Extraction and Utilization of Native Cubio Starch (Tropaeolum tuberosum) in the Production of a Frankfurt-Type Sausage

• Javier Francisco Rey Rodríguez Programa de ingeniería de Alimentos de la Universidad de La Salle. Carrera 2 No 10 70 piso 7 Bloque D. CP 110231. Bogota D.C. Colombia http://orcid.org/0000-0002-9235-9752
• Jennifer Lizcano Prada Programa de ingeniería de Alimentos de la Universidad de La Salle. Carrera 2 No 10 70 piso 7 Bloque D. CP 110231. Bogota D.C. Colombia http://orcid.org/0000-0003-0038-5783
• Hasbleidy Giseth Cuellar Torres Programa de ingeniería de Alimentos de la Universidad de La Salle. Carrera 2 No 10 70 piso 7 Bloque D. CP 110231. Bogota D.C. Colombia http://orcid.org/0000-0001-7147-8421

DOI: https://doi.org/10.22209/rt.v46a11

Keywords: colorimetry, cubio, gelatinization, physiochemistry quality, starch

Abstract

Cubio (Tropaeolum tuberosum) stands as a common tuber across the Andean region, boasting robust nutritional, functional, and rheological traits. This study delved into its potential as a viable replacement for potato starch within an emulsified meat product, particularly the Frankfurt-type sausage. Five formulations were meticulously designed and appraised to pinpoint the two most promising alternatives. Rigorous analyses were conducted on starch physicochemical properties alongside the sausage's technological aspects, yielding a 1.82% native cubio starch comprising 14.67% amylose and 85.53% amylopectin. Notably, the cubio extract demonstrated a pH of 5.74, while potato registered 6.79, aligning with gelatinization temperatures of 62.6°C and 66.0°C, respectively. The recorded acidity at 0.68±0.05% indicated favorable preservation during storage, attributed to cubio's inherent antioxidants. Starch colorimetry revealed distinctive gray tones, emphasizing a significant quality metric. Shear force analysis was honed on the most promising formulations. In conclusion, cubio starch emerges as a pragmatic alternative within the meat industry to replace potato starch, albeit with the caveat of heightened production costs due to the starch extraction process.

References

AOAC. (2022). Official methods of analysis [en línea] disponible en: http://www.eoma.aoac.org/ [consulta: 15 enero 2022].

Alarcón, F., Dufour, D. (2002). Almidón agrio de yuca en Colombia. En: La yuca en el tercer milenio: sistemas modernos de producción, procesamiento, utilización y comercialización (publicación CIAT No. 327). Eds. Ospina, B., Ceballos, H., Alvarez, E., Bellotti, A., Calvert, L., Arias, B., Cadavid, L., Pineda, B., Llano, G., Cuervo, M. Cali: Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Consorcio Latinoamericano para la Investigación y el Desarrollo de la Yuca, 470-502.

Arango Reyes, M., Parra Huertas, R. (2017). Efecto del concentrado de cubio (Tropaeolum tuberosum) en las características fisicoquímicas y reológicas del yogur. Conexión Agropecuaria JDC, 7(2), 57-67.

ISO 712. (1985). Cereals and cereal products. Determination of moisture content (routine reference method) [en línea] disponible en: https://dgn.isolutions.iso.org/obp/ui#iso:std:iso:712:ed-2:v1:en [consulta: 15 enero 2022].

Clavijo Ponce, N. L., Pérez Martínez, M. E. (2014). Tubérculos andinos y conocimiento agrícola local en comunidades rurales de Ecuador y Colombia. Cuadernos de Desarrollo Rural, 11(74), 149-166.

Grace, M. (1977). Elaboración de la yuca. Roma: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación – FAO.

Grau, A., Ortega, D. R., Nieto, C. C., Hermann, M. (2003). Mashua (Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pav.). Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. Roma: International Plant Genetic Resources Institute.

Gualdron, J. A., González, R. E. (2013). Evaluación de un yogur con características simbióticas y su efecto sobre la vida útil del producto. Revista Colombiana de Microbiología Tropical, 3(1), 8-15.

ISO 1871. (2009). Food and feed products - General guidelines for the determination of nitrogen by the Kjeldahl method. Second edition. Berna: International Organization for Standardization.

ISI. (2002). Determination of viscosity of starch by Brookfield, ISI 17-1e [en línea] disponible en: http://www.starch.dk/isi/methods/17b [consulta: 15 enero 2022].

