Composición química-funcional de alimentos,
Instituto de investigación de Bioquímica y Biología Molecular
El Grupo de Investigación en Tecnologías Emergentes, Alimentos y Salud (InnovativeTechnology, Food and Health -ITFH-) es de naturaleza Multidisciplinar ydesarrolla sus actividades en las siguientes:
Composición química-funcional de alimentos,
Efecto de las tecnologías emergentes sobre la calidad nutricional, funcional y organoléptica de los alimentos
Nuevas biomoléculas con propiedades bioactivas in vitro e in vivo y tecnofuncionales mejoradas para el mercado de ingredientes funcionales obtenidas mediante tecnologías híbridas de ultrasonidos de frecuencias intermedias y baja como estrategia de economía circular aplicada a residuos alimentarios
Tecnologías limpias en el procesamiento de alimentos y subproductos de la agroindustria para la obtención de productos funcionales de la biodiversidad vegetal peruana nativa
Desarrollo de métodos analíticos sostenibles y de bajo costo.
Las actividades del Grupo de Investigación ITFH se encuentra enmarcadas en la línea de investigación de caracterización de las materias primas y sus derivados y desarrollo de procesos y productos funcionales de la UNALM y en el marco delPrograma de Valorización de la Biodiversidad CTI-CONCYTEC.
La presente propuesta surge como respuesta a las tendencias del mercado por alimentos que tengan impacto benéfico en la salud de los consumidores. Este tipo de productos alimentarios pueden obtenerse mediante el uso de aditivos funcionales, los cuales pueden ser compuestos que presenten propiedades antioxidantes. Se ha demostrado que polisacáridos tales como quitosano e inulina conjugados con compuestos fenólicos mejoran su capacidad antioxidante.
Estas conjugaciones pueden lograrse a través de algunos procedimientos de síntesisque generalmente conllevan el uso de reactivos químicos, impactando negativamente en el ambiente y provocando un rechazo por parte los consumidores. En este contexto, la aplicación de ultrasonidos de frecuencia intermedia (USFI) es una buena alternativa al no requerir el uso de reactivos y que ya ha demostrado su utilidad en la conjugación de diferentes compuestos. La pectina es un prebiótico extensamente usado como aditivo alimentario por sus propiedades reológicas y emulsificantes y su conjugación con compuestos fenólicos podría potenciar sus propiedades bioactivas. El objetivo del presente Proyecto de Investigación Multidisciplinario es obtener pectinas antioxidantes(pectina conjugada a compuestos fenólicos) mediante la aplicación de USFI en condiciones óptimas. Las pectinas antioxidantes obtenidas serán caracterizadas por su espectro en UV-Vis, FTIR y 1H NMR, por sus propiedades reológicas y emulsificantes, compuestos fenólicos, capacidad antioxidante y actividad prebiótica.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Responsable técnico
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Coinvestigadora
Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación CIAL-CSIC, Madrid, España – Entidad Asociada. Coinvestigadora.
Universidad Nacional de Trujillo, Trujillo, Perú – Entidad Asociada. Coinvestigador.
Programa Nacional de Investigación Científica y Estudios Avanzados con Contrato 168-2020-ProCIENCIA.
Las actividades de este proyecto se centran en el procesamiento de la biodiversidad vegetal nativa de la amazonia peruana utilizando fluidos a alta presión, especialmente el dióxido de carbono, etanol y agua. La utilización de los solventes presurizados es una alternativa a solventes tóxicos que convencionalmente se usan en el proceso de extracción. La aplicación de tecnologías de alta presión y combinación con solventes ecológicos tiene como objetivo extraer, concentrar, fraccionar y purificar compuestos bio activos a partir de materias primas obtenidas de diferentes fuentes (silvestres, alimentos, subproductos de la industria). En la etapa de extracción se utilizan como solventes de extracción dióxido de carbono super crítico, mezclas de etanol-agua. Los productos acuosos(extractos obtenidos) utilizando procesos como ultrasonido, líquidos presurizados y fluidos super críticos garantizan una mejor calidad del producto obtenido en relación con rendimiento de compuestos de interés, así como extractos más refinados sin contaminación de compuestos tóxicos, así como su capacidad antioxidante de los compuestos bioactivos.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora.
