XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica XVIII National Congress of Biochemical Engineering VII Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica VII International Congress of Biochemical Engineering X Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular X Biomedicine and Molecular Biotechnology Meeting
Clave: TAL76SOF20120111 ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA FUNCIONAL DE NARANJA ADICIONADA CON NUTRACEÚTICOS QUE BENEFICIAN LA SALUD DE LAS ARTICULACIONES Sandra G. Morales-Salinas; Sofía, Arellano-Cárdenas; Ma. del Socorro López-Cortez.
DIRECCIÓN DE LOS AUTORES Maestría en Alimentos.Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (IPN). Prolongación de Carpio y Plan de Ayala s/n. Col. Casco de Santo Tomás. 11340. D.F., México.
CORREO ELECTRÓNICO
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XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica XVIII National Congress of Biochemical Engineering VII Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica VII International Congress of Biochemical Engineering X Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular X Biomedicine and Molecular Biotechnology Meeting INTRODUCCIÓN
MATERIALES Y MÉTODOS
Los alimentos funcionales se han considerado como auxiliares para promover la salud y la calidad de vida de los individuos que los consumen. En la industria de las bebidas, entre los nutraceúticos mas utilizados se encuentran antioxidantes, polifenoles, vitaminas, omegas, fibra, prebióticos, probióticos y extractos botánicos entre otros, que les confieren beneficios específicos y ayudan a prevenir padecimientos (Salazar, 1999).
Se analizó el jugo de tres lotes diferentes de naranjas (Citrus sinensis) de la variedad dulce, que se identificaron como A, B (muestras obtenidas en centros comerciales) y C (muestras obtenidas en locales destinados a la venta de naranja en el Estado de México). Se determinaron por triplicado los parámetros fisicoquímicos, compuestos fenólicos y contenido de vitamina C en el jugo fresco y los resultados se representaron por la media de los resultados.
Recientes estudios científicos reportan que el consumo de sulfato de glucosamina y sulfato de condroitina, promueven en quienes los toman regularmente, la formación de cartílago y de tejido conectivo. Estas sustancias se extraen de productos animales y han sido ampliamente usadas como suplementos alimenticios por ser capaces de incrementar la síntesis de proteoglicanos y restablecer el cartílago articular (McAlindon et al., 2000). Por otra parte, estudios aplicados al extracto de granada han demostrado que bloquea enzimas que contribuyen a la degradación del cartílago (Amhed et al., 2005). OBJETIVOS El objetivo del presente trabajo fue desarrollar la formulación y caracterización de una bebida funcional de naranja adicionada con sulfato de glucosamina, sulfato de condroitina y extracto de granada.
Pruebas de formulación estandarización del producto.
Considerando las presentaciones farmacéuticas disponibles en el mercado y los estudios clínicos que respaldan la relación glucosamina-condroitina 1.25:1, que ejercen efecto benéfico en la salud (Pavelka et al., 2002), se establecieron 3 formulaciones de la bebida que se muestran en la tabla I. Se añadieron 5 g de granada con base en pruebas sensoriales que indicaron que con esta cantidad se conservaron las propiedades naturales del jugo de naranja sin afectar el sabor y color, se estableció un volumen de 300 mL de jugo fresco que se estandarizó a 11 °Brix. Se realizaron mediciones de °Brix, pH, acidez, vitamina C, actividad antioxidante y compuestos fenólicos.
