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    A different perspective to study the effect of freeze, air, and osmotic drying on oil absorption during potato frying
    (2008) Moreno Constenla, María Carolina; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Analysis of wheat gluten and starch matrices during deep-fat frying
    (ELSEVIER SCI LTD, 2009) Gazmuri Barker, Ana María; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Analysis of wheat gluten and starch matrixes during deep-fat frying
    (2008) Gazmuri Barker, Ana María; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los productos formulados están adquiriendo importancia en la industria de los snacks como alternativa al uso de ingredientes tradicionales por las ventajas que tiene la reproducibilidad y ausencia de defectos, lo que los hace especialmente adecuados para satisfacer las exigencias de los consumidores. En productos fritos, pueden representar una opción para la producción de snacks con bajo contenido de aceite y alta calidad. Se ha planteado que la absorción de aceite durante la fritura es un fenómeno superficial, que resulta del equilibrio entre adhesión y drenaje de aceite cuando se remueve el alimento del aceite. Como consecuencia, la estructura superficial y la permeabilidad de las capas externas son parámetros importantes a controlar para disminuir la absorción de aceite. El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto del contenido de gluten en los principales atributos de calidad en masas de alto y bajo contenido de humedad durante la fritura. Se enfocó el trabajo principalmente en la absorción de aceite, pero también se estudiaron otros atributos de calidad como color y expansión.
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    Application of Vacuum Frying as a Furan and Acrylamide Mitigation Technology in Potato Chips
    (2017) Mariotti Celis, María Salomé; Cortés, Pablo; Dueik González, Verónica Paula; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro; Pedreschi Plasencia, Franco
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    Baking, Extrusion and Frying
    (WILEY-VCH VERLAG GMBH & CO. KGAA, 2006) Dobraszczyk B.J.; Ainsworth P.; Ibanoglu S.; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Bioavailability of interesterified lipids in food emulsions.
    (2014) Farfán Martínez, Mariel; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La importancia de los lípidos en los alimentos va mas allá de su rol como fuente de energía y nutrientes. También son parcialmente responsables de propiedades organolépticas clave, tales como textura, liberación del sabor, y saciedad, la cual es difícil de duplicar en formulaciones libres de grasa. Además, los lípidos han sido asociados al desarrollo de numerosas enfermedades, pero también a la prevención de varias otras, principalmente debido al efecto de ácidos grasos esenciales. Desafortunadamente, las propiedades fisicoquímicas y nutricionales de los lípidos no se encuentran juntos con frecuencia. Existen grasas cuyas propiedades físicas son aptas para aplicaciones específicas, pero no son nutricionalmente recomendables. Otros, en cambio, pueden tener un excelente perfil de ácidos grasos, pero su distribución en la molécula de triacilglicerol podría no permitir una absorción óptima. Además, la matriz alimentaria donde los lípidos están ubicados, puede ser un factor clave para determinar el grado en el cual los lípidos son absorbidos. La hipótesis de este estudio fue que a través de interesterificación enzimática es posible sintetizar lípidos estructurados con un buen perfil de ácidos grasos –alto en acidos grasos n-3 y cero trans- y un perfil de fusión similar al de una grasa comercial, cuya biodisponibilidad puede ser modulada, además de la nueva estructura de TAG, a través del diseño de emulsiones. De acuerdo a esto, el objetivo principal de esta tesis fue conseguir un mejor entendimiento del efecto de la interesterificación enzimática, en la síntesis de grasas plásticas, así como de la emulsificación, en la biodisponibilidad postprandial de lípidos in vivo. Primero se analizó el efecto de la interesterificación en la estructuración de lípidos. Para ello, se compararon las interesterificaciones química y enzimática de mezclas binarias en la obtención de lípidos estucturados con cero trans y un alto contenido de ácido linolénico (C18:3n3), además de adecuadas propiedades funcionales. Aceite de soya full hidrogenado (fully hydrogenated soybean oil, FHSBO) y aceite de nuez (walnut oil, WO) fueron usados como materias primas. Metóxido de sodio y Lipozyme TL IM fueron usados como catalizadores químico y enzimático, respectivamente. Mezclas FHSBO/WO en relaciones de masa de 20/80, 40/60 y 60/40 fueron evauladas, y la interesterificaión total se determinó por la estabilización en su contenido de grasa sólida (solid fat content, SFC). La mezclas interesterificadas