Revista de Investigaciones Altoandinas

Protein digestibility of Pajuro (Erythrina edulis Triana) seeds subjected to traditional cooking

Resumen Se determinó la digestibilidad proteica de las semillas de pajuro (Erythrina edulis Triana) después del proceso de cocción tradicional. Las semillas procesadas fueron secadas, molidas e incorporadas en dietas isoproteicas e isocalóricas para su evaluación con ratas Holtzman. Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) de una sola vía con la prueba de comparación múltiple de Tukey para determinar diferencias significativas (p < 0,05) en los valores de composición proximal y un análisis de correlación entre consumo de proteína/ganancias de peso y consumo de alimento/ganancia de peso. Se obtuvo un valor de proteína de 20,58 en las semillas de pajuro cocidas, y valores de 25,89, 2,97 y 45,56 para consumo de alimento, ganancia de peso y tasa de crecimiento específica, respectivamente. Respecto a los indicadores de calidad proteica se obtuvo un balance de nitrógeno positivo con un valor de 0,19, valor biológico de 65,52%, digestibilidad aparente de 67,44% y digestibilidad verdadera de 76,74%; asimismo, teniendo en cuenta la presencia de aminoácidos azufrados como limitantes, se determinó un valor de 0,36 para el cómputo teórico de aminoácidos, un cómputo teórico de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad de 28 y un cómputo teórico de aminoácidos esenciales digestibles de 26. Estos resultados colocan a la cocción tradicional como un proceso tecnológico que facilita el consumo de las semillas de pajuro producido en los andes tropicales, mejorando de esta manera su aprovechamiento y satisfacción de las necesidades del consumidor; sin embargo, resulta necesaria la complementación con otras fuentes alimentarias proteicas o incorporación de aminoácidos sintéticos para suplir la presencia de aminoácidos limitantes.

Abstract The protein digestibility of pajuro seeds (Erythrina edulis Triana) was determined after the conventional cooking process. The processed seeds were dried, ground and incorporated into isoproteic and isocaloric diets for evaluation with Holtzman rats. The results were expressed in terms of means and standard deviations. A one-way analysis of variance (ANOVA) was performed with Tukey's multiple comparison test to determine significant differences (p <0.05) in the proximal composition values and a correlation analysis between protein consumption / gains weight and feed intake / weight gain. A protein value of 20.58 was obtained in the cooked straw seeds, and values of 25.89, 2.97 and 45.56 for feed consumption, weight gain and specific growth rate respectively. Regarding the protein quality indicators, a positive nitrogen balance was obtained with a value of 0.19, biological value of 65.52%, apparent digestibility of 67.44% and true digestibility of 76.74%; likewise, taking into account the presence of sulfur amino acids as limiting factors, a value of 0.36 was determined for the theoretical count of amino acids, a theoretical count of amino acids corrected for digestibility of 28 and a theoretical count of digestible essential amino acids of 26. These results place traditional cooking as an alternative to facilitate the consumption of pajuro seeds produced in the tropical Andes, thus improving its use and satisfaction of consumer needs; however, supplementation with other food sources or incorporation of synthetic amino acids is necessary to replace the presence of limiting amino acids.

Use of sensors for mathematical modeling during the roasting of cocoa beans (Theobroma cacao) of the Chuncho variety

Resumen Simples innovaciones del control de temperatura durante el tostado de cacao pueden ayudar a mejorar la calidad del chocolate elaborado por pequeños empresarios de los valles andino amazónicos del Perú. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la temperatura del horno en la temperatura de granos de cacao (Theobroma cacao) durante el tostado, mediante seis modelos matemáticos. Granos de cacao en las cantidades de 100 y 200 g fueron colocados una bandeja en un horno eléctrico convencional programado a 250 °C. Se introdujo una termocupla tipo K con su respectivo lector en el centro geométrico de un grano de cacao y otro a 5 cm de la superficie. Las lecturas fueron registradas a cada 5 min y ajustados a los modelos matemáticos de Sistema Concentrado, Ley de Fourier, Peleg, Page, Weibull y Midilli. Se determinó el coeficiente convectivo de transferencia de calor (h), la difusividad térmica (α), y las constantes de los modelos empíricos. El h fue de 7,04 y 7,74 W/m2 °C para el tostado de 100 y 200 g, respectivamente. La α fue de 3,09 x 10-8 y 3,28 x 10-8 m2/s para el tostado de 100 y 200 g, respectivamente. Las constantes de velocidad de los modelos empíricos mostraron diferencia en el tostado de 100 y 200 g. Todos los modelos representaron muy bien los datos experimentales, pues los valores de R2, MRSE y MA%E fueron próximos de 1, próximos de 0 y menores a 10%, respectivamente. El mejor modelo matemático fue el de Peleg.