Mallma, P., Edison, R. (2018). Extracción, caracterización funcional y color del almidón de papa nativa de las variedades: Waka waqra, Alq´ a wayruru, Phusi k’achun waqachi y Puka viruntus (Solanun tuberosum ssp. andigenum). Tesis de grado. Andahuaylas: Universidad Nacional José María Arguedas.

Maussa, A. (2018). Colombia pierde cerca del 40 % de los alimentos que produce [en línea] disponible en: https://www.elespectador.com/noticias/medio-ambiente/colombia-pierdecerca-del-40-de-los-alimentos-que-produce-articulo-827495 [consulta: 15 enero 2022].

Mejía Lotero, F. M., Salcedo Gil, J. E., Vargas Londoño, S., Serna Jiménez, J. A., Torres Valenzuela, L. S. (2018). Capacidad antioxidante y antimicrobiana de tubérculos andinos (Tropaeolum tuberosum y Ullucus tuberosus). Revista UDCA Actualidad & Divulgación Científica, 21(2), 449-456.

Ortiz Nieto, D. Y., Jiménez García, A. M. (2018). Manejo agroecológico del sistema productivo Cubio. Perspectivas, 2(7), 10-24.

Pacheco Pérez, W. A., Restrepo Molina, D. A., Sepúlveda Valencia, J. U. (2011). Revisión: uso de ingredientes no cárnicos como reemplazantes de grasa en derivados cárnicos. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 64(2), 6257-6264.

Pacheco, M. T., Moreno, F. J., Moreno, R., Villamiel, M., Hernández-Hernández, O. (2019). Morphological, technological and nutritional properties of flours and starches from mashua (Tropaeolum tuberosum) and melloco (Ullucus tuberosus) cultivated in Ecuador. Food Chemistry, 301, 125268.

Peña Carrasco, E. F. (2017). Extracción y caracterización fisicoquímica y funcional de almidones de cinco variedades de papas nativas procedentes de Ilave (Puno). Tesis de grado. Lima: Universidad Nacional Agraria La Molina.

Polanco, L. Z. (2014). Extracción y caracterización de almidón nativo de clones promisorios de papa criolla (Solanum tuberosum, Grupo Phureja). Revista Latinoamericana de la Papa, 18(1), 1-24.

Pomaquero Yungan, A. M. (2017). El modelo coso 2013 (Committee of sponsoring organizations of the treadway commission), aplicado en la cooperativa de ahorro y crédito Fernando Daquilema de la ciudad de Riobamba, durante el periodo 2015, para incorporar avances y tendencias en la administración. Tesis de grado. Riobamba: Universidad Nacional de Chimborazo.

Quispe Ruíz, Y. (2018). Características químicas y propiedades funcionales del almidón de mashua (Tropaeolum tuberosum) de las variedades amarilla y negra. Tesis de grado. Andahuaylas: Universidad Nacional José María Arguedas.

Ramón Ccana, F. C. (2017). Efecto del estrés abiótico post-cosecha en las características físico-químicas y de algunos metabolitos primarios de mashua morada (Tropaeolum tuberosum Ruíz & Pavón). Tesis de grado. Lima: Universidad Nacional Agraria La Molina.

Rey Rodríguez, J. F., Agudelo Quintero, L. P., Aparicio Aponte, O. Y., Lora Suárez, M. F., Leiva García, J. A. (2019). Elaboración de salchichas tipo Frankfurt fortificadas con hierro y adición de harina de quinoa como fuente de aminoácidos esenciales. Revista Nova, 4(1), 46-56.

Romero de la Hoz, D. M., Tuiran Prado, L. S. (2017). Caracterización fisicoquímica, funcional, reológica y composicional de la harina precocida de cubio (Tropaeolum tuberosum R & P) cultivado en diferentes fuentes de fertilización. Tesis de grado. Bogotá: Universidad de La Salle.

Sáenz Torres, S. M., Chaparro González, M. P., Bernal Bechara, L. C. (2020). El cubio (mashua): producción, transformación y beneficios (No. 4). Bogotá: Ediciones Unisalle.

Sívoli, L., Pérez, E., Rodríguez, P., Martínez, E. (2007). Comparación de técnicas microscópicas para el estudio de la estructura del almidón nativo de Manihot esculenta C. Acta Microscópica, 16(1-2: suplemento 2), 236-237.

Valdés Restrepo, M. P., Ortiz Grisales, S., Sánchez, T. (2010). Morfología de la planta y características de rendimiento y calidad de almidón de sagú. Acta Agronómica, 59(3), 372-380.