REVISTA SALUD PUBLICA Y NUTRICIÓN Edición Especial No. 11-2006 II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de
Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos EXTRACCIÓN QUÍMICO ENZIMÁTICA DEL ÁCIDO FERÚLICO PRESENTE EN DIFERENTES VARIEDADES DE MAÍZ MEXICANO. Gámez de León N., Sánchez-González M. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba s/n, San Nicolás de los Garza, NL. Correro electrónico: [email protected]. Tel (81) 83-29-40-00 ext 6226, Fax (81) 83 52 90 25 Introducción. El ácido ferúlico, ácido 3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-2-propenoico,
es un derivado del ácido cinámico extremadamente abundante en la
naturaleza. Se encuentra presente en frutas, vegetales, granos de maíz, trigo,
frijol, nueces, pastos, flores y otros tipos variados de vegetación. Es muy
abundante en cereales como el maíz (1g/kg) y el trigo (0.5 g/kg). En el maíz, se
puede aislar del pericarpio obtenido en los procesos de molienda húmeda, con
un rendimiento de alrededor del 2% (p/p).
En plantas el ácido ferúlico proporciona rigidez a la pared celular entrecuzando
cadenas de pentosanos, arabinoxilanos y hemicelulosa. Participa en la
regulación del crecimiento y proporciona protección contra el ataque de aves,
insectos, virus y hongos. El ácido ferúlico y sus derivados, son miembros
reconocidos del grupo de antioxidantes fenólicos naturales. Muchas funciones y
usos potenciales de estos compuestos son producto de esta propiedad.
Estudios epidemiológicos han asociado el consumo de granos enteros con una
reducción en la incidencia de enfermedades crónicas como las
cardiovasculares, diabetes y cáncer. Estas características benéficas han sido
atribuidas a la composición fitoquímica de los granos. Lo anterior ha
incrementado el interés en los estudios del contenido químico de diferentes
cereales y de sus variedades. México es el centro de origen del maíz y lugar donde se puede encontrar la
mayor diversidad de este cultivo. El maíz ha sido la principal fuente de alimento
en nuestro País; sin embargo, existen escasos reportes acerca del contenido
fitoquímico de diferentes variedades de maíz mexicano. En parte este
fenómeno es debido a carencia de metodologías que permitan realizar estos
análisis de manera eficiente.
Objetivo. En el presente trabajo se plantea desarrollar una metodología
químico enzimática para la hidrólisis del ácido ferúlico presente en la fracción
celulósica y hemicelulósica de diferentes variedades de maíz. Metodología. Cuatro variedades de maíz comercial (blanco, morado, negro y
cacahuacintle) y dos variedades criollas de maíz blanco (Juchitán 1 y Juchitán
2), fueron utilizadas para este análisis. Se establecieron las condiciones de pH,
temperatura y dosis enzimática necesarias para establecer tratamientos previos
a la hidrólisis de ácido ferúlico. Las enzimas utilizadas fueron amilasa
(cervecería), celulasa (Biocatalyst) y feruloil esterasa (Biocatalyst). Por otra
parte, se realizaron procesos de hidrólisis alcalina variando la concentración de
NaOH. Finalmente se acopló el proceso de hidrólisis alcalina al proceso
enzimático y los resultados de todas estas técnicas fueron comparados para
determinar el mejor resultado.
Resultados. Nuestros resultados indican (Tabla 1), que las amilasas son un
elemento clave en el proceso de extracción de ácido ferúlico pues los
almidones, sobre todo en los granos harinosos como es el maíz cacahuacintle,
forman geles que impiden la difusión de otras enzimas así como del hidróxido
de sodio presente en la hidrólisis alcalina. La utilización de celulasas no tuvo
ningún efecto en la extracción del ácido ferúlico proveniente del maíz negro,
morado y Juchitán 1. Sin embargo, disminuyó el rendimiento de extracción en
el maíz cacahuacintle, blanco y morado. Estos resultados pueden ser debidos
diferencias en la composición del pericarpio.
Maíz Hidrólisis alcalina Amilasa+hidrólisis alcalina
Amilasa+celulasa+hidrólisis alcalina
Negro 0.81±0.06 1.61±0.14 1.44±0.25 Cacahuacintle 0.46±0.09 1.83±0.17 0.88±0.26
Blanco 0.45±0.13 1.97±0.03 0.68±0.10 Morado 0.80±0.15 1.70±0.28 1.31±0.32
Juchitán 1 0.72±0.07 1.26±0.17 1.57±0.36 Juchitán 2 0.88±0.08 2.21±0.40 1.70±0.29
Tabla 1. Comparación de las concentraciones de ácido ferúlico obtenidas utilizando métodos químicos y químico-enzimáticos, con una concentración de álcali de 2M.
