Published date: Nov 09 2023

Journal Title: ESPOCH Congresses: The Ecuadorian Journal of S.T.E.A.M.

Issue title: Volume 3 Issue 1

Pages: 335–354

DOI: 10.18502/espoch.v3i1.14454

Jocelyne Maite Granizo Sarmientopmanobanda@uea.edu.ecInvestigador Independiente del Área de Ingeniería Química, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), Puyo, Ecuador

Paúl Marcelo Manobanda PintoDocente Investigador, Universidad Estatal Amazónica (UEA), Facultad de Ciencias de la Vida, Puyo, Ecuador

Mabel Mariela Parada RiveraProfesor Investigador, Escuela Politécnica Superior de Chimborazo (ESPOCH), Facultad de Ciencias, Riobamba, Ecuador

Jaqueline Elizabeth Balseca CastroProfesor Investigador, Escuela Politécnica Superior de Chimborazo (ESPOCH), Facultad de Ciencias, Riobamba, Ecuador

In recent decades, agribusiness has grown rapidly to meet human needs but has simultaneously caused environmental pollution by the by-products that they originate without use. For this reason, this article evaluated the post-harvest conservation system for the production of the fungus Pleurotus ostreatus developed in lignocellulosic residues of cocoa (Theobroma cacao), guaba (Inga edulis), and quinoa (Chenopodium quinoa) from agro-industrial activities. During the evaluation, the disposition of the strain, inoculation in wheat grains, preparation of the substrate, cultivation and conservation were carried out. Likewise, the lignocellulosic characterization of the substrates and the bromatological characterization of the carpophores, for which the precocity, fresh weight of the fungus, production yield, efficiency, and analysis of the mushrooms in each treatment were considered. The evaluation of the conservation system by thermal processes by three combinations were designed using a completely randomized design based on ANOVA and 95% reliability criteria. The best treatment obtained was T2 (60% cocoa shell, 25% guaba shell, 15% quinoa stubble) with 380.69g of weight, 38.07% efficiency, and 70.08% yield. On the other hand, treatment T1 (40% cocoa shells, 30% guaba shells, and 30% quinoa stubble) had better protein content and precocity, being 16.80% for 10 days, respectively. Based on the conservation system, it was suggested that drying on the same substrate was more acceptable. Thus, the T2 treatment has better characteristics of profitability at industrial scales.

Keywords: Pleurotus ostreatus, cocoa pod, guaba shell, quinoa stubble, biological efficiency.

Resumen

Las últimas décadas la agroindustria ha crecido rápidamente para satisfacer las necesidades humanas, pero simultáneamente ha provocado contaminación ambiental por los subproductos que originan sin utilidad. Por tal razón este artículo evaluó el sistema de conservación post cosecha para la producción del hongo Pleurotus ostreatus desarrollado en residuos lignocelulósicos de cacao (Theobroma cacao), guaba (Inga edulis) y quinua (Chenopodium quinoa) provenientes de actividades agroindustriales. En la valoración se realizó la disposición de la cepa, inoculación en granos de trigo, preparación de sustrato, cultivo y conservación; asimismo la caracterización lignocelulósica de los sustratos y bromatológica de los carpóforos para lo cual se considera la precocidad, peso fresco del hongo, rendimiento de producción, eficiencia y análisis de las setas en cada tratamiento y además la evaluación del sistema de conservación por procesos térmicos por lo que se diseñaron tres combinaciones empleando un diseño completamente al azar en base a un ANOVA y criterios de confiabilidad del 95% obteniendo que el mejor tratamiento fue T2 (60% cáscara de cacao, 25% cáscara de guaba, 15% rastrojo de quinua) con 380,69g de peso, 38,07% de eficiencia, 70,08% de rendimiento; en cambio el tratamiento T1 (40% cáscara de cacao, 30% cáscara de guaba, 30% rastrojo de quinua) presenta mejor contenido de proteína y precocidad siendo 16,80% y 10 días respectivamente y en base al sistema de conservación se denota que el secado en el mismo sustrato fue más aceptable. Así el tratamiento T2 posee mejores características de rentabilidad a escalas industriales.

Palabras Clave: Pleurotus ostreatus, mazorca de cacao, cáscara de guaba, rastrojo de quinua, eficiencia biológica.

[1] Saval S. Aprovechamiento de Residuos Agroindustriales: pasado. Presente y Futuro. Biol. y Bioing. 2012;16(2):14–46.

[2] SINERGIA. Impactos ambientales en agricultura (sitio en internet). Lifesinergia. 2003. Available from: http://www.lifesinergia.org/formacion/curso/03_impactos_ ambientales_en_agr.pdf. Accessed on 4 November 2021.

[3] Quizhpilema L. Validacion de la tecnologia para la produccion e industrializacion de hongos comestibles Pleurotus ostreatus utilizando sustratos organicos (Trabajo de titulacion). Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politecnica de Chimborazo; 2013.

[4] Martin A. Introduccion a la microbiologia del suelo (sitio en Internet). Mexico: AGT; 1981.