Abstrac Simple innovations in temperature control during cocoa roasting can help improve the quality of chocolate made by small entrepreneurs in the Andean-Amazonian valleys of Peru. The objective of this research was to evaluate the effect of oven temperature on the temperature of cocoa beans (Theobroma cacao) during roasting, using six mathematical models. Cocoa beans in the amounts of 100 and 200 g were placed in a tray in a conventional electric oven set at 250 °C. A K-type thermocouple with its respective reader was introduced in the geometric center of a cocoa bean and another 5 cm from the surface. The readings were recorded every 5 min and exported via Bluetooth to a computer. The temperature data were fitted to the mathematical models of the Concentrated System, Fourier's Law, Peleg, Page, Weibull and Midilli. The convective heat transfer coefficient (h), the thermal diffusivity (α), and the constants of the empirical models were determined. The h was 7.04 and 7.74 W/m2 °C for the toast of 100 and 200 g, respectively. The α was 3.09 x 10-8 and 3.28 x 10-8 m2/s for the 100 and 200 g toast, respectively. The rate constants of the empirical models showed a difference in the roasting of 100 and 200 g. All models represented the experimental data very well, since the values of R2, MRSE and MA%E were close to 1, close to 0 and less than 10%, respectively. The best mathematical model was that of Peleg.

(Effect of the inclusion of whole wheat quinoa and amaranth flour in squid nuggets)

Abstract Quinoa (Chenopodium quinoa) and amaranth (Amaranthus caudatus) constituted the main foods of the Andean countries’ peoples, linked to a socio-cultural tradition, hence a growing need to promote the sustainable development of their cultivation arises. Andean grains have a great genetic diversity and tolerance to climate change, which make them suitable for food security; however, they are underused. There is little or no knowledge about the behavior of quinoa and amaranth in nugget-type fried products. The objective of the research was to evaluate the effect of partially replacing wheat flour with whole quinoa and amaranth flour in the batter of giant squid nuggets over the product’s physical properties, with the potential of diversifying their use in the quinoa and amaranth crop value chains. For this purpose, wheat flour was replaced in 0%, 10%, 20% and 30%, and apparent viscosity, coating index, pickup, moisture and fat in the crust were evaluated. The best formula was 30% of inclusion, with this proximate composition: protein 12%; fat 7,8%; moisture 61,1%, ash 2% and carbohydrates 17,1%, with a good acceptance (“I like it quite a lot”). It was achieved to prepare giant squid nuggets including 30% of whole quinoa and amaranth flour, with low fat content and good sensory acceptance. The results of this study show that the binary mix of quinoa and amaranth could be interesting for the development of nugget-type, breaded products, promoting the sustainable development of Andean crops.

Resumen La quinua (Chenopodium quinoa) y el amaranto (Amaranthus caudatus) constituyeron los principales alimentos de los pobladores de los países andinos, unidos a una tradición sociocultural, con lo que surge una creciente necesidad de fomentar el desarrollo sostenible de su cultivo. Los granos andinos presentan una gran diversidad genética y tolerancia frente al cambio climático, lo cual los hace adecuados para la seguridad alimentaria; sin embargo, son infrautilizados. Poco o nada se conoce acerca del comportamiento de la quinua y el amaranto en productos fritados tipo nuggets. El objetivo de la investigación fue evaluar el efecto de sustituir parcialmente harina de trigo por harina integral de quinua y de amaranto en el rebozado de nuggets de pota sobre las propiedades físicas del producto, con el potencial de diversificar su uso en la cadena de valor de los cultivos de quinua y amaranto. Para ello se reemplazó la harina de trigo en 0%, 10%, 20% y 30%, y se evaluó la viscosidad aparente, el índice de recubrimiento, el pickup, la humedad y la grasa de la corteza. La mejor formulación fue 30% de inclusión, con la siguiente composición proximal: proteína 12%; grasa 7,8%; humedad 61,1%; ceniza 2% y carbohidratos 17,1%, con una buena aceptabilidad (“me gusta bastante”). Se logró elaborar nuggets de pota con inclusión de 30% de harina integral de quinua y de amaranto, con bajo contenido de grasa y buena aceptación sensorial. Los resultados de este estudio demuestran que la mezcla binaria de quinua y amaranto resultaría interesante para el desarrollo de productos tipo nuggets rebozados y empanizados, promoviendo el desarrollo sostenible de los cultivos andinos.