Responsable técnico
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora.
Coinvestigador
Universidad Nacional de San Martin, Tarapoto Perú – Entidad Asociada. Coinvestigador.
Universidad Autónoma Alto andina de Tarma, Tarma, Perú – Entidad Asociada. Coinvestigador
Universidad de Campinas, Campinas, Brasil– Entidad Asociada
Universidade Federal de São Carlos, Sao Paulo, Brasil. Coinvestigador.
Programa Nacional de Investigación Científica y Estudios Avanzados con
Contrato PE501077914-2022-ProCIENCIA.
La presente propuesta surge como respuesta al interés científico de desarrollar prebióticos de nueva generación que atiendan las necesidades de establecer dietas personalizadas prebióticas o simbióticas terapéuticas y/o preventivas anti-obesidad, en el último caso manteniendo la viabilidad de los microorganismos benéficos ingeridos y aportando su efecto modulador de la microbiota intestinal (GM) en obesidad. La obesidad es un problema de salud pública que afecta a más de 700 millones de personas en el mundo, en el Perú a más del 17% de la población de 15 y más años.
La inulina (INUL) es un prebiótico con capacidad de normalizar la composición la actividad de la GM en diferentes modelos in vivo de obesidad. Sin embargo, la efectividad de los prebióticos depende de la GM de cada individuo y de la estructura química del prebiótico. Así la actividad prebiótica de la INUL es influenciada por su grado de polimerización o su conjugación covalente con compuestos fenólicos (INUL-CF). Las INUL-CF conjugan en una única molécula la actividad prebiótica demostrada de la INUL y los CF; por lo tanto, podrían ser prebióticos nueva generación que pueden atender la necesidad de prebióticos o simbióticos personalizados en obesidad. Diversos procedimientos químicos y enzimáticos oxidativos se han aplicado para producir INUL-CF usando un solo tipo de compuesto fenólico en la conjugación con el objetivo de mejorar sus propiedades tecnofuncionales y algunas propiedades bioactivas. Sin embargo, requiere que las INUL-CF sean obtenidas empleando tecnologías eficientes y eco-amigables a fin de dar respuesta a la demanda social mundial de protección del planeta. En este contexto, el presente proyecto de investigación proponemos obtener inulinas unidas covalentemente a múltiples compuestos fenólicos (INUL-multifenólicas) usando la tecnología verde de ultrasonidos multifrecuencias intermedias (582 kHz y 1144 kHz) sin adición peróxido de hidrógeno y reduciendo el tiempo del proceso. Las INUL-multifenólicas se obtendrán a partir de mezclas de CF puros y extractos fenólicos obtenidos de residuos de la industria de frutas tropicales y nativas, el uso de estos últimos como una nueva estrategia de revalorización y mitigación del impacto medioambiental. Considerando la diversidad química de las INUL-multifenólicas obtenidas, estas tendrían efectos modulatorios diferenciales de la GM de humanos obesos; por tanto, con potencial para el desarrollo de dietas personalizadas prebióticas o simbióticas terapéuticas y/o preventivas anti-obesidad.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Responsable técnico.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Coinvestigadora.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Coinvestigador.
Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, Abancay, Perú – Entidad Asociada. Coinvestigador.
University of Turku, Turku, Finland – Entidad Asociada. Coinvestigador.
Universidad Nacional del Litoral, Santa Fé, Argentina – Entidad Asociada. Coinvestigador.
Programa Nacional de Investigación Científica y Estudios Avanzados con Contrato PE501083020-2023-ProCIENCIA.