[5] Ramirez S. Aprovechamiento de residuos agroindustriales, cascarilla de arroz (Oriza sativa) y residuos de papa (Solanun tuberosun) para la produccion de Trichoderma spp. (Trabajo de titulacion). Ambato, Ecuador: Universidad Tecnica de Ambato; 2012.

[6] Vargas Y, Perez L. Aprovechamiento de residuos agroindustriales para el mejoramiento de la calidad del ambiente. Facul Cien Bas. 2018;14(1):59–72.

[7] Tuchan O. Evaluacion del efecto de la pulpa de cafe (coffea arabica) en el incremento de la eficiencia biologica de la cepa inireb-8 de Pleurotus ostreatus utilizando cascara de cacao (theobroma cacao) y bambu (bambusa vulgaris var. striata) como sustratos (Trabajo de titulacion). Guatemala, Mexico: Universidad de San Carlos de Guatemala; 2004.

[8] Ardila C, Carreno S. Aprovechamiento de la cascara de la mazorca de cacao como absorbente (Trabajo de titulacion). Bucaramanga, Colombia: Universidad Industrial de Santander; 2011.

[9] Flores A, Henao M. Almacenamiento optimizado en la Inga edulis. (Trabajo de titulacion). Medellin, Colombia: Universidad Pontificia Bolivariana; 2013.

[10] Gutierrez J. Estudio investigativo de la guaba y sus propuestas gastronomicas. (Trabajo de titulacion). Quito, Ecuador: Universidad Tecnologica Equinoccial; 2012.

[11] Toledo M. Residuos de Maiz y Quinua como potenciales sustratos para el cultivo de hongos comestibles Pleurotus ostreatus (Trabajo de titulacion). Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politecnica de Chimborazo; 2008.

[12] Rodriguez A. Evaluacion de la eficiencia de crecimiento de Pleurotus ostreatus en residuos del cultivo de chenopodium quinoa (Trabajo de titulación). Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo; 2019.

[13] Hernandez R, Lopez C. Evaluacion del crecimiento y produccion de Pleurotus ostreatus sobre diferentes residuos agroindustriales del departamento de Cundinamarca. (Trabajo de titulacion). Bogota, Colombia: Pontificia Universidad Javeriana; 2010.

[14] Cueva C. Aprovechamiento de residuos de platano, cacao y maiz como sustratos para la produccion del hongo “Pleurotus ostreatus”, en la comunidad la Magdalena de Francisco de Orellana (Trabajo de titulación). Orellana, Ecuador: Escuela Superior Politecnica de Chimborazo; 2018.

[15] Stamets P. Mycomedicinal: an information booklet on medicinal mushroom. 3ª ed. Olympia-EEUU: Mycomedia, 2003. ISBN 0963797190, pp. 5-90.

[16] Perdomo T. Pleurotus ostreatus: caracteristicas, nutricion, reproduccion (sitio en Internet). Lifeder. Available from: https://www.lifeder.com/pleurotus-ostreatus/. Accessed on 17 September 2021.

[17] Ardon C. Evaluacion de pericarpio de jacaranda ( Jacaranda mimosaefolia) y pasto estrella africana (Cynodon plectostachyus), para el cultivo artesanal del hongo ostra (Pleurotus ostreatus, Ecosur-0112) (Trabajo de titulacion). Guatemala, Mexico: Universidad San Carlos de Guatemala; 2004.

[18] Aguinaga P. Evaluacion de cuatro sustratos para la produccion del hongo ostra (Pleurotus ostreatus) en tres ciclos de produccion en la zona de Tambillo, provincia de Pichincha (Trabajo de titulacion). Quito, Ecuador: Escuela Politecnica Nacional; 2012.

[19] Song B. Manual del cultivador de hongos 1. Cultivo del Hongo Ostra. Corea: MushWorld; 2005.

[20] Hotchkiss J, Potter N. Quimica y bioquimica de los alimentos, Ciencia y tecnologia de los alimentos. Espana: Acribia S.A.; 1999.

[21] Baena A. Aprovechamiento del Bagazo del Maguey Verde (Agave Salmiana) de la Agroindustria del Mezcal en San Luis Potosi para la produccion de Hongo Ostra (Pleurotus ostreatus). (Tesis doctoral). San Luis, Mexico: Instituto Potosino de Investigacion Cientifica y Tecnologica, A.C.; 2005.

[22] Rodriguez G. “Cultivo de hongos comestibles”. Frutic. y divers. 2005;52(1):10-15.

[23] Rodriguez N, Araque M, Perdomo F. Manejo postcosecha de hongos comestibles y medicinales. Colombia: FNC-Cenicafé; 2006.

[24] Marcal S, Sousa AS, Taofiq O, Antunes F, Morais A, Freitas A, et al. Impact of postharvest preservation methods on nutritional value and bioactive properties of mushrooms. Trends in Food Science and Technology. 2021;110(12):418–431.

[25] Michelis A, Rajchenberg M. Hongos Comestibles: Teoria y practica para la recoleccion, elaboracion y conservacion. Argentina: Estacion Experimental Agropecuaria Bariloche; 2006.