La utilización de álcali más concentrado disminuyó los rendimientos de
extracción de ácido ferúlico (Tabla 2). Las concentraciones de ácido ferúlico
fueron restablecidas incorporando un tratamiento previo con amilasa; al parecer
el hidróxido de sodio 4M es más viscoso y su difusión es menor. La utilización
de amilasa puede facilitar la difusión del hidróxido de sodio licuando los geles
de almidón (Tabla 2). Por lo que respecta al tratamiento con celulasa, este no
produjo cambios en los rendimientos de extracción del ácido ferúlico
proveniente del maíz negro y del blanco pero sí en los maíces restantes (Tabla
2).
Maíz Hidrólisis alcalina 4M
Amilasa+hidrólisis alcalina 4M
Amilasa+celulasa+hidrólisis alcalina 4M
Negro 0.04±.0.0080 1.60±0.21 1.48±0.00 Cacahuacintle 0.03±0.0060 1.95±0.18 1.35±0.14
Blanco 0.07±0.0070 1.50±0.31 1.98±0.03 Morado 0.04±0.0007 1.80±0.05 1.16±0.07
Juchitán 1 0.30±0.0670 2.00±0.27 1.45±0.13 Juchitán 2 0.14±0.0225 1.61±0.10 2.17±0.25
Tabla 2. Comparación de las concentraciones de ácido ferúlico obtenidas utilizando métodos químicos y químico-enzimáticos, con una concentración de álcali de 4M.
La feruloil esterasa de origen comercial utilizada no fue eficiente en la hidrólisis
del ácido ferúlico, sólo se recuperó 40% del total presente.
Conclusiones. Las concentraciones de ácido ferúlico obtenidas, están en los
intervalos reportados en la literatura; de hecho, la variedad Juchitán 2 se
encuentra por arriba de los mismos.
Nuestros resultados muestran que la elección del método de extracción de
ácido ferúlico es muy importante en el análisis del contenido fotoquímico de
cada grano. Algunas técnicas no fueron eficientes para una variedad de maíz
pero sí para otra, esto puede modificar el análisis y arrojar datos erróneos.
La metodología obtenida puede utilizarse para la extracción de ácido ferúlico de
desechos agroindustriales.
Bibliografía. 1. Rosazza JPN, Huang Z, Dostal L, Volm T, Rousseau B. Review: Biocatalytic
transformations of ferulic acid: an abundant aromatic natural product. Journal of Industrial Microbiology (1995) 15: 457-471
2. Ou S, Kwok KC. Review Ferulic acid: pharmaceutical functions, preparation and applications in foods. J Sci Food Agric (2004) 84:1261–1269
3. Graf E. Antioxidant potential of ferulic acid. Free Radical Biology & Medicine (1992) 13: 435-448
4. Adom KK, Sorrells ME, Liu RH. Phytochemicals and Antioxidant Activity of Milled Fractions of Different Wheat Varieties. J Agric. Food Chem. (2005) 53: 2297–2306
5. Guadián A. Análisis del contenido de ácido ferúlico presente en el maíz blanco, morado y en los subproductos de su procesamiento. (2006) Tesis QFB. UANL
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II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos
ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE EXTRACTOS DE LA SEMILLA DE Ebenopsis ebano (Ebano). Gracia-Vásquez Y1, Alanís-Guzmán G2, Gómez-Flores R3, Tamez-Guerra P3, Rodríguez-Padilla C4, Tamez-Guerra R4, Bautista-Justo M5, 1Departamento de Biotecnología, Fac. Ciencias Químicas, 2Departamento Ciencia de los Alimentos, 3Departamento de Microbiología e Inmunología, Fac. Ciencias Biológicas, 4Laboratorio de Inmunología y Virología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, NL, México, 5Universidad de Guanajuato, Tel: 83294010 ext 6225 E-mail: [email protected] RESUMEN En la actualidad el uso de plantas medicinales ha tomado gran importancia
dado los diferentes usos que se les pueden dar debido a su contenido de
fitonutrientes, entre los que destacan los compuestos polifenólicos. El objetivo
del presente trabajo fue evaluar la actividad antimicrobiana de Ebenopsis
ebano frente a microorganismos de interés clínico: E. Coli 25922 y Salmonella