En los últimos años diferentes estudios han reportado la obtención y aplicación de nuevos aditivos emulsionantes antioxidantes naturales (EAN). Los EAN son obtenidos por unión covalente de proteínas de origen vegetal a compuestos fenólicos, puros o mezclas obtenidos de residuos agroindustriales. El uso de los EAN permite en la formulación de alimentos mejora: 1) la seguridad de los emulsionantes convencionales cuya ingesta han sido asociados a procesos inflamatorios y disfunción de la microbiota intestinales y al síndrome metabólico, 2) la estabilidad física y oxidativa de las emulsiones, debido posee propiedades emulgentes y antioxidantes mejoradas, importante en el diseño de alimentos funcionales nanoestructurados y 3) la oferta de alimentos libres de etiqueta para segmentos de mercado emergentes de veganos. Los EAN puede ser obtenidos por métodos químicos en medio alcalino (MQA) o de radicales libres (MRL) o enzimáticos (ME). Sin embargo, estos métodos requieren de tiempos prolongado y utilizan reactivos controlados y no seguros, y el caso del MQA y ME, los compuestos fenólicos requieren ser oxidados, lo cual disminuyen la capacidad antioxidante. Recientemente, la combinación del MQA o MRL con ultrasonidos de baja frecuencia (USBF) han permitido obtener EAN en menores tiempos, debido a la mejora del mezclado y la unión covalente por efecto físico de la cavitación que produce la sonicación. Sin embargo, la oxidación de los compuestos fenólicos persiste en el método combinado MQA-USBF y en el caso del MRL-USBF se requiere adicionar ácido ascórbico, peróxido de hidrógeno y compuestos fenólicos puros que incrementa el costo de obtención de los EAN. En el presente proyecto de investigación, los EAN serán obtenidos por ultrasonidos dual de frecuencia intermedia (USDFI) a 582 y 1144 kHz, la sonicación a 582 kHz producirá peróxido de hidrógeno y evitará su adición como en el MRL, reduciendo el costo de los EAN y la sonicación a 1144 kHz acelerará el mezclado y la unión covalente del compuesto fenólicos sin oxidarlos reduciendo el tiempo para obtener los EAN. El costo de los nuevos EAN obtenidos por USDFI se reducirá aún más utilizando como fuente de proteínas la torta de sacha inchi y de compuestos fenólicos la cascarilla de cacao, semilla de palta y residuos de alcachofa. Los residuos han sido seleccionados por su relevancia en la agroindustria nacional y, por lo tanto, representaría una propuesta de revaloración en el contexto de la economía circular para mejorar la rentabilidad y a su vez reducir el impacto ambiental negativo que estos generan. Los EAN obtenidos serán aplicados en la elaboración de mayonesas funcionales con nanoemulsiones de aceite de sacha inchi extra virgen (rico ácidos grasos polinsaturados: omega-3 y omega-6 y otros compuestos bioactivos). Las mayonesas funcionales, libres de emulsionantes convencionales y con mejor estabilidad física y oxidativa, pueden sumarse a la lista de alimentos saludables que contribuyen con el bienestar de los consumidores dado que son productos que gozan de una buena aceptabilidad.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Responsable técnico.
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú – Entidad ejecutora. Coinvestigadora.
Universidad Nacional del Centro del Perú, Huancayo, Perú – Entidad Asociada. Coinvestigadora.
Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación CIAL-CSIC, Madrid, España – Entidad Asociada. Coinvestigadora.
University of Massachussets, Amherst, USA – Entidad Asociada. Coinvestigador.
Programa Nacional de Investigación Científica y Estudios Avanzados con Contrato PE501083545-2023-ProCIENCIA.
Marca: AGILENT TECHNOLOGIES
Modelo: 7890A.5975C.G6509B
Marca: AGILENT BIOTEK
Modelo: SYNERGY H1
Marca: AGILENT BIOTEK
Modelo: CYTATION 5
Marca: TESLTAR
Modelo: LYOQUEST PLUS-55
Marca: CHRIST
Modelo: ALPHA 1-2 LD
Marca: BIOBASE
Modelo: BK FD10P
Marca: EPPENDORF
Modelo: 5430R
Marca: LABOFUGE 400R
Modelo: HERAEUS
Marca: HANNA
Modelo: HI2213
Marca: WTW
Modelo: INOLAB PH LEVEL 1
Marca: MOTIC
Modelo: BA410
Marca: CARL ZEISS
Modelo: AXIOSTAR PLUS 1169-149
Marca: THERMO SCIENTIFIC
Modelo: GENESYS 150
Marca: MERCK
Modelo: ESPECTROQUANT PHARO 300
Marca: SARTORIUS
Modelo: CP 124S
Marca: BIO RAD
Modelo: MINI PROTEAN 1658033FC
Marca: ELITE LACHROM
Modelo: MERCK HITACHI
Marca: 3NH
Modelo: NR60CP
Marca: BROOKFIELD AMETEK
Modelo: CTX
Marca: PERKIN ELMER
Modelo: SPECTRUM TWO
Marca: BUCHI
Modelo: R300
Marca: VELP SCIENTIFICA
Modelo: FOC 2251
Marca: BENCHIMARK
Modelo: INCV-SMAKER
Marca: LAB COMPANION
Modelo: UC-20
Marca: MEMMERT
Modelo: -----
Marca: MED ASSOCIATES INC.