Morphological traits of native species with potential for High Andean agroecological processes - Nariño, Colombia

Resumen Los intensos sistemas de productivos presentes en la región Andina han generado graves perturbaciones a los ecosistemas de alta montaña, quienes proveen servicios ecosistémicos de gran importancia; como minerales, flora y fauna. El estudio de la flora nativa mediante descriptores morfológicos se hace relevante para caracterizar e identificar la vegetación que podría emplearse en sistemas agroecológicos como estrategia de recuperación y uso sostenible de sistemas degradados, pues promueven la diversidad y uso responsable de los recursos naturales. El objetivo de esta investigación fue determinar los patrones morfológicos foliares que caracterizan a cuatro especies arbustivas nativas del bosque alto andino; C. arborea; W. mariquitae; V. triphyllum y L. subseriata. Se utilizaron 15 descriptores morfológicos cualitativos y cuantitativos de hoja. Los datos se sometieron a análisis multivariado de componentes principales y correspondencias múltiples, para las variables cuantitativas y cualitativas respectivamente. Entre los descriptores más relevantes para C. arborea se encontró; ancho de la hoja y forma de la hoja. Para L. subseriata; largo de la hoja y longitud principal del peciolo. W. mariquitae; ancho de la hoja y color de la hoja en el haz y V. triphyllum; ancho de la hoja y grosor del peciolo. Este trabajo contribuye a identificar los rasgos morfológicos más relevantes de cuatro especies arbustivas del bosque altoandino las cuales podrían ser potenciales en la implementación de sistemas agroecológicos que coadyuven a la sostenibilidad de zonas perturbadas por acciones agropecuarias.

Abstract The intense production systems present in the Andean region have generated serious disturbances to high mountain ecosystems, which provide ecosystem services of great importance such as minerals, flora, and fauna. The study of the native flora through morphological descriptors becomes relevant to characterize and identify the vegetation that could be used in agroecological systems. This could serve as a strategy for the recovery and sustainable use of degraded systems since they promote diversity and responsible use of natural resources. The objective of this research was to determine the foliar morphological patterns that characterize four native shrub species of the High Andean forest: C. arborea; W. mariquitae; V. triphyllum y L. Subseriata. Fifteen qualitative and quantitative morphological leaf descriptors were used. Data were subjected to multivariate analysis of main components and multiple correspondences for quantitative and qualitative variables, respectively. Leaf width and leaf shape were found among the most relevant descriptors for C. arborea; leaf length and main petiole length for L. Subseriata; leaf width and color on the upper leaf side for W. mariquitae; and leaf width and petiole thickness for V. triphyllum. This work contributes to identifying the most relevant morphological traits of four High Andean forest shrub species with potential for the implementation of agroecological systems that contribute to the sustainability of areas disturbed by agricultural actions.

Response of white yam (Dioscorea rotundata Poir.) to Bacillus licheniformis inoculation and shading

Resumen El cultivo de ñame espino contribuye de forma sustancial al sostenimiento de la seguridad alimentaria de millones de personas en el mundo. Sin embargo, obtener material de siembra de buena calidad es un gran desafío. Las tasas de multiplicación son bajas, con semillas costosas y propensas a contaminarse con plagas y patógenos en los sistemas tradicionales de producción. Adicionalmente, el uso intensivo de los recursos naturales ha ocasionado impactos sobre la biodiversidad, calidad de los recursos naturales y el calentamiento global, lo cual obliga a los agricultores a mitigar y adaptarse a estas condiciones. En este sentido, en el presente estudio se evaluó la respuesta de esquejes apicales de ñame espino a diferentes niveles de sombreamiento (0 %, 65 % y 80 %) y a la inoculación de la rizobacteria Bacillus licheniformis-DSC1 en dosis de 2 y 6 mL. Para el montaje del experimento se utilizó un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial y tres repeticiones. Los resultados demostraron la capacidad de la rizobacteria B. licheniformis-DSC1 para incrementar la sobrevivencia de los esquejes en un 42 % respecto a los esquejes no inoculados, asimismo, se evidenció que el uso combinado de sombra al 65 % y una dosis de 2 mL de rizobacteria incrementó el porcentaje de tuberización de los esquejes en un 33.33 %. El uso de esquejes e inoculantes microbianos para la obtención de tubérculos semilla constituye una estrategia prometedora y sostenible para implementarse a gran escala.

