195 native potato cultivars collected in Chahuaytire community and 246 native potatoes repatriated to Potato Park Communities Association (ACPDP) by the International Potato Center (CIP) were characterized using nine primer pairs that amplify the ten most polymorphic microsatellite loci from the potato genetic identification kit (STM0019, STPoAc58, STM0037, STM0030, STM1104, STM1052, STM1106, STM2013, STM2022), located in 9 of the 12 chromosomes of potato. The molecular characterization differentiated the 93.33% of the native potatoes from the Chahuaytire community and the 92.68% of repatriated native potatoes from CIP. 114 and 130 alleles and average diversity index between 0.762 and 0.776 were obtained in the Chahuaytire community and the repatriated potatoes, respectively. The clustering of potato cultivars was performed using the UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean) method applied to similarity matrix obtained with Jaccard coefficient. Clustering analysis revealed that no differentiation according to origin was found. Similarly, Analysis of Molecular Variance (AMOVA) revealed that the molecular variation between evaluated groups was 0.73% (p- value=0.05), indicating a basically similar genetic constitution between both groups. The main source of molecular variation, 99.27% (p-value=0.05), was found within the native potatoes inside groups. However, the finding of 6 private alleles in the native potatoes from Chahuaytire suggests that some genetic diversity maintained in the Chahuaytire native potatoes is not represented in the 246 repatriated potatoes from CIP.

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / La acrilamida es un compuesto catalogado como probable cancerígeno para humanos por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) y se encuentra presente en alimentos amiláceos procesados a altas temperaturas, tales como las hojuelas de papa fritas a condiciones atmosféricas. Se han concentrado esfuerzos para su mitigación en alimentos, con el fin de disminuir la exposición al contaminante y preservando las características sensoriales del producto final. En este sentido, uno de los procesos con mayor viabilidad en productos fritos, es la fritura al vacío. El objetivo general de esta tesis, fue el estudio del efecto de la fritura al vacío sobre la formación de acrilamida en hojuelas de papas y su influencia en el contenido de aceite y textura. Para lograr esto, se trabajó con el concepto de fuerza motriz térmica equivalente (FMTE) la cual permite una comparación efectiva entre los procesos de fritura atmosférica y fritura al vacío, se emplearon fuerzas motrices de 50°C, 60°C y 70°C, donde la fritura al vacío empleó una presión de 3 pulgadas de Hg y temperaturas de aceite de 96°C, 106°C y 116°C respectivamente. Mientras que, para la fritura atmosférica las temperaturas de aceite fueron 150°C, 160°C y 170°C. Los resultados obtenidos mostraron que la fritura al vacío es un proceso efectivo en la mitigación de la acrilamida en hojuelas de papa, ya que reduce el contenido del contaminante hasta en un 57%. Además, el contenido de aceite se redujo hasta en un 28% y no afectó significativamente (p value ≤ 0,05) el parámetro de textura. La influencia de la FMTE en la fritura al vacío se reflejó en el contenido de acrilamida y de aceite, ya que, para ambos parámetros existieron diferencias significativas (p value ≤ 0,05) entre la fuerza motriz 70°C y las fuerzas motrices de 60°C y 50°C, mas entre estas dos últimas no hubo diferencias significativas (p value ≤ 0,05). Este resultado se debió principalmente a la influencia de la temperatura y la pérdida de humedad a medida que se incrementan las temperaturas de trabajo. Finalmente se comprobó que la fritura al vacío logró mitigar de manera efectiva el contenido de acrilamida en hojuelas de papas fritas en todas las fuerzas motrices estudiadas, siendo la fuerza motriz de 50°C la que obtuvo la menor concentración del contaminante, el contenido más bajo de aceite y además preservó la textura / Acrylamide is a compound classified as a probable human carcinogen by the International Agency for Research on Cancer (IARC) and is present in starchy foods processed at high temperatures, such as potato chips fried at atmospheric conditions. Efforts have been made to mitigate its presence in food and