enteritidis, para lo cual se trabajó con extractos acuosos y metanólicos de
semillas tiernas y maduras, crudas y tratadas térmicamente; se aplicaron los
siguientes tratamientos: T1 semilla tierna cruda sin testa y sin vaina, T2 semilla
tierna cocida (cocimiento a 100°C/30min con vaina y testa) posteriormente se
eliminó la vaina y la testa; T3 semilla madura cruda, sin vaina y sin testa; T4
semilla madura tostada (en baño de arena a 80-90°C/10 min con testa)
posteriormente se le eliminó la testa; T5 semilla madura tostada comercial a la
cual se le eliminó la testa. Para su conservación la semilla tierna se trató por
liofilización y la semilla madura por congelación. Al comparar la actividad de los
extractos acuosos y metanólicos contra las enterobacterias E. coli y Salmonella
se observó mayor actividad en el caso de los extractos metanólicos, así como
en el T5. La Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) para los diferentes
tratamientos donde se observó mayor actividad antibiótica fueron: T5 extracto
metanólico E. coli 62.5µg/ml; T5 extracto metanólico Salmonella 7.8µg/ml; T5
extracto acuoso E. coli 125µg/ml; T5 extracto acuoso Salmonella 500µg/ml. Los
extractos de la semilla se Ebenopsis ebano (Ébano) en sus diferentes estados
de madurez presentan actividad antibiótica frente a las enterobacterias que se
probaron, esto es importante ya que a partir de compuestos naturales se
pueden preparar extractos los cuales pueden ser utilizados para tratar
enfermedades relacionadas con las mismas.
INTRODUCCION En las tres décadas pasadas ha habido un incremento significativo en el uso de
productos naturales y sus potenciales aplicaciones en el sector agropecuario,
farmacéutico y alimenticio. Cerca de 30% de drogas usadas en países
industrializados derivan de las plantas. Las plantas desempeñan un papel
esencial de poblaciones indígenas de América no solamente para el
diagnóstico y tratamiento incluyendo el Ginseng (quinquefolius de Panax,
ginseng de Panax, senticosus de Eleutherococcus), la Echinacea (purpurea de
Echinacea, angustifolia de Echinacea, pallida de Echinacea) y el Goldenseal
(canadensis de Hydrastis), sino también para activar la función inmune del
organismo. Las plantas constituyen una fuente importante de compuestos
biológicamente activos. Estas sustancias se distribuyen según la etapa de
madurez de la planta. Ebenopsis ebano conocido comúnmente como ébano es
una leguminosa que se distribuye en México y en el sur de Texas. Las semillas
de ébano son consumidas como complemento nutricional, sin embargo, no hay
reportes de la actividad biológica de estas semillas y debido a que los
microorganismos tienen la capacidad de desarrollar resistencia a muchos
antibióticos, las plantas han sido una fuente de compuestos con actividad
antibiótica de interés clínico, por lo que es importante desarrollar productos
antimicrobianos del origen natural usando modelos in vitro e in vivo
OBJETIVO Evaluar la actividad antimicrobiana in vitro de los extractos acuosos y
metanólicos de la semilla de Ebenopsis ebano frente a microorganismos de
interés clínico: Escherichia coli 25922 y Salmonella enteritidis.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se trabajó con de semillas de Ebenopsis ebano tiernas y maduras , crudas y
tratadas térmicamente a las que se les aplicaron los siguientes tratamientos: T1
semilla tierna cruda sin testa y sin vaina, T2 semilla tierna cocida (cocimiento a
100°C/30min con vaina y testa a presión atmosférica) posteriormente se
eliminó la vaina y la testa; T3 semilla madura cruda, sin vaina y sin testa; T4
semilla madura tostada (en baño de arena a 80-90°C/10 min con testa)
posteriormente se le eliminó la testa; T5 semilla madura tostada comercial
(adquirida en el mercado local en Cd. Victoria, Tamaulipas) a la cual se le