químicamente fueron estabilizadas a los 10 min para al mezcla 20/80 y a los 15 min para las mezclas 40/60 y 60/40. Mientras, todas las mezclas enzimáticamente interesterificadas se completaron a los 120 min. Una reducción significativa en el SFC para todas las composiciones se produjo después de completar las interesterificaciones química o enzimática. Las mezclas 60/40 interesterificadas química y enzimáticamente mostraron la curva plástica de un shortening multipropósito, rico en ácidos grasos poliinsaturados, especialmente en C18:3n3 y cero trans. La interesterificación enzimática fue escogida para estudios adicionales debido a su estereoespecificidad. Dado que, el perfil de ácidos grasos es un factor crítico en las propiedades nutricionales de las grasas, pero también la estereoquímica juega un rol fundamental, la biodisponibilidad de ácidos grasos en las mezclas interesterificadas fue analizada. Para ello, mezclas de aceite de linaza (linseed oil, LO) y esterarina de palma (palm stearin, PS) fueron comparadas con sus mezclas interesterificadas usando una lipasa estereoespecífica en las posiciones sn 1 y 3, para determinar si había alguna diferencia en términos de biodisponibilidad cuando se usaba esta tecnología. Las dos mezclas tenían el mismo perfil de ácidos grasos, pero distinto SFC, debido al cambio en la estereoquímica de los triacilgliceroles. Ratas Sprague-Dawley macho fueron alimentadas con las mezclas interesterificada (IE) o no interesterificada (nIE) a través de un tubo de alimentación bucogástrico luego de 18 h de ayuno. Se utilizó suero fisiológico como control. Se tomaron muestras de sangre luego de la administración de los test meals y se determinó el perfil de ácidos grasos plasmáticos en el periodo postprandial. Los resultados mostraron que la modificación en los perfiles de fusión de las mezclas a través de la interesterificación, sin alterar la biodisponibilidad determinada por la posición sn-2, puede retrasar la absorción de los lípidos al principio de la digestión, con peaks de absorción de C18:3n3 a 1,5 y 4,5 h postadministración, para IE y nIE, respectivamente, pero esto no tiene un efecto en la absorción total de los lípidos. La estructura alimentaria es también responsable de la biodisponibilidad de lípidos. Un diseño apropiado de la matriz alimentaria podría restringir o facilitar la liberación de ácidos grasos y dejarlos disponibles para la absorción, tal como en la emulsificación. Para comprender mejor éste fenómeno, evaluamos el efecto de la emulsificación, así como el uso de diferentes agentes emulsificantes, en la biodisponibilidad postprandial de lípidos estructurados en emulsiones O/W en ratas. Emulsiones O/W estables, preparadas con caseinato de sodio (Sc) o quitosán (Ch) fueron dosificadas como test meals. Una mezcla no emulsificada fue utilizada como control (C), y suero fisiológico fue usado como blanco (B). Ratas Sprague-Dawley fueron intragástricamente alimentadas con Sc, Ch, C o B, y se tomaron muestras de sangre en el periodo postprandial. Los resultados mostraron que la emulsificación puede aumentar la absorción de lípidos, como se determinó luego de la administración de emulsiones Sc, cuya absorción de AG totales es 20% mayor que el control. Sin embargo, éste resultado no puede ser generalizado. Los lípidos interesterificados que fueron emulsificados con quitosán, fueron igualmente absorbidos que aquellos en la mezcla lípidos interesterificados/agua destilada, no emulsificados. Se sugirió que esto puede ser debido a un acceso limitado de la lipasa pancreática a los lípidos. El mayor pH que se encuentra en el duodeno (pH>pKa quitosan) puede reducir la solibilidad de Ch, y puede contrapesar el efecto positivo de la pre-emulsificación. Esto sugiere que la emulsificación, como herramienta para el diseño de matrices alimentarias, no es la única responsable de una mayor biodisponibilidad, sino que las interacciones que ocurren entre el estabilizante y los alrededores durante la digestión, es también crucial. En general, este estudio confirma que la interesterificación parece ser una herramienta apropiada para la sintesis de grasas estructuradas con un buen perfil nutricional y propiedades funcionales adecuadas. Sin duda, el diseño de matrices alimentarias es también un asunto de interés, como se refleja en este estudio, el cual establece las bases para una futura investigación con respecto a la necesidad de conseguir un mejor entendimiento de las interacciones entre los nutrientes y su entorno. Distintos enfoques pueden ser utilizados para el diseño de una estructura alimentaria apropiada, la cual puede maximizar o reducir la biodisponibilidad de lípidos y/o ácidos grasos específicos, según necesidad. Como tal, este estudio contribuye al creciente campo del diseño de estrucuras alimentarias y resalta como la estructura puede ser personalizada para satisfacer las demandas de los consumidores.