preserving the sensory characteristics of the final product. In this regard, one of the processes with increased viability in fried products is vacuum frying. The overall objective of this thesis was to study the effect of vacuum frying on the formation of acrylamide in potato chips and its influence on oil content and texture. To achieve this, the concept of equivalent thermal driving force (ETDF) was introduced, this condition allows an effective comparison between atmospheric and vacuum frying. In the study driving forces of 50°C, 60°C and 70°C were used, where vacuum frying employed a pressure of 3 inches Hg and oil temperatures of 96°C, 106°C and 116°C respectively. While, for atmospheric frying oil temperatures were 150°C, 160°C and 170 °C. The results showed that vacuum frying is an effective mitigation process of acrylamide in potato chips because it reduces the contaminant content up to 57%. Furthermore, the oil content was reduced to 28% and not significantly (p value ≤ 0.05) affected the texture parameter. The influence of ETDF in vacuum frying was reflected in the content of acrylamide and oil, since for both parameters were significant differences (p value ≤ 0.05) between the driving force 70°C and the driving forces of 60°C and 50°C. Among these last two there were no significant differences (p value ≤ 0.05). This result was mainly due to the influence of temperature and moisture loss as operating temperatures increase. Finally, the use of low pressure in the vacuum frying managed effectively mitigate acrylamide content in potato chips, being the driving force of 50°C the one with lowest concentration of the contaminant, the lowest oil content and preserved the texture / Fondef

Evalúa la capacidad promotora de crecimiento vegetal (PGPR) de actinomicetos aislados de la rizósfera de plantaciones de papa colectadas en el distrito de San Jerónimo - Andahuaylas. Para ello, se evalúan 4 características relacionadas a las bacterias consideradas como PGPR (Solubilización de fosfatos, fijación de nitrógeno, producción de AIA y sideróforos). De las 49 cepas de actinomicetos rizosféricos aisladas y evaluadas, la cepa AND 13 presenta mejor rendimiento en las pruebas como PGPR, así como, gran capacidad de adaptación y crecimiento a diferentes temperaturas y pH; siendo identificada mediante pruebas bioquímicas y moleculares como Streptomyces sampsonii. Estos resultados indican que la cepa AND 13 podría ser utilizada a futuro como una solución alterna ante el uso excesivo de agroquímicos.

Desde hace algunos años hay un interés creciente por la utilización de biopolímeros en aplicaciones para las cuales se utilizaban tradicionalmente polímeros sintéticos. En este contexto el almidón como material termoplástico es una alternativa viable ya que se trata de una materia prima económica, abundante, renovable y biodegradable. El objetivo principal del presente trabajo es la obtención de películas de almidón de papa blanca reforzados con nanopartículas de almidón de papa amarilla y la posterior caracterización mecánica, térmica y estructural de las mismas que pueda contribuir en el conocimiento tecnológico de la aplicación de estos materiales en áreas tales como el embalaje de alimentos. Para alcanzar el objetivo principal en primer lugar se revisó el estado de la literatura y se estudiaron los fundamentos teóricos que describen los procesos básicos para la obtención de nanocompuestos y nanopartículas de almidón. La metodología empleada para la obtención de las películas se fundamentó en la capacidad de gelatinización del almidón que sumado a la adición de plastificantes origina la formación de una pasta de la que se obtendrán las películas. Asimismo se obtuvieron nanopartículas de papa amarilla mediante la hidrólisis ácida de este biopolímero, que fueron vaciadas en suspensión en las pastas de almidón de papa blanca para obtener finalmente las películas de almidón reforzados, lográndose 3 categorías en peso de refuerzo: 3 %, 5 % y 7 %. Estas películas fueron sometidos a ensayos de tracción, a ensayos de espectroscopía de infrarrojo y a ensayos de análisis térmico como la calorimetría diferencial de barrido y el análisis termogravimétrico. Los resultados obtenidos muestran en general un mejoramiento en las propiedades mecánicas y térmicas de las películas encontrándose un