Microsoft Word - ARTÍCULO OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL AJO NEGRO

ISSN: 2810-8027 (En línea)

Volumen 3, Número 2

Julio-Diciembre | 2022

e001

https://doi.org/10.54353/ritp.v3i2.e005

Optimización del proceso de maduración controlada de ajo negro (Allium sativum) variedad Napuri, Barranquino y Chino	Optimization of the maturation process controlled of black garlic (Allium sativum) variety Napuri, Barranquino and Chino
Bran Figueroa-Inga^1a*, Juan Meneses-Peralta^2b, Cynthia Sánchez-Huapaya^3c

¹ARTPACK PERÚ S.A.C, Lima, Perú

²Centro de Innovación Productiva y Transferencia Tecnológica Agroindustrial Ica (CITEagroindustrial Ica), Instituto Tecnológico de la Producción, Ica, Perú

³CSTRATEGIC E.I.R.L, Lima, Perú

^ab.figueroa@artpackperu.com / bran.figueroa@gmail.com, ^bjmeneses@itp.gob.pe, ^csicrea@sicrea.pe

* Autor de correspondencia

| Recibido: 02/10/22 |

| Arbitrado por pares |

| Aceptado: 28/12/22 |

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue el optimizar el Proceso de Maduración Controlada del ajo negro de las variedades Napuri, Barranquino y Chino, aplicando el método de Superficie de Respuesta, con diseño compuesto central rotable y función de deseabilidad (FD). Se realizaron 10 tratamientos (4 factoriales; 4 axiales y 2 centrales), en 5 Cámaras Prototipo Múltiples de Maduración Controlada (CPMMC), en donde las variables respuesta fueron concentración de selenio, aminoácidos y capacidad antioxidante en función de la temperatura del medio y tiempo de exposición en el CPMMC, con humedad relativa a 75% constante e influjo de luz ultravioleta. Los modelos obtenidos fueron validados mediante análisis de varianza y diagramas de Pareto, con los que se determinó que, la temperatura del medio y el tiempo de exposición sí influyen significativamente (p<0.05) en el contenido de selenio, aminoácidos y capacidad antioxidante. Mediante FD, se estimó los parámetros óptimos de maduración controlada para ajo Napuri, Barranquino y Chino, en valores de 85.2; 76.3 y 76.3°C; y 74.2; 88.3 y 88.3 días, con los cuales se podrían obtener 10.8; 10.4 y 8.25 µg/100 g. de concentración de Selenio, 321.0; 296.0 y 283.9 mg/100g de aminoácidos (cistina + cisteína) y 7914.9; 7885.1 y 8323.7 µmol Trolox/100 g BS de Capacidad antioxidante, respectivamente por cada variedad.

Palabras claves: Ajo negro, selenio, aminoácido, capacidad antioxidante, optimización

Abstract

The objective of this work was to optimize the Controlled Maturation Process of black garlic of the Napuri, Barranquino and Chino varieties, applying the Response Surface method, with rotatable central composite design and desirability function (FD). 10 treatments were carried out (4 factorial; 4 axial and 2 central), in 5 Controlled Maturation Multiple Prototype Chambers (CPMMC), where the response variables were Selenium Concentration, Amino Acids and Antioxidant Capacity as a function of medium temperature and time. of exposure in the CPMMC, with constant Relative Humidity at 75% and influence of Ultraviolet light. The models obtained were validated through analysis of variance and Pareto diagrams, with which it was determined that the temperature of the medium and the exposure time do have a significant influence (p<0.05) on the content of selenium, amino acids and antioxidant capacity. Through FD, the optimal controlled maturation parameters for Napuri, Barranquino and Chino garlic were estimated at values of 85.2; 76.3 and 76.3°C; and 74.2; 88.3 and 88.3 days, with which 10.8 could be obtained; 10.4 and 8.25 µg/100 g. Selenium concentration, 321.0; 296.0 and 283.9 mg/100g of amino acids (cystine + cysteine) and 7914.9; 7885.1 and 8323.7 µmol Trolox/100 g BS of antioxidant capacity, respectively for each variety.