Modelo: -------
Marca: ---
Modelo: ---
Marca: ---
Modelo: MV-400/1L
Marca: METROHM
Modelo: 892 PROFESSIONAL RANCIMAT
Marca: VELP
Modelo: OXITEST
Marca: ASSRE
Modelo: AS ONE
Marca: BIOBASE
Modelo: BOV-F50VE
Marca: RADWAG
Modelo: AS 82/220.X2 PLU
Marca: TECNAL
Modelo: TE-1788
Marca: Sartorius
Modelo: Arium CONFORTI
Correo electrónico: lcondezo@lamolina.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Industrias Alimentarias
Formación y líneas de investigación:
Doctor en Química Sostenible (Green Chemistry), Universidad Complutense de Madrid. Experiencia Postdoctoral en Alimentos Funcionales, Biomedicina y Nutrición Molecular en laUniversidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias y Medicina, Centro deBiología Molecular Severo Ochoa, Madrid, España, Instituto de Ciencia yTecnología de Alimentos y Nutrición, Madrid España y Washington State University, Food Science Department, Pullman, USA. Líneas de investigación de interés: 1. Alimentos funcionales y Nutrición Molecular: Antioxidantes, antihipertensivos y moduladores de la flora intestinal 3. Tecnologías emergentes sostenibles: funcionalización de biomoléculas y obtención de ingredientes funcionales 4. Desarrollo y validación de métodos analíticos ecológicos de alta eficiencia y bajo coste.
Correo electrónico: paolacortes@lamolina.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Industrias Alimentarias
Formación y líneas de investigación:
Doctora en Ciencia de los Alimentos, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.Experiencia Doctoral en la Universidad de Turku en cuantificación de compuestos bioactivos. Experiencia Posdoctoral en el Instituto de Investigación enCiencias de la Alimentación (CIAL-CSIC), Madrid, España en evaluación de efecto prebiótico. Líneas de investigación de interés: 1. Alimentos funcionales prebióticos y probióticos. 1. Obtención de prebióticos y biomoléculas activas y2. Desarrollo y validación de métodos analíticos.
Correo electrónico: paulotorrres@lamolina.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Industrias Alimentarias
Formación y líneas de investigación:
Doctoren Ingeniería de Alimentos, Universidad Estadual de Campinas, Campinas, Brasil.Líneas de Investigación: Revalorización de residuos agroindustriales para la producción de productos químicos, biocombustibles y biogás utilizando tecnología líquidos presurizados, tecnología subcrítica y supercrítica, como los procesos de extracción, hidrólisis y gasificación.