aumento máximo de 97 % en la resistencia a la tracción y un aumento de cerca de 9 veces el valor original del módulo elástico. En cuanto a las propiedades térmicas se encontraron aumentos máximos de 22,68 °C y 7,07 °C en las temperaturas de fusión polimérica y degradación respectivamente. De manera similar el ensayo de espectroscopía de infrarrojo mostró un cambio en la vibración de grupos funcionales en las películas reforzados vinculado con la adición de las nanopartículas. Finalmente también se estudió el comportamiento mecánico de las películas comparando sus propiedades mecánicas experimentales con las teóricas establecidas por modelos para materiales nanocompuestos. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas

Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias Mención Producción Agroindustrial

Al exponer el tubérculo de papa a temperaturas inferiores a los 7 °C, ocurre lo que se conoce como “endulzamiento por frío”. Este daño fisiológico, es la principal causa de rechazo de lotes de papa serrana para la industria, consiste en la acumulación de azúcares reductores (glucosa y fructosa) como resultado de la sucesiva degradación del almidón y sus componentes. Para ver la calidad de una papa almacenada en frío, sus niveles de azúcar deberán incrementarse en lo mínimo o no variar, para no perder su potencial como producto agroindustrial, caso contrario serviría para el procesamiento solo después de la cosecha. Por ello en el presente trabajo de tesis se seleccionó cultivares nativos de papa tolerantes al endulzamiento en frío, mediante su análisis fenotípico, bioquímico y molecular. Esto se desarrolló en las instalaciones del Centro Internacional de la Papa (CIP), en los laboratorios de Procesamiento, Fisiología y de Biología Molecular de la División de mejoramiento de cultivos. Se trabajó con 40 cultivares de papas nativas, seleccionadas anteriormente por su calidad de fritura teniendo como referente la relación entre: materia seca, fritura y azúcares reductores. / When potato tubers are exposed to temperatures lower than 7 °C, a process known as “Low Temperature Sweetening” takes place. This physiological damage involves the accumulation of the reducing sugars (glucose and fructose) as a result of successive degradation of the starch and its components, and is the principal reason native potato crops are rejected by industry. To maintain its potential as an agroindustrial product, a potato should be processed quickly (before sugars can accumulate) or be cold tolerant so if cold stored, will not change its levels of sugars much. To address this issue, the present thesis work selected native cultivars of potato resistant to cold induced sweetening, and characterized them phenotypically, biochemically, and genetically. This was done at the International Potato Research Institute (CIP), in the laboratories of the Processing, Physiology, and Molecular Biology Division of the department of Germplasm Improvement. There were 40 varieties of native potatoes, selected previously for their frying quality, dry matter content, and reducing sugar content.

En el presente trabajo de investigación, se mejoró la sensibilidad del método desarrollado para la detección de poblaciones de Ralstonia solanacearum en suelo naturalmente infestado. La efectividad de la etapa de enriquecimiento en un nuevo caldo semi-específico desarrollado en el Centro Internacional de la Papa (CIP), permitió incrementar la población bacteriana hasta límites detectables, logrando la semi-cuantificación de las mismas y la detección de niveles tan bajos como 16 cél/g suelo (80 cél/g suelo en promedio). La técnica de inmunoabsorción con conjugado enzimático del tipo sándwich de doble anticuerpo (ELISA-DAS) post-enriquecimiento, ha sido evaluada utilizando muestras de suelo de la rizósfera de plantas con síntomas de Marchitez Bacteriana de la papa (con altos niveles poblacionales) y desde allí en muestras distantes cada 15 cm. y en muestras de plantas circundantes, llegando a dispersarse hasta en 0.75m y 1.5m alrededor de la planta sintomática, respectivamente. La sensibilidad de la técnica utilizada ha sido demostrada en mezclas de suelo infestado con bajas concentraciones del patógeno (2.0x102 a 1.1x105 unidades formadoras de colonias /g suelo) y suelo no-infestado en proporciones de 1:2 a 