Keywords: Black garlic, selenium, amino acid, antioxidant capacity, optimization

Introducción

El ajo (Allium sativum L.) es un condimento pungente ampliamente utilizado en cocina, y reconocido por su efecto biológico antioxidante y antibacterial. Sin embargo, su consumo está restringido debido a su característico flavor, existen algunos procesamientos tecnológicos capaces de reducir dicho flavor, uno de ellos es el de obtención del Ajo negro. (Yuan et al., 2017; Liu et al., 2022)

El ajo negro, es un producto elaborado tradicionalmente en los países asiáticos y que en los últimos años se ha introducido en países de occidente, como España, Alemania, Italia, EEUU, Canada, Argentina, entre otros. El ajo negro es un producto clave por dos motivos fundamentales: tiene mejor aroma y sabor que el ajo fresco y además tiene mayor capacidad antioxidante (Toledano, 2017), asimismo es el resultante del procesamiento del ajo fresco bajo condiciones controladas de temperatura y humedad por tiempo prolongado, sin incorporación de aditivos adicionales. De acuerdo a (Ríos-Ríos et al., 2019) la maduración controlada se da a temperaturas de aproximadamente 60 a 90 º C, mientras que (Yuan et al., 2017) menciona tiempos de proceso de aproximadamente de 60 a 90 días para reducir el picor característico de los ajos, por otro lado (Toledano, 2017), señala temperaturas de proceso entre 40 y 90º C y tiempos de 10 a 40 días. Durante este procesamiento térmico, el ajo experimenta cambios químicos y fisicoquímicos en diferente intensidad, siendo principalmente los compuestos volátiles sulfurados, los aminoácidos libres, los polifenoles y los carbohidratos los de mayor variación (Ríos-Ríos et al., 2019).

Gracias a sus atributos nutracéuticos y culinarios, la producción del ajo negro se está extendiendo a nivel internacional. No obstante, debido al prolongando tiempo al que se somete el ajo bajo condiciones de temperatura y humedad constante, el uso de una cámara con un sistema convencional de calentamiento por resistencias eléctricas, lo convierte en un problema de índole económico por el elevado consumo energético. En el presente trabajo se empleó un sistema alternativo para el calentamiento de la cámara, basado en inducción electromagnética.

Con la finalidad de investigar a escala laboratorio el efecto de esta innovación, se planteó el estudio de optimización por el método de Superficie de Respuesta, para los parámetros (tiempo y temperatura) del proceso de maduración controlada y las variables de respuesta a optimizar serán Selenio, Aminoácidos y Capacidad antioxidante de tres variedades de ajo: Napuri, Barranquino y Chino.

Material y métodos

Materia prima

Ajo fresco (Allium sativum) de variedades Napuri, Barranquino y Chino, provenientes del departamento de Arequipa, Perú, con estadío de madurez fisiológica alcanzada, bulbos limpios y enteros, sin extraños olores, asimismo, con ausencia de enfermedades y plagas como nemátodos y podredumbre rosada, sin perforaciones o golpes. El procesamiento se desarrolló en las instalaciones de la empresa Artpack Perú S.A.C.

Configuración de la matriz experimental

Se elaboró la matriz experimental, basándonos en los rangos de temperatura y tiempos sugeridos por (Toledano, 2017); (Yuan et al., 2017); (Ríos-Ríos et al., 2019) con los cuales se plantearon las corridas en las Cámaras Prototipo Múltiples de Maduración Controlada (CPMMC) (Diseñadas a medida para el estudio, Fabricación Perú). Con la finalidad de encontrar los parámetros óptimos del proceso (Temperatura y tiempo) y de los fitoquímicos en estudio (Selenio, aminoácidos y antioxidantes). Para ello, se utilizó el el Método de Superficie de Respuesta (MSR), empleando el Diseño Compuesto Central Rotacional (DCCR) dado que acuerdo a Gutiérrez y de la Vara (2008), citado por (Acosta et al., 2021), como no sé conoce la ubicación del óptimo entonces tiene sentido emplear diseños que proporcionen estimaciones precisas en todas las direcciones, tal como se muestra en la Figura 1.