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XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica XVIII National Congress of Biochemical Engineering VII Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica VII International Congress of Biochemical Engineering X Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular X Biomedicine and Molecular Biotechnology Meeting Tabla I: Formulaciones establecidas. Formulación
Jugo fresco de
Glucosamina- Condroitina
Extracto de
naranja (mL)
(mg)
granada (g)
I II
500 300
400
750
600
1500
1200
Estandarizado a III
11°Brix
5
Pruebas de tratamiento térmico a nivel laboratorio. El tratamiento térmico se llevó a cabo a 80, 85 y 90°C, con tiempos de sostenimiento de 2.7, 2.0, 1.2 min, respectivamente (Demirbüker, et. al., 2004), condiciones reportadas con las que se logra la inactivación de la pectinmetilesterasa (PME). Como indicadores de la pasteurización, se realizaron pruebas de inactivación de la PME, determinación de diacetilo después de 48 h de la pasteurización (esta prueba es un indicador de actividad metabólica microbiana), evaluando también, la pérdida de sulfato de glucosamina y sulfato de condroitina. RESULTADOS Y DISCUSION Caracterización fisicoquímica del jugo fresco. Las tres muestras de jugo presentaron parámetros fisicoquímicos característicos de jugo de naranja y un contenido de azúcares mayor a 12° Brix, lo que indica una buena calidad y grado de madurez de las naranjas, ya que estos valores se encuentran dentro de la norma NOM-173-SCFI-2009. El contenido de vitamina C (expresado como mg/100 mL de jugo) fue de 49.54 para la muestra A, de 60.57 para la C y de 62.94 para la C. Aunque las muestras tuvieron diferencias significativas entre sí, todas presentaron buena calidad en el
contenido de vitamina C, ya que se encuentran dentro del contenido reportado en la literatura, entre 15 y 86 mg/ 100 mL (Tetra pack, 1998, Klimczak et al., 2007). La concentración del contenido de fenoles fue significativamente más alta en la muestra B (83.65mg/100mL) con respecto a las muestras A y C (30.71 y 25.6 mg/100 mL, respectivamente). Klimczak et al. (2007) y Murillo (2006) reportaron una concentración de compuestos fenólicos totales en el jugo fresco de naranja entre 60 y 64 mg/ 100 mL, de las muestras analizadas sólo la muestra B se encuentra por arriba de este intervalo y las muestras A y C presentaron valores menores al mismo, estas diferencias pueden deberse al cultivo, tipo de suelo, clima, tiempo de cosecha, etc. (Tetra pack, 1998). Pruebas de formulación y estandarización del producto. Considerando la baja pureza de la materia prima, se adicionaron los nutraceúticos en cantidades elevadas, para obtener las fórmulas establecidas en la tabla I. Las formulaciones elaboradas se analizaron en función de los °Brix, debido a que los azúcares son el componente mayoritario en la materia prima, lo cual influye en el sabor de la bebida. De estas tres formulaciones se eligió la formulación II, ya que conservó las características sensoriales del jugo de naranja y el contenido de azúcares en un intervalo aceptable (15.2 °Brix). Esta fórmula proporciona la mitad de la dosis recomendada diariamente de los nutraceúticos glucosamina-condroitina
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XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica XVIII National Congress of Biochemical Engineering VII Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica VII International Congress of Biochemical Engineering X Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular X Biomedicine and Molecular Biotechnology Meeting (500-400mg), en contraste con la formulación I, que tuvo menores °Brix (13.8) pero hace necesaria la ingesta de tres unidades diarias de bebida y, la formulación III, que cubre totalmente los requerimientos de activos, pero presentó 21 °Brix y por lo tanto incrementó el dulzor. La bebida elaborada se caracterizó fisicoquímicamente, para lograr estandarizar la formulación. Las especificaciones fisicoquímicas se muestran en la tabla II.
aporte de 30 mg de compuestos fenólicos adicionales. La actividad antioxidante de la bebida formulada se comparó con la del jugo fresco estandarizado y de otras bebidas comerciales con actividad antioxidante, como el té blanco y el té verde. Los resultados se muestran en la figura 1. La actividad antioxidante de la bebida fue mayor en todas las concentraciones con respecto al jugo control.
Tabla II: Especificaciones fisicoquímicas.
Figura 1: Actividad antioxidante.
