Desarrollo de Botanas con Características Funcionales Empleando Nopal y Cebada como Fuente de Fibra.

Bautista Justo Ma*

, Ana Lilia Flores Padillab,

Camarena-Aguilar E.Ab., Alanís Guzmán M.Gc1, Barboza Corona J.E.b y Da Mota Zanella V.Mb

abDivisión de Ciencias de la Vida. Universidad de Guanajuato. Km 9 de la Carretera Irapuato-Silao,

Irapuato, Gto. CP. 36500 c1Universidad Autónoma de Nuevo León.

*bautista@dulcinea.ugto.mx RESUMEN Las botanas son productos de alto consumo en México, y se ingieren principalmente entre comidas; sin embargo, su limitante es que son ricas en sal y grasa, y prácticamente no contienen nutrimentos, por lo que no se pueden consumir libremente. Por esta razón en este trabajo se desarrollaron 5 fórmulas de botanas “palitos de pan” ricos en fibra y bajos en grasa. El nopal, la cebada y la chía fueron los principales ingredientes como fuente de fibra y otros nutrimentos. Los productos se evaluaron sensorialmente y se analizaron químicamente. Los principales resultados revelaron contenidos de proteína entre el 13.58 a 18.18% fibra dietética de 3 a 11.94% y un contenido energético de 310 a 346 kcal/100g contra 340 kcal y de 8 a 13 g/100 de proteína, que contienen los productos comerciales. Se concluye que los “palitos” podrían ser recomendados para su venta en cooperativas escolares, por su alto contenido de proteínas y fibra dietética y bajo concentración de grasa. Palabras clave: botanas, palitos de pan, nopal, cebada. ABSTRACT In Mexico, snacks are very popular, people eat them between meals; nevertheless they are rich in energy and low in nutrients, so they can´t be eaten freely. In this work five “sticks bread” formulations low fat and rich in protein and fiber were developed; using barley, cactus: Opuntia amyclaea Tenore and chia, as a source of fiber and other nutrients. Sensory evaluation and chemical analysis were done. Results revealed protein content between 13.58 to 18.18 %, total dietetic fiber from 3 to 11.94% and only 51-97 kcal/100g. Commercial sticks contains from 8-13 g/100g of protein and 340 kcal average. Due to its high protein and fiber content and low fat this sticks could be sell in primary schools stores. Key words: Snacks, bread sticks, barley, Opuntia amyclaea (nopal) INTRODUCCIÓN Actualmente en México, se han incrementado las enfermedades cardiovasculares causadas por una mala nutrición y especialmente por el cambio en hábitos alimentarios, ahora se consumen más alimentos con alta densidad energética elaborados con harinas refinadas y grasas; asimismo se consumen bebidas ricas en azúcares libres, lo que ha ocasionado un grave problema de obesidad tanto en niños como en adultos. Es importante por esta razón desarrollar golosinas que tengan un buen sabor, con alto valor nutritivo y bajas en grasas. Las botanas son alimentos que proveen alto valor energético, pero que suministran cantidades insignificantes de otros nutrimentos (Gatenby, 1997). También pueden definirse como alimentos ligeros que se consumen entre comidas (Lusas, 2002).Actualmente, el uso de los cereales es un medio para proveer de energía y otros nutrimentos esenciales en la dieta del humano; además pueden ser procesados para obtener botanas saludables, los más usados son: avena, trigo, maíz, arroz y cebada (Banner y col., 1997). Aunque la harina de maíz es utilizada en mayores cantidades

por la industria. Los productos pueden ser expadidos por horneo o freído, sin usar aparatos complejos de extrusión por presión (Matz, 1976). También existen botanas que no requieren del freído como los palitos de pan, y que comercializan las principales empresas de panadería industrial como un aperitivo sano para consumir entre horas tienen en realidad una larga historia (Todo cuisine 2009). Son originales de Italia y conocidos desde antaño como “grisines”; son una especialidad de pan típica italiana que hoy en día podemos encontrar con facilidad en cualquier supermercado. La textura crujiente de estos palitos es idónea para combinar con multitud de salsas obteniendo deliciosos aperitivos, aunque también pueden formar parte de los desayunos, meriendas y como sustituto del pan en las principales comidas. Su forma suele ser alargada, pero podemos encontrar otros más originales en forma retorcida. En muchas ocasiones se consume como aperitivo previo al resto de las comidas, por ser son tan fáciles de comer. Además, se suelen acompañar de salsas en las que se untan los "grisines", por lo que las calorías del menú van aumentando. Hay que tener en cuenta que el valor calórico es notable, a expensas de los hidratos de carbono (72 g por 100 g de producto), dado que el ingrediente principal que se utiliza en su elaboración es la harina. Como promedio, su valor calórico ronda las 340 kcal por 100 g, y será mayor dependiendo de los ingredientes que se utilicen en su elaboración. La receta clásica aporta poca cantidad de grasa (menos de 0.5 g por 100g de producto) ya que la harina es pobre en este nutrimento. No obstante, si se incluye por ejemplo aceite de oliva, mantequilla o margarina, el valor calórico y el contenido en grasa podría ser superior. Así mismo, la cantidad de fibra también aumentará si se emplea harina integral (Consumer 2003). Generalidades del nopal Es una planta versátil con la que se elaboran diversos platillos y productos. Como alimento humano se utilizan varias especies de nopales, una de ellas Opuntia amyclaea Tenore: es una de las especies más usada en la alimentación; de tuna blanca, de la cual se utilizan las pencas (oblongas, elípticas, etc.), pero principalmente los frutos conocidos como tunas blancas. Esta especie es cultivada y procede principalmente del estado de Hidalgo y del fondo de la cuenca de México, de los campos de San Martín de las pirámides. Características nutricias del nopal El contenido de agua en el nopal alcanza valores de 90%. La cantidad de minerales que se localizan formando parte de los órganos y tejidos del nopal son el calcio, potasio, así como magnesio, sílice, sodio y pequeñas cantidades de hierro, aluminio y manganeso, predominando en forma de fosfatos. El nopal posee una cantidad mayor de proteína y fibra si se compara con la tuna que es más rica en otros hidratos de carbono y vitamina C. En algunos estudios realizados en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional se han identificado alcaloides, flavonoides, taninos y saponinas en el nopal (Torres et al., 2001). El contenido de fibra es una de las principales características del nopal. La concentración de polisacáridos o fibra insoluble fluctúa ampliamente entre las 13 variantes de Opuntia spp. Identificadas. El contenido informado de pectina varía entre 5.3 y 14.2 % mientras que el mucílago, la hemicelulosa total y la celulosa fluctúan entre 3.8 y 8.6 %; 5.2 y 13.8%; y 3.5 y 13.2 % respectivamente. La cocción modifica la proporción de polisacáridos e incrementa significativamente el contenido relativo de pectina cruda y total, hemicelulosa total y celulosa en algunas variantes. Este incremento aparente es el resultado de la pérdida, al medio de cocción, de diversos componentes solubles, de aquí que resulte más digerible el consumo de nopal cocido que crudo (Frati-Munari, 1983). El contenido de Ca en el nopal es muy importante, se evaluó la biodisponibilidad del Ca en ratas alimentadas con nopal en diferentes etapas de maduración, a fin de detectar la etapa de desarrollo de la penca en donde la absorción del Ca sea mayor. Las ratas alimentadas con pencas de nopal de 200 g presentaron fémures más largos, duros y con mayor calidad cristalina que los

correspondientes a las ratas alimentadas con pencas de 60 g. La biodisponibilidad del Ca en las pencas de 200 g fue mayor con relación al Ca presente en las pencas de 60 g. Los datos sugieren que el nopal es una excelente fuente de calcio en la dieta (Rojas y col., 2006). El nopal se ha usado en la dieta como un control para las personas diabéticas, debido a que por su alto contenido de polisacáridos, retrasa la absorción de azúcares hacia la sangre y tiene un índice glucémico de 7, por esta razón es muy recomendable incluirlo en la dieta. Plantas aromáticas Para darle sabor a los “palitos” se utilizaron hierbas aromáticas de uso en México como el eneldo Anethum graveolens L. (Fam umbelíferas), Albahaca Ocimun basilicum L. (Fam. Labiadas), Tomillo Thymus vulgaris L. (Fam. Labiadas), Epazote, Teloxis ambrosioides (Enciso 1999). Además chile, cebolla y ajo. Cebada La cebada cultivada (Hordeum vulgare) desciende de la cebada silvestre (Hordeum spontaneum), la cual crece en el Oriente Medio Desde el antiguo Egipto se cultivaba la cebada y fue importante para su desarrollo. La cebada también fue conocida por los griegos y los romanos, quienes la utilizaban para elaborar un pan y era la base de alimentación para los gladiadores romanos. Harina de cebada: El grano de cebada contiene gluten en poca cantidad y ello hace que sea una harina dura de subir cuando se hace pan y repostería (Sisa 2008). El beta glucano es un azúcar complejo tipo fibra (polisacárido), que se encuentra en la pared celular de la levadura, la avena y la fibra de cebada, así como en muchos hongos medicinales, como el maitake (Grifola frondosa). En su estado natural, las levaduras y los hongos contienen una mezcla de beta-1,3-glucano y beta-1,6-glucano. La avena y la cebada contienen una mezcla de beta-1,3-glucano y beta-1,4-glucano. Además del beta-1,3-glucano purificado de estas fuentes, hay productos derivados de levaduras que indican beta-1,3/1,6-glucano y derivados de la avena con beta-1,3/1,4-glucano. Se han observado propiedades similares idénticas) de los extractos enriquecidos en beta glucano y el beta glucano purificado de la avena, la levadura y los hongos. (www.healthnotes.com, 2004). METODOLOGÍA Se utilizaron harina de trigo refinada e integral, harina de cebada, levadura, azúcar, leche, aceite, margarina, sal, polvos de ajo, agua potable, condimentos como eneldo en polvo, epazote, cebolla fresca, chile serrano fresco, de adquisición en el mercado local. La cebada empleada se obtuvo de los campos de cultivo de la División de Ciencias de la vida, Irapuato Gto, a cargo del Dr. Anatoly Boradorenko. El nopal fresco Opunntia amyclaea T. se obtuvo de los campos de cultivo de la División de Ciencias de la vida, Irapuato Gto. El tamaño de las pencas del nopal seleccionadas fue de 18 a 20 cm. de longitud. Elaboración de los palitos En la Tabla 1 se presentan las formulaciones para los palitos. Procedimiento: Se pesan los ingredientes, Se ciernen la(s) harina(s), la leche en polvo, la levadura, el azúcar, sal, tres veces. Se le agrega el agua poco a poco. Se muele el nopal fresco y troceado en la licuadora. Se le agrega el nopal molido y el aceite a la masa; se le sigue agregando el agua, hasta completar la cantidad respectiva de cada formula. Se sigue amasando. Agregar los ingredientes restantes, dependiendo de la formula que se trate. Para el caso de la cebolla y el chile

serrano cortar en trozos muy pequeños Después de incorporar el total de ingredientes, amasar hasta lograr una pieza manejable. Extender la masa en la mesa previamente limpia y desinfectada, cortar con un cuchillo aproximadamente de10 a 13 cm. de longitud de manera que se pueda formar un palito. Colocar los palitos en las charolas limpias, previamente engrasadas y con harina. Meter las charolas y hornear a 180 ± 5 ºC durante 10 a 15 min. Dejar enfriar y empacar. Evaluación sensorial La evaluación sensorial se realizó con los asistentes a un servicio dominical en una iglesia cristiana, se hicieron 60 evaluaciones con jueces no entrenados de diversas edades. Se utilizó una escala hedónica de 1(Desagrada muchísimo) a 9 (Gusta muchísimo) (Pedrero y Pangborn 1989). Análisis químico. Se determinó la humedad (935.29), contenido de proteína (NX6.25) (978.04), lípidos (920.39), fibra cruda (962.09), cenizas (923.03), los carbohidratos se calcularon por diferencia, fibra dietética total ( 985.29), se cuantificó además el calcio (927.02) (AOAC, 1990). Partiendo del análisis químico proximal, se calculó el contenido energético multiplicando el contenido de proteínas e hidratos de carbono x 4 y los lípidos x 9 (NOM 051, 1994.). Tabla 1. Formulación de palitos con cebada y nopal. (g/100g) Ingredientes F1 % F2 % F3 % F4% F5% F6% Harina de trigo 19 20 19 18.6 16 - Harina de trigo integral

-

-

-

-

-

16

Harina de cebada

- - - - 4 4

Chía 2 - 1 - 1 - Nopal fresco 5 5 6 5 6 5 Leche en polvo

- - - 0.30 0.30 0.30

Levadura 0.2 0.2 0.2 - - - Azúcar 1 1 1 1 1 1 Aceite 1 1 1 1 1 1 Sal 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 Agua potable 6.5 6.5 6.5 10 12 6 Ajo en polvo 0.05 0.05 - - 0.05 0.50 Plantas aromáticas

- - 0.15 - - -

Eneldo en polvo

- - - 0.1 . -

Cebolla fresca - - - - - 1 Chile serrano 0.3 0.3 0.3 - 0.3 0.3 Diseño de experimento y Análisis estadístico. Se hizo un diseño completamente aleatorio para 6 tratamientos, con 3 repeticiones. Las variables estudiadas fueron: cada una de las determinaciones del análisis proximal y sensorial. Se llevó a cabo el análisis de varianza. Para el procedimiento de datos se uso el paquete Statgraphics Plus for Windows, versión 2.1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Análisis químico del nopal Los valores presentados en la Tabla 2, son similares a los de la literatura aunque las diferencias en humedad, y proteína se explican porque dependen de la madurez, entre más joven es el nopal mayor es el contenido de proteína y menor el de fibra, en este caso el contenido de fibra fue elevado porque los nopales estaban maduros. Tabla 2. Resultados del análisis químico del nopal Opuntia amyclaea tenore (g/100g) Determinación Peso fresco Peso seco Humedad 91.2496 ± 0.1171 _____________ Materia seca ______________ 8.7504 ± 0.1170 Cenizas 1.6815 ± 0.0131

19.2181 ± 0.2157

Proteína 0.3837± 0.0262

4.3846 ± 0.2816

Lípidos 0.3471 ± 0.0143

3.9681 ± 0.2080

Fibra cruda 0.0380 ± 0.0017

0.4344 ± 0.0161

Fibra dietética Calcio 0.5696 ± 0.0126 6.5096 ± 0.0857 Hidratos de carbono 6.3149 ± 0.0472 72.1712 ±0.4281 Análisis químico de la harina de cebada Esta especie se caracteriza por su alto contenido de proteína 14.56 % comparada con otras especies de cebada (perla ) que tienen entre 9 - 9.5 %( Hernández, Chávez, Bourges,1983), de 8.2 - 11.6% (Badui, 2006). Además es relevante el alto contenido de fibra dietética total, 60.40 % en peso húmedo. Tabla 3. Análisis químico de la cebada (g/100 g ) Determinación Peso húmedo Peso seco Humedad 3.3973 ---------------------------- Materia seca ---------------------------- 96.6027 Cenizas 1.7198 1.7803 Proteína 14.5637 15.0759 Lípidos 8.5907 8.8928 Fibra dietética 60.40 62.65 Calcio 0.2488 0.2575 Los resultados de la evaluación sensorial presentados en la Tabla 4, denotan una buena aceptación de las botanas. La fórmula 5 que tenía más nopal fue la menos aceptada. Tabla 4. Resultados de la evaluación sensorial Medición F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 Sabor 6.55ab 6.70a 6.66ab 6.96a 5.65c 6.00bc

Análisis químico de los “palitos” En la Tabla 5 se presentan los resultados del análisis químico de las botanas, se observa que el contenido de humedad oscila entre 3.67 y 7.35 % estos valores están dentro de la NMX-006-983 Alimentos. Para galletas en donde se recomiendan valores del 6 al 8% y la NOM-147-SSA-1996; especificando el límite máximo de humedad del 15%. Las proteínas (N x 6.25) variaron de 13.58 -18.18 g/100, este nutrimento es muy importante en la dieta y 100g de este producto aportarían del 18.10 a 24.24 % de la recomendación diaria (75g/día), los principales ingredientes proteicos fueron la harina de cebada y la leche. Estos valores duplican a los de los “palitos” comerciales que contienen aproximadamente 8 %; por esta razón los productos desarrollados en este trabajo se pueden recomendar para el consumo de los niños escolares. Los mayores contenidos de proteína fueron para las formulaciones con leche y cebada. El contenido de minerales, se refleja en las cenizas que variaron de 1.96 a 2.77 %. El calcio es uno de los principales componentes de esta fracción, con valores entre 0.1107 a 0.2337 %, que cubriría entre el 11.07 y el 23.37 % de la IDR si se considera (1000 mg/día), es importante recordar que se ha demostrado que el calcio del nopal es biodisponible (Rojas y col. 2006). El contenido de grasa estuvo entre 6.28% a 10.83 %, los Palitos integrales comerciales contienen aproximadamente 9%. La fibra cruda oscilo entre 0.73 a 3.32 en esta fracción se considera sólo la celulosa y la lignina por esta razón los valores son bajos, en tanto que, la fibra dietética total osciló de 2.99 a 11.94% mostrando valores altos comparados con los comerciales que contienen 2.5. La fórmula que contiene 11.94% de FDT, es porque en su elaboración se empleó harina de trigo integral y de cebada. Finalmente el contenido energético total osciló entre 310.34 y 346.16 kcal por 100g del producto, esta energía proviene principalmente de los hidratos de carbono y de la proteína ya que son bajos en grasa. Los hidratos de carbono disponibles se refieren a los hidratos de carbono totales menos la FDT, por lo que químicamente son almidones y azúcares principalmente. De la Tabla 6 que presenta el análisis estadístico se puede deducir que la fórmula 6 es la que tuvo un mayor contenido de proteína y fue diferente estadísticamente p<0.05 a las demás, también tiene el mayor contenido de fibra dietética debido por el uso de harina integral y cebada, se podría decir que desde el punto de vista nutricio esta es la mejor fórmula. El valor funcional de la fórmula es por su contenido de fibra dietética sobre todo por las beta glucanas de la cebada y las pectinas del nopal. CONCLUSIÓN La evaluación sensorial mostró una buena aceptación de los productos desarrollados. El valor nutritivo fue superior que en los informados en las botanas comerciales con un 3.58 al 8.18 % más de proteína. El contenido de grasas fue 7.67 hasta 19.3 % menor que en las comerciales. Con la incorporación del nopal y harina de trigo integral y cebada se lograron concentraciones de fibra dietética total superiores al 10%. Por su alto valor nutricional y funcionalidad de sus ingredientes estas botanas se podrían proponer para su comercialización como golosinas en las cooperativas escolares.

Tabla 5. Composición química de palitos de pan. g/100g base original.