Figura 1

DCCR para el proceso de maduración controlada de ajo negro

Se obtuvo 10 tratamientos experimentales a diferentes temperaturas y tiempos, siendo 4 puntos factoriales, 4 puntos axiales y 2 puntos centrales en el plano del diseño experimental (DCCR).

La Figura 1 representa una serie de combinaciones aleatorias de temperatura y tiempo experimentales, siendo el orden de corridas, tal como sigue a continuación para fines del proyecto:

Determinación de concentración de selenio, aminoácido y capacidad antioxidante

La concentración de Selenio (ug/g) se determinó por el método espectrofotométrico, la concentración de Aminoácidos (mg/100g), método de cuantificación por cromatografía líquida (HPLC) y la determinación de capacidad antioxidante (µmol Trolox/100g), por el método ABTS, para determinación de capacidad antioxidante de fracciones hidrofílicas y lipofílicas.

Análisis estadístico

Se utilizó el Software Statistica 7 y se aplicó el Método de Superficie de Respuesta (MSR), con un Diseño Compuesto Central Rotacional (DCCR) y Función de Deseabilidad (FD) para la optimización.

Resultados

Caracterización de la materia prima

La Tabla 3, muestra la composición proximal y de fitoquímicos de las variedades de ajo fresco trabajadas en el presente estudio.

Tabla 3

Composición proximal de ajos frescos según variedad

Nota: En Informe de ensayo Nº IE 210614.06, IE 210614.05, IE 210614.04 CAHM S.A.C

**Valores reportados a partir del contenido de Cistina + Cisteína

Evaluación experimental de selenio, aminoácido y capacidad antioxidante

Los resultados de la evaluación experimental por tratamiento en las tres variedades de ajo fueron:

Tabla 4

Evaluación experimental de selenio, aminoácidos y capacidad antioxidante en ajo negro Napuri, Barranquino y Chino

Nota: En Informe de Ensayo N° IE210614.04; N° IE210614.05; N° IE210614.06 CAHM S.A.C.

**Valores reportados a partir del contenido de Cistina + Cisteína

Análisis de selenio

A partir de los datos obtenidos mostrados en la Tabla 4, se probaron secuencialmente cuatro (04) diferentes modelos matemáticos de optimización para el planeamiento del compuesto central, con el que se obtuvieron los valores del Coeficiente de determinación (R2), los cuales, permitieron elegir el modelo adecuado para predecir o modelar la concentración Selenio de cada variedad.

Se conoció (Tabla 5) que el modelo que mejor correlaciona los datos experimentales y predice la concentración Selenio (µg/100g) en las tres variedades, es el modelo de “Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales y las interacciones de segundo orden”, dado que fue el modelo cuyos Coeficientes de determinación (R2) fueron los más elevados y también se aproxima más a la unidad, enunciadas mediante ecuaciones matemáticas (Ec. 1; 2 y 3), las que permitieron modelar e interpretar los resultados mediante gráficos de superficies de respuesta y contorno (Figura 02).

Tabla 5

Análisis de coeficientes de determinación de modelos matemáticos para la concentración de selenio

Nota: Software Statistica 7

Asimismo, las ecuaciones del modelo seleccionado por variedad fueron:

Donde:

= Concentración de Selenio (µg/100g)

= Temperatura (°C)

= Tiempo (Días)

Figura 2

Gráficos de Superficie de respuesta (a1,a2,a3) y Curvas de contornos (b1,b2,b3); Contenido de Selenio vs Temperatura y Tiempo: (a1b1) Ajo negro variedad Napuri; (a2b2) Ajo negro variedad Barranquino y (a3b3) Ajo negro variedad Chino

En la Figura 2, se observó que las temperaturas y tiempos empleadas incrementan significativamente la concentración de Selenio de 8.06 a 11.03, de 7.57 a 10.51 y de 6.25 a 8.31 ug/100g en ajos negros de variedades Napuri, Barranquino y Chino, respectivamente, siendo los tratamientos 4 y 6 (Tabla 4), los que presentaron las más altas concentraciones de Selenio en las tres variedades, los cuales se obtuvieron a condiciones de temperatura de 80 y 85.2°C y tiempos de 80 y 60 días respectivamente, concordando así con la gráfica de superficie de respuesta y contornos, en donde la región roja representa diversas combinaciones de temperaturas y tiempos para una máxima concentración de selenio.