University of Massachussets, Amherst,USA
Formación y líneas de investigación:
Dr. en Ciencias de la Alimentación, University of Leeds, UK. Experiencia Posdoctoral en la University of Leeds (UK), University of California Davis (USA) y en la University College Cork (Irlanda). El Dr. McClements es autor de tres ediciones de “Food Emulsions: Principles, Practice and Techniques” (1999, 2005, 2015), de “Nanoparticle- and Microparticle-based Delivery Systems: Encapsulation, Protection and Release of Active Components” (2014), y de “Future Foods: How Modern Science is Transforming the Way We Eat” (2019). También es coautor de “Advances in Food Colloids” (1996), y coeditor de “Developments in Acoustics and Ultrasonics”, “Understanding and Controlling the Microstructure of Complex Foods”, “Designing Functional Foods”, “Oxidation in Foods and Beverages (Volumes 1 and 2)” y “Encapsulation and Delivery Systems for Food Ingredients and Nutraceuticals”. Líneas de investigación en la creación de alimentos de origen vegetal; Diseño, fabricación y caracterización de sistemas de suministro estructurados para mejorar el rendimiento funcional de ingredientes activos en alimentos, agricultura y productos farmacéuticos; Bases fisicoquímicas del destino gastrointestinal de sistemas de suministro coloidales y matrices alimentarias; Desarrollo de principios estructurales de diseño para crear alimentos que mejoren la salud y el bienestar. El Dr. Clements ha publicado más de 1200 artículos científicos en revistas revisadas por pares (índice H de 164, Citas > 100.000, Google Scholar), 12 patentes, y actas de conferencias. Es el autor más citado en Ciencias Agrícolas (Clarivate Analytics, 2017-2023).
Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación CIAL-CSIC, Madrid, España.
Formación y líneas de investigación:
Doctora en Farmacia por la Universidad Complutense, Investigadora Científica del CSIC y directora del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL, CSIC-UAM) de Madrid. Ha realizado estancias en el NIZO Food Research de Holanda y en el Institute of Food Research de Norwich (UK). La Dra. Villamiel es autora de más de 170 publicaciones científicas, 1 libro, 4 patentes y participa en numerosos proyectos nacionales e internacionales con empresas altamente competitivas e instituciones de prestigio. Sus principales líneas de investigación se encuadran dentro de la obtención, caracterización y evaluación mediante métodos sostenibles de ingredientes funcionales con base en carbohidratos, a partir de subproductos-agroalimentarios. Actualmente es jefa del grupo de Química y Funcionalidad de Carbohidratos y Derivados. Productividad científica: H-index Scopus = 45.
University of Turku, Turku, Finland
Formación y líneas de investigación:
Doctor en Química de Alimentos, Department of Biochemistry and Food Chemistry, University of Turku, Finland. La investigación del Prof. Yang abarca los siguientes temas 1) Química y bioquímica de lípidos; 2) Metabolitos secundarios en alimentos; 3) Foodómica; 4) Procesado ecológico e investigación en desarrollo alimentario; 5) Bioactividades y efectos de los alimentos en la salud. La Dra. Yang es autora de más de 210 publicaciones científicas, 04 patentes, capítulos de libro, entre otros documentos científicos. Productividad científica: H-index Scopus = 51.
Universidad Nacional del Litoral,Santa Fé, Argentina
Formación y líneas de investigación:
Doctor en Química, Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral. Estancias Posdoctorales en Universidades y Centros de Investigación Europeas: Dipartimento di Scienze degli Alimenti dell’Università di Bologna (Cesena, Italia), Centre d’Infection et d’Immunité de Lille, Institut Pasteur de Lille, Francia, Facultad de Medicina de la Universidad de Turku (Finlandia), entre otros. El Dr. Vinderola es autor de más de 150 publicaciones científicas, 02 patentes y participa en numerosos proyectos nacionales e internacionales con empresas altamente competitivas e instituciones de prestigio. El Dr. Vinderola desarrolla sus actividades de investigación en prebióticos y probióticos y su efecto en sistemas in vitro e in vivo. Productividad científica: H-index Scopus = 43.
Universidad Estadual de Campinas, Campinas, Brasil
Formación y líneas de investigación:
Doctor en Ingeniería de Alimentos, Universidad Estadual de Campinas, Campinas, Brasil. Experiencia en la aplicación entecnologías de fluidos super críticos y líquidos presurizados, separación y purificación de compuestos bioactivos, y producción e impregnación de micropartículas de aerogel. Productividad científica: H-index Scopus = 38.
Universidad de Sao Paulo, Sao Paulo, Brasil
Formación y líneas de investigación:
Doctoren Ingeniería de Alimentos, Universidad Estadual de Campinas, Campinas, Brasil. Experiencia en la aplicación entecnologías de fluidos super críticos y líquidos presurizados, separación ypurificación de compuestos bioactivos, y producción e impregnación de micropartículas de aerogel. Productividad científica: H-index = 17.
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