Determinación

F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6

Humedad 6.37 ± 0.24

6.38 ± 0.37

7.35 ± 0.26

4.95 ± 0.06

5.22 ± 0.03

3.67 ± 0.06

Proteína(N x 6,25)

14.55± 0.18

13.58± 0.18

14.16± 0.29

16.38± 0.21

16.80± 0.20

18.18± 0.21

Cenizas

2.31 ± 0.05

1.96 ± 0.16

2.32 ± 0.12

2.35 ± 0.06

2.37± 0.02

2.77 ± 0.13

Lípidos 10.84± 0.54 9.41 ± 0.20

10.78± 0.19

5.70 ± 0.42

6.42 ± 0.43

6.28 ± 0.42

Fibra Cruda 3.32 ± 0.20

1.17 ± 0.08 1.90± 0.08

1.86 ± 0.08

2.51 ± 0.09

0.73 ± 0.12

Fibra dietética

9.04 4.88 5.61 2.99 8.78 11.94

Calcio 0.11± 0.012

0.16 ± 0.03

0.23± 0.032

0.16 ± 0.02 0.13 ± 0.01

0.12 ± 0.01

Hidratos de Carbono

63.02± 0.49

67.63± 0.43

64.14 ±1.16

68.85±0.36

66.46± 0.32

68.36± 0.47

H. de carbono disponibles

53.9884 62.7514 58.5298 65.8618 57.6862 56.4177

Energía de grasa Kcal

97.5438 84.6648 97.0281 51.3198 57.8160 56.5335

Energía total Kcal

310.3400 324.8588 313.1856 340.9404 333.0780 346.1640

BIBLIOGRAFÍA Association of Official Analytical Chemists. AOAC. 1990. Official Methods of Analysis., 15 th Ed. K.Erlich (Ed.). Arlington, Virginia, USA. 59-87. 1049-1106. 1990. Banner, W. A., Liska, W.W., Arndt, E.A. 1997. “Grazing to tomorrow’s health” Cereal Food World 42(9):749-750 Badui J. S. 2006.”Química de los alimentos”. 4ta edición. México. Pearson Educación. pp.224-629. Consumer. 2003. Los palitos de pan de origen italiano son excelentes para consumir como aperitivo. http://www.consumer.es/web/es/alimentacion/aprender_a_comer_bien/curiosidades/2003/11/04/90693.php. Bourgues H. R. 1999. La información nutrimental en etiquetas y su regulación. Cuadernos de nutrición 22(1): 29-33. Frati-Munari, A, et al.; 1987. Estudios sobre el mecanismo de la acción hipoglucemiante del nopal (Opuntia sp.) Arch. Med. pp. 14-269. Gatenby, S.J. 1997. Eating Frequency: methodological and dietary aspects. British Journal of Nutrition, 77 Supl.1:57-5 Lusas, E. W. 2002. Introduction and Industry Scope. En: Snack Food Processing. ( Lusas, E. W y Rooney, L. W. Edit.). CRC Press. Pp. 3-28

Matz, S. 1976. Snack Food Technoly. AVI Publishing Co. pp.129-149. México, D.F. 2007. Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2006. AñoV, No. 2176, junio, 2007. Norma Oficial Mexicana. NOM-051-SCFI. 1994.Información Comercial –Disposiciones generales para productos. Secretaría de Comercio y Fomento Industrial. Dirección General de Normas. Estados Unidos Mexicanos. Rojas, MJJ, Quintero C., Hernández E., Reynoso R., Gómez A., Baños L y Rodríguez G.M. 2006. Biodisponibilidad de Ca en ratas alimentadas con dietas a base de nopal en diferentes periodos de maduración. Memorias del 14° Congreso Latinoamericano de Nutrición. Noviembre 2006. Sociedad Sisa J. 2008. Cereales. http://www.ecoaldea.com/index2.htm. Todo cuisine. 2009. Palitos de pan. http://todocuisine.blogspot.com/2009/01/grisines-palitos-de-pan.html. Tabla 6. Composición química de palitos en peso seco (g/100g)

Determinación F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6

Materia seca

93.63± 0.24C

93.62± 0.38C

92.64 ± 0.27D

95.04 ± 0.07 B

94.78 ± 0.04 B

96.33± 0.06A

Cenizas

2.47 ± 0.05B

2.10 ± 0.17 C

2.51 ± 0.13B

2.47 ± 0.07 B

2.50 ± 0.03B

2.88 ± 0.13A

Proteína(N x

15.55 ± 0.19C

14.51 ±

15.28 ± 0.27

17.37 ± 0.45B

17.43 ± 0.38

18.87 ± 0.21

6,25)

0.24D

C

B

A

Lípidos

11.68 ± 0.43A

10.05 ± 0.19 B

11.64 ± 0.21A

5.99 ± 0.44D

7.15 ± 0.24 C

6.55 ± 0.45D

Fibra Cruda

3.55 ± 0.22 A

1.25 ± 0.09D

2.05 ± 0.09C

1.96 ± 0.08C

2.65 ± 0.10B

0.76 ± 0.12 E

Fibra dietética

9.6554

5.2127

6.0555

3.1460

9.2635

12.3949

Calcio

0.12 ± 0.01C

0.17 ± 0.03B

0.25 ± 0.03 A

0.17 ± 0.02B

0.14 ± 0.01 C

0.12 ± 0.01C

Hidratos de Carbono

66.74 ± 0.11D

72.09 ± 0.46A

69.21 ± 0.25C

72.15 ± 0.25A

70.13 ± 0.33 B

70.63 ± 0.44B

H. de carbono disponibles

57.0825

66.8784

63.1576

69.0011

60.8633

58.2373

Energía de grasa

105.1479

90.4347

104.7330

53.9946

64.3194

58.9194

Energía total Kcal 329.1416 346.4048 337.9724 358.0684 350.2404 358.0352

Superíndices distintos en la fila indican diferencia significativa (p<0.05)

MODIFICACIONES DE ALMIDONES DE CEBADA PARA SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DE EMBUTIDOS.

C.L. Trejo Cárdenasa,*, A.D. Román Gutiérrezb, F. Prieto Garcíab, L.A. Bello Pérezc

a Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Químicas,

Carretera b Pachuca-Tulancingo Km. 4.5 Ciudad Universitaria, Mineral de la Reforma, Hidalgo. México C.P. 42184 Tel: (01)771 72000 Ext. 2201, Fax 6502

*claulizze5@gmail.com., aroman@uaeh.edu.mx.

c Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del IPN, Apartado postal 24 C.P., 62731, Yautepec, Morelos, México. Tel: +54 739 42020, Fax: +52 739 41896

labellop@ipn.mx

RESUMEN: Los cereales son frutos de pastos cultivados de la familia de las gramíneas. Estos están constituidos principalmente por vitaminas, minerales, lípidos, proteínas y carbohidratos. De los cuales el constituyente más importante y abundante es el almidón(65%). Estos son utilizados por sus propiedades para formar fluidos y pastas viscosos. Es por ello que los almidones son importantes en la industria alimentaria. Dentro de los principales almidones comerciales se tienen los extraídos de maíz y trigo. Este trabajo de investigación tiene como objetivo la extracción y modificación química de los almidones de cebada. La modificación química se realizará por entrecruzamiento con la adición de trimetafosfato de trisodio, tripolifosfato de sodio y sulfato de sodio al almidón. Para la formación de enlaces éter o éster con los grupos hidroxilos del almidón, que le proporcionen mayor estabilidad a altas temperatura, perdida de viscosidad y formación de pastas fibrosas, lo cual será importante para su aplicación en la industria de embutidos. ABSTRACT: Cereals are plants of cultivated grasses of the family Gramineae. These consist mainly of vitamins, minerals, lipids, proteins and carbohydrates. Those the most important and abundant constituent is starch (65%). These are used for their properties to form viscous fluids and pastes. It is therefore important that the starch in the food industry. Within the main popular starches are extracted from corn and wheat. This research aims at the extraction and chemical modification of starch from barley. Crosslinking with the addition of trisodium trimetafosfato, sodium tripolyphosphate and sodium sulfate made the chemical modification to starch. For the formation of ether or ester linkages with hydroxyl groups of starch, which will provide greater stability at high temperature, loss of viscosity and formation of fibrous pulp, which is important for application in the meat industry. Palabras clave: polisacáridos, cereales, entrecruzamiento INTRODUCCIÓN Los cereales son los frutos de pastos cultivados que pertenecen a la familia de las Gramíneas. Contribuye principalmente en el aporte energético, su uso más

importante es como materia prima para la obtención de almidón (Delgadillo, 2008). El grano de cebada maduro se compone principalmente de carbohidratos, proteínas, agua, lípidos y minerales (Callejo, 2001). Éste se encuentra depositado en gránulos en las células del endospermo, además representa la principal fuente de energía almacenada en dichos granos. El almidón se encuentran naturalmente en todo tipo de plantas, en sus raíces, tallos, semillas o frutos (Pierna, 2005). El almidón comercial se obtiene de semillas de cereales, particularmente de maíz, maíz céreo, trigo, varios tipos de arroz y algunas raíces y tubérculos, particularmente papa, batata y tapioca (Fennema, 2000). De los métodos más utilizados para obtener almidón de manera comercial se encuentra llamada molienda húmeda (Badui, 2006). Para el aislamiento de almidón de algunas fuentes botánicas se emplea el método de aislamiento neutro de Adkins y Greenwood (1966) modificado por Paredes et al. (1989). Este método es de los más utilizados para aislar el almidón ya que produce un mínimo de modificaciones (Delgadillo, 2008). En la industria de alimentos los almidones son usados de diferentes formas, principalmente por sus propiedades coloidales (Wurzburg, 2000). Presentan una gran variedad de funciones en la producción de alimentos, principalmente para embeber agua y formar fluidos o pastas viscosos (Fennema, 2000). Asimismo se utiliza para proporcionar características al alimento, tales como textura, apariencia, o estabilidad (Pierna, 2005). Estas exigencias se cumplen mediante la modificación de almidones nativos por métodos químicos y físicos (Thomas, 1998). Los almidones modificados tienen diferentes aplicaciones, principalmente en la industria de alimentos para proveer estabilidad, incrementar la capacidad de retención de agua en condiciones de almacenamiento a bajas temperaturas, también se utilizan como espesantes de aderezos, salsas, rellenos de pudín de frutas, impartiendo fluidización, claridad, espesor y textura no granular (Guerra, 2005 ). La modificación química es el método más común, en el mismo, el almidón es tratado con pequeñas cantidades de reactivos químicos aprobados, con lo cual se cambia la funcionalidad de los mismos, ésta modificación es muy sencilla y se trata básicamente de las reacciones asociadas con los grupos hidroxilo de los polímeros de almidón, la derivatización a través de la formación de éter o éster, la oxidación de los grupos hidroxilo de carbonilo o grupos carboxílicos, hidrólisis de enlaces glucosídicos son algunos de los principales mecanismos de modificación química (Thomas, 1998). Los almidones entrecruzados son utilizados ampliamente como espesantes en los

alimentos, particularmente cuando es necesario obtener una viscosidad alta y estable. Este entrecruzamiento minimiza la ruptura de los gránulos, la pérdida de la viscosidad y la formación de una pasta fibrosa durante el cocimiento. El entrecruzamiento es realizado por el tratamiento del almidón granular con reactivos multifuncionales capaces de formar enlaces éter o éster con los grupos hidroxilos del almidón (Carmona, 2007). El almidón entrecuzados aplicados a la industria cárnica produce gránulos con resistencia a la sobrecocción, la acidez y el cortado. El cortado involucraría fuerzas tales como alta velocidad de mezclado, molido, homogenización, bombeo o cortado. METODOLOGÍA Extracción de almidón Para el aislamiento del almidón se utilizó el método de aislamiento neutro de Adkins et Greenwood (1966) modificado por Paredes et al. (1989), el cual consiste en lavar el grano con agua potable para eliminar impurezas. Posteriormente se remojó con una solución reguladora, se mantuvo en refrigeración por 24 hrs. Transcurrido este tiempo se lavó y se procedió a la molienda, la pasta obtenida se tamizó en mallas número 425, 150, 75, 45, en cada tamizado se lavó el residuo. El precipitado se suspendió en una solución de NaCl con tolueno y se mantuvo en agitación por 15 hrs. Posteriormente se centrifugó a 3500 rpm por 25 min. en una centrifuga (marca Hermel modelo Z 400K), con la finalidad de separar los sólidos (almidón) desechando el líquido obtenido. Modificación de almidón (entrecruzamiento) Para entrecruzar a la muestra de almidón se le adicionó agua, trimetafosfato de trisodio, tripolifosfato de sodio y sulfato de sodio. El pH de se ajustó y mantuvo a 11.5 adicionando hidróxido de sodio (NaOH) 1 M. Esta suspensión se agitó con una propela y se calentó en un baño de agua a 45 ºC por 3 h. Después la suspensión se neutralizó a pH 6.5 adicionando HCl 1 M. El almidón se obtuvo por centrifugación en una centrífuga Veronesi (Mod. SAT 130) y se lavó con agua. La suspensión se seco en un horno a 40 ºC, para obtener el almidón modificado (Carmona, 2007). Caracterización de sus propiedades fisicoquímicas Análisis reológico El comportamiento viscosimétrico de las muestras de almidón se determino preparando dispersiones con los almidones en base seca, se analizaron en un reómetro (marca TA Instruments, modelo AR 1000-N), con un sistema de placas paralelas, de 60 mm de diámetro (siendo la placa superior de acrílico y estriada) con un espesor de muestra de 1000 µm, las placas paralelas se cubrió con un aceite mineral (vaselina líquida) para evitar la evaporación del agua durante la

prueba. Se realizaron las mediciones a 25°C (después de un calentamiento de 25°C hasta 90°C y posteriormente enfriado a 25°C empleando una velocidad de calentamiento-enfriamiento de 2.5°C/min.). Microscopía electrónica de barrido Las muestras de almidón fueron secadas en una estufa a una temperatura de 35ºC por dos días. Se colocaron sobre una cinta conductora de doble adhesión, la cual se fijó previamente en un soporte de aluminio. Posteriormente, se recubrió con una capa de oro en un electro-depositador (marca Denton, modelo Vaccum Desck II). Las muestras se observo en un microscopio electrónico de barrido (MEB, marca JOEL, modelo JSM-G-300) a un voltaje de 20 KV, 18 min. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Rendimiento de almidón Para la obtención de cebada perlada se partió de 1Kg de cebada limpia de la cual de obtuvo el 80% de rendimiento. Para el aislamiento de almidón de cebada se utilizó 1kg de cebada perlada. El rendimiento de almidón a partir de cebada perlada fue del 30% de rendimiento. Modificaciones químicas (entrecruzamiento) En estudios anteriores realizados a almidones de maíz, indican que al iniciarse la modificación del almidón por fosfatos en el gránulo muestra un aumento de tamaño, debido a la inclusión de grupos fosfatos dentro del gránulo de almidón. En lo que respecta a los análisis realizados por Microscopía de Luz Polarizada, se observa que no hay variación de la forma granular. Cuando es tratado con trimetafosfato de sodio, tiende a formar aglomerados en forma de racimos. Estos aglomerados se dispersan en los procesos de lavado (Sívoli et al, 2005). Al ser tratados con epiclorhidrina (ECH), los almidones muestran una viscosidad constante, que depende de la dosis agregada de ECH y del tiempo de entrecruzamiento. Las dosis al ser mayores del 10%, limitan el hinchamiento, ya que producen un mayor grado de entrecruzamiento (Sabatier et al, 2004). Los almidones entrecruzados con fosfatos o adipatos, mejoran la resistencia del almidón a altas temperatura, bajos pH y elevado cizallamiento, también mejoran las características de textura de los almidones cocidos (Amylum Grup, 2009). Los almidones entrecruzados presentan mayor estabilidad ante condiciones de procesado en alimentos como son la exposición a altas temperaturas, bajos pH, fuerzas de cizalla y homogenizado (BeMiller, 2007). El almidón deberá aportar al producto características de textura, sabor, tajabilidad y jugosidad. Por todo ello en el laboratorio hemos realizado pruebas preliminares por entrecruzamiento en almidones extraídos del grano de cebada. En este momento se esta realizando su evaluación y caracterización de los cambios generados en el proceso. En la elaboración de productos cárnicos son sometidos a diferentes procesos en los que le almidón puede verse afectados, por procesos de térmicos, acidez y cortado (Universidad virtual de Colombia, 2004), es importante que el

almidón modificado garantice la estabilización del agua y la retención de la sensación jugosa de la carne(Amylum Grup, 2009). Es por ello que nosotros modificaremos los almidones de cebada para este sector alimentario. REFERENCIAS

• Adkins, G. K. and Greenwood, C. T. (1996). The isolation of cereal starches in the laboratory. Starch/Stärke.

• Badui, D. S. (2006). Química de los Alimentos. Ed. Pearson Eduación de México S.A de C.V. Naucalpan de Juárez, Estado de México (México).

• BeMiller, J. N. (2007). Carbohydrate Chemistry for Food Scientists. Segunda Edición. AACC International Press. San Paul, Minnesota.

• Callejo, G. M. J. (2001). Industria de Cereales y Derivados. Mundi-Prensa Libros S.A. Río Pánuco, México.

• Carmona, G. R., Bello, P. L. A., Garza, M. B., Sánchez, R. M. (2007). Efecto del Entrecruzamiento en las Transiciones Térmicas y en la Morfología del Gránulo de Almidón de Plátano. IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS.

• Delgadillo, D. M., (2008). Aislamiento y Caracterización de Almidón de Cebada (Hordeum vulgare L). Tesis de licenciatura de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.

• Fennema, O. R. (2000). Química de los alimentos, segunda edición. Editorial Acriba. Zaragoza, España.

• Guerra, D. V. D., (2005). Estudios reológicos y térmicos del almidón de plátano (Musa paradisiaca) modificado por acetilación y oxidación. Tesis profesionas del Instituto Técnologico de Acapulco.

• Pierna, F. J. A., Volery, P., Besson, R., Baeten, V. y Dardenne, P. (2005). Classification of Modified Starches by Fourier Transform Infrared Spectroscopy Using Support Vector Machines. Journal of Agriculture Food and Chemestry.

• Thomas, J. D. y Atwel, A. W. (1998). Starches. Egan Press Handbook. Estados Unidos de América.

• Wurzburg, O. B. y Szymanski, C. D. (2000). Modified starch for the food industry. Journal of Agriculture Food and Chemestry.

DETECCIÓN MOLECULAR DE Helicobacter pylori EN ALIMENTOS EXPENDIDOS EN VÍA PÚBLICA

Espinoza Mata, A.a*, Martínez Vázquez, I.O.a, De la Cruz Herrera, C.F.a, Vela

Franco, M.M. a, Rodríguez Arzave, J.A.b

a Laboratorio de Microbiología Médica y Sanitaria. Departamento de Microbiología e Inmunología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Manuel Barragán y Pedro de Alba S/N, Ciudad Universitaria. CP 66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León. México. b Laboratorio de Bioquímica. Departamento de Química. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Manuel Barragán y Pedro de Alba S/N, Ciudad Universitaria. CP 66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León. México. * espainos@hotmail. com RESUMEN: H. pylori es un bacilo curvo de forma espirilar, Gram negativo, cuyo papel etiológico en el desarrollo de gastritis crónica activa, úlcera péptica, tumores de tejido linfoide asociado a mucosa y adenocarcinoma gástrico ha sido demostrado claramente mediante estudios epidemiológicos. En México existen reportes que indican seroprevalencia de hasta 82.6% asociada a un bajo nivel socioeconómico, hacinamiento familiar, desnutrición, nadar en ríos o albercas, alimentos contaminados con tierra o agua, consumo de agua de fuentes no municipales, consumo de vegetales crudos, entre otros. Por ello, y con el propósito de detectar ADN procedente de Helicobacter pylori en agua y alimentos que se expenden en vía pública se implementó la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa para detectar ADN de H. pylori. Se seleccionaron iniciadores validados para la detección y tipificación de los genes vacA y cagA de variantes genéticas de la bacteria. Las reamplificaciones demostraron ADN de H. pylori en el 40% de las muestras totales analizadas. Se detectó un 30.6% en los vegetales, 50% en aguas frescas y 56% en tacos de carne. El consumo de alimentos callejeros puede contribuir a la incidencia y persistencia de H. pylori en el humano, sobre todo si no son preparados bajo las reglas de higiene necesarias. Palabras clave: H. pylori, alimentos, agua. SUMMARY: Epidemiological studies have demonstrated that H. pylori plays an important role in the development of active chronic gastritis, peptic ulcer, lymphoid tissue tumors

associated to mucosa and gastric adenocarcinoma. In Mexico, the seroprevalence of H. pylori infection (82.6%) is associated with a low socio-economic status, overcrowding, poor nutritional diet and to swim in rivers or ponds, foods contaminated with earth or water, consumption of raw vegetables, and drinking water from a non-municipal supply. For this reason, assays based on PCR technology were employed to detect the presence of H. pylori DNA by using several gene targets (vacA and cagA) in fresh drinking water and food from street vendors. Initiators validated for the detection were selected and standarized from the genes vacA and cagA of the bacterium genetic variants. By means of PCR the DNA of H. pylori was amplified in 40% of the analyzed samples. 30,6% in vegetables, 50% in fresh waters and 56% in meat tacos. The previous results suggest the street food consumption can contribute to the incidence and persistence of H. pylori in humans, mainly if the foods are not preparared under hygienic rules. Palabras clave: H. pylori, food, fresh drinking water. INTRODUCCIÓN H. pylori es un bacilo curvo de forma espirilar, con aspecto de coma o S al microscopio óptico, Gram negativo, microaerofílico y con 4 a 6 flagelos unipolares envainados con un ensanchamiento en el extremo distal. Mide de 2.5 a 5 µm de longitud y 0.5 a 1.0 µm de ancho. Estudios epidemiológicos han claramente demostrado un papel etiológico importante de H. pylori en el desarrollo de gastritis crónica activa, úlcera péptica, tumores de tejido linfoide asociado a mucosa y adenocarcinoma gástrico. Se estima que 50% de la población mundial está infectada, la prevalencia varía según área geográfica, edad, raza, etnia y nivel socioeconómico. En países desarrollados se ha reportado de un 20 a 50% de incidencia a diferencia de los países subdesarrollados con 90%. En México existen reportes que indican seroprevalencia de hasta 82.6%. Brown. 2000; Dunn et al., 1997 La prevalencia reportada en países subdesarrollados se asocia con factores como bajo nivel socioeconómico, familias numerosas, compartir el sitio de dormir, padres y hermanos infectados, pobre estado nutricional, nadar en ríos o albercas, ausencia de agua potable y letrinas en casa, alimentos expuestos a tierra o agua contaminados, beber agua de fuentes no municipales y el consumo de vegetales crudos González-Morales et al., 2004; Herrera, 2004; Luman, 2002 A pesar de la importancia clínica de las enfermedades producidas por H. pylori, las rutas de transmisión no están esclarecidas, pero se ha sugerido la vía iatrogénica, fecal-oral, oral-oral y gastro-oral. La vía de transmisión fecal-oral implica contaminación, directa o indirecta, de alimentos y agua de uso y consumo humano por heces infectadas con H. pylori. Este hecho es apoyado por el cultivo y la detección de ADN de esta bacteria a partir de heces humanas. Alarcón et al., 1999; Kelly, et al.,1994; Queralt, et al., 2005

El aislamiento de H. pylori de heces de adultos y niños implica la vía de transmisión fecal oral y apoya la teoría de que los alimentos y agua (vía contaminación fecal) pueden ser una fuente de infección. Además, proporciona evidencia de que H. pylori tiene la habilidad de existir en el medio ambiente como una forma VNC que puede replicarse después de la ingestión por un mamífero, fortaleciendo considerablemente la hipótesis de que el agua y alimentos son importantes fuentes de infección. La Organización Mundial de la Salud (OMS) define a las enfermedades producidas por alimentos como de naturaleza infecciosa o tóxica, causada por agentes que entran al cuerpo a través de la ingestión de los alimentos. Por lo tanto, si se demuestra la presencia de H. pylori en alimentos y bebidas y su capacidad infectiva al ser ingeridos, este microorganismo puede ser llamado a formar parte de los agentes causantes de enfermedades transmitidas por alimentos Fei-Fei et al., 2003; Fox, 1995.

