extracted from them can be used in the encapsulation of probiotic microorganisms, which are of great importance for human health. The objective of this work was to develop a food supplement with functional characteristics, added with lactic acid bacteria (Lactobacillus casei) (LAB), using malanga (Xanthosoma sagittifolium) starch. The supplement was obtained by mixing 150 mL of cooked fruit pulp (mango or apple) with 400 mL of sweet whey (pH of 6.0), at a temperature of 45 ± 1 °C until the desired consistency (449.9 mPas/s at a temperature of 25 °C) was achieved. Subsequently, 1 % or 2 % of malanga starch (p/v) and 10 mL of probiotic cultures were added per each 100 mL of mixture. it was then dehydrated at 80 ºC and 150 °C with an air flow of 20 mL/min for apple and 8 mL/min for mango by spray drying. The yield was 12 %, with viability of LAB in the dehydrated supplement at 3 months of storage higher than 1 x 108 CFU/g. The absence of coliform bacteria, as well as Salmonella and Shigella, indicate that the supplements are safe and suitable for consumption. The nutritional composition of the apple supplement was 2.23 % fiber, 5.93 % fat, 4.95 % protein and 79 % carbohydrates; the mango supplement content was 0.59 % fiber, 7.6 % fat, 4.2 % protein and 80.20 % carbohydrates. The malanga starch allowed the LAB microencapsulation and the maintenance of their viability during the storage of sweet whey and fruit-based food supplements.

Abstract The objective was to evaluate the dry matter (DM) accumulation by component, yield, and nutritional composition of forage of four corn hybrids harvested at 121, 128, 135 and 142 d after sowing. In each harvest, five plants were randomly taken and separated into their components (stem, leaves, grain, cob, bracts, and tassel) and DM was determined; chemical composition and in-situ digestibility were analyzed in a composite sample of a whole plant. The accumulation of grain in the total DM increased from 35.8 to 43.9 % from 121 to 142 d to harvest, respectively, and diluted the other components, especially the proportion of stem and leaves, which decreased inversely proportional to the accumulation of grain. Total DM content differed between hybrids, from 3.8 and up to 8.3 percentage units on the same days to harvest. Nonetheless, the hybrid did not affect DM yield or grain production, increasing by 2.1 and 1.4 t ha-1 between harvests, respectively. NDF content decreased and starch increased (both linearly), affecting net energy for lactation, which increased from 1.49 to 1.56 Mcal kg-1 from 121 to 142 d to harvest, respectively. The interaction between days to harvest and hybrid affected starch content, which was 5.2 units higher in a hybrid with similar NFC and NDF content than its counterparts. DM, NDF and starch digestibilities were affected by the hybrid, but not by the days to harvest.

Resumen El objetivo fue evaluar la acumulación de materia seca (MS) por componente, rendimiento y composición nutricional del forraje de cuatro híbridos de maíz cosechados a 121, 128, 135 y 142 días después de la siembra. En cada cosecha, se tomaron al azar cinco plantas y se separaron en sus componentes (tallo, hojas, grano, olote, brácteas y espiga) y se determinó la MS; en una muestra compuesta de planta completa se analizó la composición química y digestibilidad in situ. La acumulación de grano en la MS total se incrementó de 35.8 a 43.9 % de los 121 a 142 días a cosecha, respectivamente, y diluyó a los demás componentes, sobre todo la proporción de tallo y de hojas, que decrecieron inversamente proporcional a la acumulación de grano. El contenido de MS total difirió entre híbridos de 3.8 y hasta 8.3 unidades porcentuales a mismos días a cosecha. Sin embargo, el híbrido no afectó el rendimiento de MS ni la producción de grano incrementándose 2.1 y 1.4 t ha-1 entre cosecha, respectivamente. El contenido de FDN disminuyó y el almidón se incrementó (ambos linealmente), afectando la energía neta de lactancia que aumentó de 1.49 a 1.56 Mcal kg-1 de los 121 a 142 días a cosecha, respectivamente. La interacción entre días a cosecha e híbrido afectó el contenido de almidón, el cual fue 5.2 unidades superior en un híbrido con similar contenido de CNF y FDN que sus contrapartes. Las digestibilidades de la MS, de la FDN y del almidón fueron afectadas por el híbrido, pero no por los días a cosecha.

Abstract The fruit seeds, commonly regarded as waste after consuming the fresh pulp, emerge as a source of unconventional starch with innovative potential. This study focuses on highlighting the significance of these seeds by exploring chemical modification methods in this starch source that add value by transforming their properties. The review emphasizes the influence of key factors such as the type of chemical reagent, its concentration, reaction parameters (pH, temperature, time), and the botanical source of the seed on the degree of modification and the resulting morphological and functional properties of the starch. The importance of specific conditioning during the chemical modification process is underscored, as it significantly contributes to enhancing the properties of the modified starch derived from fruit seed. In this regard, new perspectives are opened to efficiently harness fruit seeds, turning them into a valuable source of starch with diverse applications in both the food and non-food industries.