1:6. Además, se desarrolló una estrategia de muestreo capaz de detectar la bacteria en campos de papa con bajos niveles de incidencia de la enfermedad. La supervivencia de Ralstonia solanacearum en suelo fue determinada después de 8 meses de barbecho o un descanso y una rotación con maíz hasta después de 3 meses de la cosecha del mismo (un total de 9 meses después de la cosecha de papa). La presencia de R. solanacearum en suelo procedente de plantas asintomáticas donde se cosecharon tubérculos latentemente infectados fue demostrada con la técnica ELISA-DAS post-enriquecimiento y confirmada por la Prueba de patogenicidad en tomate. En los campos de producción de semilla de zonas alto andinas (superior a 3 000 m.s.n.m) de 0.25 – 0.5 ha, el número de muestras necesarias para el análisis cualitativo en un 95 y 99% de posibilidades de detección fue de 20 y 31, respectivamente. Los resultados obtenidos bajo dos diferentes condiciones de campo permiten señalar que la técnica utilizada es altamente sensible e importante para su aplicación en el control de la Marchitez Bacteriana de la Papa en zonas paperas andinas de la provincia de Cajamarca. / In this investigation, the sensibility of method developed for detection of Ralstonia solanacearum populations in naturally infested soil has been improved. The effectiveness of the stage enrichment in a new semi-specific broth developed at the International Potato Center (CIP), allowed to increase bacterial populations until detectable boundary, achieved semi-quantification of the same and the levels as few as 16 cell/g soil (averaging 80 cells/g soil) were detected. DAS-ELISA (double antibody sandwich enzyme – linked immunoassay) post-enrichment technique has been evaluated in soil samples from the rhizosphere of bacterial wilt potato plants (high level populations) and, since then from soil samples each 15cm and neighbouring plants samples, arriving spread until 0,75cm and 1.5m around the wilted plant, respectively. The technique sensibility utilized in soil samples containing concentrations of the pathogen (2.0x102 to 1.1x105 ufc/g of soil) were selected and mixed with has been demostrated for the detection in diluted soil samples with non-infested soil in proportions of 1:2 to 1:6 has been demostrated. Furthermore one strategy sampling was able to detect bacteria in potato fields with low bacterial wilt incidences has been developed. Survival of Ralstonia solanacearum in soil was determined in field after 8-months fallow or a fallow and one rotation with maize, until 3 months after harvesting the same (a total of 9-months after potato harvest). The presence of Ralstonia solanacearum in soil samples of plants without visible bacterial wilt symptoms, but which test positive for latent infection in tubers for DAS-ELISA post-enrichment technique has been demostrated and confirm by the tomate bioassay patogeniticity. In each of the three seed-multiplication fields andean highlands (over 3000 m a.s.l.) of 0.25-0.5 ha, at 95% and 99% probabilities of detection, the number n of composite samples necessary to be analysed would be 20 and 31, respectively. The results obtained in two different sets of field conditions, allowed to show that the technique utilized is highly sensible and important for application in the control potato bacterial wilt in andean potato zones at Cajamarca province.

Se realizó el análisis toxicológico de identificación y cuantificación del residuo de plaguicida organofosforado METHAMIDOPHOS en 20 muestras de papa en diferentes puestos de venta en el Departamento de Lima. El análisis cualitativo se realizó por cromatografía en capa fina (CCF) y el cuantitativo por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Se determinó presencia de Methamidophos en la totalidad de muestras analizadas. De los 10 muestreos realizados en mercados mayoristas: 7 muestreos (70%) exceden el Límite Máximo Residual (LMR) mostrando una concentración máxima de 2,7055 ppm de Methamidophos. De los 10 muestreos realizados en mercados minoristas: 2 muestreos (20%) exceden el LMR mostrando una concentración máxima de 0,1753 ppm de Methamidophos. Se concluyó que dichas concentraciones exceden el LMR establecido por el Codex Alimentarius (LMR iguala a 0,05 ppm). Palabras clave: Residuo Methamidophos, plaguicida, organofosforado, LMR, CCF, HPLC.