METODOLOGÍA 1.- Material Biológico. Un total de 130 muestras entre tacos, lechuga, repollo, cilantro y aguas frescas sabor limón, piña y melón fueron colectadas y remitidas al laboratorio, bajo condiciones de refrigeración, para su estudio. Se utilizó como control positivo la cepa de referencia de H. pylori ATCC 43504. 2.- Selección de iniciadores y simulaciones de PCR. Se realizó una búsqueda de iniciadores para amplificar secuencias del genoma de H. pylori que estuvieran reportadas en el Banco de Genes del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) de los Estados Unidos de América. Se analizaron también secuencias de nucleótidos reportadas para H. pylor y se realizaron simulaciones de PCR con el programa Amplifx 1.37 para seleccionar los iniciadores que presentaron un mejor alineamiento. 3- Procesado de las muestras. 3.1.- Lechuga, repollo y cilantro. Se pesaron 25 g de lechuga y repollo y 10 g de cilantro, se lavaron en solución salina estéril (NaCl 0.85%) mediante agitación durante 30 segundos e inmediatamente se filtró la solución a través de gasa estéril y después en membrana de 0.22 µm (Milipore), la cual se cortó en trozos y se introdujo en un tubo Eppendorf de 1.5 ml para la extracción de ADN de los microorganismos retenidos en ella. 3.2.- Aguas sabor limón, piña y melón. Se homogenizaron las muestras y se filtraron 10 ml a través de gasa estéril y se diluyeron en 90 ml de solución salina (101). Para las aguas de melón se llevó a

cabo una segunda dilución (102). Enseguida se filtró y procedió según apartado 3.1. 3.3.- Tacos. Se tomó muestra de todos los componentes de los tacos (carne, tortilla, cebolla y salsa) y se lavó en 100 ml de solución salina, se filtraron 10 ml a través de gasa y se diluyeron en 90 ml de solución salina (101). A partir de aquí se siguió como se describe en el apartado 3.1. 4.- Extracción de ADN de las muestras. 4.1.- Lechuga, repollo y cilantro. A las membranas resultantes del procesado de las muestras de vegetales se les realizó la extracción de ADN agregando a las membranas 400 µl de solución de extracción A (Tris HCl pH 7.5, 0.1 M; EDTA 0.1 M; NaCl 0.1 M; SDS 0.5 %), se incubó a 65 oC por 30 minutos, se atemperó la muestra por 5 minutos y posteriormente se le agregaron 800 µl de solución de extracción B (LiCl 6M; KOAc 5M, en proporción 10:4) y se mezcló por inversión. Enseguida se incubó en hielo de 10 minutos por 2 horas, luego se centrifugó 15 minutos a 14,000 rpm para posteriormente transferir 1 ml del sobrenadante a un tubo nuevo. Se volvió a centrifugar 15 minutos a 14000 rpm y se decantó el sobrenadante a un tubo nuevo. A continuación, se agregaron 500 µl de isopropanol frío y se mezcló por inversión, luego se Incubó a -20 0C por 20 minutos. Se centrifugó nuevamente 15 minutos a 14,000 rpm y se decantó el sobrenadante, los tubos se colocaron en posición invertida sobre papel absorbente para permitir evaporar los restos de isopropanol. La pastilla de ADN fue lavada con 200 µl de etanol al 70 %. Después se centrifugó 5 minutos a 14,000 rpm y se decantó el sobrenadante utilizando micropipeta. El exceso de etanol se secó a 37 oC sin permitir que se secara totalmente la pastilla de ADN. Finalmente se resuspendió el ADN en 20 µl de agua mili-Q y se almacenó a -20 oC hasta su utilización. 4.2.- Aguas sabor limón, piña y melón. A las membranas resultantes del procesado de las muestras de aguas de frutas se les realizó la extracción de ADN según protocolo del apartado 4.1. 4.3.- Tacos. A las membranas resultantes del procesado de las muestras de tacos se les realizó la extracción de ADN según protocolo del apartado 5.1, pero se agregó un lavado con 0.6 volúmenes de cloroformo antes de agregar el isopropanol para eliminar el exceso de materia orgánica. Se agregaron 600 µl de cloroformo, se mezcló por inversión, se centrifugó 5 minutos a 10, 000 rpm, la fase acuosa se transfirió a un tubo nuevo y se procedió según el protocolo. 5- Reacción de PCR de las muestras. En un tubo eppendorf de 500 µl se mezclaron 25 pmol de cada iniciador, 5 µl de solución de reacción 10X (NH4 sin MgCl2), 2.5 µl de MgCl2 25 mM, de

desoxinucleótidos en concentración final de 200 µM cada uno, 2.5 unidades de la enzima BiolaseTM DNA polimerasa (Bioline). Se agregaron 7µl de extracto crudo de la muestra DNA templado y se completó con agua mili-Q estéril a un volumen de 25 µl. La reacción se llevó a cabo en un termociclador ThermoHybaid con un programa de temperaturas de 5 minutos de predesnaturalización a 94 0C, seguido de 30 ciclos, cada uno de los cuales incluyó un paso de desnaturalización de 50 segundos a 94 0C, uno de alineamiento de 55 segundos a 67 0C y uno de polimerización de 50 segundos a 72 oC, finalmente una incubación final de 5 minutos a 72 oC. Para la correcta visualización en gel de agarosa, se reamplificó en una segunda PCR con estas mismas condiciones utilizando como ADN templado el producto de la primera PCR, aunque la cantidad de ADN templado (7 µl) se sustituyó por 4 µl. 6.- Electroforesis en gel de agarosa. Los productos de PCR directa y de la reamplificación, se analizaron por electroforesis en gel de agarosa al 1.5% (p/v) (AMRESCO) disuelta en solución amortiguadora TBE 1X (445 mM Tris-borato, 10 mM EDTA pH 8). Se depositaron por pozo 5 µl de producto más 1 µl de jugo azul (Xilen cianol más azul de bromofenol) y en un extremo 5 µl del marcador de peso molecular. El gel permaneció sumergido en una cámara de electroforesis (Labnet) que contenía solución amortiguadora TBE 1X, y voltaje de 90 V. El gel se tiñó con bromuro de etidio (0.005 µg/ml) por 8 minutos. Pasado el tiempo de tinción el gel se colocó sobre un transiluminador (UV Transilluminator UVP Model 20) para observar los fragmentos de DNA y corroborar su tamaño con los del marcador de peso molecular preestablecido. Finalmente los geles fueron fotografiados con una cámara Olympus C-4000 Zoom adaptada con filtro para luz ultravioleta. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las reamplificaciones demostraron la presencia de ADN de H. pylori en el 41.26% de las muestras analizadas: 5 de 25 muestras de lechuga, 9 de 25 de repollo y 9 de 25 de cilantro. También en 8 de 10 muestras de agua sabor limón, 6 de 10 sabor piña y 1 de 10 sabor melón. Además, en 14 de 25 de las muestras de tacos. De las 52 muestras positivas, una de cilantro amplificó solo el fragmento m2 del gen vacA; una de repolló amplificó el fragmento del gen cagA y el fragmento m1 del gen vacA; las restantes muestras amplificaron solo el fragmento del gen cagA. (tabla 1 y Fig. 1)

Tipo de muestra vacA (+) cagA (+) vacA y cagA (+) Lechuga - 5 - Repollo - 8 1 Cilantro 1 8 - Agua de limón - 8 - Agua sabor piña - 6 -

Tabla 1. Fragmentos de genes amplificados de las muestras positivas.

Figura 1. Fragmentos derivados de las reamplificaciones a partir de la PCR directa de las muestras y su genotipificación. Carril 1: marcador de peso molecular; Carril 2: Lechuga cagA (+); Carriles 3: Repollo cagA (+): Carril 4: Repollo cagA (+), vacA m2 (+); Carriles 5: Cilantro cagA (+); Carril 6: Cilantro vacA m1 (+); Carril 7: Agua sabor limón cagA (+); Carril 8: Agua sabor piña cagA (+); Carril 9: Agua sabor melón cagA (+); Carril 10: Tacos cagA (+); Carril 11: control negativo; Carril 12 control positivo; Carril 13: marcador de peso molecular. CONCLUSIONES H. pylori se detectó mediante PCR en un 30.6% de las muestras de vegetales analizados, mientras que en aguas frescas la incidencia del patógeno fue de 50% con una prevalencia mayor en aguas de limón y tamarindo. En tacos se detectó en 56% (14/25) de las muestras. El fragmento del gen vacA fue amplificado en el 3.8% (2/52) de las muestras positivas y el gen cagA en el 98% (51/52). El gen cagA puede o no estar presente, por lo que no se recomienda utilizarlo como blanco para determinar presencia o ausencia de H. pylori.

Agua de melón - 1 - Tacos - 14 -

100

200

300 400 500600

pb

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

El consumo de alimentos callejeros puede contribuir a la incidencia y persistencia de H. pylori en el humano, sobre todo si no son preparados bajo las reglas de higiene adecuadas. REFERENCIAS Alarcón, T., D. Domingo, M. J. Martínez, M. López-Brea. 1999. cagA gene and vacA alleles in Spanish Helicobacter pylori clinical isolates from patients of different ages. Immunol. Med. Microbiol. 24:215-219. Brown, L. M. 2000. Helicobacter pylori: epidemiology and routes of transmission. Epidemiol. Rev. 22(2):283-297. Dunn, B.E., H. Cohen, and M. J. Blaser. 1997. Helicobacter pylori. Clin. Microbiol. Rev. 10:720-741. Fei-Fei, S., L. Jian-Yin, L. Juan-Yan, H. Cheng, and Dong-Hui S. 2003. Virulence of water-induced coccoid Helicobacter pylori and its experimental infection in mice. World J. Gastroenterol. 9(3):516-520. Fox, J. G. 1995. Non-human reservoirs of Helicobacter pylori. Aliment. Pharmacol. Ther. 9(2):93-103. González-Morales, J. E., L. Leal-Villareal, S. Guzmán-López, G. M. Guzmán-Treviño, N. A. González-Martínez. 2004. Helicobacter pylori y enfermedad. Rev. Alergia México. 51(6):218-225. Herrera, A. G. 2004. Helicobacter pylori and food products: a public health problem. Methods Mol. Biol. 268:297-301. Kelly, S. M., M. C. Pitcher, S. M. Farmery, and G. R. Gibson. 1994. Isolation of Helicobacter pylori from feces of patients with dyspepsia in the United Kingdom. Gastroenterology 107: 1671-1674. Luman, W. 2002 Detection of Helicobacter pylori DNA in drinking water biofilms: implications for transmission in early life. Lett. Appl. Microbiol. 34:450-454. Mazari-Hiriart, M., Y. Lopez-Vidal, and J. J. Calva. 2001. Helicobacter pylori in water systems for human use in Mexico City. Water Sci. Technol. 43(12):93-98. Queralt, N., R. Bartolome, and R. Araujo. 2005. Detection of Helicobacter pylori DNA in human faeces and water with different levels of faecal pollution in the nort-east of Spain. J. Appl. Microbiol. 98(4):889-895.

SUSCEPTIBILIDAD A ANTIMICROBIANOS DE CEPAS DE Pseudomonas aeruginosa AISLADAS DE AGUA, ALIMENTOS Y

SUPERFICIES INERTES

Vela Franco M*, Villarreal Treviño L, Espinoza Mata A

Facultad de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Microbiología General. Av. Manuel Barragán y Pedro de Alba S/N Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León.

México.

*Email: melivela1@hotmil.com

RESUMEN:

Pseudomonas aeruginosa es un bacilo gramnegativo, patógeno oportunista que causa la fiebre Shanghai, así como infecciones intrahospitalarias en infantes, ancianos, inmunodeprimidos y quemados. Todas sus cepas potencialmente patógenas para el hombre, pueden presentar diferentes mecanismos de resistencia a muchos antimicrobianos. Por lo que consideramos importante determinar la susceptibilidad antibiótica de cepas aisladas a partir de muestras de agua, alimentos, y superficies inertes del área metropolitana de Monterrey, N. L. Para las pruebas de susceptibilidad a los agentes quimioterapéuticos se manejó la técnica de difusión con discos (Bauer-Kirby), de acuerdo a los protocolos recomendados por el CLSI, 2008. Se les realizaron las pruebas a 43 aislados que se obtuvieron del análisis de 282 muestras; para esto se utilizaron 9 unidiscos para bacterias gramnegativos. Los antibióticos que se probaron fueron: Amikacina (30 µg), Ceftazidima (10 µg), Ciprofloxacina (10 µg), Imipenem (10 µg), Piperacilina/Tazobactam (100/10 µg), Tobramicina (10 µg), Cefotaxima (30 µg), Aztreonam (30 µg) y Cefepime (30 µg). Para esta prueba el microorganismo se inoculó en agar Mueller-Hinton, se incubó a 37º C por 24 h, se midieron los diámetros de cada una de las zonas de inhibición del crecimiento en milímetros, con estos datos se determinó según los estándares del CLSI para P. aeruginosa, frente a cada uno de los antibióticos, si el “aislado” fue susceptible a cada uno de los quimioterapéuticos probados. Se determinó que solamente 15 aislados de los 43 analizados, presentaron susceptibilidad a los 9 antimicrobianos que se probaron, el porcentaje más alto de susceptibilidad fue para la piperacilina- tazobactam (97.7 %), mientras que el más bajo fue para la cefotaxima (41.9 %).

Palabras clave: Pseudomonas aeruginosa, susceptibilidad, antimicrobianos.

ABSTRACT: Pseudomonas aeruginosa is a gramnegative bacillus, an opportunistic pathogen that causes Shanghai fever, and nosocomial infections in infants, elderly, immunosuppressed and burned. All their strains potentially pathogenic to humans, may have different mechanisms of resistance to many antibiotics. Therefore we consider important to determine the antibiotic susceptibility of the of isolated strains obteined from water, food and inert surfaces of metropolitan area of Monterrey, N. L. For the susceptibility test to the chemotherapeutic agents is handled the disc diffusion method (Kirby-Bauer) according to protocols recommended by the CLSI, 2008. These test were conducted to 43 isolates that were obtained from the analysis of 282 samples,for this were used 9 unidiscs for

gramnegative bacterias. The antibiotics tested were: amikacin (30 µg), ceftazidime (10 µg), ciprofloxacin (10 µg), Imipenem (10 µg), piperacillin / tazobactam (100/10 µg), tobramycin (10 µg), cefotaxime (30 µg), aztreonam (30 µg) and Cefepime (30 µg). For this test the microorganism was inoculated on Mueller-Hinton agar, was incubated at 37 º C for 24 h, then measured the diameters of each of the growth inhibition zones in millimeters, with these data was determined according to CLSI standards P. aeruginosa, against each of the antibiotics, if the "isolated" was susceptible to each of the chemotherapeutics tested. It was found that only 15 of the 43 isolates tested showed susceptibility to 9 antimicrobial agents that were tested, the rate was highest susceptibility to piperacillin-tazobactam (97.7%), while the lowest was for cefotaxime (41.9% ). Palabras clave: Pseudomonas aeruginosa, susceptibility, antimicrobial agents.

INTRODUCCIÓN

P. aeruginosa es una bacteria de forma bacilar, gramnegativo, mesófilo, aerobio, móvil, OF oxidativo, oxidasa y gelatinasa positivo; quimioorganotrofo capaz de crecer a 42 ºC, desarrolla colonias redondas y lisas de color azul-verdoso en agar cetrimida, ya que produce un pigmento hidrosoluble (piocianina), además de la pioverdina que fluoresce en color verde (Römling, 1994). Dicho microorganismo presenta requerimientos nutricionales mínimos, y puede metabolizar muchos diferentes sustratos, lo que le permite desarrollarse y multiplicarse o cuando menos mantenerse viable por períodos prolongados en agua potable, alimentos, suelo, aire, superficies inertes húmedas, heces de humanos sanos, etc. (Nikaido, 1996). Es un patógeno oportunista que causa la fiebre Shanghai (diarrea severa en lactantes), así como infecciones intrahospitalarias en infantes, ancianos, inmunodeprimidos y quemados. Todas sus cepas son potencialmente patógenas para el hombre, además presentan diferentes mecanismos de resistencia a muchos antimicrobianos, en este caso la bacteria cuenta con una membrana semipermeable, en la cual la baja permeabilidad de las porinas de su membrana externa juega un papel importante en el alto nivel de resistencia natural a distintos antibióticos, aunque su resistencia también depende de la presencia de un gran número de transportadores que secretan las drogas al exterior de la célula (Yokoe, 2003). Basándonos en las características de la bacteria, consideramos importante conocer los patrones de resistencia y susceptibilidad de aislados de P. aeruginosa presentes en muestras de agua potable, alimentos, aire y superficies inanimadas, en el área metropolitana de Monterrey, N.L. frente a algunos de los principales antibióticos que se manejan en el control de las infecciones ocasionadas por dicho microorganismo en la localidad. METODOLOGÍA

Para las pruebas de susceptibilidad y resistencia a los agentes quimioterapéuticos se manejó la técnica de difusión con discos (Bauer-Kirby), de acuerdo a los protocolos recomendados por el CLSI, 2008 (Clínica y Laboratory Standards Institute). Se utilizó el agar Mueller Hinton a pH de 7.2 - 7.4 a temperatura

ambiente, y libre de suero, el cual se depositó en placas de petri de 13.5 cm de diámetro por 2.0 cm de altura. Se les realizaron las pruebas de susceptibilidad a 43 aislados de P. aeruginosa que se obtuvieron a partir del análisis de 282 muestras: de agua potable y purificada, alimentos (carne cruda y chorizo), aire de baños y superficies inanimadas (tarjas, lavabos y climas). Se utilizaron 9 unidiscos para bacterias gramnegativos, impregnados con antibióticos que corresponden al esquema que se maneja en nuestra entidad para el control de P. aeruginosa, que están aprobados por la FDA y que han sido sugeridos por la CLSI. Los antibióticos que se utilizaron fueron: Amikacina (30 µg), Ceftazidima (10 µg), Ciprofloxacina (10 µg), Imipenem (10 µg), Piperacilina/Tazobactam (100/10 µg), Tobramicina (10 µg), Cefotaxima (30 µg), Aztreonam (30 µg) y Cefepime (30 µg). Para esta prueba el microorganismo se inoculó con hisopo en toda la superficie de agar Mueller-Hinton (HM), en tres diferentes direcciones, a partir de un inóculo que se ajustó al estándar # 0.5 de la escala de McFarland, el cual corresponde aproximadamente a 150 millones de células por mililitro, 5 - 10min. después de inocular, con pinzas estériles se colocaron los discos con los antibióticos a una distancia no menor de 22 mm entre uno y otro y a 14 mm del borde de la placa. Las placas se incubaron a 37 ºC por 24 h, después se midieron los diámetros de cada una de las zonas de inhibición del crecimiento en milímetros, con estos datos se determinó según los estándares del CLSI para P. aeruginosa, frente a cada uno de los antibióticos, si el “aislado” fue susceptible, o resistente a cada uno de los quimioterapéuticos probados.

RESULTADOS Y DISCUSIONES Los aislados fueron identificados mediante las siguientes características: microorganismos de forma bacilar gramnegativos que produjeron los pigmentos piocianina y pioverdina, que presentaron crecimiento a 42 °C, móviles, OF oxidativos, oxidasa, citratos y gelatinasa positivos, además H2S e indol negativos. Se determinó que la mayor parte de los aislados fueron obtenidos a partir de muestras de agua y superficies húmedas. En relación a las pruebas de susceptibilidad, se determinó que solamente 15 de los 43 aislados, presentaron susceptibilidad a los 9 antimicrobianos que se manejaron. Para cada uno de los antibióticos, se determinaron los porcentajes de susceptibilidad que se muestran en la tabla # 1. Donde se puede apreciar que el porcentaje más alto de susceptibilidad fue para la piperacilina- tazobactam (97.7%), mientras que el más bajo fue para la cefalosporina cefotaxima (41.9%). Al comparar los porcentajes de susceptibilidad de estos aislados, con los de aislados de P. aeruginosa del área metropolitana, todos sin excepción fueron mayores a los reportados. Sin embargo para algunos antibióticos se obtuvieron porcentajes de susceptibilidad menores a los esperados: ceftazidima (99%), tobramicina (93%) y amikacina (94%).