Análisis de Aminoácidos

De la Tabla 6 se conoció que el modelo que mejor correlaciona los datos experimentales y predice la concentración de aminoácidos (mg/100g) en las tres variedades, es el modelo de “Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales y las interacciones de segundo orden”, dado que fue el modelo cuyos Coeficientes de determinación (R2) fueron los más elevados y también se aproxima más a la unidad, enunciadas mediante ecuaciones matemáticas (Ec. 4; 5 y 6), las que permitieron modelar e interpretar los resultados mediante gráficos de superficies de respuesta y contorno (Figura 3).

Tabla 6

Análisis de coeficientes de determinación de modelos matemáticos para el contenido de aminoácidos de ajo negro variedades Napurí, Barranquino y Chino

Coeficientes de determinación	Modelo matemático
Coeficientes de determinación	Términos lineales de los efectos principales	Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales	Términos lineales de los efectos principales y las interacciones de segundo orden	Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales y las interacciones de segundo orden
Napuri
R²	0.93181	0.96638	0.96419	0.99876
R² ajustado	0.91233	0.93948	0.94629	0.9972
Barranquino
R²	0.93152	0.94801	0.96745	0.98394
R² ajustado	0.91195	0.90641	0.95117	0.96386
Chino
R²	0.89762	0.92512	0.93359	0.96109
R² ajustado	0.86837	0.86521	0.90038	0.91244

Las ecuaciones del modelo matemático seleccionado por variedad fueron:

Donde:

= Concentración de Aminoácidos (mg/100g)

= Temperatura (°C)

= Tiempo (Días)

Figura 3

Gráficos de Superficie de respuesta (a1, a2, a3) y Curvas de contornos (b1,b2,b3); Contenido de Aminoácidos vs Temperatura y Tiempo: (a1b1) Ajo negro variedad Napuri; (a2b2) Ajo negro variedad Barranquino y (a3b3) Ajo negro variedad Chino

En la Figura 3, se observa que las temperaturas y tiempos empleadas incrementan significativamente la concentración de Aminoácidos de 141.46 a 307.69, de 137.79 a 300.24 y de 138.54 a 286.64 mg/100g en ajos negros de variedades Napuri, Barranquino y Chino, respectivamente, siendo los tratamientos 4 y 6 (Tabla 4), los que presentaron las más altas concentraciones de Aminoácidos en las tres variedades, los cuales se obtuvieron a condiciones de temperatura de 80 y 85.2°C y tiempos de 80 y 60 días respectivamente, concordando así con la gráfica de superficie de respuesta y contornos, en donde la región roja representa diversas combinaciones de temperaturas y tiempos para una máxima concentración de Aminoácidos.

Análisis de Capacidad Antioxidante

De la Tabla 7 se conoció que el modelo que mejor correlaciona los datos experimentales y predice la Capacidad Antioxidante (mg/100g) en las tres variedades, es el modelo de “Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales y las interacciones de segundo orden”, dado que fue el modelo cuyos Coeficientes de determinación (R2 ) fueron los más elevados y enunciadas mediante ecuaciones matemáticas (Ec. 7; 8 y 9), las que permitieron modelar e interpretar los resultados mediante gráficos de superficies de respuesta y contorno (Figura 4).