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    Calidad de snacks de zanahoria obtenidos mediante la aplicación de vacío a métodos tradicionales de deshidratación
    (2010) Marzullo Varela, Carla Francisca; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En los últimos años, el mercado de snacks ha ido creciendo fuertemente, con un aumento del consumo de snacks saludables. Sin embargo, las técnicas tradicionales que se utilizan para la deshidratación de alimentos (secado y fritura) pueden producir pérdidas en los atributos de calidad, por efecto de las altas temperaturas. La aplicación de vacío a estos procesos puede ser beneficioso en este aspecto, pues permite reducir las temperaturas de operación. La relación entre estos métodos tradicionales de deshidratación, sus condiciones de operación y la calidad de los alimentos aún no ha sido claramente establecida. Esta tesis estudia cómo la incorporación de vacío a secado y fritura permite reducir la pérdida de los atributos de calidad en snacks de zanahoria, estudiando el efecto de la temperatura (60, 80, 100 y 160ºC) y vacío (presión de 49 mmHg). Con este fin, se analizaron la pérdida color, la concentración de compuestos pardos de la reacción de Maillard (melanoidinas), la retención de trans \03B2-caroteno, la textura y se evaluó sensorialmente las hojuelas de zanahoria obtenidas por los distintos métodos de deshidratación.
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    Changes in particles of coffee powder and extensions to caking
    (2007) Saragoni, P.; Aguilera, José Miguel; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Changes in particles of coffee powder and extensions to caking (vol 104, pg 122, 2007)
    (2008) Saragoni, P.; Aguilera, José Miguel; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Chapter 5 Understanding Oil Absorption During Deep-Fat Frying
    (2009) Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
    One of the most important quality parameters of fried food is the amount of fat absorbed during the process, which undermines recent consumer trends toward healthier food and low-fat products. In order to obtain a product with a low fat content, it is essential to understand the mechanisms involved during the frying process, so that oil migration into the structure can be minimized. To get such an understanding, this chapter briefly describes the frying process from technological and scientific perspectives. First, it gives a general overview of the frying process and describes the most important quality attributes of fried food. Thereafter, it centers on key nutritional aspects, particularly on the effect of excessive oil consumption on human health, oil degradation, and toxic compounds generation in fried food. Finally, this chapter discusses the most important factors affecting oil absorption, oil absorption kinetics, and different strategies that may be adopted to decrease oil content.
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    Characterization and effects of freezing prior to frying on the microstructure and transport phenomena of formulated products
    (2014) Cruz Busse, Mathias; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La congelación es un proceso sumamente importante debido a su capacidad para conservar los alimentos. El objetivo de este trabajo es entender el efecto que tienen distintas tasas de congelación en la microestructura de productos congelados, especialmente en la absorción de aceite. Se prepararon matrices con un 10% (b.s.) de gluten y 90% (b.s.) de almidón, asegurando un contenido de 70% (b.s.) de humedad). Se formaron discos de 10cm de diámetro y espesores de 10 y 5mm, que luego se congelaron a distintas tasas. Inmediatamente después los discos fueron fritos hasta alcanzar pérdidas de humedad de 20, 30 y 40%. Se midieron perfiles de temperatura del proceso en distintas posiciones. Distintas tasas de congelación aseguraron distintas microestructuras, manifestadas en: mayores tasas de calentamiento, de formación de costra y pérdida de humedad en congelamiento rápido. La congelación lenta disminuyó significativamente la absorción de aceite, probablemente debido a la formación de grandes cristales de hielo, los cuales podrían inducir un colapso de la estructura al derretirse. La cantidad de aceite que penetra la estructura es proporcional al espesor, manteniendo la relación de aceite/sólidos, demostrando así que la penetración de aceite es un fenómeno superficial.