Tabla No. 1 Susceptibilidad a antimicrobianos de los aislados de

P. aeruginosa

Antimicrobiano [ ]

µg.

Aislados

susceptibles

Susceptibilidad

( %)

Imipenem (IPM) 10 39 90.7

Ciprofloxacina (CIP) 10 39 90.7

Ceftazidima (CAZ) 10 37 86.1

Cefotaxima ( CTX) 30 18 41.9

Piperacilina-Tazobactam (TZP) 100/10 42 97.7

Aztreonam (ATM) 30 41 95.4

Cefepime (FEP) 30 38 88.4

Tobramicina (TOB) 10 35 81.4

Amikacina (Ak) 30 37 86.1

CONCLUSIONES

Solo el 34.8% de los aislados analizados mostró susceptibilidad a los 9 antibióticos utilizados.

Los aislados analizados presentaron porcentajes de susceptibilidad altos a 8 de los antimicrobianos que se probaron.

La cefotaxima mostró baja acción antimicrobiana para los aislados.

Los aislados analizados arrojaron porcentajes de susceptibilidad mayores a los antibióticos, que los aislados reportados para la entidad, pero algunos valores de susceptibilidad fueron menores a los esperados.

REFERENCIAS Nikaido H, Okusu H, Ma D. & X.-Z. Li 1996. Multidrug efflux pumps make a major contribution to drug resistance in Pseudomonads. In: Molecular biology of Pseudomonads. T. Nakazawa, K. Furukawa, D. Haas and S. Silver (eds.) ASM Washington DC, pp 353-362. Römling U, Wingender J, Müller H. and Tümmler B. 1994 A major Pseudomonas aeruginosa clone common to patients and aquatic habitats. Appl Environ Microbiol. 60: 1734-1738. Yokoe D. 2003. Puttin Out Fires and Systematic Improvements. Abstracts. 42nd Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy. San Diego, 2003. p. 474.

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DESARROLLO DE UNA BEBIDA DE SUERO DE LECHE Y FRUTA

CON CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES, PARA LA POBLACIÓN ADULTO MAYOR. Villarreal-Arizpe B. a,*, González-Martínez B. E. b,

Cid-Gallegos M. S., Santos-Lara M. E. c

a Coordinación de Servicios de Alimentación, Coordinación de Alimentos, Centro de Investigación en Nutrición; Facultad de Salud Pública y Nutrición, Universidad Autónoma de Nuevo León, Dr. Eduardo

Aguirre Pequeño y Yuriria s/n Col. Mitras Centro, C.P. 64460 Monterrey Nuevo León, México.

*betty180367_2@hotmail.com.

RESUMEN: México ocupa la 15 posición en el mundo de entre los países mayores productores de leche, el 55 % de ella se destina a la producción de los quesos frescos, el subproducto principal es el lacto suero (85% - 90 % del volumen de la leche). Los adultos mayores, ocupan gran porcentaje de los habitantes del país, grupo con alta prevalencia de enfermedades crónico-degenerativas relacionadas con alimentación y estilos de vida no saludables. Objetivo.- Diseñar una bebida funcional de lacto - suero dirigida a la población adulto mayor. Metodología.- Se determinó el rango de edad, recomendaciones nutricias, enfermedades frecuentes y elementos de mayor deficiencia. La elección de los elementos y la cantidad a emplear, considero: los criterios de funcionalidad, su composición y aporte nutricio, la normativa nacional, los límites máximos tolerables y su estructura molecular. Se evaluó la bebida en: composición, calidad higiénica, y su nivel de aceptación. Resultados.- Los componentes: palatinosa, bromelina y ácidos grasos ω 3. vitaminas: D, E, acido fólico y minerales: magnesio y zinc; La formula contiene 80 % hidratos carbono 17 % proteínas y 3 % grasa. El lacto suero ocupó el 52 % del diseño. El 94 % de la población aceptó la bebida.

ABSTRACT: Mexico occupies the 15 position in the world of between the producing greater milk countries, 55% of her destines a the production of fresh cheeses, the main by-product is lacto serum (85% - 90% of the volume of milk). The greater adults, occupy great percentage of the inhabitants of the country, group with high prevalence of diseases chronic-degenerativas related to feeding and nonhealthful styles of life. Objective. - To design a functional drink of lacto - serum directed to the greater adult population. Methodology. - it determined the age rank, nutricias recommendations, frequent diseases and elements of greater deficiency. Lto election of the elements and the amount to use, I consider: the criteria of functionality, their composition and contribute nutricio, the national norm, the tolerable maximum limits and their molecular structure. The components: palatinosa, bromelina and fatty acids ω 3. vitamins: D, and, fólico acid and mineral: magnesium and zinc; It formulates it contains 80% hydrates carbon 17% proteins and 3% fat. Lacto serum occupied 52% of the design. 94% of the population accepted the drink.

Palabras clave: Lacto-suero, Funcional, Adulto-mayor.

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INTRODUCCIÓN A nivel mundial, México ocupa la posición 15 de entre los mayores productores de leche, con niveles de producción aproximados a los 9.800 millones de litros anualmente (Anónimo, 2004d). En documentos gubernamentales se informa que durante los últimos diez años (1992-2001) la producción total de leche de bovino fue de 80 millones de litros, y tuvo una tendencia de crecimiento constante (Borbolla, 2003). Durante la producción de los quesos frescos, el subproducto principal que se genera es el lacto suero (liquido remanente tras la precipitación y separación de la caseína de la leche, representa aprox. el 85% - 90 % del volumen de la leche retiene el 55 % de sus nutrientes) (Becerra, 1999). Existen diferentes lacto sueros, en cuanto a su composición, que depende no solamente de la leche y del contenido de humedad del queso, sino, de manera muy significativa, del pH al que el lacto suero se separa de la cuajada. Actualmente es aprovechado para alimentar animales de granja, este aprovechamiento es mínimo, el restante es vertido como efluente a los ríos, convirtiéndose en el contaminante principal de la industria láctea (Anónimo, 2004b). Cada 1,000 litros de lacto suero generan cerca de 35 kg de demanda biológica de oxígeno (DBO) y cerca de 68 kg de demanda química de oxígeno (DQO). Esta fuerza contaminante es equivalente a la de las aguas negras producidas en un día por 450 personas (Inda, 2000b). No usar el lacto suero como alimento es un enorme desperdicio de nutrimentos; el lacto suero contiene un poco más del 25 % de la proteínas de la leche, cerca del 8% de la materia grasa y cerca del 95% de la lactosa. Mil litros de lacto suero contienen más de 9 kg de proteína de alto valor biológico, 50 kg de lactosa y 3 kg de grasa de leche. Esto es equivalente a los requerimientos diarios de proteína de cerca de 143 personas y a los requerimientos diarios de energía de más de 144 personas (Inda, 2000a). Las principales proteínas del lacto suero son las albúminas (α-lacto albúmina y albúmina sérica), las globulinas (β-lacto globulina) o inmunoglobulinas, las fracciones proteosas y las proteínas menores (lactolina y lacto transferrina) (Anónimo, 2002a). El lacto suero tiene además potasio, lo que favorece la eliminación de líquidos y toxinas, además de calcio, fósforo y magnesio, zinc, hierro y cobre. Contiene cantidades pequeñas pero apreciables de las vitaminas A, C, D, E y del complejo B, así como ácido orótico, que es fundamental para la absorción de minerales como el calcio, fósforo (Anónimo, 2004b).

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Desde el punto de vista digestivo, las proteínas del suero permanecen solubles al pH ácido del estómago, a diferencia de las caseínas que precipitan y forman coágulos (Alesh E., 1958). Esto provoca que su paso por el estómago sea muy rápido y que lleguen al intestino prácticamente intactas, lo que permite su absorción e interacción con la flora gastrointestinal o con los minerales presentes en el bolo alimenticio, lo que mejora su absorción. (Jiménez y García, 2006). Las propiedades de las proteínas del suero de leche permiten su uso para la emulsificación, la gelación o coagulación, la aglutinación de agua, la solubilización, el desarrollo de nata, espuma y viscosidad (DeWit y Klarenbeek, 1984). Los aislados y concentrados de proteína de suero de leche son valiosos como ingredientes de alimentos no sólo por su habilidad de agregar y proporcionar estructura a los alimentos sino también porque son muy solubles en un amplio rango de pH. Esta propiedad los hace convenientes en aplicaciones tales como bebidas deportivas y alimento líquido de reemplazo (Lloyd, 2002). Las proteínas del suero de leche, brindan propiedades antimicrobiales, en especial la lactoferrina (Kreider, 2004 y Jinjarak et al., 2006). Además, las proteínas del suero se han relacionado con la inhibición de células cancerosas, acción como agentes anticolesterolémicos o “anti-edad” (Jiménez y García, 2006). El lacto suero también puede ser utilizado en la elaboración de tabletas de uso farmacéutico, bases para pasteles, galletas y sopas, productos de confitería (coberturas de chocolate y caramelo), bases para café, aderezos para salsas, helados, refrescos etc. (Domínguez, 2000; Mathur y Shahani, 1979; Balagtas et al., 2003; Jinjarak et al., 2006). Los concentrados proteicos del lacto suero son cada vez más utilizados como ingredientes en la elaboración de alimento. Entre estos productos destacan los concentrados de proteína de suero de leche: (WPC) con un 34%-80% de concentrado de proteína de suero de leche reducido en lactosa, suero de leche desmineralizado, y con más de 90% aislados de proteína de leche (WPI) (Engler, 2003; McDonough et al., 1976; Hsu y Fennema O. 1989). Las bebidas a base de lacto suero no son elaboradas y comercializadas en México. En casi toda Latinoamérica los únicos productos que se encuentran en venta, son sustancias en polvo (concentrados de proteína de suero de leche) que se utilizan como aditivos para enriquecer otros alimentos. Tampoco existe una cultura de consumo entre la población adulto mayor aparentemente sana, de bebidas de alto contenido nutricional como las que se han desarrollado en Estados Unidos de América y Europa, para los cuales procesar el lacto suero ha dado como resultado mayores utilidades para los productores de queso en lugar de reducir los costos de tratamiento de los efluentes.

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Los principales estudios referentes al desarrollo de bebidas en base a lacto suero tanto para adultos mayores, infantes, como para la población en general se describen a continuación: En Chile se produce desde 1999, una leche, un galleton y tres tipos de sopas (crema de legumbres) que tienen fortificación de vitamina B12, calcio, fitoestrogenos, vitamina D y ácidos grasos esenciales omega 3 entre muchos otros minerales. También en Chile, la Compañía Nestlé lanzó al mercado 4 tipos de alimentos: leche en polvo, puré de papas con carne instantáneo y las cremas de espárragos y choclo con carne (Anónimo, 2005a). Así mismo se desarrolló con lacto suero, una bebida probiótica dual que es capaz de colonizar el estomago humano y neutralizar la infección por Helicobacter pylori, esta fortificada con vitamina C y contiene: sales, lactosa, proteínas, minerales y agua (García et al., 2006). En México existe un estudio de una bebida, saborizada artificialmente, que fue diseñada a partir de suero de leche (Estrada et al., 2003). También en Cuba se desarrolló una bebida fermentada a partir de del suero de queso (Miranda et al., 2007). En Colombia se elaboró una bebida del suero de leche para ofrecerlo al consumidor como alternativa refrescante y nutritiva (Gómez et al., 1999). En Nicaragua existe el desarrollo de una bebida para infantes a base de lacto sueros procedentes de la elaboración de quesos (Anónimo, 2004b). En Honduras, se elaboró una bebida para infantes en base a lacto suero que fue elaborada igual que una leche con sabor a chocolate (Domínguez, 2000). De cualquier forma, como podemos apreciar, es realmente posible no arrojar al medio ambiente prácticamente nada de lacto suero y evitar y/o reducir la contaminación y a la vez generar un alimento funcional (Inda, 2000b). El término alimento funcional fue propuesto por primera vez en Japón en la década de los 80’s con la publicación de la reglamentación para los "Alimentos para uso específico de salud" ("Foods for specified health use" o FOSHU) y que se refiere a “aquellos alimentos procesados los cuales contienen ingredientes que desempeñan una función específica en las funciones fisiológicas del organismo humano, de manera relevante para más allá de su contenido nutrimental” (Anónimo, 2008a). En Europa se acepta la definición propuesta por Robertfroid “un alimento funcional si contiene un componente alimenticio (sea nutriente o no) con efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo, cuyos efectos positivos justifican que pueda reivindicarse que es funcional (fisiológico) o incluso saludable” (Quintero, 2002). Más allá de la definición, todos los alimentos funcionales son apreciados como promotores de la salud; los que bajo ciertas condiciones de ingesta puedan influir positivamente en una o más funciones del cuerpo, más allá de lo que provee por sí

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mismo, mejorando el estado de salud, y/o reduciendo el riesgo de enfermedades (Anónimo, 2004a). En el marco anterior, el desarrollo de la bebida en el presente estudio, está acorde con el concepto de alimento funcional, en virtud de sus componentes químicos y de los sistemas fisicoquímicos de su entorno, sin referencia exclusivamente a su valor nutritivo (Cadaval et al., 2005). Este proyecto genera una oportunidad de reducción del impacto ambiental ocasionado por el lacto suero a través del aprovechamiento de las características nutricionales que ofrece este subproducto como complemento de la dieta alimenticia. A la vez aborda una estrategia de promoción de salud dirigida al adulto mayor, mediante la formulación de un alimento saludable con características funcionales, de alta aceptabilidad que contengan los nutrientes en niveles adecuados a las necesidades de este grupo de edad, en formas biodisponibles de acuerdo con la tendencia actual del desarrollo de la industria de alimentos, como lo es la tecnología aplicada en subproductos y que además se le incorpore como valor agregado compuestos saludables que contribuyan al bienestar del consumidor; acorde a las normativas nacionales e internacionales que aplican en el desarrollo de estos productos. En base a todo lo anterior se plantearon los siguientes objetivos: Objetivo general: Desarrollar una bebida en base a lacto suero con fruta natural, enriquecida con proteína de origen lácteo, adecuada a las características fisiológicas del adulto mayor, agradable, que contenga además elementos con características funcionales. Objetivos específicos: 1. Diseñar una formula láctea, para la población adulto mayor, con al menos el 25 %

de recomendaciones nutrimentales diarias de proteína. 2. Determinar la composición nutrimental y características funcionales de los

componentes de la formulación que al consumirlas en cantidades adecuadas inducen beneficios en la salud del adulto mayor.

3. Analizar el producto desarrollado en base a su aporte nutrimental, inocuidad y sus características físico-químicas y sensoriales al término de su diseño.

La Hipótesis planteada fue: “El desarrollo de una bebida con características funcionales, en base a lacto suero y fruta natural, que cubre con el 25 % de la IDR de proteínas de la población adulto mayor, tiene buena aceptación”. METODOLOGÍA

El diseño y formulación de la bebida se efectuó en 3 fases: la fase de formulación, desarrollo y evaluación. En cada una de estas fases se describen a continuación las acciones efectuadas, a fin de cumplir con los objetivos planteados. Fase de Formulación

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La población a la cual se dirigió la bebida se seleccionó en base a la situación demográfica y esperanza de vida actual el México, a la escasez en Latinoamérica y ausencia en nuestro país, de productos diseñados específicamente para la población adulto mayor; así como al análisis del consumo nacional aparente de productos lácteos en este segmento de la población (Anónimo, 2005c; Anónimo, 2007; Anónimo, 2004c; Anónimo, 2004b; Anónimo, 2005a; Domínguez, 2000; Estrada et al., 2003; García, 2006; Gómez et al., 1999; Miranda et al., 2007). La adopción de los términos de categorización demográfica, adulto mayor y tercera edad, para definir este grupo de población, se refiere, precisamente a su capacidad de mantenerse en una actitud de vigencia, en oposición a la antigua denominación de Anciano y Vejez cuya connotación se asociaba a incapacidad, invalidez y enfermedad. Los adultos mayores presentan hoy, mayoritariamente, una capacidad para seguir activas y con interés en ampliar sus posibilidades de desarrollo personal y comunitario (Soto, 2004). Para establecer el grupo (rango) de edad que este segmento de población representa, se consultaron fuentes como la OMS, OPS, ONU, y la Norma Oficial Mexicana: NOM-167-SSA-1997, referente a Prestación de Servicios de Asistencia Social para Menores y Adultos Mayores (Novelo, 2003; Anónimo, 1997). Por tanto el grupo de edad considerado como adulto mayor para esta investigación fue de mayores de 60 años. Elección de las materias primas para la formulación Se seleccionó trabajar con un subproducto de la elaboración de queso fresco, como lo es el lacto suero debido a la gran disponibilidad de éste en México. Se eligió el tipo de lacto suero dulce en base a un análisis detallado de su composición, elementos que impactan en su aceptabilidad como lo es su pH, sus propiedades funcionales y características de beneficio nutricional específicamente al adulto mayor (Anónimo, 2004b; Inda, 2000a; Guadix, 2002). Así como al resultado de la información obtenida, de los productos que se pueden obtener de éste y de las experiencias similares en desarrollos de bebidas en base a lacto suero en el Latinoamérica (Anónimo, 2005a; García et al., 2006; Estrada et al., 2003; Miranda et al., 2007; Gómez et al., 1999; Anónimo, 2004b; Domínguez, 2000). Se identificó el aporte energético recomendado para este grupo de edad, conforme lo establece el Instituto Nacional de Nutrición en México y los estándares establecidos por los comités de expertos de la FAO, OMS, ONU y por el consejo de alimentación y nutrición de EE.UU. (FNB/USA) en el año 2004 el cual establece una proporción de 55% para hidratos de carbono, 30 % para grasas y 15 % para proteínas (Pérez y

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Marvan, 2005; Scott, 2005; Bourges et al., 2005; Brown, 2006; Hendler, 2001; Hernández, 2004; Anónimo, 2004e; Tolonen, 1999). Para la elección de los elementos de la formulación, se determinó la ingesta diaria recomendada (IDR) de la población del adulto mayor, se consultó en varias fuentes bibliográficas y al ser diferentes entre sí, se obtuvo la cifra más común para cada elemento, para posteriormente determinar el 25 % de todos los componentes de la formulación (Pérez y Marvan, 2005; Scott, 2005; Bourges et al., 2005; Brown, 2006; Hendler, 2001; Hernández, 2004; Anónimo, 2004e; Tolonen, 1999). Para determinar la fruta que más le agrada al adulto mayor se realizó un sondeo mediante una encuesta en donde se solicitaba a 26 adultos mayores pertenecientes a un asilo de ancianos de la localidad; enlistaran las 3 frutas que más les gusta consumir. Las frutas que resultaron con mayor aceptación fueron las que se tomaron en cuenta para el diseño de la encuesta, que se aplicó para determinar cuál sería la fruta que le daría el sabor a la bebida. La cantidad de adultos mayores encuestados se obtuvo mediante un muestreo de orden probabilístico, considerando las variables de edad y género correspondientes a la población mayor de 60 años del estado de Nuevo León, México, lo anterior con la finalidad de que la elección tuviera representatividad entre este grupo de edad (Anónimo, 2005c). Se consideró, también, para la elección de los componentes de la bebida, el análisis de los elementos que mayor deficiencia presenta este grupo de población, las enfermedades más frecuentes para este grupo de edad, así como los resultados de la encuesta nacional de nutrición 2006 sobre deficiencias energético-proteicas de la población adulto mayor en México (Anónimo, 2007). Bajo la premisa ya expresada de lo que significa un alimento funcional, la estructura de la bebida contiene elementos que fundamentarán esta característica de funcionalidad al ser consumidos en forma adecuada por la población adulto mayor (Anónimo, 2008b; Hendler, 2001; Tolonen, 1999). Para determinar las cantidades de cada elemento de la formulación se consideró la caracterización del lacto suero (su aporte nutrimental), los límites máximos tolerables principalmente de vitaminas y minerales (Madrigal y Sangronis, 2007; Hendler, 2001; Hernández, 2004; García, 2006; Anónimo, 2000; Ayala, 2002), a fin de que la cifra adicionada no tuviera implicaciones negativas en la salud del adulto mayor, así como el aporte del consumo diario de la bebida a la dieta del adulto mayor (500ml) en cada uno de los siguientes elementos: proteínas, vitamina E, vitamina D, magnesio, zinc. Se determinó emplear la palatinosa como edulcorante, carbohidrato de lenta hidrólisis, lenta absorción calórica, con muy bajo índice glicémico e insulinémico y considerado

