Resumen

Las algas son un grupo muy heterogéneo, que incluye tanto organismos unicelulares como multicelulares. A pesar de las diferencias en su morfología, las algas poseen diversos compuestos de interés, como son los compuestos bioactivos, vitaminas y minerales. De igual manera, dependiendo del tipo de alga, estas pueden ser una fuente importante de proteína o de fibra dietética. En este trabajo se utilizaron dos algas, una microalga (Arthrospira platensis) y una macroalga (Macrocystis pyrifera), y el objetivo fue evaluar la aplicación de estas algas para su utilización en el desarrollo de alimentos. Primero se realizó la caracterización del alga M. pyrifera. Esta caracterización se enfocó en los perfiles de compuestos fenólicos y carotenoides, así como en el contenido mineral, actividad antioxidante y composición química. Los resultados mostraron que el compuesto fenólico más abundante fue el floroglucinol (4.45 ± 0.21 ug/ g), mientras que la fucoxantina (1,124.93 ± 3.4 ug/ g) fue el carotenoide más abundante. Mientras que de los minerales analizados (Na, Ca, P, K, y Mg), el K fue el más abundante con 15,545.23 ± 23.72 mg/100 g. Posteriormente, el alga fue utilizada para elaborar tortillas de maíz. Se utilizaron diferentes concentraciones del alga (0, 3, 6 y 9 % w/w) y distintos tipos de maíz (amarillo, azul y rojo) y se evaluaron la composición nutricional, y el contenido mineral, se midió el color, la textura, los compuestos fenólicos totales (TPC) y la capacidad antioxidante de las masas y las tortillas. La adición del alga generó un aumento significativo en el contenido de proteína y fibra, además de un aumento significativo en todos los minerales analizados (Na, Ca, P, K y Mg). También, mediante cromatografía líquida acoplada a masas (LC-MS/MS) se analizó el perfil de carotenoides y compuestos fenólicos de las tortillas. Los resultados mostraron que el compuesto fenólico más abundante fue el ácido p-hidroxibenzoico (ácido 4-hidroxibenzoico) con 3.84 ± 0.01 ug/ g de muestra en tortillas de maíz azul con un 9 % de algas. La fucoxantina fue el carotenoide más abundante (408.38 ± 9.55 ug/ g) y se encontró en la tortilla de maíz roja con 9 % de algas. La incorporación de las algas a las tortillas de maíz dio lugar a diferencias significativas en el contenido fitoquímico. Finalmente, se utilizaron ambas algas (A. platensis y M. pyrifera), así como otros ingredientes (pulpa de café, flores de Hibiscus sabdariffa, proteína de hemp y amaranto) para preparar pastas. En esta parte de la investigación se analizó el tamaño de partícula, propiedades de cocción de las pastas, contenido nutricional y el perfil de amino ácidos. Se observó que las propiedades de cocción de la pasta se vieron significativamente afectadas por los ingredientes funcionales. Las pastas con hemp y A. platensis presentaron el mayor tiempo óptimo de cocción, además de presentar el mayor contenido de proteína y de amino ácidos.

Abstract

Multicellular. Despite the differences in their morphology, algae have several compounds of interest, such as bioactive compounds, vitamins and minerals. Similarly, depending on the type of algae, they can be an important source of protein or dietary fiber. In this work, two algae were used, a microalgae (Arthrospira platensis) and a macroalga (Macrocystis pyrifera), and the objective wasto evaluate the application of these algae for use in food development. First, the characterization of the alga M. pyrifera was performed. This characterization focused on the profiles of phenolic compounds and carotenoids, as well as mineral content, antioxidant activity and chemical composition. The results showed that the most abundant phenolic compound was phloroglucinol (4.45 ± 0.21 ug/g), while fucoxanthin (1,124.93 ± 3.4 ug/g) was the most abundant carotenoid. While of the minerals analyzed (Na, Ca, P, K, and Mg), K was the most abundant with 15,545.23 ± 23.72 mg/100 g. Later, the seaweed was used to make corn tortillas. Different concentrations of the seaweed (0, 3, 6 and 9% w/w) and different types of corn (yellow, blue and red) were used and the nutritional composition and mineral content were evaluated, the color, texture, total phenolic compounds (TPC) and antioxidant capacity of the doughs and tortillas were measured. The addition of the algae generated a significant increase in protein and fiber content, in addition to a significant increase in all minerals analyzed (Na, Ca, P, K and Mg). Also, by means of liquid chromatography coupled to masses (LC-MS / MS) the profile of carotenoids and phenolic compounds of the tortillas was analyzed. The results showed thatthe most abundant phenolic compound was p-hydroxybenzoic acid (4-hydroxybenzoic acid) with 3.84 ± 0.01 ug / g sample in blue corn tortillas with 9% algae. Fucoxanthin was the most abundant carotenoid (408.38 ± 9.55 ug/g) and was found in red corn tortilla with 9% algae. The incorporation of seaweed into corn tortillas resulted in significant differences in phytochemical content. Finally, both algae (A. platensis and M. pyrifera) as well as other ingredients (coffee pulp, Hibiscus sabdariffa flowers, hemp protein and amaranth) were used to prepare pasta. In this part of the research, the particle size, cooking properties of the pasta, nutritional content and amino acid profile were analyzed. It was observed that the cooking properties of the pasta were significantly affected by the functional ingredients. Pastas with hemp and A. platensis presented the longest optimal cooking time, in addition to presenting the highest content of protein and amino acids.

Palabras clave: Algas, compuestos bioactivos, alimentos funcionales.

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Índice de contenido

Portada

Agradecimientos

Índices

Esquema de la tesis

Introducción

Objetivos

Justificación

Capítulo 1. El alga parda (Macrocystis pyrifera) como fuente potencial de compuestos bioactivos

Capítulo 2. Efecto de la adición del alga parda (Macrocystis pyrifera) sobre las características nutricionales y de calidad de tortillas de maíz amarillo, azul y rojo

Capítulo 3. Compuestos bioactivos en tortillas de maíz de colores enriquecidas con Macrocystis pyrifera

Capítulo 4. Caracterización fisicoquímica de pastas funcionales

Capítulo 5. Conclusiones y recomendaciones generales

Referencias

Anexo A. Productos generados durante el Doctorado, evidencias de participación en congresos y publicaciones adicionales

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Pérez Alva, A. 2023. Las algas Arthrospira platensis y Macrocystis pyrifera como fuente de ingredientes con potencial en la formulación de alimentos funcionales. Tesis Doctorado. Ciencia de Alimentos. Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Junio. Derechos Reservados © 2023.