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    Comparison between atmospheric and vacuum frying of apple slices
    (2008) Mariscal Muñoz, María Josefina; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Comparison of vacuum and atmospheric deep-fat frying of wheat starch and gluten based snacks
    (2013) Olajide Philip, Sobukola; Dueik González, Verónica Paula; Muñoz Hernández, Loreto; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Development of a digital video-microscopy technique to study lactose crystallisation kinetics in situ
    (ELSEVIER SCI LTD, 2004) Arellano Sánchez, María Paz Isabel; Aguilera, José Miguel; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Development of Healthy Low-Fat Snacks: Understanding the Mechanisms of Quality Changes During Atmospheric and Vacuum Frying
    (2011) Dueik González, Verónica Paula; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Development of low-fat gluten and starch fried matrices with high fiber content
    (2014) Dueik González, Verónica Paula; Sobukola, O.; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Effect of deep fat frying on the mass transfer and color changes of arepa con huevo.
    (2018) Torres Riffo, José David; Alvis Bermúdez, Armando; Gallo-García, Luis Alberto; Acevedo Correa, Diofanor; Castellanos-Galeano, Francisco; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro
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    Effect of extrusion parameters on the texture and bioaccesibility of third-generation snacks enriched with catechin
    (2023) Zambrano Bernal, Yadira Lucía; Bouchon Aguirre, Pedro Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La creciente tendencia de los consumidores por alimentos más saludables, con propiedades texturales deseadas y que requieran un esfuerzo mínimo de preparación, brinda una oportunidad para que la industria desarrolle nuevos productos, aumentándose la demanda de snacks saludables para satisfacer estas necesidades. En este contexto, la extrusión es una tecnología relevante para manufacturar estos productos. En la operación de un extrusor se transporta la materia prima, generalmente matrices amiláceas, a lo largo de un barril, donde se transforman en una masa visco elástica mediante la combinación de temperaturas, presiones y fuerzas de cizallamiento mecánico. A pesar de que opera a altas temperaturas (100-200°C), es posible evitar la degradación de compuestos sensibles al calor debido a los cortos tiempos de procesamiento (8-50s). Las combinaciones de procesamiento producen transformaciones moleculares y reacciones químicas que pueden sobrecalentar la masa fundida dentro del extrusor. A medida que esta masa es forzada a salir por el orificio del extrusor, la rápida evaporación de la humedad interna expande rápidamente la masa, obteniendo un snack expandido, referido también como snack de segunda generación (2G snack, en inglés). Por otro lado, es posible ajustar modificando las condiciones de la materia prima, particularmente su humedad así como las condiciones de procesamiento, como la temperatura, la velocidad de giro de los tornillos y su configuración de forma de evitar la expansión a la salida del equipo, obteniéndose de esta forma pellets, los que consisten en productos mínimamente expandidos que requieren un proceso de calentamiento posterior (e.g. microondas) para expandir, y así obtener un snack de tercera generación (3G snack, en inglés). Los pellets permiten un almacenamiento prolongado aumentando la vida útil por al menos un año, tienen una gran facilidad de almacenaje y transporte, y permite la entrada de actores que no cuentan con capacidad de extrusión a la industria de los snacks expandidos, lo que resulta muy atractivo. Durante la extrusión, se producen cambios físico-químicos que afectan la microestructura final de los snacks. Como estos cambios ocurren a niveles micrométricos el uso de técnicas no invasivas como la microtomografía de rayos X (micro-CT) es relevante para caracterizar y cuantificar la microestructura interna del producto, particularmente su red porosa interna. Esto se torna particularmente relevante cuando se ha incorporado un ingrediente funcional debido al efecto en la estructura y propiedades de los snacks. La incorporación de ingredientes funcionales a snacks con el fin de mejorar su valor nutricional y contribuir a la dieta balanceada de los consumidores es una tendencia relevante. Entre ellos, los polifenoles son una excelente opción, principalmente por su alta capacidad antioxidante. Consecuentemente, es pertinente considerar que los snacks 3G puedan mejorar su contenido nutricional al agregar polifenoles, sin embargo, la biodisponibilidad juega un papel significativo. Durante