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como prebiótico (Anónimo, 2008b). Además para mejorar el sabor sin afectar el valor calórico de la formulación, se agregó la sucralosa, edulcorante estable al calor (Anónimo, 2004e). Se desarrollo una formulación de pre mezcla de vitaminas y minerales, se especificó la estructura molecular a emplear para cada componente, a fin de construir la misma en las cantidades establecidas, con la estabilidad térmica y solubilidad requerida. Los elementos solicitados para la formulación fueron: �-lactoalbúmina, folato, retinol, colecalciferol, �-tocoferol, oxido de magnesio, gluconato de zinc, PUFA (ácidos grasos poliinsaturados), bromelina e inulina, palatinosa y fresa en polvo (Hernández, 2004; Chávez, 2007; Ayala, 2002). Caracterización de la materia prima base (lacto suero) y del desarrollo Se caracterizó el lacto suero proporcionado como principal materia prima de nuestra formulación, obtenido en el taller de lácteos de la Facultad de Agronomía de la UANL. Los análisis de composición nutrimental se realizaron tanto en el lacto suero como en el producto final, específicamente de hidratos de carbono, proteínas y grasa, así como minerales (magnesio, zinc) que permitieron determinar cuál es la cantidad aportada por el lacto suero como materia prima para la formulación ya que éstos serían complementados paralelamente a ésta y no deberían sobrepasar el consumo máximo tolerable. Los métodos para la determinación del contenido nutrimental que fueron empleados son lo aceptados por la AOAC para cada uno de los elementos analizados: proteínas (928.08), fosforo (965.17), magnesio, zinc y sodio (945.04), y la metodología establecida en las normas oficiales mexicanas para grasa NOM-086-SSA1-1994 (Anónimo, 1994b) y lactosa NOM-155-SCFI (Anónimo, 2003). Se determinó el pH (AOAC 981.12 C) así como la presencia de metales pesados con técnicas documentadas en la NOM-117-SSA1-1994 (Anónimo, 1994i); y materia extraña (AOAC-970.96) en el lacto suero a fin de agregar procesos de ser necesario para la eliminación y/o reducción de estos hasta los límites permisibles establecidos en la normatividad mexicana (Anónimo, 1994b; Anónimo, 1994i; Anónimo, 2003). Para la determinar la calidad higiénica, se realizaron los análisis microbiológicos empleando los métodos oficiales en la normatividad mexicana a fin de cumplir con las especificaciones establecidas para ese tipo de alimentos. Los recuentos realizados fueron: mesófilos aerobios (Anónimo, 1994d), coliformes totales (Anónimo, 1994e), Staphylococcus aureus (Anónimo, 1994h), Salmonella sp (Anónimo, 1994g), Listeria monocytogenes (Anónimo, 1995). Fase de Desarrollo Aplicación del proceso de manufactura

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Para definir el proceso de elaboración de la bebida, se consideraron tanto los procesos de manufactura desarrollados por Estrada et al., (2003) y Gómez et al., (1999) a los cuales se les realizaron los ajustes necesarios, de acuerdo a los resultados obtenidos en las 3 pre formulaciones efectuadas. La manufactura de la bebida se realizó a nivel laboratorio sin emplear equipo industrial. El proceso se inició con la recepción del lacto suero dulce (4˚C), y se trasladó al laboratorio en un recipiente térmico y hermético, en un lapso de 15min; posteriormente se utilizó una manta filtrante (0.5mm) a fin de eliminar impurezas. Posteriormente se pasteurizó por lotes en un recipiente de acero inoxidable a 72˚C, 15 s, y se colocó hielo alrededor del recipiente para enfriar el lacto suero hasta 6˚C, y luego incorporar los componentes de la formula. Después fueron homogenizados los elementos en una licuadora industrial Hamilton beach Motor comercial alta velocidad (17.000 y 19.500 r.pm.) 3/4 HP 220 Volt 50/60 HZ. 3 amp. Se pasteurizó y enfrió nuevamente por los métodos ya descritos. Por último, se volvió a homogenizar la bebida antes de someterla a los análisis para el control de su calidad. Las características del producto, conceptualizado como alimento funcional y su proceso de manufactura se sometieron a un análisis frente a la normatividad que rige la industria alimenticia a fin de cumplir con los parámetros de control tanto en proporciones de elementos, como en calidad físico química y microbiológica. Estimación de la porción de consumo Se determinó cuál sería la cantidad necesaria a preparar a fin de cubrir con el valor propuesto en cuanto a proteínas. Se estimó mediante el análisis nutrimental de la formula considerando el aporte nutricio de la proporción del lacto suero y demás elementos, el análisis previo de los hábitos de consumo y el consumo nacional aparente que referente a productos lácteos tiene dicha población (Anónimo, 2004b). Fase de Evaluación Análisis nutrimental de la formulación Para determinar el aporte nutrimental de la formula, primero se realizaron los cálculos del aporte dé cada uno de sus elementos, atendiendo: a) los datos del proveedor descritos en sus fichas técnicas de los ingredientes solicitados. Los datos obtenidos de fuentes bibliográficas (Anónimo 2008b, Anónimo 2004e, Anónimo 200b y Muñoz y Ledesma, 2002). c) de la información obtenida en los análisis de laboratorio efectuados a la materia prima base (lacto suero). Una vez obtenida la información de la cantidad de nutrientes que aportaría la formula, se prosiguió a verificar dicho aporte con los análisis de laboratorio correspondientes. Por último el valor nutrimental de la bebida se comparó con lo que se había establecido cubrir en cuanto a proteínas, a fin de identificar si se aportó el 25 % del IDR. Además,

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se obtuvo la proporción que cada ingrediente ocupó en la formulación para confirmar que el lacto suero tuvo un lugar primordial dentro de la formulación. Análisis microbiológico de la formulación Para obtener los resultados microbiológicos y físico-químicos del producto final, se realizaron los estudios en 4 formulaciones con lacto sueros de diferente lote elaboradas en diferentes días y así determinar el valor medio de cada indicador. Análisis complementarios en la formulación Mediante encuestas que establecen el nivel de aceptación y/o agrado, de acuerdo a la percepción sensorial de sus atributos y la realización de varias degustaciones sensoriales de la bebida, se determinó lo siguiente: 1) la fruta a emplear 2) el grado de aceptación general del producto y para cada uno de los atributos estudiados: sabor, color, aroma y consistencia 3) los cambios significativos en la percepción a los atributos, en diferente horario y día. Para medir el nivel de agrado o desagrado en el producto manifestado por los catadores se utilizó la prueba afectiva de tipo hedonista de test de Karlsruhe cuya escala es de 9 puntos (Wittig, 2001). Se aplico la variación de la escala a 7 puntos a fin de no generar confusión entre los participantes. Dicha escala se empleo para los atributos: color, olor, consistencia y sabor (Pedrero y Pangborn, 1997). La degustación del producto se realizó a 93 adultos mayores, los cuales pertenecen a 3 asilos de ancianos de la localidad. Además, se realizaron 3 degustaciones más de la formulación, a fin de corroborar la percepción sensorial de la población conforme cambia la hora y el día, para lo cual se seleccionaron 10 personas, las mismas que participaron en todas las degustaciones. La primera prueba se efectuó a las 10 horas y la segunda a las 17 horas de un mismo día, la tercera degustación fue a las 10 horas del siguiente día. Análisis estadístico del estudio Para la evaluación sensorial de los atributos del producto se utilizó la prueba estadística de T-Student para muestras relacionadas. Se comparó, la percepción de acuerdo a si la degustación es efectuada en diferente día con mismo horario o bien si es en un mismo día pero con diferente horario. Ambos con un nivel de significancia del 95%. El análisis estadístico empleado para la comprobación de la hipótesis se realizó, en el programa estadístico informático SPSS 15.0, 2006 (Statistical Package for the Social Sciences). RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Ingesta diaria recomendada (IDR): Se encontró diferencia de la IDR de todos los nutrimentos, entre la literatura consultada para la población adulto mayor. La IDR del adulto mayor determinado para este estudio fue de 2300 calorías, que se distribuyeron

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de la siguiente manera: 316.2 g de hidratos de carbono, 77 g de grasa, 63 g de proteínas, aporte similar a lo aportado en las formulaciones de otros estudios. (Domínguez, 2000; Miranda et al., 2007; Gómez et al., 1999) Aporte de proteínas del producto: La cantidad de proteínas que aporta la formulación es de 16.9 g. es decir el producto aporta el 27% de la Ingesta Diaria Recomendada. El producto además aporta el 17.5 % de la recomendación energética establecida para este grupo de edad.

Figura 1 Composición nutrimental de la bebida vs 25 % IDR

La bebida aporta más del 25 % de la IDR en cuanto al valor real calculado en cada uno de los minerales y vitaminas estudiados.

Figura 2 Porcentaje del IDR de las vitaminas y minerales en la bebida

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Elección de la fruta: La fresa, el mango, la ciruela y la piña fueron las frutas que obtuvieron mayor porcentaje en la encuesta aplicada para determinar las frutas que le agradan más al adulto mayor. De la encuesta aplicada para determinar la futa a emplear en la formulación se obtuvo, que la fresa consumida en combinación con la leche fue la más aceptada (49 %), aun y cuando la fruta con mayor aceptación de forma natural fue el mango (51%). La cantidad de fresa natural pulverizada que contiene la bebida, en la porción sugerida de consumo (480ml), es el equivalente al consumo de 11 piezas de fresa. Su aporte nutrimental calculado en cuanto a macro nutrimentos es igual al de la fresa natural.

Figura 3 Resultados de la encuesta para la elección de la fruta

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Composición de la formula: La bebida está constituida principalmente por 52 % de lacto suero, 31% de fruta natural, 3.5 % de concentrado proteico, 13 % de edulcorante (palatinosa y sucralosa).

Figura 4 Elementos de la formulación Figura 5 Composición nutrimental del

producto El ingrediente mayoritario es el lacto suero (52%), cifra superior a la reportada al resto de los elementos, que en orden decreciente son: fruta, edulcorante, concentrado proteico y elementos funcionales. Para elaborar 480 ml de la bebida se requiere de 250 ml de lacto suero, situación que permite un excelente aprovechamiento de este subproducto (Figura 4). La cantidad de sucralosa añadida a la bebida para mejorar el sabor, respeta lo establecido en la Norma oficial mexicana (Anónimo, 1994b) de no excederse en la elaboración de bebidas de más de 0.025% del total de la formulación. En la bebida, la sucralosa se agrega en 0.018 %. La formulación contiene un 80 % de hidratos de carbono (78.5 g), además, contiene un 17 % de proteínas (16.9 g) y solo un 3 % grasa (2.34 g). De acuerdo a lo establecido en el Reglamento del Parlamento Europeo (Anónimo, 2006a), la bebida se declara nutricionalmente como baja en grasas, ya que no contiene más de 1.5 g por 100 ml de formulación. Además, el producto se declara como fuente de proteínas ya que proporciona el 17 % del valor energético total de la formula (Figura 5). Características funcionales: Los elementos añadidos a la formula como la bromelina e inulina, la palatinosa como edulcorante, así como las vitamina (E, A, D y acido fólico) y minerales (zinc, magnesio) considerados para el diseño de la pre-mezcla ácidos grasos esenciales omega 3 y el mismo contenido proteico, proporcionan las características funcionales, que lo hacen potencialmente beneficioso para la salud.

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La cantidad de ingrediente funcional necesario para que se produzca algún efecto debe reflejar el patrón real de consumo del alimento funcional en cuestión. Así, siempre debe indicarse la cantidad mínima de alimento que es necesario consumir para que se produzca efecto benéfico, así como la cantidad máxima de alimento recomendable a partir de la cual no se observarán mayores efectos positivos o se podrían producir efectos adversos. La bebida desarrollada considera las cantidades mínimas recomendadas, así como las cantidades máximas tolerables de los elementos funcionales (Madrigal y Sangronis, 2007; Hendler, 2001; Hernández, 2004; García, 2006; Anónimo, 2000; Ayala, 2002) Inocuidad y características físico - químicas del lacto suero y del producto elaborado: El lacto suero empleado, así como la fórmula final del producto no presenta microorganismos patógenos como Salmonella sp y Listeria monocytogenes. Sin embargo se encontró en el lacto suero la presencia de mesófilos aerobios y en uno de los 4 lotes recibidos, coliformes totales en cantidades abundantes, que no cumplían con los límites establecidos en la normatividad mexicana. Estos lotes fueron monitoreados a fin de determinar si durante el proceso se disminuía la presencia tanto de coliformes como de mesófilos aerobios. Obteniendo como resultado que aún persisten las cantidades de mesófilos aerobios en el producto final (Tabla 1).

Tabla 1 Análisis microbiológico del lacto suero y del producto terminado Determinación lacto suero Bebida Límite máximo

permitido (Anónimo, 2002b)

Rango Promedio Rango promedio

Mesofilos aerobios UFC/ml

27530-98130

59440 4330-5040

4458 Negativo

Coliformes totalesNMP/100ml

< 2 - 1609 < 2 < 10

Staphylococcus aureus UFC/ml

< 10 < 10 < 10

Salmonella sp Ausente Ausente Ausente en 25 ml

Listeria monocytogenes

Ausente Ausente Ausente en 25 ml

Los valores obtenidos en cuanto a metales pesados (plomo, arsénico, mercurio) y el valor de pH están dentro del valor máximo establecido en la normatividad mexicana, para este tipo de productos (Tabla 2).

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El lacto suero en el momento de su recepción presentaba materia extraña (fibras textiles), la cual se presupone proviene de la manta de filtración, usada en la elaboración del queso y aunque su presencia no pone en riesgo la salud e integridad del consumidor, para eliminarla se realizó una adecuación al proceso de manufactura en el desarrollo de la bebida, que incluyó 2 procesos de filtración. Tabla 2 Determinación de metales pesados, pH y materia extraña en lacto suero y producto terminado

Análisis Sensorial. Se realizaron evaluaciones sensoriales tanto para medición del nivel de agrado del producto terminado, así como para cada uno de los atributos estudiados: color, sabor, consistencia y aroma. Así mismo se efectuó un análisis de la variabilidad de las percepciones, según se llevan a cabo las pruebas de degustación en diferente día y diferente horario. En la evaluación integral del producto, se registro que el 94 % de la población catadora aceptó la bebida en mayor o menor proporción de agrado, ninguno opino que le desagrada la bebida y solamente el 6 % son indiferentes (Ni bueno ni malo) respecto al producto.

Figura 6 Evaluación sensorial del producto

Elemento Lacto suero (Promedio)

Bebida (Promedio)

Límite máximo permitido Anónimo, 2002b

pH 5.31 5.07 7.5 Plomo (mg/kg) <2,0 <2,0 0,1

Arsénico (mg/kg) <1,0 <1,0 0,2

Mercurio (mg/kg) <0,4 <0,4 0,05

Materia extraña (50g)

14 fibras textiles

Ausencia Ausencia

n=93 ancianos

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El análisis indicó que la percepción de “muy bueno”, fue la de mayor porcentaje en cada uno de los atributos, el sabor con un 76.7%, el aroma con un 46.7%, la consistencia en un 70% y el color con el 60% de la población catadora.

Figura 7 Nivel de aceptación de cada atributo

Por ser el grupo de edad en el que las percepciones sensoriales están disminuidas, además, los factores como el estado de salud ó emocional pueden alterar la percepción, se realizaron las pruebas de variabilidad de la percepción para cada uno de los atributos comparando el nivel de agrado percibido entre diferentes días y entre diferentes horarios. No se encontraron diferencias significativas entre la percepción de los atributos del producto cuando se comparó en un mismo día pero en diferentes horarios. Sin embargo, se observó que la percepción de agrado se incrementó hasta en un 10 % de la población, en los atributos de sabor, color y consistencia. Es decir, la población tuvo tendencia a expresar que le agrada aun más el producto al degustarlo por segunda ocasión en un mismo día pero en diferente horario. La percepción del aroma, sin embargo, es uno de los atributos por mejorar en el desarrollo, ya que en ambas ocasiones entre un 30 y 40 % de la población, declaró que el producto “ni era bueno o malo” en dicho atributo, siendo estos resultados muy inferiores a los registrados en el resto de los atributos. Los resultados estadísticos señalan que no existió diferencia significativa entre la percepción de los atributos del producto cuando se comparó en iguales horarios y diferente día, sin embargo en lo referente a la percepción del sabor, se observó que un 50 % de la población catadora mejoró la evaluación pasando de una calificación “buena” a una “muy buena”, para la segunda degustación. En cuanto a consistencia, se incremento en un 10 % en cada uno de los niveles de agrado de la escala. Tendencia positiva en la percepción que no se observa en el atributo color donde no hubo cambios entre la valoración expresada en ambos días.

n=93 ancianos

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En los resultados del aroma, no se observaron diferencias significativas, sin embargo, el 40 % de la población describió un nivel de agrado menor en la segunda degustación. En ambas situaciones, mismo día-diferente horario y mismo horario-diferente día, la mejoría en las evaluaciones para sabor, color y consistencia en la segunda degustación de la bebida, puede deberse a varias causas: a) que el catador reconoce el producto, ya que el adulto mayor tiende a rechazar los productos nuevos, de los cuales desconoce el efecto que estos tienen en él. b) que el catador comprobó que no le causo daño, ya que no sintió molestias tras haber probado el producto. c) el deseo de recibir el producto. Si el catador no recibe bebidas similares, tiene las expectativas de recibir el alimento como parte de su dieta habitual. Así mismo los resultados anteriores sobre la percepción del aroma, son debidos a que en el adulto mayor, se encuentra disminuida la percepción de este atributo, y al no percibirlo totalmente calificaron con la opción de ni me agrada ni me desagrada. Adicionalmente se evaluó cada atributo, empleando el valor promedio en todas las respuestas (mismo día - diferente horario y mismo horario - diferente día) en donde el resultado en conjunto con su representación polar, confirma que los atributos sabor, color y consistencia son los de mayor agrado y el atributo aroma el de menor agrado.

Figura 8 Representación polar del promedio de respuestas del nivel de agrado

Adicionalmente se realizó un análisis entre el aporte proteico de la bebida y bebidas similares actualmente desarrolladas en distintos países como Chile, Nicaragua y Honduras; en él se confirma que la bebida de este estudio, aporta entre un 15 a 20% más de proteína. Es decir la bebida desarrollada contiene una cantidad adicional de proteínas 3.5% (concentrado proteico de lacto suero) sin considerar la cantidad de proteínas contenidas en otros elementos del desarrollo. En cambio en las bebidas

3.0 Me gusta extremadamente 2.5 Me gusta moderadamente

2.0 Me gusta ligeramente 1.5 Ni me gusta ni me disgusta

1.0 Me disgusta ligeramente 0.5 Me disgusta moderadamente 0.0 Me disgusta extremadamente

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realizadas por Domínguez (2000) el aporte total de proteínas fue 2.8 % al igual que Miranda et al. (2007) aporta un 1.27%, Gómez et al.(1999) 2.79% e Inda (2000b) 3.0%. CONCLUSIONES • Es factible el desarrollo de una bebida con características funcionales, en base a

lacto suero y fruta natural, que cubra con el 25 % de la IDR de proteínas de la población adulto mayor, y tenga buena aceptación.

• La bebida es declarada de acuerdo a su composición nutrimental y elementos añadidos como funcional, por contener bromelina, inulina, palatinosa, ácidos grasos omega 3, zinc y magnesio, además, se declara nutricionalmente como fuente de proteínas y baja en grasa.

• La bebida está acorde a las características fisiológicas de la población adulto mayor ya que está constituida por elementos de fácil digestión en cantidades seguras para su consumo, con un aporte calórico de 0,84 Kcal/ml, lo que representa un aporte de 403 Kcal en una porción de consumo de 480 ml. Su presentación es líquida, y no requiere de preparación e instructivos para su consumo, además, de que se puede almacenar y consumir a temperaturas que no registran riesgo (temperatura ambiente).

• La bebida fue aceptada, en mayor o menor proporción de agrado, ya que no existen registros de desagrado y solamente un pequeño segmento de la población manifestó indiferencia (Ni bueno, ni malo) hacia el producto.

• El atributo que obtuvo resultados inferiores en cuanto a nivel de agrado, fue el aroma, debido a la baja percepción que refieren las personas de este grupo de edad, por lo que resulta importante mejorarlo.

• La bebida cumple con los estándares y lineamientos establecidos por las normas oficiales mexicanas y los reglamentos internacionales referentes a la formulación y declaración nutricional y funcionalidad.

• La bebida al ser comparada con bebidas similares dirigidas a la población adulto mayor, reporta un mayor aporte proteico.

• A pesar de no ser estadísticamente significativos los cambios registrados en cuanto a la percepción de agrado al degustar la bebida en diferente día con el mismo horario y durante el mismo día con diferente horario, se observa un incremento en el nivel de agrado conforme se degusta el producto por segunda ocasión.

• Debe ser estudiada la osmolaridad de la bebida desarrollada a fin de evitar posibles problemas gastrointestinales en la población blanco.

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XI CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Lunes 31 de Agosto y el Martes 1o de Septiembre Monterrey, Nuevo León.

COMITÉ ORGANIZADOR:

Dra. Maria Guadalupe Alanís Guzmán, Presidente General Dr. Ernesto Alfredo Camarena Aguilar, Secretario General

Dr. Mayela Bautista Justo Comité de Organización, UG M en C Carlos Leonel García Díaz, Comité de Organización, UANL

CAMPUS

EFECTO ANTIOXIDANTE DEL JUGO DE TUNA MEDIANTE LA TECNICA DPPH

García Melo L. F.a,*, Hernández Ceruelos M. C .A. b,

Valadez Vega M. C. c Madrigal Santillan E. O. c

abc Area Académica de Medicina, Instituto de Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Carr. a la Concepción s/n Tilcuautla, Hgo.