Tabla 7

Análisis de coeficientes de determinación de modelos matemáticos para la capacidad antioxidante de ajo negro variedades Napurí, Barranquino y Chino

Coeficientes de determinación	Modelo matemático
Coeficientes de determinación	Términos lineales de los efectos principales	Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales	Términos lineales de los efectos principales y las interacciones de segundo orden	Términos lineales y cuadráticos de los efectos principales y las interacciones de segundo orden
Napuri
R²	0.96783	0.977	0.96783	0.977
R² ajustado	0.95863	0.9586	0.95174	0.94825
Barranquino
R²	0.95187	0.98184	0.95188	0.98185
R² ajustado	0.93812	0.96731	0.92782	0.95917
Chino
R²	0.9532	0.96467	0.96533	0.9768
R² ajustado	0.93983	0.93641	0.948	0.9478

Nota: Software Statistica 7

Las ecuaciones del modelo matemático seleccionado por variedad fueron:

Donde:

= Capacidad antioxidante (µmol Trolox/100 g BS)

= Temperatura (°C)

= Tiempo (Días)

Figura 4

Gráficos de Superficie de respuesta (a1,a2,a3) y Curvas de contornos (b1,b2,b3); Contenido de Capacidad antioxidante vs Temperatura y Tiempo: (a1b1) Ajo negro variedad Napuri; (a2b2) Ajo negro variedad Barranquino y (a3b3) Ajo negro variedad Chino

En la Figura 4 se observa que las temperaturas y tiempos empleadas incrementan significativamente la capacidad antioxidante de 3893 a 7605, de 3898 a 7666 y de 4035 a 8043 µmol Trolox/100 g BS en ajos negros de variedades Napuri, Barranquino y Chino, respectivamente, siendo los tratamientos 4 y 6 (Tabla 4) los que presentaron los más altos valores de Capacidad Antioxidante en las tres variedades, los cuales se obtuvieron a condiciones de temperatura de 80 y 85.2°C y tiempos de 80 y 60 días respectivamente.

Optimización

Dado que ya se cuenta útiles aproximaciones de la superficie de respuesta mostrados en las gráficas anteriores, se procedió a determinar las condiciones óptimas de operación (Temperatura y Tiempo) del proceso, que permitieron obtener valores óptimos de Selenio, Aminoácidos y Capacidad Antioxidante para cada una de las variedades de ajos analizados, mediante una optimización univariada de las múltiples respuestas utilizando la técnica de función de deseabilidad (Desirability), a fin de maximizar la “deseabilidad global” para lograr un punto óptimo de intersección.

Ajo Negro de variedad Napurí

En la siguiente figura, se visualiza la intersección de los parámetros de proceso optimizados con la máxima concentración posible (deseable) de Selenio, Aminoácidos y Capacidad antioxidante para la variedad Napurí.

Figura 5

Perfil de Selenio, Aminoácidos y Capacidad antioxidante deseable del ajo negro de Variedad Napurí

De acuerdo a la figura anterior, la Deseabilidad global alcanzó un valor de 0.97, lo cual de acuerdo con Ribardo y Allen (2003) en términos de calidad del producto en base a las propiedades exponenciales de la deseabilidad (Apéndice 1), se considera como un producto “Aceptable y excelente, calidad o desempeño inusual, mejor que lo disponible comercialmente”, el cual es logrado aplicando temperaturas y tiempos optimizados de maduración controlada, a valores de 85.2°C y 74.2 días, con los cuales se podrían obtener 10.8 µg/100 g. de concentración de Selenio, 321.0 mg/100g de aminoácidos (cistina+cisteína), 7914.9 µmol Trolox/100 g BS de Capacidad antioxidante, es decir, aplicando estos parámetros optimizados, se puede obtener 2.4 veces más selenio, 7.4 veces más aminoácidos (cistina + cisteína) y 2.2 veces más capacidad antioxidante respecto al ajo crudo variedad Napuri.

