Tesis presentada para optar al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, con mención en Producción Frutícola / La tuna (Opuntia ficus-indica) esta extensamente distribuida en México, gran parte de América Latina, África del Sur y a zona del Mediterráneo (Hassan et al., 2011).A nivel mundial son numerosos los países que producen tuna, siendo el mayor productor mundial, México (Según SAGARPA, 2010, citado por Sanhueza, 2010). Después de México otros países que producen tuna son Italia, Sudáfrica, Argentina, Chile, Bolivia, Perú, Colombia, Estados Unidos, Marruecos, Argelia, Libia, Tunes, Egipto, Jordania, Pakistán, Israel, Grecia, España y Portugal (Flores et al., 1995). Los principales mercados para este producto son Alemania, Francia, Holanda, Inglaterra, Estados Unidos y Japón (FAO, 2006).Chile es uno de los países productores de tuna cuya superficie plantada se centra en la Región Metropolitana con 611,4 ha de acuerdo al Catastro Frutícola (2010), mientras se encuentra en menores superficies entre las Regiones de Atacama y el Bio-Bio, siendo la superficie total de 1240.1 ha. California y México, se convierten en los principales proveedores del mercado de Estados Unidos, mercado al cuál las exportaciones Chilenas registran algunos picos durante los meses de septiembre a mayo. Mientras que Colombia exporta tuna a los mercados europeos durante todo el año (FAO, 2006).

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias Mención Producción Agroindustrial / Las betalaínas son pigmentos hidrosolubles, autorizados como aditivos por la FDA de Estados Unidos y admitidos en la Unión Europea. Son uno de los pocos pigmentos rojos naturales y presentan un doble propósito, como colorantes y antioxidantes, por lo que cabe potenciar su uso en la industria alimentaria. Una de las fuentes de betalaínas menos explotadas comercialmente son los frutos de la tuna púrpura. El objetivo de este trabajo fue determinar la estabilidad de éstos pigmentos en un yogur adicionado con micropartículas de pulpa de tuna (PT) y ultrafiltrado de tuna púrpura (UF), elaborados mediante secado por aspersión utilizando Capsul (PT-C y UF-C) y K4484 (PT-K y UF-K) como agentes encapsulantes. Para determinar la estabilidad en el yogur se cuantificó el contenido de betalaínas, color y pH, durante 10 semanas. La degradación de betacianinas y betaxantinas en el yogur siguió una cinética de primer orden para todos los sistemas, mostrando constantes de velocidad de degradación entre 7,81x10-6 - 8,67x10-6 (min-1) y de 4,60x10-6 - 6,43x10-6 (min-1), respectivamente. Además, se observó un comportamiento diferente, dependiendo de la fuente de betalaínas (PT o UF), obteniéndose menor degradación en los sistemas con pulpa en comparación con el ultrafiltrado de tuna.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Agroindustria / No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la zona de cultivo y de la exclusión de la epidermis/clorénquima (E/C) sobre algunas características químicas, físicas y tecnológicas de los polvos de nopal. Para ello se utilizaron cladodios de tuna de 2 a 3 años de edad provenientes de dos zonas de cultivo: Til-Til (RM) y Las Cardas (IV Región) y dos tratamientos de preparación. El primero de ellos consistió en obtener paletas de tuna sin pelar, mientras que en el segundo tratamiento se realizó un pelado manual eliminando toda la capa externa de cutina, espinas, epidermis y clorénquima de las paletas dejando sólo la parte interna y blanca, denominada médula. Los resultados se analizaron mediante ANDEVA. Al existir diferencias significativas entre los tratamientos se aplicó la prueba de Rangos Múltiples de Duncan a un nivel de significancia del 5%. Los polvos de cladodios con