México.

* electronicfer@hotmail.com.

RESUMEN: El fruto de tuna así como el nopal han sido alimentos tradicionales en la dieta del pueblo mexicano desde la antigüedad como ingrediente de guisados, ensaladas y productos industrializados, pues sea comprobado que su consumo disminuye su nivel de colesterol y triglicéridos en sangre, disminuyendo así el daño oxidativo, también se ha comprobado que posee actividad antiulcerogénica y antioxidante. En esta investigación se estudió el efecto antioxidante de tres variedades de tuna mediante la técnica de DPPH (difenilpicrilhidracil) utilizando jugo de tuna en solución metanólica y vitamina E como testigo positivo. Los jugos de tuna mostraron actividad antioxidante en dicha prueba, probablemente debido a la cantidad de compuestos fenólicos entre los que destacan las betalainas siendo el jugo de tuna roja el que mayor capacidad interceptar radicales libres. Palabras clave: Jugo de tuna, Antioxidante, DPPH. ABSTRACT: The prickly pear fruits of cactus have been traditional foods in the Mexican diet since ancient times as an ingredient in stews, salads and industrialized products, is known that its consumption decreases cholesterol and triglycerides in the blood, decreasing the oxidative damage has also been found to possess antioxidant activity and antiulcerogenic. This study aims to this study was evaluate the antioxidant effect of three varieties of prickly pear fruits juice through the DPPH (difenilpicrilhidracil) technique using methanolic extract solution and vitamin E as a positive control. Prickly pear fruits juice showed antioxidant activity, probably due to the amount of phenolic compounds in the juice which are betalains red tuna which increased ability to intercept free radicals. INTRODUCCIÓN El fruto de tuna así como el nopal han sido alimentos tradicionales en la dieta del pueblo mexicano desde la antigüedad como ingrediente de guisados, ensaladas y productos industrializados (Corrales, 2003). Recientemente ha surgido un interés científico con respecto al valor nutricional y beneficios para la salud que trae el consumo del nopal y la tuna, pues se ha comprobado que su consumo disminuye su nivel de colesterol y triglicéridos en sangre, disminuyendo así el daño oxidativo; se ha comprobado que posee actividad antiulcerogénica y antioxidante (Stintzing et al., 2005).

Las especies reactivas de oxigeno (ROS) son producidas por compartimentos subcelulares y atacan indiscriminadamente a las moléculas vecinas, produciendo una reacción en cadena capaz de destruir los ácidos nucleicos, las proteínas y los lípidos, originando la difusión celular y eventualmente su muerte ya sea por necrosis o apoptosis y todo esto se relaciona con el desarrollo de enfermedades degenerativas asociadas con el envejecimiento como cáncer, padecimientos cardiovasculares, inmunosupresión, disfunción cerebral y el desarrollo de cataratas oculares; entre otras (Reiter et al., 1999). Los antioxidantes actúan a distintos niveles: Pueden disminuir las concentraciones de oxigeno en compartimentos localizados, prevenir el inicio de las reacciones en cadena de las ROS interceptando al primer radical, unirse a los iones ferrosos de manera que se evite la formación de de ROS, descomponer a los peróxidos y convertirlos en alcoholes interrumpir la reacción en cadena al interceptar radicales hidroxilo (Rodríguez et al., 2001). Es por eso que es importante encontrar frutas o verduras con compuestos antioxidante para poder evitar algún daño que provoque enfermedades como las ya mencionadas. Po r lo que el objetivo del presente trabajo fue determinar la capacidad antioxidante de 3 variedades de jugo de tuna mediante la técnica de DPPH y comparar el poder antioxidante de las 3 variedades de jugo de tuna con el de la vitamina E.

METODOLOGÍA Preparación del Muestras Se adquirieron las tres variedades de tuna (roja, naranja y verde) en la comunidad de Emiliano Zapata, Hidalgo Para obtener el jugo, se realizó por medio de un extractor de jugos en el cual eliminamos las semillas previamente, se procedió a filtrar en tamiz fino y filtración al vacío para posteriormente congelarlo a – 70 °C. La determinación de capacidad interceptora de radicales libres del jugo de las tres variedades se realizó mediante el ensayo del radical difenilpicrilhidracil (DPPH), para lo cual se empleó técnica descrita por Burtis y Bucar (2000) utilizando como disolvente al metanol grado reactivo con bajas concentraciones de Fe (JT Baker) Y preparando una solución metanólica al 0.004% del radical estable DPPH que es el reactivo formador de color. Se prepararon soluciones metanólicas de las tres variedades del jugo de tuna a probar a las concentraciones que se muestra en la tabla 1.

REACTIVO SIMBOLO CONCENTRACIÓNmg/mL

Vitamina E Vit. E 1 1Jugo de tuna verde PPG250 250Jugo de tuna verde PPG500 500Jugo de tuna verde PPG750 750Jugo de tuna verde PPG1000 1000Jugo de tuna naranja PPY250 250Jugo de tuna naranja PPY500 500Jugo de tuna naranja PPY750 750Jugo de tuna naranja PPY1000 1000Jugo de tuna roja PPR250 250Jugo de tuna roja PPR500 500Jugo de tuna roja PPR750 750Jugo de tuna roja PPR1000 1000

Tabla 1. Concentraciones de los reactivos con capacidad interceptora de radicales libres utilizados en el ensayo del DPPH. Vit. E 1 ( vitamina E), PPG (jugo de tuna verde), PPY (jugo de tuna naranja) y PPR (jugo de tuna roja). De cada solución reactivo se adicionaron 50 µl a un tubo de ensayo que contenía 5 mL de la solución metanólica del DPPH. Se prepararon 3 tubos por cada solución reactiva, además de 5 tubos de la sustancia colorida. Al adicionar el reactivo de color cada tubo fue agitado mecánicamente e incubado 30 minutos a temperatura ambiente. Transcurrido este periodo, se midió la absorbancia de cada tubo a 517 nm en el espectofotómetro Lambda. Los datos obtenidos para cada grupo se analizaron con la prueba t de Student, empleando el software estadístico instant 3.0. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Al analizar la vitamina E, la cual es conocida por su alta capacidad antioxidante, con una concentración baja de 1.0 mg/mL, se observa un decremento notable en cuanto a la absorbancia, con lo que se comprueba su alta capacidad interceptora de radicales libres. Al analizar los resultados de los jugos de tuna se comprueba que las tres muestras estudiadas tienen un efecto antioxidante, siendo el jugo de tuna roja el que mayor potencial tiene, comparando cada uno de los jugos (verde, naranja y roja) a diferentes concentraciones estudiadas (100, 250, 500, 750 y 1000 µL/mL de solución) contra difenilpicrilhidracil encontramos que existen diferencias significativas a partir de la concentración de 250 µl/mL hasta 1000µL/mL por lo que se menciona que los tres jugos son buenos agentes antioxidantes. Al comparar entre las concertaciones de jugo se obtiene que en la concentración 1000 µL/mL, el jugo de tuna roja tiene diferencias significativas con respecto a los jugos de tuna verde y naranja, cabe mencionar que estos últimos jugos de tuna no tiene diferencias significativas entre si. Para la concentración 750 µL/mL de solución también es notable que el jugo de tuna roja tiene diferencias significativas

respecto a los jugos de tuna verde y amarillo a las mismas concentraciones, al igual que en la concentración anterior los jugos de tuna verde y amarillo no tiene diferencias significativas entre si. Para la concentración 500 µL/mL de solución, el jugo de tuna roja si tiene diferencias significativas con respecto a los jugos de tuna verde y amarillo de igual forma estos dos últimos jugos no tiene diferencias significativas entre si. Y por ultimo la concertación 250 µL/mL de solución, de igual manera que en las anteriores el jugo de tuna roja es el que tiene diferencias significativas con respecto a los demás jugos y al igual que en las concentraciones anteriores los jugos de tuna verde y amarillo no tiene diferencias significativas entre si, por lo cual se establece que este efecto de interceptar radicales libres fue dependiente de la concentración y que los tres son buenos interceptores de radicales libres siendo mejor el jugo de tuna roja tal como se muestra en la figura 1. DISCUSION El impacto de los radicales libres en la salud humana es un tópico de gran relevancia actualmente. El ensayo del DPPH es una técnica rápida para la detección de actividad antioxidante. Los compuestos fenólicos son donantes de hidrógeno muy efectivos, hecho que los convierte en buenos antioxidantes (Soberón et al., 2006). Los resultados obtenidos en este trabajo nos muestran que al utilizar la vitamina E como testigo positivo, se observó que, DPPH es un radical libre, estable a temperatura ambiente, que produce un color púrpura en solución metanólica. Se reduce en la presencia de una molécula antioxidante, dando lugar a un viraje a color amarillo, en función directa a la capacidad interceptora de radicales libres (Sundararajan, 2006). En estos resultados se puede identificar la disminución en la absorbancia de DPPH, debido a la presencia de compuestos antioxidantes en los jugos de tuna. La capacidad antioxidante del jugo se piensa que está vinculada con el total de compuestos fenólicos contenidos en los tres jugos de tuna observado en los diferentes estudios sobre la capacidad antioxidante y la cantidad de compuestos fenólicos (Butera et al., 2002; Corral-Aguayo et al., 2008; Galati et al., 2003; Stintzing et al., 2005; Tesoriere et al., 2004a, 2004b, 2005, Butera et al., 2002), este último autor Bureta Et al. En 2002 mencionó que el jugo de tuna de color rojo, amarillo y verde tienen un alto poder antioxidante dado a que son muy eficaces en la donación de electrones y/o donación de protones. La actividad antioxidante es dependiente de la concentración de los jugos de tuna dado que a mayor concentración de jugo de tuna mayor es la capacidad de interceptar radicales libres (Kuskoski et al., 2005). La mejor respuesta fue obtenida por el jugo de tuna roja encontrandose una correlación más alta para los compuestos fenólicos totales, siguiendo los pigmentos betacianinas y las betaxantinas, y por último el ácido ascórbico, demostrando que la mayor actividad se encuentra en los compuestos fenólicos (Stintzing et al., 2005).

*

*

Figura 1. Representación grafica de la capacidad interceptora de radicales libres del jugo de tuna de las tres variedades. Las concentraciones para cada lote fueron las siguientes: DPPH [4%], Vitamina E [1 mg/mL] y 100, 250, 500, 750 y 1000 µL/mL de solución, para cada uno de las variedades de tuna o lote. *Reducción significativa de la absorbancia con respecto a DPPH anova y T de student p= 0.05 ☻Diferencia significativa para interceptar radicales libres anova y T de student p=0.05

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1

LOTE

DPPH 0.04 Vit E 1PPR100PPR250PPR500PPR750PPR1000PPG100PPG250PPG500PPG750PPG1000PPY100PPY250PPY500PPY750PPY1000

*

*

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**

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☻☻☻☻

A B S O R B A C

CONCLUSIONES Las muestras de jugo de tuna estudiadas mostraron actividad antioxidante, el cual fue dependiente de la concentración, siendo siendo mayor la actividad la actividad para la muestra de tuna roja. La vitamina E presentó mayor capacidad de atrapar ROS que las 3 variedades de jugo de tuna. REFERENCIAS Articulos en revistas: Kuskoski, E.M; Asuero, A.G.; Troncoso, A.M.; Manzini-Filho, J. y Fett, R. (2005). Aplicación de diversos métodos químicos para determinar actividad antioxidante en pulpa de frutos. Ciencia y Tecnología de Alimentos Campinas. 25(4):726-732 pp. Rodríguez J Menéndez J. y Trujillo Y. (2001). Radicales libres en la biomedicina y estrés oxidativo. Rev Cubana Med Milit.30(1):36-44 pp. Corrales J. (2003) Fisiología y tecnología poscosecha de la tuna y el nopalito. En: Corrales J. Flores C. Nopalitos y tunas. Producción comercilazación poscosecha e industrialización. Ed. Universidad Autónoma de Chapingo, Chapingo Edo. De México. 117-131 pp. Stintzing F, HerbachK, Mosshammer M, Calre R, Weiguang Y, Selleppan S, Akoh C, Buch R, Felker P. (2005). Color belain pattern and antioxidant properties of cactus pear (opuntia spp) clones. J Agirg. Food Chem 35 442-451 pp. Reiter R, Dun-Xian T, Cabrera J, D’Arpa D. (1999). The oxidant/antioxidant network: role of melatonin. Rev. Biol. Signals Recept. 8: 56-63 pp. Soberón, J.R., Sgariglia, M.A., Sampietro, D.A. (2006). Identificación de principios activos antioxidantes en infusión de tripodanthus acutifolius (ruiz & pavón) van thiegen. XIV Jornadas de jóvenes investigadores de AUGM. 1-10 pp. Sundararajan R, Nazeer Ahamed Haja, Kumar Venkatesan, Kakali Mukherjee, Bishnu Pada Saha, Arun Bandyopadhyay, and Pulok Kumar Mukherjee. (2006). Cytisus scoparius link - A natural antioxidant.BMC Complement Altern Med. 6(8): 1-7 pp. Butera Daniela, Tesoriere Luisa, Di Gaudio Francesca, Bongiorno Antonino, Allegra Mario, Pintaudi Anna Maria, Kohen Rohn, and A. Livrea Maria. (2002) Antioxidant Activities of Sicilian Prickly Pear (Opuntia ficus indica). Fruit Extracts and Reducing Properties of Its Betalains: Betanin and Indicaxanthin J. Agric. Food Chem., 50:23, 6895-6901 pp. Galati Enza Maria, Mondello Maria Rita, Giuffrida Daniele, Dugo Giacomo, Natalizia Miceli, Pergolizzi Simona, and Taviano Maria Fernanda. (2003). Chemical Characterization and Biological Effects of Sicilian Opuntia ficus indica (L.) Mill. Fruit Juice: Antioxidant and Antiulcerogenic Activity. J. Agric. Food Chem., 51:17, 4903-4908 pp. Tesoriere, L., Allegra, M., Butera, D. & Livrea, M.A. (2004) a. Absorption, excretion, and distribution of dietary antioxidant betalains in LDLs: Potential health effects of betalains in humans. American Journal of Clinical Nutrition, 80, 941–945 pp. Tesoriere, L., Butera, D., Pintaudi, M., Allegra, M., Livera, M.A., (2004) b. Supplementation with cactus pear (Opuntia ficus-indica) fruit decreases oxidative

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UTILIZACIÓN DE EXTRACTOS FOLIARES DE Helietta parvifolia L., Karwinskia humboldtiana L. Y Larrea tridentata L. CÓMO ESTIMULANTES

EN EL DESARROLLO DE HORTALIZAS. García Arellano A. R.a; Gámez González H.a,*; Moreno Limón S.a Silva Aguirre V.Y.a,

Campos García J.a, Martinez Huerta E.A.a aDepartamento de Botánica, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. Apartado Postal

F 16. San Nicolás de los Garza, N.L. Tel. (81) 8352-1142 hilda.gamezgzz@gmail.com

RESUMEN: En la actualidad se busca volver a los productos naturales, y la demanda de mayor cantidad de alimento obliga a los productores a la búsqueda de alternativas naturales. Dentro del reino vegetal existen plantas que pueden influir en el desarrollo de otras, esto es llamado alelopatía, estudios anteriores han demostrado la actividad inhibitoria de algunos matorrales de la región sobre diferentes cultivos, la bibliografía marca que estos mismos fitoquímicos a bajas concentraciones pudieran resultar beneficiosos como estimulantes de la germinación y el crecimiento vegetal. En este trabajo se probaron extractos de Gobernadora, Coyotillo y Barreta, en concentraciones de 0.5 y 1% en hortalizas: acelga, betabel, calabacita, melón, pepino y sandía. Los criterios evaluados fueron la tasa de germinación, y el peso seco, dividido en endospermo, talluelo y radícula. Los resultados de este trabajo demostraron que en efecto, los extractos acuosos de Coyotillo, a concentraciones de 1%, pueden favorecer el enraizamiento hasta el doble de lo normal. Mientras que los extractos de Barreta, probaron tener actividad inhibitoria desde muy bajas concentraciones. ABSTRACT: At present consumers are looking for return  to natural products, and food demands obliges producers to search for natural alternatives. Within the plant kingdom there are plants that can influence into the development of others; this is called allelopathy, even though previous studies have demonstrated the inhibitory activity of some regional bushes on various crops, Literature mark that these phytochemicals at low concentrations could be used as stimulants of germination and plant growth. In this work we tested extracts of Gobernadora, Barreta and Coyotillo at concentrations of 0.5 and 1% in vegetables: kale, beets, zucchini, cantaloupe, cucumber and watermelon. The evaluated criteria were the rate of germination and dry weight, divided into endosperm, stem and radicle. The results of this study showed that in fact, Aqueous extract of Coyotillo at concentrations of 1%, may promote rooting up to twice normal. While extracts of Barreta, have proven inhibitory activity from very low concentrations. 

Palabras clave: Fitoestimulantes, alelopatía, hortalizas INTRODUCCIÓN En la época actual la demanda de alimento sigue aumentando, por lo que se siguen desarrollando tecnologías que puedan ayudar a solucionar los problemas del campo. Esto nos lleva a la necesidad de buscar nuevas formas de producción en la que se obtenga un mayor rendimiento sin arriesgar la integridad del producto ni adicionarle sustancias químicas que podrían resultar nocivas para la salud tanto del ecosistema como de los consumidores.

 

Si lo que se busca obtener es un alimento más natural, lo más lógico sería buscar un producto de origen natural que ofrezca las ventajas de los productos químicos sintéticos; afortunadamente nuestro país goza de una gran biodiversidad que, si bien es de gran importancia para la sustentabilidad ecológica, también podría representar una gran riqueza en el campo de nuevos fitoquímicos que pudiésemos aplicar para nuestro beneficio. La presión ejercida por el medio ambiente ha orillado a las plantas a producir diversos metabolitos secundarios que le permitan una mejor adaptación y por tanto su supervivencia. Esto las convierte en una fuente natural de sustancias bioactivas que pudiesen ofrecer nuevas alternativas para solucionar nuestros requerimientos. Pero para ello es necesario un estudio, para el aislamiento y la caracterización de estas sustancias, así como conocer las dosis en las que resultan provechosas. Alelopatía se define como la producción de sustancias químicas por una planta, o por la descomposición de sus tejidos, que interfieren con el crecimiento de otras plantas a su alrededor. Este término abarca tanto las interacciones bioquímicas inhibitorias como las estimulatorias (Rangel, 2002). Aparentemente casi todos los compuestos orgánicos los cuales son inhibitorios a ciertas concentraciones son estimulantes para los mismos procesos a bajas concentraciones. (Molisch, 1937 en Rice, 1984). En base a lo anterior se plantea este experimento para evaluar el efecto de extractos acuosos foliares de tres diferentes especies vegetales en semillas como posibles estimuladores tanto de la germinación como el desarrollo de hortalizas, con el propósito de obtener plántulas de mayor vigor, favoreciendo el establecimiento del cultivo y su rendimiento. METODOLOGÍA Material biológico. Se realizaron colectas de ejemplares botánicos de las especies Larrea tridentata (Gobernadora), Karwinskia humboldtiana (Coyotillo) y Helietta parvifolia (Barreta). La colecta se realizó en Mina, Nuevo León. Las semillas de hortalizas fueron obtenidas de supermercados locales. Siendo Acelga, Betabel, Calabacita, Melón, Pepino y Sandía, las cuales fueron desinfectadas con hipoclorito de sodio comercial al 2 % durante 10 minutos. Preparación de extractos. Los extractos se prepararon moliendo 1.25 y 2.5,g. de hojas secas en una licuadora para después dejarlos reposar en 250 ml de agua destilada durante una semana a temperatura ambiente. Los recipientes fueron envueltos en

 

papel aluminio para evitar fotodeterioro. Una vez pasado ese tiempo los extractos se filtraron con gasa y algodón estériles. De esta manera se obtuvieron soluciones en concentraciones de 0.5% y 1% las cuales se refrigeraron. Siendo en total siete tratamientos. Tratamientos: Control, Gobernadora, Coyotillo y Barreta y Concentraciones: 0.5% y 1%. Evaluación in vitro de la actividad alelopática. En cajas petri con papel filtro se colocaron diez semillas de cada especie por separado colocando 10 ml de extracto por caja de cada una de las concentraciones (0.5% y 1%), se utilizó agua destilada como control. Se mantuvieron a temperatura ambiente durante siete días. Luego del término de este plazo, se registró el porcentaje de germinación y se evaluó el peso seco de las plántulas divididas en peso de la radícula, talluelo y endospermo. Las muestras se secaron en estufa a 40°C durante 48 h. La prueba se llevó a cabo por triplicado con un diseño completamente al azar. Análisis de datos Los datos obtenidos fueron analizados mediante un análisis de varianza con arreglo factorial AxB, diseño completamente al azar utilizando el paquete estadístico de Diseños Experimentales FAUANL Versión 2.5 (Olivares, 1994). RESULTADOS Y DISCUSIÓN De acuerdo a los resultados obtenidos a través del análisis de varianza se encontró que existen diferencias altamente significativas (P<0.01) en la germinación tanto para calabacita como pepino y melón, mientras que la acelga demostró no tener diferencias significativas. El factor concentración de extracto no presentó diferencias significativas para ninguna hortaliza al igual que la interacción entre ambos factores. Sandía y betabel no presentaron valores en la germinación lo suficientemente variables como para que el análisis de varianza fuera posible.