En el presente trabajo de investigación, se mejoró la sensibilidad del método desarrollado para la detección de poblaciones de Ralstonia solanacearum en suelo naturalmente infestado. La efectividad de la etapa de enriquecimiento en un nuevo caldo semi-específico desarrollado en el Centro Internacional de la Papa (CIP), permitió incrementar la población bacteriana hasta límites detectables, logrando la semi-cuantificación de las mismas y la detección de niveles tan bajos como 16 cél/g suelo (80 cél/g suelo en promedio). La técnica de inmunoabsorción con conjugado enzimático del tipo sándwich de doble anticuerpo (ELISA-DAS) post-enriquecimiento, ha sido evaluada utilizando muestras de suelo de la rizósfera de plantas con síntomas de Marchitez Bacteriana de la papa (con altos niveles poblacionales) y desde allí en muestras distantes cada 15 cm. y en muestras de plantas circundantes, llegando a dispersarse hasta en 0.75m y 1.5m alrededor de la planta sintomática, respectivamente. La sensibilidad de la técnica utilizada ha sido demostrada en mezclas de suelo infestado con bajas concentraciones del patógeno (2.0x102 a 1.1x105 unidades formadoras de colonias /g suelo) y suelo no-infestado en proporciones de 1:2 a 1:6. Además, se desarrolló una estrategia de muestreo capaz de detectar la bacteria en campos de papa con bajos niveles de incidencia de la enfermedad. La supervivencia de Ralstonia solanacearum en suelo fue determinada después de 8 meses de barbecho o un descanso y una rotación con maíz hasta después de 3 meses de la cosecha del mismo (un total de 9 meses después de la cosecha de papa). La presencia de R. solanacearum en suelo procedente de plantas asintomáticas donde se cosecharon tubérculos latentemente infectados fue demostrada con la técnica ELISA-DAS post-enriquecimiento y confirmada por la Prueba de patogenicidad en tomate. En los campos de producción de semilla de zonas alto andinas (superior a 3 000 m.s.n.m) de 0.25 – 0.5 ha, el número de muestras necesarias para el análisis cualitativo en un 95 y 99% de posibilidades de detección fue de 20 y 31, respectivamente. Los resultados obtenidos bajo dos diferentes condiciones de campo permiten señalar que la técnica utilizada es altamente sensible e importante para su aplicación en el control de la Marchitez Bacteriana de la Papa en zonas paperas andinas de la provincia de Cajamarca. / In this investigation, the sensibility of method developed for detection of Ralstonia solanacearum populations in naturally infested soil has been improved. The effectiveness of the stage enrichment in a new semi-specific broth developed at the International Potato Center (CIP), allowed to increase bacterial populations until detectable boundary, achieved semi-quantification of the same and the levels as few as 16 cell/g soil (averaging 80 cells/g soil) were detected. DAS-ELISA (double antibody sandwich enzyme – linked immunoassay) post-enrichment technique has been evaluated in soil samples from the rhizosphere of bacterial wilt potato plants (high level populations) and, since then from soil samples each 15cm and neighbouring plants samples, arriving spread until 0,75cm and 1.5m around the wilted plant, respectively. The technique sensibility utilized in soil samples containing concentrations of the pathogen (2.0x102 to 1.1x105 ufc/g of soil) were selected and mixed with has been demostrated for the detection in diluted soil samples with non-infested soil in proportions of 1:2 to 1:6 has been demostrated. Furthermore one strategy sampling was able to detect bacteria in potato fields with low bacterial wilt incidences has been developed. Survival of Ralstonia solanacearum in soil was determined in field after 8-months fallow or a fallow and one rotation with maize, until 3 months after harvesting the same (a total of 9-months after potato harvest). The presence of Ralstonia solanacearum in soil samples of plants without visible bacterial wilt symptoms, but which test positive for latent infection in tubers for DAS-ELISA post-enrichment technique has been demostrated and confirm by the tomate bioassay patogeniticity. In each of the three seed-multiplication fields andean highlands (over 3000 m a.s.l.) of 0.25-0.5 ha, at 95% and 99% probabilities of detection, the number n of composite samples necessary to be analysed would be 20 and 31, respectively. The results obtained in two different sets of field conditions, allowed to show that the technique utilized is highly sensible and important for application in the control potato bacterial wilt in andean potato zones at Cajamarca province.