E/C provenientes de la localidad de Las Cardas obtuvieron el mayor contenido de cenizas (10,04%) y de fibra cruda (7,57%). El mayor rendimiento (11,72%) e intensidad de color verde (a* entre -10,09 y -11,54) se registró en polvos con E/C. En cuanto al contenido de humedad, no se encontraron diferencias significativas en el factor E/C. La aw osciló entre 0,49 y 0,55, siendo mayor para los polvos sin E/C. El contenido de fibra dietética total (FDT) e insoluble (FDI) fue mayor en polvos de cladodios con E/C. El contenido de FDT osciló entre 54,61% y 63,05%, para polvos de cladodios de Til- Til y Las Cardas, respectivamente; mientras que el contenido de fibra dietética soluble fue mayor en polvos de cladodios sin E/C de Til-Til (12,63%). El contenido de fenoles para polvos de nopal, fluctuó entre 8,92 mg EAG/g m.s. y 12,71 mg EAG/g m.s. en polvos sin y con E/C, respectivamente. La mayor actividad antioxidante se registró en polvos de nopal sin E/C. Respecto a las propiedades y características tecnológicas, los polvos de cladodios sin E/C de la localidad de Las Cardas, presentaron una mayor capacidad de retención de agua (5,76 g/g), una mayor capacidad de intercambio catiónico (1,15 meq H+/g) y una menor capacidad de absorción de aceite (2,48 g/g). La capacidad de adsorción de agua y densidad aparente fue mayor para polvos con E/C, mientras que en la capacidad de hinchamiento no se encontraron diferencias significativas en el factor E/C. Finalmente se llevó a cabo una evaluación sensorial en donde los polvos con E/C resultaron tener alto aroma herbáceo y color verde. / The objective of this study was to evaluate the effect of growing area and the exclusion of the epidermis/chlorenchyma (E/C) on some chemical, physical and technological characteristics of nopal powders. Nopal cladodes of 2 to 3 years old from two growth areas: Til-Til (MR) and Las Cardas (IV Region) were used and two treatments of preparation were applied. The first one of them consisted of cactus paddles without previous peeled, while in the second treatment a manual peeled was realized eliminating all the outer layer of cutin, thorns, epidermis and the chlorenchyma of paddles, leaving only the white and inner part called medulla. The results were analysed by ANOVA and Duncan’s Multiple Range test was applied at a 5% level of significance to detect differences among means. Cladodes powders with E/C from Las Cardas obtained the highest ash content (10.04%) and crude fiber (7.57%). The highest yield (1.72%) and intensity of green color (a* entre - 10.09 y -11.54) it was obtained in powders with E/C. As the moisture content in nopal powders, were not found significant differences in the factor E/C. The aw ranged between 0.49 and 0.55 being major for the powders without E/C. The total dietary fiber (TDF) and insoluble fiber (IDF) was higher in cladodes powders with E/C. The FDT content ranged between 54.61% and 63.05% for cladodes powders from Til-Til and Las Cardas respectively; whereas the soluble dietary fiber was higher in Til-Til's cladodes powders without E/C (12.63%). The total phenolic content ranged between 8.92 mg EAG/ g d.m. and 12.71 mg EAG/ g d.m. in nopal powders. The highest antioxidant activity was recorded on nopal powder without E/C. The cladodes powders without E/C from Las Cardas, obtained a higher water retention capacity (5.76 g/g), a higher cation exchange capacity (1.15 meq H+/g ) and a lower fat absorption capacity (2.48 g/g). The water adsorption capacity and the apparent density were higher for nopal powders with E/C, while in the swelling capacity no significant differences were found. A sensory evaluation was realized, showing the powders with E/C a high herbaceous aroma and green color.