Figura 6

Gráficas de superficie de respuesta (a) y Gráficas de contorno (b) del valor deseable de selenio, Aminoácidos y capacidad antioxidante vs Temperatura y Tiempo de maduración controlada. Los puntos marcados con estrellas representan la intersección óptima deseada

Ajo Negro variedad Barranquino

Figura 7

Perfil de Selenio, Aminoácidos y Capacidad antioxidante deseable del ajo negro de Variedad Barranquino

De acuerdo a la figura anterior, la Deseabilidad global alcanzó un valor de 0.98 lo cual de acuerdo con Ribardo y Allen (2003) en términos de calidad del producto en base a las propiedades exponenciales de la deseabilidad (Apéndice 1), se considera como un producto “Aceptable y excelente, calidad o desempeño inusual, mejor que lo disponible comercialmente”, el cual es logrado aplicando temperaturas y tiempos optimizados de maduración controlada, a valores de 76.3°C y 88.3 días, con los cuales se podrían obtener 10.4 µg/100 g. de concentración de Selenio, 296.0 mg/100g de aminoácidos (cistina+cisteína), 7885.1 µmol Trolox/100 g BS de Capacidad antioxidante, es decir, aplicando estos parámetros optimizados, se puede obtener 2.4 veces más selenio, 6.9 veces más aminoácidos (cistina + cisteína) y 2.2 veces más capacidad antioxidante respecto al ajo crudo variedad Barranquino.

Figura 8

Ajo Negro variedad Chino

En la siguiente figura, se visualiza la intersección de los parámetros de proceso optimizados con la máxima concentración posible (deseable) de Selenio, Aminoácidos y capacidad antioxidante para la variedad Chino.

Figura 9

Perfil de Selenio, Aminoácidos y Capacidad antioxidante deseable del ajo negro de variedad Chino

De acuerdo a la figura anterior, la Deseabilidad global alcanzó un valor de 0.98, lo cual de acuerdo con Ribardo y Allen (2003) en términos de calidad del producto en base a las propiedades exponenciales de la deseabilidad (Apéndice 1), se considera como un producto “Aceptable y excelente, calidad o desempeño inusual, mejor que lo disponible comercialmente”, el cual es logrado aplicando temperaturas y tiempos optimizados de maduración controlada, a valores de 76.3°C y 88.3 días, con los cuales se podrían obtener 8.25 µg/100 g. de concentración de Selenio, 283.9 mg/100g de aminoácidos (cistina+cisteína), 8323.7 µmol Trolox/100 g BS de Capacidad antioxidante, es decir, aplicando estos parámetros optimizados, se puede obtener 2.3 veces más selenio, 6.5 veces más aminoácidos (cistina + cisteína) y 2.3 veces más capacidad antioxidante respecto al ajo crudo variedad Chino.

Figura 10

Discusión

Según (Ríos-Ríos et al., 2019) la composición proximal de ajos frescos es de aproximadamente 58.6% de Agua, 33% de Carbohidratos (fibra dietaria 2.1%, mono y disacáridos 1%), Proteínas 6.4% (aliinasa, entre otras, 1.2% de aminoácidos libres) y 0.5% de Lípidos. Entre tanto (Kimura et al., 2017) indica que esta es de 63% agua, 28% Carbohidratos (fructanos), 2.3% de compuestos organosulfurados, 2% de Proteínas (Aliinasa), 1.2% de Aminoácidos(arginina) y 1.5% de Fibra. La Tabla 3, muestra la composición proximal de las variedades de ajo fresco trabajadas en el presente estudio, las que se encuentran dentro de lo citado por ambos autores.