[26] Rojas L, Pineros Y, Velasquez M. Produccion de azucares fermentables a partir de fibra prensada de palma de aceite pretratada biologicamente por Pleurotus ostreatus y Phanerochaete chrysosporium. ION. 2011;24(2):29–35.

[27] Ardon C. La Produccion de los hongos comestibles. (Trabajo de titulacion). Guatemala, Mexico: Universidad San Carlos de Guatemala; 2007.

[28] Perez B. Descripcion de las caracteristicas macroscopicas, de cultivo in vitro de cepas de Pleurotus aisladas en Guatemala (Trabajo de titulacion). Guatemala, Mexico: Universidad de San Carlos de Guatemala; 2006.

[29] Bazan D, Salas N, Aguirre R, Bravo M, Becerra E, Lengua R, et al. Analisis comparativo del cultivo de cepas de Pleurotus ostreatus y Pleurotus eringii. Revista Peruana de Química e Ingenieria Quimica. 2004;7(1):24–29.

[30] Gaitan R, Salmones D, Perez R, Mata G. Manual practico del cultivo de setas. Aislamiento, siembra y produccion. Mexico: Instituto de Ecologia; 2006.

[31] Vargas P, Hoyos J, Mosquera S. Uso de hojarasca de roble y bagazo de cana en la produccion de Pleurotus ostreatus. Biot. en el Sec. Agrop. y Agroi. 2012;10(1):136– 145.

[32] Fernandez Y. Cultivo de orellas (Pleurotus ostreatus) en cinco sustratos generados en los procesos productivos agropecuarios, en dos epocas de siembra, en el municipio de Ituango. (Trabajo de titulacion). Medellin, Colombia: Universidad Nacional Abierta y a Distancia; 2014.

[33] Romero O, Huerta M, Damian M, Macias A, Tapia A, Parraguirre J, et al. Evaluacion de la capacidad productiva de Pleurotus Ostreatus con el uso de hoja de platano (Musa paradisiaca l., cv. Roatan) deshidratada, en relacion con otros sustratos Agricolas. Agron Costarric. 2010;34(1):81–90.

[34] Garzon J. Cuervo, J. Produccion de Pleurotus ostreatus sobre residuos solidos lignocelulosicos de diferente procedencia. Cien. Biomedical Engineering. 2008;6(10):101– 236.

[35] Garcia M. Nuevas tecnicas de cultivo del Pleurotus ostreatus. Espana: Extension agraria; 1987.

[36] Vargas R. Produccion de hongos ostra (Pleurotus ostreatus) usando como sustrato residuos de corteza de eucalipto ricos en lignina producidos por la empresa NOVOPAN (Trabajo de titulacion). Sangolqui, Ecuador: Universidad de las Fuerzas Armadas; 2020.

[37] Coronel O. Aprovechamiento del subproducto bagazo de malta de la industria cervecera para el cultivo del hongo Pleurotus ostreatus (Trabajo de titulación). Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo; 2021.

[38] Mendoza K, Huaman M, Bravo N, Silva A, Silva R. Evaluacion del cultivo de Pleurotus ostreatus en mazorcas de cacao (Theobroma cacao L.)”. Revista Peruana de Quimica e Ingenieria Quimica. 2016;19(1):63–75.

[39] Jaramillo S, Alberto S. Incremento de la productividad de Pleurotus ostreatus mediante el uso de inoculo como suplemento. Science of Fungi. 2019;49(1):1–8.

[40] Acevedo R. Valoracion y crecimiento del cultivo de Pleurotus ostreatus en cuatro sustratos generados a partir de procesos productivos agropecuarios, en el Muncipio de Malaga, Santander. Agro-Investment Corporation. 2017;4(1):15–23.

[41] Koutrotsios G, Mountzouris KC, Chatzipavlidis I, Zervakis GI. Bioconversion of lignocellulosic residues by Agrocybe cylindracea and Pleurotus ostreatus mushroom fungi—assessment of their effect on the final product and spent substrate properties. Food Chemistry. 2014 Oct;161(1):127–135.

[42] Gupta A, Sharma S, Saha S, Walia S. Yield and nutritional content of Pleurotus sajor caju on wheat straw supplemented with raw and detoxified mahua cake. Food Chemistry. 2013 Dec;141(4):4231–4239.

[43] Garcia P, Rodriguez W, Chalarca E, Zambrano A. Estudio microbiologico y fisicoquimico de hongos comestibles (Pleurotus ostreatus y Pleurotus pulmonarius) frescos y deshidratados. Ing. Ama. 2014;7(1):41–47.

[44] Ramos G. Pleurotus ostreatus cultivado en residuos de palma aceitera como importante fuente proteica para la dieta humana (Trabajo de titulacion). Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politecnica de Chimborazo; 2007.

[45] Jin Z, Li Y, Ren J, Qin N. Yield, nutritional content, and antioxidant activity of Pleurotus ostreatus on corncobs supplemented with herb residues. Mycobiology. 2018 Mar;46(1):24–32.

[46] Sun L, Zhang Z, Xin G, Sun B, Bao X, Wei Y, et al. Advances in umami taste and aroma of edible mushrooms. Trends in Food Science and Technology. 2020;96(1):176–187.