eliminó la testa. Para su conservación la semilla tierna se trató por liofilización y
la semilla madura por congelación. De cada uno de los tratamientos se
prepararon extractos acuosos y metanólicos para evaluar la actividad
antibiótica in vitro. Se trabajó con las especies Escherichia coli y Salmonella y
se midió el porcentaje de inhibición del crecimiento del microorganismo por los
extractos preparados en medio líquido mediante una técnica colorimétrica
(Gómez-Flores et al., 1995)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN La tabla 1 muestra los resultados del efecto de los extractos de la semilla de
Ebenopsis ebano sobre la actividad antibiótica de las enterobacterias. Al
comparar los resultados de los extractos acuosos y metanólicos se observó en
general para todos los tratamientos, que las Concentraciones Mínimas
Inhibitorias (CMI) de los extractos metanólicos tienen efecto a concentraciones
más bajas que los extractos acuosos, llegando a ser hasta de 7.8mg/ml
(semilla madura tostada T5) que fue adquirida comercialmente,. La tabla 2
muestra los porcentajes de inhibición para los diferentes extractos y
tratamientos aplicados a las semillas, donde se observa que los mayores
valores están dados para los extractos metanólicos. Las diferencias en los
porcentajes de inhibición van desde un 45 hasta 75% de diferencia. Lo anterior
puede ser debido al tipo de compuestos que se encuentran presentes en cada
una de los extractos que se prepararon por el efecto de la solubilización
Tabla 1. Concentración mínima inhibitoria (mg/ml)/% de Citotoxicidad de los extractos crudos de la semilla de Ebenopsis ebano Tratamiento
Tierna Cruda1
Tierna Cocida2
Madura Cruda3
Madura Tostada4
Madura Tostada Comercial5
E. Coli 500/14.9 250/6.0 NS NS 125/7.8
Extracto Acuoso
Salmonella NS NS 250/7.4 250/8.7 500/25.3
E. Coli 125/10.1 250/15.7 125/12.4 250/20.6 62.5/13.4
Extracto metanólico
Salmonella 250/12.1 500/20.2 500/23.2 500/27.6 7.8/10.5
1. Sin testa y sin vaina 2 Cocida a temperatura de ebullición/30min a presión atmosférica 3 Tostada a 80-90°C/10min 4 Sin testa y sin vaina 5 Se adquirió en el mercado local NS No significativa estadísticamente
Tabla 2. Porcentaje de Inhibición máxima de los extractos crudos de la semilla de Ebenopsis ebano Tratamiento Extracto Tierna tierna madura madura madura Cruda1 cocida2 cruda3 tostada4 tostada comercial5 Acuoso E.coli 19.1** 18.1* 27.1* 18.3* 32.1* Salmonella 12.9* 18.6** 19.9* 19.4* 26.0* Metanólico E.coli 28.7* 25.5* 34.0** 32.9* 34.9* Salmonella 24.6** 19.5* 23.2* 27.1** 33.2** NS No significativa estadísticamente 1 Sin testa y sin vaina 2 Cocida a temperatura de ebullición/30min a presión atmosférica 3 Tostada a 80-90°C/10min 4 Sin testa y sin vaina 5 Se adquirió en el mercado local * p<0.05 ** p<0.01 CONCLUSIONES Los extractos de la semilla se Ebenopsis ebano (Ébano) en sus diferentes
estados de madurez presentan actividad antibiótica frente a las enterobacterias
que se probaron, esto es importante ya que a partir de compuestos naturales
se pueden preparar extractos los cuales pueden ser utilizados para tratar
enfermedades relacionadas con las mismas.
AGRADECIMIENTOS Agradecemos el apoyo del CONACYT (No. 43019) y del PAICYT (CN-887-04)
para la realización de este proyecto
BIBLIOGRAFIA Gómez-Flores R., S. Gupta, R. Tamez-Guerra, T. Metha. 1995. Determination
of MICs for Mycobacterium avium – M. intracellulare complex in liquid médium
by a colorimetric method. J. Clin Microb 33(7):1842-1846
Borchers AT, Keen CL, Stern JS, Gershwin ME. 2000. Inflammation and Native
American medicine: the role of botanicals. Am J Clin Nutr. 2000 Aug;72(2):339-
47.
Vines RA. 1960. Trees, shrubs, and woody vines of the Southwest. Austin:
University of Texas Press. 1104 p.