El contenido de compuestos fenólicos totales determinados en la bebida fue mayor que en el jugo de naranja estandarizado, de 74.7 mg y de 65.1 mg/ 100 mL, respectivamente, y considerando la ingesta de 314 mL, que es el volumen final de la bebida elaborada, se logró un
En el jugo control la actividad antioxidante se debió principalmente a su contenido de vitamina C y en la bebida funcional, es atribuible a su contenido de compuestos fenólicos, Vitamina C y extracto de granada adicionado. La capacidad antioxidante de la bebida funcional fue ligeramente mayor que la de té verde mientras que la capacidad del té blanco fue mucho menor. Pruebas de tratamiento térmico a nivel laboratorio. Los tratamientos aplicados a 85 (2.0 min) y 90°C (1.2 min) lograron la completa inactivación de la PME, mientras que a 80°C (2.7 min) se
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XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica XVIII National Congress of Biochemical Engineering VII Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica VII International Congress of Biochemical Engineering X Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular X Biomedicine and Molecular Biotechnology Meeting encontró una actividad de 0.19 UPE/mL, Rodrigo et al. (2003) reportaron los límites tolerables entre 0.5 y 1.0 UPE* 104/ mL. El porcentaje de retención de vitamina C (figura 2) fue mayor a 85°C (78.3%) y el menor a 90°C (73.0%), por lo que la pérdida de vitamina C fluctuó entre 22 y 27%.
en leche sometida a diferentes tratamientos térmicos (100 a 138 °C), favoreció velocidades elevadas de la reacción de Maillard, mientras que por debajo de 80°C (2 min) las pérdidas fueron cercanas al 5%.
5.2%
5.8%
6.6%
Figura
Figura 2: Retención de Vitamina C (%) en la bebida después del tratamiento térmico. El sulfato de condroitina fue estable en las condiciones térmicas probadas (figura 3), encontrándose una reducción promedio de 6.0%, con la menor pérdida a 85 °C. Estos resultados son similares a lo reportado por Uzzan et al., (2007), quienes encontraron reducciones de 5 y 10% de este nutraceútico incorporado en leche sometida a diferentes tratamientos térmicos con diferentes tiempos de procesamiento. Respecto al sulfato de glucosamina, los resultados indicaron que la mayor retención (91.6%) fue con el tratamiento a 80°C (2.7min) y la menor (84.3%), a 85°C (2 min). Uzzan et al., (2007) reportaron que la glucosamina adicionada
3: Pérdida de sulfato de condroitina (%) con respecto a la bebida no pasteurizada.
La bebida sometida a los tres tratamientos térmicos se encontró en el intervalo de seguridad (figura 4) de acuerdo a la escala propuesta por Murdock (1966).
Figura 4: Concentración de diacetilo en la bebida y escala de interpretación. Evaluación sensorial del producto pasteurizado. Se pasteurizó el producto con el tratamiento térmico de 85°C (2min), ya que el estudio a nivel
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Klimczak I. Malecka M. Szlachta M. Gliszczynska-Swiglo A. 2007. Effect of storage on the content of poliphenols, vitamin C and the antixiodant activity of orange juices. J. Food. Comp. Anal. 20(2007) 313:322. 2. Murdok, DI. 1966. Diacetyl test as a quality control in processing frozen concentrated orange juice. Proc Fla St. Hort Soc 79: 312. 3. Pavelka K, Gatterova J, Olejarova M, Machacek T, Giacovelli G, Rovati C. 2002. Glucosamine Sulfate Use and Delay of Progression of Knee Osteoarthritis. A 3-Year, Randomized, Placebo-Controlled, Double-blind Study. Arch Intern Med.162:21132123. 4. Rodrigo D, Arranz JI, Koch S, Frígola A, Rodrigo MC, Esteve MJ, Calvo C, Rodrigo M. 2003. Physicochemical characteristics and quality of refrigerated Spanish Orange-Carrot juices and Influence of Storage conditions. J. Food Sci 68(6) 2111:2116. 5. Tetra Pack. 1998. The orange Book. Publisher by tetra pack. Processing systems AB. Swiden. Printer Ruter Press. 2- 26.
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