Abstract The white yam crops make a substantial contribution to sustaining the food security of millions of people worldwide. However, obtaining good quality planting material is a major challenge. Multiplication rates are low, with expensive seeds and prone to contamination by pests and pathogens in traditional production systems. In addition, the intensive use of natural resources has caused impacts on biodiversity, quality of natural resources and global warming, which forces farmers to mitigate and adapt to these conditions. In this sense, the present study evaluated the response of apical cuttings of white yam to different levels of shading (0 %, 65 % and 80 %) and to the inoculation of the rhizobacterium Bacillus licheniformis-DSC1 at doses of 2 and 6 mL. A randomized complete block design with factorial arrangement and three replications was used to set up the experiment. The results demonstrated the capacity of the rhizobacterium B. licheniformis-DSC1 to increase the survival of the cuttings by 42 % with respect to the non-inoculated cuttings. It was also shown that the combined use of 65 % shade and a dose of 2 mL of rhizobacteria increased the percentage of tuberization of the cuttings by 33.33 %. The use of cuttings and microbial inoculants for seed tubers is a promising and sustainable strategy to be implemented on a large scale.

Production of tubers from buds present in potato peel with fertilization of Trichoderma sp

Resumen El consumo de papa se realiza en todo el Altiplano de Puno y entre los desechos orgánicos producidos diariamente en el hogar se encuentra la cáscara de papa. El objetivo de la investigación es la producción de tubérculos a partir de yemas presentes en cáscaras de papa con cuatro cepas de Trichoderma sp. El estudio se realizó bajo un diseño experimental con cuatro cepas de Trichoderma sp., en forma al azar con un total de 5 tratamientos distribuidas con dos repeticiones con un total de 12 unidades experimentales, se seleccionó las cáscaras de papa con yemas, incluyendo un abonamiento con cuatro cepas nativas y comerciales de Trichoderma, para favorecer el crecimiento de plántulas, dándose mayor valor a la “producción orgánica”. Los resultados encontrados evidencian que la mayor cantidad de tubérculos se logró con cepa de Trichoderma sp. 3 con 121.50 tubérculos/2.4m2 (10.13 tubérculos/planta); seguido de la cepa de Trichoderma sp. 5 con 107.50 tubérculos/2.4m2 (8.96 tubérculos/planta), los cuales estadísticamente fueron similares y superiores a los demás tratamientos. Mientras el testigo tuvo menor cantidad de tubérculos con 18.50 tubérculos/2.4m2 (1.54 tubérculos/planta). Por tanto, en la práctica milenaria de la sabiduría andina rescatamos el uso de cepas nativas de Trichoderma sp., para así contribuir en la solución de los problemas humano-ambientales y el uso sostenible de la cascara de papa en la región.

Abstract Potato consumption occurs throughout the Altiplano of Puno and among the organic wastes produced daily at home is potato peelings. The objective of this research is the production of tubers from buds present in potato peels with four strains of Trichoderma sp. The study was carried out under an experimental design with four strains of Trichoderma sp, in a randomized way with a total of 5 treatments that were distributed with two repetitions with a total of 12 experimental units, the potato peels with buds were selected, including a fertilization with four native and commercial strains of Trichoderma, some of them were codified since the species has not yet been identified, to support the growth of seedlings so, in this way, it gives value to the "organic production". The results found evidenced that the greater quantity of tubers was obtained with the strain of Trichoderma sp. 3 with 121.50 tubers/2.4m2 (10.13 tubers/plant). Followed by the strain of Trichoderma sp. 5 with 107.50 tubers/2.4m2 (8.96 tubers/plant), which statistically were similar and superior to the other treatments, while the control had less quantity of tubers with 18.50 tubers/2.4m2 (1.54 tubers/plant). Therefore, in the millenary practice of Andean wisdom, we rescued the use of native strains of Trichoderma sp. in order to contribute to the solution of human-environmental problems and the sustainable use of potato peelings in the region.

Level of soil contamination with arsenic and heavy metals in Tiquillaca (Peru)

Resumen Los Andes juegan un papel importante en la provisión de los servicios ecosistémicos, sin embargo, la mayor amenaza que hoy enfrenta es la contaminación del suelo por metales pesados, los cuales constituyen un riesgo por la interacción del hombre y el medio ambiente, en este entender se hace necesario fomentar investigaciones en la región montañosa en actividades que contravengan al desarrollo sostenible de la región. El objetivo fue evaluar el nivel de contaminación de suelo por metales pesados por medio del índice de geo acumulación y predecir la influencia que ejerce el pH y materia orgánica en la distribución de los metales en el suelo. La metodología implicó la extracción de cuatro muestras de suelo obtenidas en zona colindante a la quebrada Paxa, lugar de vertimiento de los residuos mineros; se evaluó la concentración total de Arsénico, Bario, Cadmio, Cobre, Cromo, Plomo, Níquel y Zinc por el método espectrofotometría de emisión óptica, pH y materia orgánica por potenciometría y colorimetría respectivamente. Los resultados mostraron Índices de geo acumulación para el As, Cd y Pb con nivel en el rango de moderadamente a fuertemente contaminado (clase 1,2 y 3 respectivamente), mientras que los suelos no resultaron contaminados con Ba, Cr, Cu, Ni y Zn (clase 0), ello representa un riesgo para el ecosistema Andino, dadas las características ácidas del suelo (4.1) y mínimo contenido de materia orgánica (0.8%), que promoverán la solubilidad y movilidad de los metales pesados en el suelo.