Tesis presentada para optar al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Agroindustrial y al Título de Ingeniero Agrónomo / Tesis no autorizada por el autor para estar disponible el texto completo en línea / La utilización de nuevas materias primas para la elaboración de productos y la búsqueda constante de alternativas para su consumo, hace que la fabricación de condimentos alimentarios o vinagres representen una opción y la base para nuevos productos de calidad. A pesar de la relevancia actual del vinagre, hay pocas investigaciones con respecto al vinagre de tuna. El interés de las bacterias acéticas es cada vez mayor en la elaboración de un vinagre. Las bacterias acéticas pueden aportar un carácter particular al producto final y mediante técnicas moleculares se pueden identificar y así asociar a atributos organolépticos del vinagre. El objetivo principal de esta investigación, fue caracterizar la microbiota de un vinagre tipo balsámico de tuna púrpura obtenido con diversos inóculos y determinar las características organolépticas otorgadas por estos, durante la acetificación. El jugo de tuna, se concentró a 20°Brix y se fermentó con levaduras vínicas (Saccharomyces cereviceae) durante 5 días, luego se detuvo a los 9°GL mediante un golpe de frío, deteniendo la actividad de las levaduras. Posteriormente el mosto alcohólico de tuna se acetificó con tres diferentes inóculos: de tuna, de vino y de una cepa acética. Una vez finalizada la acetificación se realizaron análisis físicos, químicos y sensoriales, además de identificación molecular. La identificación se realizó mediante técnicas moleculares a nivel de especie (PCR-RFLP 16S rRNA). Las especies identificadas en los inóculos de tuna y vino fueron Gluconacetobacter hansenii y Acetobacter cerevisiae, respectivamente, las cuales predominaron durante todo el proceso de acetificación. Sensorialmente, los tratamientos no presentaron diferencias significativas, sin embargo, existe una leve tendencia a la preferencia de los vinagres balsámicos obtenidos con los inóculos de tuna y vino.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / Debido a la estacionalidad y escasez del recurso hídrico en la región de Coquimbo, se llevó a cabo un estudio en micro-lisímetros con plantas de 1 año de granado, higuera y tuna, cuyos objetivos fueron: determinar la eficiencia en el uso del agua estacional (EUA), la eficiencia en el uso del agua normalizada o “kDPV” y la eficiencia en el uso de la radiación (EUR), con el fin de demostrar que aquellas especies poseen bajo consumo hídrico y serían una buena alternativa para la producción frutícola en zonas áridas. La EUA y EUR son parámetros muy útiles para ser utilizados en zonificación agrícola, sin embargo, diversas investigaciones demuestran que son parámetros clima-dependientes resultando compleja una comparación directa entre distintos estudios, debido a esto, se han buscado formas de normalizarlas principalmente con el déficit de presión de vapor de la atmosfera (DPV). Los resultados obtenidos de EUA y kDPV para granado, higuera y tuna en esta investigación fueron respectivamente: 4,70; 3,97 y 18,57 (g [MS] kg-1 [H2O]); 3,3; 2,86 y 6,48 (g [MS] kPa kg-1 [H2O]) y la EUR para granado e higuera (no se evaluó en tuna) fue 2,59 y 2,39 (g [MS] MJ-1 ) respectivamente. También se evaluó la variabilidad de la EUA en función de parámetros climáticos, a través de la eficiencia en el uso del agua instantánea (EUAi), por medio de un analizador de gases infrarojo (IRGA) en granado e higuera (no se evaluó en tuna), la cual, disminuye para ambas especies en condiciones de alto DPV, temperatura de la hoja (Thj) y radiación solar. Se concluye que granado, higuera y tuna son una alternativa para zonas áridas y que la EUAi presenta una relación exponencial negativa con parámetros climáticos como DPV, Thj y PAR. / Because of seasonal and water scarcity in the Region of Coquimbo, a study was conducted on one year old plants of pomegranate, prickly pear and fig grown in micro-lysimeters with the goal of estimating their seasonal water use efficiency (WUE), normalized water use efficiency or “kDPV”, and their radiation use efficiency (RUE). The purpose was to demonstrate that such species have low water consumption and would be an alternative to fruit productions in semi-arid zone. Parameters as WUE and RUE, are very useful for agricultural zoning, however, several studies have shown that they are climate-dependent, which makes it difficult to perform direct comparisons between different studies. Therefore, ways to normalized theses parameters have been sought, mainly using the vapor pressure deficit (VPD) of the atmosphere. In this research, WUE results for pomegranate, prickly pear, and fig were 4,70; 18,57 and 3,97 (g [MS] kg-1 [H2O]), respectively; for kDPV results were 3,3; 6,48 and 2,86 (g [MS] kPa kg-1 [H2O]), respectively; and for RUE they were 2,59 and 2,39 (g [MS] MJ-1), for pomegranate and fig, respectively (not evaluated in prickly pear). The variability of WUE as affected by climatic parameters was assessed via the instant water use efficiency (WUEi) obtained with an infrared gas analyzer (IRGA) in pomegranate and fig (not evaluated in prickly pear); the WUEi decreased in both species under high VPD, leaf temperature (Thj) and solar radiation conditions. It was concluded that pomegranate, prickly pear and fig are an alternative for the semi-arid zones and WUEi presents a negative exponential relationship with climatic parameters as VPD, Thj and solar radiation.