Kim et al. (2013) argumenta que las propiedades funcionales atribuidas a los ajos dependen del contenido de compuestos bioactivos, especialmente los organosulfurados, los cuales son responables de la pungencia, (Kimura et al., 2017) señala que uno de las ventajas del procesamiento de ajos negros es la reducción de la alicina (principal responsable de la pungencia en los ajos) que es transformada en componentes bioactivos de capacidad antioxidante tales como los flavonoides, polifenoles, entre otros productos de principalmente resultanes de la reacción de maillard que se dan durante el procesamiento. Los incrementos flavonoides y polifenoles alcanzados con los ajos negros van del 4 a 5 veces respecto al contenido en fresco. Mientras que (Toledano- Medina et al., 2016) reporta incrementos de la capacidad antioxidante de 9.5 y 6.5 veces en cabezas enteras y dientes de ajo respectivamente. De acuerdo a nuestros resultados mostrados en la Tabla 4, el máximo incremento experimental fue a condiciones de 60 días, 85º C en la variedad Chino, en la que se logró 1.18 veces más o 118% más, en la variedad Barranquino de 1.15 veces más o 115% más de capacidad antioxidante y 80 días, 80º C en el Napurí dónde se logró 1.14 veces más o 114 % más de capacidad antioxidante. Por otro lado, en el punto óptimo de cada una de las variedades se pueden conseguir nivel de capacidad antioxidante de 125.3, 120.7 y 132 % más para el Chino, Barranquino y Napurí respectivamente. Lo que nos esta mostrando una diferencia sustancial entre las referencias y lo obtenido, esto podría deberse a la humedad relativa, (Kimura et al., 2017) recomienda que humedades altas que sea entre 80-90%. En el presente estudio se ha trabajado con una humedad del 75%, las reacciones requieren de un medio acuoso para darse, en especial procesos de hidrólisis inherentes a las reacciones de Maillard, por lo que es posible que muchos potenciales componentes antioxidantes se hayan quedado en estadios intermedios.

Ríos-Ríos et al. (2019) menciona que el contenido de proteína en el ajo en base seca es alto entre 14 -19 %, además nos señala que los aminoácidos azufrados incrementan durante el procesamiento de ajos negros. Lo cual coincide con los resultados obtenidos experimentalmente, la proteína en los ajos frescos es aproximadamente 14-15 % en base seca. Así mismo, fueron los aminoácidos azufrados los de mayor incremento, destacándose la CISTEÍNA-CISTINA con valores de incremento en base húmeda a 80 ºC y 80 días de 6.1, 6 y 5.5 para el Napurí, Barranquino y Chino respectivamente. En los puntos óptimos encontrados para cada una de las variedades de ajos Napurí (85.2º C y 74.2 días), Barranquino (76.3 ºC y 88.3 días) y Chino (76.3ºC y 88.3 días) se podrían obtener respectivamente 7.4, 6.9 y 6.5 veces más Cisteína-Cistina en base húmeda. No obstante, (Kimura et al.,2017) según lo citado muestra que el contenido de Cisteína en el proceso se reduce en 0.58 veces, esta referencia parece ser un dato aislado, pues de acuerdo a los mecanismos de degradación de los compuestos organosulfurados descritos por (Ríos-Ríos et al., 2019) la alliina, principal compuesto organosulfurado de los ajos, a temperaturas superiores a 60 º C sufre una degradación térmica a compuestos derivados de cisteína, lo que sustentaría su incremento.

En los puntos óptimos encontrados para cada una de las variedades de ajos Napurí (85.2º C y 74.2 días), Barranquino (76.3 ºC y 88.3 días) y Chino (76.3ºC y 88.3 días) se podrían obtener 2.4, 2.4, 2.3 veces más selenio respectivamente todo ello analizado en base húmeda. No obstante, en un análisis de los resultados en base seca el contenido de selenio es casi constante. Los diversos autores tales como (Rios-Ríos et.al, 2019), (Kim et al., 2013), (Kimura et al., 2017), (Toledano et al., 2016) y (Yuan et al., 2017) afirman que el proceso de conversión del ajo fresco a ajo negro se basa principalmente en una reacción de Maillard y son todos los componentes reactantes y resultantes de dicha reacción los que varían en el proceso, el selenio no es un sustrato ni catalizador conocido por ello si bien hemos logrado incrementar su contenido en base a la reducción de agua no es un indicador de proceso que se debiera tomar en consideración en el estudio de escalamiento.

Conclusiones

Se obtuvo puntos óptimos con más de 50 a 60 µg Selenio /kg

· El selenio en base húmeda logró concentraciones de 110.3, 105.1 y 83.1 µg/kg de para las variedades de Napurí, Barranquino y Chino respectivamente. En todos los casos en el tratamiento de 80ºC por 80 días y HR: 75%. Y en los puntos óptimos se tienen contenidos de selenio de 82.5 µg/kg en el chino (76.3 ºC y 88.3 días), 104 µg/kg en el Barranquino (76.3º C y 88.3 días) y 108 µg/kg en el Napurí (85.2 ºC y 74.2 días).