 

0

10

20

30

40

50

60

70

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90

100

Acelga Betabel Calabacita Melón Pepino Sandía

Variedades

Tasa

de

germ

inac

ión

%Control

Gob 0,5%

Gob 1%

Coy 0,5%

Coy 1%

Bar 0,5%

Bar 1%

Figura 1. Porcentaje de germinación de las diferentes hortalizas tratadas con diferentes extractos vegetales. En la Figura 1 se puede observar el porcentaje de germinación, donde el efecto de los extractos fue limitado, sin embargo el extracto de Gobernadora en sus dos concentraciones fue el que mostró tener la mayor actividad alelopática. Con base en la Comparación Múltiple de Medias se observó que en relación al tipo de extracto el efecto que se observa en el peso seco de radícula de pepino, sandía, melón y betabel, fue altamente significativo mientras que las otras dos hortalizas no mostraron diferencias significativas. Con respecto al resto de los valores, no hubo diferencias significativas para las concentraciones de los extractos ni para la interacción entre ambos factores.

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

Acelga Betabel Calabacita Melón Pepino Sandía

Variedades

Peso

sec

o (g

)

Control

Gob 0,5%

Gob 1%

Coy 0,5%

Coy 1%

Bar 0,5%

Bar 1%

 Figura 2. Peso seco de la radícula de las diferentes hortalizas tratadas con diferentes extractos vegetales. Con respecto al peso seco radicular, en términos generales los extractos de Coyotillo presentaron una actividad estimulante sobresaliente aumentando el crecimiento, elevándolo a más del doble en las variedades de acelga y calabacita, mientras que para las otras especies resultaron tener una actividad inhibitoria. Esto contrasta con lo reportado por Gámez et al (2001) que

 

demostraron que los extractos de Helietta parvifolia manifestaron un efecto sinergético en el desarrollo radicular a bajas concentraciones sobre semillas. En cuanto al peso del endospermo, los valores de F no mostraron significancia para ninguno de los factores analizados, incluyendo la interacción entre éstos. Las únicas excepciones fueron pepino y acelga para el uso de los diferentes tratamientos, donde ambos presentaron diferencias altamente significativas.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Acelga Betabel Calabacita Melón Pepino Sandía

Variedades

Pes

o se

co (g

)

Control

Gob 0,5%

Gob 1%

Coy 0,5%

Coy 1%

Bar 0,5%

Bar 1%

 Figura 3. Peso seco del endospermo de las diferentes hortalizas tratadas con diferentes extractos vegetales. Para el peso seco del endospermo (Fig. 3) podemos observar que el menor peso de las semillas se presenta generalmente en el control, mientras que se incrementa con los extractos, indicando con esto la transformación de las reservas de almidón del endospermo hacia formación de biomasa, lo cual se relaciona directamente con la disminución o inhibición de la germinación. Es evidente que el menor peso se presenta en el tratamiento con Coyotillo, lo que indica que favorece la germinación. Esto concuerda con lo reportado por Gámez et al (2007). Por otro lado, los diferentes tratamientos utilizados mostraron diferencias altamente significativas para el peso seco del talluelo en pepino, sandía, melón y betabel, mientras que para calabacita y acelga no mostraron significancia. El uso de las diferentes concentraciones no fue significativo para ninguna hortaliza, excepto para melón, donde fue altamente significativo. La interacción entre ambos factores tampoco presentó diferencias. Sin embargo, hay una diferencia altamente significativa para sandía y significativa para acelga.

 

0

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Acelga Betabel Calabacita Melón Pepino Sandía

Variedades

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Gob 1%

Coy 0,5%

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Bar 0,5%

Bar 1%

Figura 4. Peso seco del talluelo de las diferentes hortalizas tratadas con diferentes extractos vegetales. Con respecto al peso seco del talluelo los extractos que mostraron favorecer mayormente el desarrollo de las plántulas fueron los de Gobernadora, especialmente la concentración de 0.5%, de forma opuesta los extractos de Barreta mostraron un gran potencial inhibidor. (Figura 4). La capacidad inhibitoria presentada por los extractos de Barreta en este ensayo contrastan con los obtenidos por Lozano (1992) quien reporta que los efectos alelopáticos fueron favorables con la utilización de agua de arrastre de Helietta parvifolia sobre los componentes del rendimiento del frijol. Así mismo Gámez et al. (2001a,b) determinaron que el efecto alelopático del extracto de H. parvifolia a bajas concentraciones se manifestó en un efecto sinergético en la germinación de maíz, algodón, chícharo, trigo, sorgo y frijol. Esto puede deberse a diferencias bioquímicas entre las cosechas o al método de obtención del extracto. Por otro lado la actividad fitoestimulante presentada por los extractos coincidió con la reportada por Gámez et al, (2007) quienes mencionaron que los extractos acuosos de Larrea tridentata, Karwinskia humboldtiana y Helietta pavifolia al 5% aplicados a tomatillo resultaron tener un efecto estimulante, aumentando el porcentaje de germinación hasta en un 20% en caso de K. humboldtiana. CONCLUSIONES El extracto con mayor actividad estimulante de acuerdo con los resultados obtenidos es el de Karwinskia humboldtiana (Coyotillo). La actividad inhibitoria de la barreta Helietta pavifolia se encuentra presente para la mayor parte de los cultivos tratados a partir de concentraciones muy bajas. Los extractos de Coyotillo pueden utilizarse a nivel agrícola como agentes enraizantes. REFERENCIAS

 

Gámez González H., Moreno Limón S., Zavala García F., Ríos Reyes Á., Campos García J., García Arellano A.R., Nava González L.E. 2008. Potencial alelopático de extractos foliares de Helietta parvifolia L., Karwinskia humboldtiana L. y Larrea tridentata L. sobre germinación y crecimiento de tres genotipos de sorgo. Revista Salud Pública y Nutrición. Edición Especial No. 8. Disponible en: http://www.respyn.uanl.mx/especiales/2008/ee-08-2008/documentos/A040.pdf Gámez, G. H., Moreno, Limón, S., Ruiz G. A., 2007. Efectos alelopáticos de Larrea tridentata, Karwinskia humboldtiana y Helietta parvifolia sobre la germinación de cultivos de importancia económica. Memorias del IX Congreso de Ciencia de los Alimentos y V Foro de Ciencia y Tecnología de Alimentos. Disponible en: http://www.respyn.uanl.mx/especiales/2007/ee-12-2007/documentos/CNCA-2007-62.pdf Gámez, G. H., Lozano del Río D.E., Salinas, G.N., Silva G. M., Rangel E. K. Zavala G. F., Moreno L,S. 2001a. Efecto de extractos de Helietta parvifolia Gray (Benth) durante la germinación de cultivos de importancia económica. Memorias del XIX Congreso Nacional de Investigación Biomédica. Gámez, G. H., Zavala G. F., Moreno L,S., Rangel E. S., Lozano del Río D.E., Silva G. M. 2001b. Efecto de extractos de Helietta parvifolia Gray (Benth) en la respiración y germinación de semillas. Memorias del III Congreso Regional de Ciencia de los Alimentos. Lozano R.A. 1992. Tesis. Efectos Alelopáticos causados por extractos de Helietta parvifolia (Gray) Benth sobre los componentes del rendimiento del frijol. Universidad Autónoma de Nuevo León. Facultad de Ciencias Biológicas, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Rangel Esparza, K. L. 2002. Trabajo práctico. Evaluación de extractos acuosos con efecto alelopático de las malezas Sorghum halepense y Cynodon dactylon sobre la germinación en una de maleza (Amaranthus spp) y tres especies de cultivos (Phaseolus vulgaris, Zea mays y Sorghum vulgare). Universidad Autónoma de Nuevo León. Facultad de Ciencias Biológicas, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Rice, E.L. (1984). Allelopathy. 2a. Edition. Academic Press; Orlando Florida.

MICROENSAYO PARA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE YODO BASADO EN EL MÉTODO DE HANUS

Rodríguez Arzave, J. A.a Anguiano Dávalos, R.b, Molina Garza, Z. J.c ,

Santoyo Stephano, M.A.d  

a,bDepartamento de Química, , cDepartamento de Zoología de Invertebrados, dDepartamento de Ciencias Exactas y de Apoyo. Facultad de Ciencias Biológicas,

Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Pedro de Alba y Manuel L. Barragán, Ciudad Universitaria. C. P. 66451, San Nicolás de los Garza, Nuevo León. México.

* jarzave@hotmail.com.mx   

RESUMEN:  El método de Hanus para determinación del Índice de yodo fue adaptado a nivel microescala reduciendo en un 90% los volúmenes de los reactivos y masa de la muestra, así como el empleo de una microbureta especial para la etapa de titulación. Seis muestras de aceites comestibles fueron analizadas mediante la microtécnica descrita efectuando 30 repeticiones y según lo dispuesto por la Norma Oficial Mexicana, haciendo diez réplicas. El análisis estadístico de los datos registrados, mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov reveló que éstos mostraban una distribución normal. La prueba “t” de Student para muestras independientes fue aplicada con el propósito de comparar los datos obtenidos por el método oficial con los generados por la microtécnica propuesta, no encontrando diferencias significativas entre las medias para los aceites de eucalipto y oliva; en tanto que para los aceites de linaza, lima, almendras y manzanilla sí se observaron diferencias significativas (p>0.05). En todos los casos los valores de Índice de yodo concuerdan con los citados en la literatura. Nuestros resultados sugieren que la versión a microescala propuesta del método de Hanus, constituye una alternativa aceptable y confiable para determinar el Índice de Yodo con beneficios adicionales en el costo, seguridad y entorno ecológico. PALABRAS CLAVE: Índice de yodo, método de Hanus, microescala. ABSTRACT: Hanus method for the determination of Iodine value was adapted for microscale level a 90% reduction in the volumes of reagents and mass of the sample, as well as the use of a special microburette for titration. Six samples of edible oils were analyzed using the microtechnique described by carrying out 30 repetitions and as required by the Norma Oficial Mexicana, with ten replicates. Statistical analysis of data recorded by the Kolmogorov-Smirnov test revealed that these showed a normal distribution. The t-test of Student for independent samples was applied to compare the data produced by the official method with those generated by the microassay proposal, no significant differences between the averages for the oils of eucalyptus and olive, while for linseed, lime, almond and chamomile oils significant differences were observed (p>0.5). In all cases the values of Iodine index agreed with those cited in the literature. Our results suggest that the proposed microscale version of the method of Hanus is a good and reliable alternative for determining the iodine value with additional benefits in cost, security and ecological environment.

KEYWORDS: Iodine value, Hanus method, microscale. INTRODUCCIÓN Debido a su relevancia en la alimentación humana, los aceites comestibles son evaluados bajo una serie de parámetros, por medio de los cuales se obtiene información sobre la calidad, identidad, composición y pureza, que demuestran que el producto es apto para el consumo humano. Los principales análisis incluyen la determinación de los índice de yodo, de acidez, de saponificación y de peróxidos, entre otros1. El Índice de yodo es un reflejo del número de instauraciones presentes en la estructura química de un lípido,3,4,5,9 y es utilizado no sólo para la identificación de las grasas y aceites, sino también en la determinación de su pureza y estado de anaquel. Para la determinación del Índice de Yodo, en el laboratorio químico se dispone de dos métodos universalmente conocidos que son: la técnica de Hanus, y la técnica de Wijs.6,9,8,7 Estos procedimientos involucran el empleo de volúmenes considerables de sustancias tóxicas y de difícil manejo como son el bromo, yodo y ácido acético, constituyendo no sólo un riesgo de trabajo sino también serios problemas de contaminación debidos a los desechos. Además, son procesos en cuya realización se invierte mucho tiempo (1 a 2 horas) y poseen un costo elevado; por lo que surge la necesidad de un micrométodo que además de determinar exitosamente el índice de yodo, aumente la seguridad en el manejo de reactivos de trabajo con una reducción adicional en los costos; éste es el objetivo que persigue nuestra investigación. METODOLOGÍA Las muestras de trabajo utilizadas fueron aceites de eucalipto, de oliva, de linaza, de lima, de almendras y de manzanilla, las cuales fueron obtenidas mediante un muestreo aleatorio en comercios localizados en la ciudad de Monterrey, N. L. Estas muestras se procesaron diez veces según el método de la Norma Oficial Mexicana NMX-F-408-1981. Reacciones y fundamento del método de Hanus Una vez disuelto el lípido, se hace reaccionar con monobromuro de yodo (reactivo de Hanus) en exceso, para que el halógeno se una a los dobles enlaces. El monobromuro de yodo que no se adicionó a las instauraciones se hace reaccionar con una disolución de Yoduro de potasio ocasionando su reducción a Yodo. El yodo se determina por titulación contra una solución de tiosulfato de sodio empleando almidón como indicador. En la Fig.1 se muestran las reacciones involucradas en el ensayo.

Fig. 1. Reacciones involucradas en la determinación del Índice de yodo por el método de Hanus.

Se corre un experimento en blanco para determinar la cantidad equivalente de yodo presente en el Reactivo de Hanus, dado que su concentración es aproximada y variable.   Micrométodo para la determinación del Índice de yodo Se pesaron 0.02 gramos de la muestra usando una balanza analítica (Sartorius) en un vial claro con capacidad de 12 mL (70 mm x 20 mm) y se disolvieron con 1 mL de cloroformo. El vial se envolvió con papel aluminio para protegerlo de la luz y se le adicionaron 1.5 mL del Reactivo de Hanus manteniéndolo en reposo durante una hora con agitación ocasional. Al finalizar el lapso establecido, se añadieron 1 mL de una solución acuosa de KI al 15% p/v y 1 mL de agua bidestilada hervida y fría homogenizando la mezcla mediante agitación manual. En el vial se depositó una barra magnética de 12 mm x 3 mm y luego se colocó sobre una base magnética (Fisher Scientific) aplicando una agitación moderada. El yodo presente en la mezcla fue titulado contra una solución estandarizada de Na2S2O3 0.1N dispuesta en una microbureta recomendada por Baeza2 (Fig. 2), cuando la solución tomó un color amarillo claro se añadieron dos gotas de almidón al 1% como indicador. El punto final de la titulación se detectó cuando el color de la solución cambia del azul al incoloro, en ese momento se incrementó la velocidad de la agitación para evitar lecturas erróneas. Se realizaron treinta repeticiones.

Fig. 2. Microbureta recomendada por Baeza, utilizada para la titulación del yodo Se corrió un ensayo como blanco sometiendo 1 mL de cloroformo al procedimiento descrito, realizando diez repeticiones. Con los datos de ambas titulaciones se calculó el Índice de yodo aplicando la siguiente ecuación:

A: Volumen de solución de Na2S2O3 gastados en la titulación del blanco B: Volumen de solución de Na2S2O3 gastados en la titulación de la muestra m: masa de la muestra en gramos N: Normalidad de la solución del Na2S2O3 0.1N previamente estandarizado 12.69 : equivalentes del yodo   RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Tabla 1 se presentan los resultados de la estadística descriptiva aplicada a los datos generados por los diferentes aceites al ser analizados tanto por el micrométodo propuesto como por el procedimiento sugerido por la Norma Oficial Mexicana.  

Tabla 1. Comparación de los valores obtenidos en la determinación del Índice de yodo según los métodos Oficial y a Microescala.   Norma Oficial Mexicana  Método a microescala 

MUESTRA 

Valor medio del Índice de Yodo 

Desviación estándar 

Coeficiente de Variación 

(%) 

Valor medio del Índice de 

Yodo Desviación estándar 

Coeficiente de Variación

(%) 

Aceite de oliva 

82.90  0.96  1.15  82.6  1.16  1.41 

Aceite de eucalipto 

115.28  0.87  0.76  114.32  1.31  1.15 

Aceite de linaza 

157.44  4.04  2.56  151.20  1.99  1.31 

Aceite de lima 

114.64  0.76  0.66  109.77  1.95  1.78 

Aceite de almendras 

98.04  1.26  1.29  92.55  2.17  2.34 

Aceite de manzanilla 

110.65  1.56  1.41  108.39  1.57  1.45 

 

Índice de Yodo = (A – B) ( N ) (12.69)

( m )

La precisión de ambas técnicas para la determinación del Índice de yodo se evaluó en base al Coeficiente de variación, encontrando que éste fue menor al 2.56% para los valores calculados conforme la Norma Oficial e inferiores al 2.34% cuando se utilizó el procedimiento a microescala propuesto. Los valores de Índice de yodo obtenidos se sometieron a análisis estadístico mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov para determinar la normalidad, encontrando que éstos se distribuyeron en forma normal. Se aplicó el modelo “t” de Student para muestras independientes, con el fin de comparar los datos obtenidos con el método oficial y por la técnica a microescala; no encontrando diferencias significativas entre las medias para los aceites de eucalipto y de oliva; en tanto que, para los aceites de linaza, lima, almendras y manzanilla, los Índices de yodo promedio registrados por ambos procedimientos exhibieron diferencias significativas, de acuerdo a esta prueba. No obstante, en todos los casos los valores de Índice de yodo estuvieron dentro de los rangos que en la literatura se han establecido para cada aceite. CONCLUSIONES El análisis de los resultados nos sugiere que la técnica a microescala propuesta basada en el método de Hanus, puede ser utilizada como una opción válida y confiable para determinar el Índice de yodo en muestras de aceites comestibles. La aplicación de este procedimiento a microescala proporciona ventajas adicionales como son aminorar los riesgos durante su desarrollo, pues se han reducido en un 90% la cantidad de muestra y volúmenes de los reactivos utilizados; por consecuencia se logra un ahorro notable en el costo del ensayo y una disminución de los desechos generados. La adaptación que hemos introducido en el método de Hanus involucró solamente la disminución de las sustancias empleadas sin alteración en sus concentraciones, tal como se ha hecho con otras determinaciones analíticas9. REFERENCIAS [1].Badui Dergal, S. 2006. Química de los Alimentos. Pearson Educación, México.

4a. Edición. pp 262. [2].Baeza, A. 2003. Microbureta a microescala total para titulometría. Revista

Chilena de Educación Científica. 1 (2): 4 – 7. [3]. Clark Jr, J. M. 1966. Bioquímica Experimental. Editorial Acribia. 1a Edición. pp. 65-91 [4]. NMX-F-408-S-1981. Alimentos para humanos . Aceites y grasas vegetales o

animales. Determinación del índice de yodo por el método de Hanus. [5].http://journeytoforever.org/biofuel_library/fatsoils/fatsoils2.html [6].http://www.ujaen.es/huesped/aceite/articulos/analisis.htm#iodo [7]. http://www.pinetachimica.it/olimpiadi/26icho/26_practical_IChO.pdf

[8]. Plummer. D.T.1978. An Introduction to Practical Biochemistry. McGraw-Hill Book Company. Second Edition. pp 207-211.

[9]. Villar, M.del C., M. Rodríguez y L. Maribal. 2001. Adaptación de métodos de análisis a microescala para bebidas alcohólicas, Educación Química. 12 (2): 113 - 115

MÉTODO A MICROESCALA DE LA CLORAMINA T CON YODO PARA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE YODO

Rodríguez Arzave J. A.a, García Toscano J. W.b, Anguiano Dávalos, Rc, Miranda

Velásquez, L. G.d, Santoyo Stephano, Me.

a,b,c,dDepartamento de Química, eDepartamento de Ciencias Exactas y de Apoyo. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Pedro de Alba y Manuel L. Barragán s/n. Ciudad Universitaria, C. P. 66451. San Nicolás de los

Garza, Nuevo León. México. *jarzave@hotmail.com

RESUMEN

El método de la Cloramina T con yodo para la valoración del índice de Yodo fue adaptado a nivel microescala reduciendo la masa de la muestra y los volúmenes de los reactivos en un 90%, además de la utilización de una microbureta especial para la titulación. Se procesaron 5 muestras de aceites comestibles por el micrométodo propuesto, realizando 30 repeticiones y por el procedimiento convencional de Cloramina T con Yodo, realizando 10 réplicas. Los Índices de yodo promedio obtenidos se analizaron con la prueba de Kolmogorov-Smirnov observando que presentaban una distribución normal. Al aplicar la prueba “t” de Student para muestras independientes con la finalidad de comparar los índices de yodo obtenidos por las dos versiones del método, no se encontró diferencia significativa entre las medias para el aceite de oliva; en tanto que, para los aceites de ricino, almendras, maíz y soya si se observaron diferencias significativas ( p>0.05). En todos los casos los índices de yodo se encontraron dentro de los rangos establecidos en la literatura. Nuestros resultados sugieren que la adaptación a nivel microescala aplicada al método de la Cloramina T con yodo, resulta en una alternativa confiable para la determinación del índice de yodo con un impacto notable en el costo, seguridad y manejo de residuos.