la extrusión debido a las fuerzas de cizallamiento mecánico y temperaturas, los compuestos fenólicos se pueden degradar. Es por esto que es relevante analizar su retención durante el procesamiento, y particularmente su capacidad antioxidante, para lo cual resultas propicias las técnicas in vitro. En concordancia, el objetivo principal de esta tesis consistió en evaluar la relación entre parámetros microestructurales de pellets de harina de arroz obtenidos mediante extrusión con doble tornillo con su posterior expansión, así como investigar la relación entre estos parámetros microestructurales y las variables de extrusión, con el fin de aplicar el conocimiento obtenido para establecer bases que permitan desarrollar un pellet expandido con una capacidad antioxidante significativa al agregar catequina en la formulación. Los pellets se formularon a base de harina de arroz (12 % b.s.) y agua (para obtener formulaciones con un contenido de humedad de 27, 29 y 31 % base húmeda, b.h.) o a base de harina de arroz (12 % base seca, b.s.), catequina (3 % b.s.) y agua (para obtener formulaciones con 27 y 31% de contenido de humedad b.h). Las diferentes formulaciones se extruyeron usando una extrusora de doble tornillo con seis temperaturas independientes, variando la temperatura máxima de extrusión entre 110, 135 y 150°C para cada formulación. Para ello, se mantuvo constante la velocidad del tornillo a 100 rpm para disminuir la presión. Los pellets obtenidos se recolectaron, almacenaron y expandieron en un microondas (800 W), para analizar la expansión, textura y microestructura, utilizando micro-CT. Finalmente, la actividad antioxidante, bioaccesibilidad y descomposición de los expandidos se analizó utilizando un sistema de digestión dinámica in vitro. Los resultados mostraron que la adición de catequina influyó significativamente en la calidad de la textura del producto expandido. Estos mostraron una mayor expansión, baja densidad y mayor crocancia que el producto expandido sin catequina. Adicionalmente, se retuvo casi el 100% de catequina en los productos expandidos, mostrando una mayor capacidad antioxidante en comparación con los pellets. Este comportamiento se atribuye a la formación de una estructura vítrea que atrapa a los compuestos fenólicos dificultando su liberación. Por el contrario, la expansión del pellet involucra un aumento de temperatura que plastifica la matriz y debilita las interacciones entre los grupos hidroxilo del fenol y el almidón facilitando la liberación de fenoles. Con respecto a la digestión dinámica in vitro, ni la temperatura de extrusión ni el contenido de humedad influyeron significativamente sobre el contenido de catequinas o polifenoles totales en el producto final. Como resultado, no hubo un impacto sustancial en la capacidad antioxidante. Estos resultados indicaron que se pueden emplear distintas combinaciones de parámetros dentro de los rangos especificados para producir un producto comparable. En consecuencia, optimizar los parámetros de extrusión dentro de este rango puede mejorar las propiedades deseables orientadas al consumidor, como los atributos sensoriales y la textura, al tiempo que garantiza cualidades digestivas consistentes. Sin embargo, cabe destacar que las muestras procesadas con un contenido de humedad del 27 % y una temperatura de extrusión de 150°C demostraron consistentemente los niveles más altos de catequina y polifenoles, junto con la capacidad antioxidante más sólida en comparación con los otros tratamientos. Este resultado puede atribuirse a la mayor expansión lograda en este conjunto de productos, lo que puede aumentar el área superficial para la difusión del jugo gástrico y debilitar la interacción almidón-fenol, permitiendo una mayor liberación de los compuestos fenólicos. En cuanto a la hidrólisis del almidón, se observó un aumento significativo en el grado de hidrólisis con temperaturas de extrusión más altas y contenido de humedad más bajo. Es probable que este efecto se deba a la mayor fricción dentro del extrusor, que promueve la desintegración de las moléculas de almidón. En conclusión, esta investigación contribuye significativamente al avance y refinamiento de los snacks extruidos funcionales al examinar las propiedades microestructurales, el comportamiento de expansión, la calidad de la textura, la capacidad antioxidante y el comportamiento digestivo. Estos resultados sirven como una base sólida para futuras investigaciones que buscan elevar el valor nutricional y las ventajas para la salud de los snacks extruidos. Tienen el potencial de allanar el camino para la creación de snacks innovadores y nutritivos de tercera generación con las características sensoriales y propiedades funcionales deseadas.