Se obtuvo puntos óptimos con más 2.5 veces más Aminoácidos que el ajo crudo

· Los aminoácidos (CISTEÍNA-CISTINA) lograron incrementos en base húmeda de 6.1, 6 y 5.5 veces equivalentes para el Napurí, Barranquino y Chino, para el tratamiento de 80 ºC y 80 días. Y en los puntos óptimos obtenidos el incremento fue de 6.5 vedes en el chino (76.3ºC y 88.3 días), 6.9 veces en el Barranquino (76.3 ºC y 88.3 días) y 7.4 veces en el Napurí (85.2 ºC y 74.2 días).

Se obtuvo en los puntos óptimos 2 veces más antioxidantes que el ajo crudo

· La capacidad antioxidante expresada en base seca en µmol trolox/100 g logró el máximo incremento experimental a condiciones de 60 días, 85º C en la variedad Chino, en la que se logró 1.18 veces más, en la variedad Barranquino de 1.15 veces más y a condiciones 80 días, 80º C en el Napurí dónde se logró 1.14 veces más. Mientras que en los puntos óptimos reportados el incremento fue de 2.3 veces en el Chino (76.3ºC y 88.3 días), 2.2 en el Barranquino (76.3º C y 88.3 días) y 2.2 en el Napurí (85.2ºC y 74.2 días).

Agradecimientos e información de financiamiento

Esta investigación fue cofinanciada por el Programa Nacional de desarrollo tecnológico e Innovación- PROINNÓVATE (CÓDIGO DE PROYECTO: PIEC1-3-P-239-044-18/ CONTRATO:136-INNOVATEPERU-PIEC1-2019).

Se agradece a las siguientes instituciones: Artpack Perú S.A.C; Centro de Innovación Productiva y Transferencia Tecnológica Agroindustrial Ica (CITEagroindustrial Ica), Instituto Tecnológico de la Producción (ITP), Ica, Perú; Certificaciones Alimentarias, Hidrobiológicas y Medioambientales S.A.C (laboratorios CAHM), Wayka Green SAC y a Cstrategic E.I.R.L (SICREA).

Contribución de autoría

Bran Figueroa Inga, concepción de la idea, planteamiento, ejecución y monitoreo del estudio, además de la revisión del artículo. Juan Meneses Peralta: Diseño del estudio de optimización, procesamiento estadístico de los datos, análisis de la data y redacción de artículo. Cynthia Sánchez Huapaya, ejecución del estudio, apoyo en procesamiento de datos, interpretación de resultados y redacción de artículo.

Conflictos de interés

No existe ningún conflicto de interés también se deberá de indicar.

Referencias bibliográficas

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Apéndice

Apéndice 1

Tabla de escala de deseabilidad en base al rendimiento del proceso adoptada de Ribardo y Allen (2013)

	Codificada	Decodificada	Codificada	Decodificada
1	-1.00	55.0	-1.00	40.0
2	-1.00	55.0	1.00	80.0
3	1.00	80.0	-1.00	40.0
4	1.00	80.0	1.00	80.0
5	-1.41	49.8	0.00	60.0
6	1.41	85.2	0.00	60.0
7	0.00	67.5	-1.41	31.7
8	0.00	67.5	1.41	88.3
9 (C)	0.00	67.5	0.00	60.0
10 (C)	0.00	67.5	0.00	60.0

	1	2	3	4	5
Temperatura	55 C°	67.5 C°	49.8 C°	85 C°	80 C°
Humedad	75% HR	75% HR	75% HR	75% HR	75% HR
Fecha de ingreso	25-May	25-May	25-May	25-May	25-May
Hora	2:30 p.m.	2:30 p.m.	2:30 p.m.	7:00 p.m.	3:00 p.m.