PALABRAS CLAVE

Índice de yodo, Cloramina-T con yodo, microescala

ABSTRACT

The method of Chloramine T with iodine for the estimation of iodine value was adapted for microscale level by reducing the mass of the sample and reagent volumes of 90%, plus the use of a special microburette for titration. Five samples of edible oils were processed by the micromethod proposed doing 30 repetitions and by the conventional procedure of Chloramine T with iodine, with 10 replicas. The average iodine value obtained were analyzed with the Kolmogorov-Smirnov test showed that having a normal distribution. When applying the t-test of Student for independent samples with the purpose of comparing the average iodine values obtained by the two versions of the method of Chloramine T with iodine, no significant difference was found between the averages for the olive oil in while for castor oil, almonds, corn and soybeans if there were significant differences (p> 0.05). In all cases the iodine values were within the ranges established in the literature. Our results suggest that adaptation to micro-level method applied to the Chloramine T

with iodine results in a reliable alternative for determining the iodine value with a significant impact on cost, safety and waste management.

KEYWORDS:

Íodine value, Chloramine T with iodine, microscale.

INTRODUCCIÓN Debido a la relevancia de las grasas y aceites en la alimentación humana, un lípido suele ser caracterizado por parámetros como el índice de acidez, índice de peróxidos e índice de Yodo, entre otros1. El Índice de yodo se define como el número de gramos de yodo fijados por 100 gramos de grasa, refleja el número de instauraciones presentes en la estructura química de un lípido y existen técnicas analíticas como el método de Wijs o el de Hanus para su determinación1,6,9,12. En 1995, K. M. L.Rai utilizó a la Cloramina T para determinar el Índice de yodo de nueve aceites comestibles, encontrando que los valores experimentales eran similares a los reportados en la literatura, con una desviación estándar inferior al 1% , teniendo como ventaja evitar la exposición a los halógenos bromo y yodo.7 Tres años después, G. Nagendrappa4 propone adicionar yodo a la Cloramina T para disponer de un reactivo más eficaz con el cual determinar el índice de yodo; al procesar ocho aceites comestibles sus resultados mostraron una gran concordancia con los valores reportados en la literatura obtenidos con los métodos estándar. Al año siguiente G. Nagendrappa propuso sustituir el tetracloruro de carbono por ciclohexano, ácido acético o una mezcla de ambos solventes, encontrando que el empleo de solventes menos peligrosos no afectaba los valores de Índice de yodo.5

Con base en esta información nuestra investigación pretende ajustar el procedimiento de Nagendrapa a nivel microescala reduciendo en un 90% los volúmenes de los reactivos y la masa de la muestra para disponer de un procedimiento confiable, barato y rápido con el cual lograr la determinación del índice de yodo.3,9,10,12

METODOLOGÌA Las muestras de trabajo fueron aceites de ricino, aceite de almendras, aceite de maíz, aceite de soya y aceite de oliva las cuales fueron obtenidas al azar en comercios de la localidad. Estas muestras fueron analizadas por el método convencional de la Cloramina T con yodo realizando 10 repeticiones; y por el método adaptado a microescala realizando 30 repeticiones. Reacciones y fundamento del método de Cloramina T con Yodo

El lípido se disuelve en ciclohexano y se le adiciona el reactivo de Cloramina T disuelto en ácido acético y conteniendo yodo en exceso. En presencia del ácido acético, la Cloramina T se fija a los dobles enlaces generando principalmente acetoxy(cloro)alcanos (OAc) o tosylamino(cloro)alcanos (NHT’s) ( Fig 1).

Fig. 1. Reacciones involucradas en la determinación del Índice de yodo por el método de la Cloramina T.

La cantidad de Cloramina T que no se adicionó a las instauraciones se hace reaccionar con una disolución de Yoduro de potasio al 10% ocasionando su conversión a yodo. El yodo se determina por valoración con una solución estándar de Tiosulfato de sodio empleando almidón al 1% como indicador. Paralelo a los ensayos con los aceites se corre un experimento en blanco para determinar la cantidad equivalente de Cloramina T presente en el reactivo. Micrométodo de Cloramina T con yodo

En un vial claro con capacidad de 12 mL (70 mm x 20 mm) se pesaron 0.02 gramos de la muestra usando una balanza analítica (Sartorius) y se disolvieron en 1 mL de ciclohexano. El vial se envolvió con papel aluminio para protegerlo de la luz y se le agregaron 1.5 mL del Reactivo de Cloramina T con yodo manteniéndolo en reposo durante una hora con agitación manual ocasionalmente. Una vez transcurrido el tiempo establecido, se añadieron 1.5 mL de una solución acuosa de KI al 10% p/v y 1 mL de agua bidestilada hervida y fría, homogenizando la mezcla mediante agitación manual. En el vial se depositó una barra magnética de 12 mm x 3 mm y se colocó sobre una base magnética (Fisher Scientific) aplicando una agitación moderada. El yodo presente en la mezcla fue titulado contra una solución estandarizada de Na2S2O3 0.1M dispuesta en una microbureta recomendada por Baeza2 (Fig.2), cuando la solución tomó un color amarillo claro se añadieron dos gotas de almidón al 1% p/v como indicador. El punto final de la titulación se reconoció cuando el color de la solución cambia del azul al incoloro, en ese momento se incrementó la velocidad de la agitación para evitar lecturas erróneas. Se realizaron treinta repeticiones.

Fig.2 a) Microbureta recomendada por Baeza, b) Empleo de la microbureta.

Se corrió un ensayo como blanco sometiendo 1 mL de ciclohexano al procedimiento descrito, realizándose 10 repeticiones.

Con los datos de ambas titulaciones se calculó el Índice de yodo aplicando la siguiente ecuación:

Índice de Yodo = (A – B) ( M ) (12.69)

( m )

A: Volumen de solución de Na2S2O3 gastados en la titulación del blanco B: Volumen de solución de Na2S2O3 gastados en la titulación de la muestra m : masa de la muestra en gramos M: Molaridad de la solución del Na2S2O3 ( 0.1 M) 12.69 : equivalentes del yodo

RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Tabla 1 se muestran la información de estadística descriptiva aplicada a la los datos generados por los diferentes aceites al ser analizados por el método de Cloramina T con Yodo convencional (macroescala) y por la adaptación propuesta (microescala).

Tabla 1 Comparación de los valores obtenidos en la determinación del Índice de yodo según los métodos de la Cloramina T con yodo y

su versión a nivel microescala

Muestra Método utilizado

Valor medio del

Índice de Yodo

Desviación estándar.

Coeficiente de variación

(%)

Aceite de ricino

Macroescala 78.79 2.75 3.49 Microescala 84.74 5.89 7.14

 

Almendras dulces

Macroescala 85.80 2.94 3.42 Microescala 98.50 4.65 5.00

Aceite de soya Macroescala 126.85 2.75 2.17 Microescala 122.15 3.84 2.89

Maíz Macroescala 116.25 2.43 2.09 Microescala 108.18 3.77 3.36

Aceite de Oliva

Macroescala 77.11 4.90 6.35 Microescala 77.01 3.24 4.21

El coeficiente de variación fue utilizado para evaluar la precisión de ambas técnicas en la determinación del índice de yodo, encontrando que éste fue menor del 6.35% para el método tradicional de Cloramina T con Yodo e inferior al 7.14% cuando se utilizó el método adaptado a microescala. Cuando los valores de Índice de yodo obtenidos se sometieron a análisis estadístico mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov, se observó que éstos mostraron una distribución normal. Al aplicar el modelo “t” de Student para muestras independientes con el propósito de comparar los datos obtenidos con el método de cloramina T en sus dos versiones, no se encontró diferencia significativa entre las medias para el aceite de oliva; en tanto que, para los aceites de ricino, almendras, maíz y soya sí se observaron diferencias significativas ( p>0.05). Sin embargo, para los cinco aceites incluídos en el estudio los índices de yodo determinados se encontraron dentro de los rangos establecidos en la literatura. CONCLUSIÓN La información que hemos presentado nos sugiere que la adaptación a nivel microescala aplicada al método de la Cloramina T con yodo, resulta en una alternativa confiable para la determinación del índice de yodo, requiriendo solamente la acentuada atención de los operarios debido a que el método les obliga a ser más cuidadosos en todas las etapas. Adicionalmente proporciona beneficios como son un ahorro considerable en el costo del ensayo, una disminución notable en los desechos generados y mayor seguridad para el laboratorista durante el desarrollo del procedimiento. REFERENCIAS

1. Badui Dergal, S. (2006). Química de los Alimentos. Pearson editorail Educación, México. 4a. Edición. pp262.

2. Baeza, A. 2003 Microbureta a microescala total para Titulometría. Revista Chilena de Educación Científica. Vol. 1. No. 2. pp 4 – 7. ISSN 0717-9618

3. Guevara Ruiz Paulina y Ortiz Pérez María Deogracias. 2009. Adaptación a microescala del método potenciométrico con electrodo ión selectivo para la cuantificación de fluoruro. Revista internacional de contaminación ambiental serie 25 (2) : 87-94.

4. Nagendrappa G., S. Subramanya Raj Urs., S. Rajalakshmi. Chloramine T with Iodine: A New reagent to Determine the Iodine Value of Edible Oils. 1998. J. Am. Oil. Chem. Soc. Vol. 75 (9): 1219 – 1221.

5. Nagendrappa, G., S. Subramanya Raj Urs y S. Rajalakshmi. Chloramine-T with Iodine: A New Reagent to Determine the Iodine Value of Edible Oils. Part II. 1999. J. Am. Oil. Chem. Soc. Vol. 76 (8) : 1001 – 1002.

6. NMX-F-408-S-1981. Alimentos para humanos . Aceites y grasas vegetales o animales. Determinación del índice de yodo por el método de Hanus.

7. Rai K. M.L. , C. Anjanamurthy., S. Y. Ambekar. Determination of iodine number of oils using Chloramine-T as reagent. 1995. The Analyst. Vol. 120: 2769 – 2770

8. Reacciones de adición sobre dobles ligaduras determinación del grado de insaturacion de un aceite (Técnica de Wijs) disponible en: http://132.248.103.112/organica/1545/1545_4.pdf

9. Rodríguez Arzave, J. A., R. Anguiano Dávalos., M. Santoyo Stephano., A. Espinosa Mata.., “Método a Microescala para Determinación del Índice de Yodo”. 2008. X Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos. II Simposium Internacional de Ciencias Químicas. Memorias. A046.

10. Rosa Mainero ¿Por qué microescala?. 1997. Educación Química. Revista de la Facultad de Quirnica UNAM . Volumen 8, No. 3. pp 56-57.

11. Villar, M.del C, M. Rodríguez y L. Maribal. 2001. Adaptación de métodos de análisis a microescala para bebidas alcohólicas, Educación Química. 12 (2): 113 – 115

12. Yasuda Morio The determinacion of the iodine number of lipids. From the Department of Biochemistry and Pharmacology, School of Medicine and Dentistry disponible en: http://www.jbc.org/cgi/reprint/94/2/401.pdf  

PERCEPCIÓN DE AMBIENTES DE APRENDIZAJE EN EL AULA POR ALUMNOS DE CIENCIAS QUÍMICAS

Del Río Olague F.a, Candelas Cadillo M.G.a, Ramírez Baca P.a, Alonso Nápoles M.Ea

a Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Juárez del Estado de Durango.

Gómez Palacio, Durango. México. Av. Artículo 123 s/n. Fraccionamiento Filadelfia. CP 35010. Tel. (871) 715 88 10 y 715 29 64

federiol58299@gmail.com

RESUMEN: El estudio se realizó para registrar la percepción de los ambientes de aprendizaje en el aula por estudiantes de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Juárez del Estado de Durango. La muestra consistió en 55 alumnos. Las categorías de análisis fueron: semestre, género y carrera. El procedimiento de muestreo fue no probabilístico y se empleó un instrumento de recolección de datos de 10 reactivos en escala nominal. La información se analizó mediante frecuencias y porcentajes. Se usó la prueba de χ2 para relacionar y comparar la percepción de los ambientes de aprendizaje con las categorías de los estudiantes. Destaca su percepción en los ambientes excelente e inteligente en menor porcentaje. Sólo se observó relación entre la percepción de los ambientes y el género. Palabras clave: Percepción de alumnos, ambientes de aprendizaje en el aula, categorías de análisis

ABSTRACT: This study was made in order to review the student perception about the learning environments in the Chemistry Faculty of the Universidad Juarez del Estado de Durango. Samples consisted of 55 students. Analysis categories were semester, gender and career. Sampling procedure was non probabilistic and the instrument for the data collection had 10 items in a nominal scale. Information was analyzed with frequencies that were transformed to percent to make it easier the description. A χ2 test was used in order to make the relation and comparison of the learning environments with the categories of students. Data showed that the student perception had a smaller percent to the excellent and intelligent environments. Only showed relation between perception of environments and gender. Key words: Student perception, learning environments in the classroom, analysis categories.

INTRODUCCIÓN La estructura y funcionamiento de las organizaciones educativas puede comprenderse mediante una variedad de teorías que van desde la concepción de modelos burocráticos característicos de los planteles como sistemas cerrados, hasta los modelos flojamente acoplados que definen a las dependencias como sistemas abiertos.

En el contexto complejo y ambiguo característico de las universidades públicas, con el propósito de lograr sus fines educativos, se organizan administrativa y académicamente para desarrollar las funciones sustantivas. Específicamente, la docencia se lleva a cabo a través de tres momentos didácticos descritos por Del Río (2009): planeación dirección y evaluación.

En la planeación se consideran los objetivos de aprendizaje, los contenidos que deben enseñarse, los medios auxiliares que han de utilizarse, las actividades que los alumnos han de realizar, así como la selección de los criterios y mecanismos de evaluación. En la dirección se parte de los objetivos de aprendizaje, se considera la motivación y se emplean técnicas y procedimientos que despierten el interés de los alumnos para aprender la materia; la presentación de los contenidos con objeto de lograr su comprensión; la dirección de actividades de los alumnos con las estrategias adecuadas, de modo que asimilen e integren los aprendizajes. La evaluación, debe visualizarse desde el momento de la planeación y estar presente en el transcurso del proceso de dirección con el propósito de comprobar el desarrollo del aprendizaje y reorientar las actividades de los alumnos individualmente, de los equipos de trabajo y del grupo en conjunto. El ambiente del aprendizaje se refiere al contexto general y a las circunstancias específicas en las que se identifican las diversas actividades, se asignan los roles y se lleva a cabo el proceso de enseñanza aprendizaje, ya sea en los salones de clase, laboratorios, talleres u otros espacios académicos. Dichos escenarios, en opinión de Del Río, Candelas y Farrand (2007) pueden ser descritos como ambientes sistémicos, mecánicos, orgánicos, excelentes e inteligentes. Como lo concibe Berbaum (1996), un sistema se define como un conjunto de elementos en interacción, en el cual la modificación de algunos de ellos, genera la reorganización del conjunto. En el mismo sentido, Woolfolk (2006) ve el salón de clase como un sistema ecológico en el que el ambiente y los participantes interactúan constantemente, de modo que, cada aspecto del sistema afecta a los demás. Por otro lado, como lo conciben Robbins y Coulter (2004), una organización mecánica o burocrática se caracteriza por una estructura alta en complejidad, formalización y centralización; mientras que las orgánicas son organizaciones bajas en complejidad, formalización y centralización. Por su parte Kreitner y Kinicki (1997) definen a las mecánicas como burocracias rígidas de mando y control, en tanto que las orgánicas constituyen una red fluida y flexible de personal con múltiples talentos. Vistos los salones de clase como organizaciones, según la concepción de excelencia de Cruz (1995), en ellos se reconoce y respeta a los miembros del grupo, se fomenta y se permite el crecimiento personal, se promueve la mejora continua, se participa por consenso, se ama y se sirve a la organización y se fortalece la unidad de grupo. Consideradas las aulas como ambientes inteligentes, tomando como referencia a Senge (1998), son aquéllas en las que la gente expande continuamente su aptitud para crear los resultados que desea, donde se cultivan nuevos y expansivos patrones de pensamiento, la aspiración colectiva queda en libertad y las personas continuamente aprenden a aprender en conjunto.

El objetivo del estudio consiste en describir la percepción de los ambientes de aprendizajes en el aula por los alumnos y relacionarla con el semestre, el género y la carrera.

METODOLOGÍA El trabajo se realizó durante el primer semestre del 2009 en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Juárez del Estado de Durango ubicada en Gómez Palacio, Dgo., cuya población de alumnos de las carreras de Ingeniero Químico en Alimentos y Químico Farmacéutico Biólogo es de 669. El procedimiento de muestreo fue no probabilístico. La muestra se conformó por 55 estudiantes. Las categorías de análisis fueron el semestre, el género y la carrera. La variable ambiente de aprendizaje agrupa 10 indicadores referentes a los tres momentos didácticos del proceso de enseñanza aprendizaje; en cada reactivo se incluyeron cinco alternativas de respuesta que corresponden a los ambientes sistémico, mecánico, abierto, excelente e inteligente. En ese sentido, para la recolección de información se diseñó un instrumento de 10 reactivos con cinco alternativas de respuesta en escala nominal. Para el análisis de datos, en cada uno de los cinco ambientes de aprendizaje se obtuvieron las frecuencias de cada uno de los 10 indicadores, las cuales, para facilitar su descripción e interpretación, se transformaron en porcentajes. Se usó la prueba de χ2 para relacionar la percepción de los ambientes de aprendizaje con las categorías de los estudiantes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Del total de respuestas emitidas por los estudiantes se calculó el porcentaje correspondiente a cada tipo de ambiente de aprendizaje y se presentan por semestre que cursan, por género y por carrera en las Figuras 1, 2 y 3. Con respecto al semestre que cursan no se encontró relación con la percepción del ambiente de aprendizaje (Tabla 1). Se observa en la Figura 1 que, los estudiantes de los tres niveles perciben en mayor porcentaje, los ambientes sistémico, mecánico y abierto. Por otra parte, se probó que si hay relación entre el género de los alumnos y su percepción del ambiente de aprendizaje (Tabla 1). Como se ve en la Figura 2, el 59% de las mujeres se orientan hacia el abierto, el excelente o el inteligente y, por el contrario, el 56% de los hombres lo hacen hacia el sistémico o el abierto. No se encontró relación entre la carrera que cursan los alumnos y su percepción del ambiente de aprendizaje (Tabla 1). El 47% de estudiantes de Químico Farmacéutico Biólogo (QFB) y 48% de Ingeniero Químico en Alimentos (IQA) contestaron que perciben un ambiente sistémico o mecánico, mientras que el excelente y el inteligente presentaron porcentajes bajos (Figura 3).

Figura 1. Distribución de la percepción del ambiente de aprendizaje en el aula por los alumnos de acuerdo con el semestre que cursan.

Figura 2. Distribución de la percepción del ambiente de aprendizaje en el aula por los alumnos de acuerdo con su género.

Figura 3. Distribución de la percepción del ambiente de aprendizaje en el aula por

los alumnos de acuerdo con su carrera.

Tabla 1. Resultados de la prueba χ2 para probar la relación entre la percepción del ambiente de aprendizaje y las categorías de alumnos.

Criterios χ2 PRelación

Semestre que cursan 13.73 0.4699Género 23.57 0.005*Carrera 3.92 0.9163

* Los criterios de clasificación están relacionados CONCLUSIONES En general, las alumnas inclinan su percepción del ambiente de aprendizaje hacia el excelente y el inteligente, mientras los alumnos lo hacen hacia el sistémico y el mecánico. Las mujeres piensan que el trabajo en el aula es grupal y que les permite crecer, cultivar nuevos patrones de pensamiento y aprender a aprender. En el otro extremo, los alumnos piensan que en el salón de clases se da una interacción que afecta a los demás, que el ambiente es rígido complejo y centralizado, generalmente en el profesor. Por lo que respecta a la carrera los porcentajes correspondientes a la percepción de los ambientes de aprendizaje resultaron similares Sólo se encontró relación entre la percepción de los ambientes de aprendizaje con el género.

REFERENCIAS Berbaum, J. 1996. Aprendizaje y Formación. Una pedagogía por objetivos. México. FCE. Cruz, J. 1995. El poder de la excelencia. México. DIANA. Del Río, O. F. 2009. Estrategias de enseñanza aprendizaje para su aplicación en educación superior. Un enfoque constructivista grupal. México. UJED editorial. Del Río, O. F; Candelas C. M. G y Farrand R. J. 2007. Diseño de estrategias de aprendizaje con enfoque en el proceso administrativo. Revista Mexicana de Agronegocios. XI (21): 425 – 434. Kreitner, R. y A. Kinicki. 1997. Comportamiento de las organizaciones. España McGrawHill.. Senge, P. M. 1998. La quinta disciplina. El arte y la práctica de la organización abierta al aprendizaje. México. GRANICA. Woolfolk, A.E. 2006. Psicología Educativa. México. Prentice Hall Robbins, S. P. y M. Coulter. 2004. Administración. México. Prentice Hall.