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / En los últimos años, la utilización de energías renovables no convencionales ha alcanzado gran importancia tanto a nivel mundial como nacional, generando el interés de encontrar nuevas alternativas para la aplicación de energías renovables. La presente memoria investiga sobre las plantaciones de tunales como fuente de materia prima para la generación de biogás, así como también estima su potencial de producción en el norte chico de Chile. El biogás es una alternativa energética para el sector agropecuario, el cual es obtenido mediante bioprocesos de fermentación de diversos residuos y desechos que se producen diariamente. Además de generarse biogás, se obtiene un residuo estabilizado, el cual puede ser incorporado al suelo. Esto constituye una alternativa para las zonas áridas y semiáridas del norte chico de Chile debido a que son suelos pobres en materia orgánica, y por lo tanto, presentan alto grado de deficiencia en sus propiedades físicas, químicas y biológicas, limitando la plantación de cualquier tipo de cultivo. La tuna (Opuntia ficus indica) es una especie que se adapta fácilmente a este tipo de situaciones, ya que logra modificarse según características del terreno y del clima del sector. Un ejemplo es la forma de su tallo que se modifica de acuerdo al manejo cultural que se le otorgue y según el clima. Posee un sistema radical superficial carnoso que favorece la absorción de agua que se encuentre cercana a la superficie. Su metabolismo CAM le permite adaptarse a sequías, permaneciendo sus estomas cerrados durante todo el día y toda la noche y a lluvias, abriendo sus estomas bien temprano en la mañana. Otra característica importante de esta especie es la gran cantidad de biomasa que genera, llegando a producir 30ton/ha en condiciones de buen manejo cultural y buena disponibilidad de agua. Es por esta característica y por el potencial de generación de biogás que se considera una buena alternativa para el norte chico de Chile. Referente a la elección del digestor a utilizar, ésta dependerá del uso que se le quiera dar y de las condiciones económicas que se tengan. Se tienen estimaciones de la producción de biogás en el norte chico de Chile del orden de 13.406,4m3/kg/día de biogás. Esto se puede mejorar a través de la inclusión de otros residuos presentes en la zona que permitan modificar algunos parámetros determinantes en la generación de biogás. / Renewable energies have reached importance in the past years, not only on a national scale, but also on a global one, finding new applications for the use of renewable energies. This project investigates about prickly plantations as main source for the production of biogas and their energy potential for northern Chile. Biogas is an energy alternative for the agricultural sector and is obtained by fermentation processes of different wastes produced daily. Besides the generation of biogas it is also possible to obtain a stabilized waste that can be incorporated on the soil, meaning an alternative for the dry and semi dry zones of the northern Chile. Because their soil is poor in organic matter content, therefore, presents deficient chemical, physical and biological properties. This makes difficult the implementation of any type of crops. The prickly pear (Opuntia ficus indica) adapts easily to the previous conditions, because it is possible to modify it according to the features of the land and the weather. In example, the form of the stem varies depending on the cultural management and the weather conditions. The specie possesses a superficial fleshy root system that facilitates the absorption of water on the surface. Also, the CAM metabolism allows the adaptability to drought and rains, by closing the stomatas during day and night, and opening them early in the morning. Another important feature of this specie is the biomass production, reaching around 30 ton/ha with good cultural management and water availability. For this reason and for the potential to produce biogas it is considered a good alternative for the northern Chile. To define the best biodigestor to use, this will depend on the use and the costs associated. The estimation of biogas production in the northern Chile is 13.406,4 4 m3/kg/d. This result can be improved adding other wastes produced in the area that allows change some parameters relevant for the production of biogas.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniería Agrónomo Mención Agroindustria / Opuntia ficus indica, Mill. Es una especie de tuna distribuida ampliamente en México y otras partes del mundo: sus tallos o cladiodos son llamados “nopalitos”. Durante la poda, algunos tallos maduros son materia de desecho. Hay pocos reportes en literatura sobre la utilización de cladodios para la preparación de harina o polvos de nopal y menos aún sobre el efecto de la edad o tamaño de los cladiodos sobre las características y propiedades de los polvos