Abstract The Andes plays an important role in the providing of ecosystem services, however, the greatest threat it faces today is soil contamination by heavy metals, which constitutes a risk in the interaction of man and the environment, in this understanding it is necessary to promote research in the mountainous region in activities that contravene the sustainable development of the region. In this sense, the objective of this study is to evaluate the level of soil contamination by heavy metals by means of the geo-accumulation index and to predict the influence of pH and organic matter on the distribution of metals in the soil. The methodology involved the extraction of four soil samples obtained in an area adjacent to the Paxa stream, where mining waste was dumped; the total concentration of Arsenic, Barium, Cadmium, Copper, Chromium, Lead, Nickel and Zinc was evaluated by the optical emission spectrophotometry method, pH and organic matter by potentiometry and colorimetry, respectively. The results showed geo-accumulation indices for As, Cd, and Pb with moderately to heavily contaminated (class 1, 2 and 3, respectively). In contrast, soils were not contaminated with Ba, Cr, Cu, Ni and Zn (class 0), which represents a risk for the Andean ecosystem, given the acidic characteristics of the soil (4.08) and minimum organic matter content (0.9%), which will promote the solubility and mobility of heavy metals in the ground.

School-Mountain: dismantling power from above

Resumen Entre las duras estaciones e inclemencias del tiempo, olvidados y desprovistos de docentes, transporte, infraestructura moderna y materiales educativos, llegar a los campo-escuelas de la sierra puede tardar horas de empinada caminata para niños de primaria y pequeños infantes, en el que las dificultades propias de espacios rurales y la dureza de la altura puede no ser el mayor desafío de todos. Pues, sin privilegio alguno, cruzando cerros y montañas, son niños y niñas que salen de la nada para conquistarlo todo. Desde esta premisa, el estudio propone engrosar la relación entre Escuela-Montaña (EM) a manera de forjar no solamente una renovada noción o línea real que permita responder a los actuales dilemas y retos de la época, sino que, además, permita encontrar algunos motores de acción fundidas y forjadas desde el corazón de la montaña, una que tenga la suficiente capacidad y el espíritu necesario de asesinar al asesino. De esta forma, en línea de estudios que plantean degollar al emperador o de provocar un atípico evento telúrico en las regiones del poder, este estudio deposita su alma y espíritu dentro de trabajos parametrados por la investigación documental en el marco de las normas preestablecidas por la metodología PRISMA. De los resultados puede expresarse que, en ese lugar de glaciares y nevados destinados a desaparecer con el pasar de los años, los pobladores de altura no solo carecen de múltiples atenciones, sino que además de estar en la intemperie, su aparatosa y brutal embestida tiene el impacto de fuertes desventuras, donde la escuela, como nunca antes rige sus propios desafíos.

Abstract Between the harsh seasons and inclement weather, forgotten and devoid of teachers, transportation, modern infrastructure and educational materials, reaching the field-schools of the mountains can take hours of steep walking for primary school children and small infants, in which the difficulties of rural areas and the hardness of the height may not be the greatest challenge of all. Well, without any privilege, crossing hills and mountains, they are boys and girls who come out of nowhere to conquer everything. From this premise, the study proposes to enlarge the relationship between School-Mountain (MS) in order to forge not only a renewed notion or real line that allows responding to the current dilemmas and challenges of the time, but also allows finding some action engines cast and forged from the heart of the mountain, one that has the ability and spirit to slay the killer. In this way, in line with studies that propose beheading the emperor or provoking an atypical telluric event in the regions of power, this study deposits its soul and spirit within works parameterized by documentary research within the framework of the norms pre-established by the PRISMA methodology. From the results it can be stated that, in that place of glaciers and snow-capped mountains destined to disappear over the years, the high-altitude inhabitants not only lack multiple attentions, but in addition to being out in the open, their cumbersome and brutal onslaught has the impact of strong misadventures, where the school, like never before governs its own challenges.