REVISTA SALUD PUBLICA Y NUTRICIÓN Edición Especial No. 11-2006 II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de
Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos EFECTO DE LA NIXTAMALIZACIÓN SOBRE EL CONTENIDO DE MINERALES EN MUESTRAS DE MAÍZ DE DIFERENTES REGIONES DE MÉXICO. Gracia-Vásquez Y, Arteaga-Mac-Kinney G, Yeverino-Gutiérrez M. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Tel. 52 (81) 83529891 E-mail: [email protected] RESUMEN Los minerales son considerados parte importante de los alimentos. Son
importantes desde el punto de vista nutricional, functional y en algunos casos
desde el punto de vista tóxico. En los cereales el contenido mineral del grano
se encuentra concentrado en la capa que lo envuelve y es afectado por una
serie de factores incluyendo suelo y prácticas de agricultura. En México, el
maíz es el cereal más importante en la dieta, con un consumo anual per capita
de más de 80kg. En maíz es cultivado en todo México y el contenido de
minerales varía de región en región. El objetivo del presente trabajo fué evaluar
el contenido de minerales de 29 marcas comerciales de muestras de maíz
blanco de diferentes partes de México y el efecto de la nixtamalización. En la
investigación se evaluó el contenido total de cenizas, hierro, zinc, cadmio y
plomo utilizando Espectrofotometría de Absorción Atómica. Los resultados se
analizaron estadísticamente para evaluar la relación entre variables. Se
observó una gran variación en el contenido de hierro y zinc. El contenido
promedio de hierro fué 2.04mg/100g con un coeficiente de variación de 24%,
mientras que el contenido promedio de zinc fué de 3.48mg/100g con un
coeficiente de variación de 63%. En todas las muestras el contenido de cadmio
y plomo se observó debajo del límite de detección; 1 y 2 ppm, respectivamente.
Basado en el origin de las muestras estas fueron clasificadas en cuatro
regiones, sin embargo no se encontraron diferencias significativas en los
contenidos de hierro y zinc. Las pérdidas durante el proceso de
nixtamalización, son significativas en el contenido de hierro y zinc
encontrándose entre un 15% y 20% respectivamente reportadas en base seca.
Estos resultados indican que el contenido de hierro y zinc en el maíz mexicano
varía y su efecto debe ser considerado para el etiquetado de los productos de
maíz, por otro lado, los resultados muestran que el el maíz mexicano no está
contaminado con metales pesados.
INTRODUCCIÓN Los minerales son considerados componentes importantes de los alimentos,
desde el punto de vista nutricional, funcional y en algunos casos desde el punto
de vista tóxico. En los cereales el contenido mineral del grano es afectado por
una serie de factores incluyendo suelo y prácticas de agricultura, éste se
encuentra concentrado en la capa que lo envuelve. En México, el maíz es el
cereal más importante en la dieta, con un consumo anual per capita de más de
80kg. El maíz es cultivado en todo México y el contenido de minerales varía de
región en región.
OBJETIVO Evaluar el contenido de minerales nutritivos tales como hierro, zinc y selenio,
ademas de metales tóxicos como plomo y cadmio, en 29 marcas comerciales
de muestras de maíz blanco de diferentes regiones de México y el efecto que la
nixtamalización ejerce sobre el contenido mineral.
MATERIALES Y MÉTODOS Cada una de las muestras se recolectó en el lugar de origen en las diferentes
regiones y fué transportada al laboratorio de Alimentos medicamentos y
Toxicología considerando un peso de aproximado de 2kg, posteriormente fue
almacenada a temperature ambiente libre de humedad, La muestra fué
sometida a un submuestreo para finalmente obtener la muestra analítica de
aproximadamente 200g. En la investigación se evaluó el contenido total de
cenizas a 550ºC, el residuo inorgánico fue digerido con ácido nítrico
concentrado y aforado a un volumen final de 25 ml con agua desionizada. Los
minerales evaluados fueron hierro, zinc, cadmio y plomo utilizando
Espectrofotometría de Absorción Atómica. Los resultados se analizaron
estadísticamente para evaluar la relación entre variables.
RESULTADOS Se observó una gran variación en el contenido de hierro y zinc. El contenido
promedio de hierro fué 2.04mg/100g con un coeficiente de variación de 24%,
mientras que el contenido promedio de zinc fué de 3.48mg/100g con un
coeficiente de variación de 63%. En todas las muestras el contenido de cadmio
y plomo se observó debajo del límite de detección; 1 y 2 ppm, respectivamente.
Basado en el origin de las muestras estas fueron clasificadas en cuatro
regiones, sin embargo no se encontraron diferencias significativas en los
contenidos de hierro y zinc. Las pérdidas durante el proceso de
nixtamalización, son significativas en el contenido de hierro y zinc
encontrándose entre un 15% y 20% respectivamente reportadas en base seca.
Tabla 1. Contenido promedio de minerals en maíz blanco mexicano
Mineral Media+DS
(mg/100g)
Hierro 1.76+0.44
Zinc 2.98+1.92
Cadmio <0.2*
Plomo <0.2* * Límite de detección
Tabla 2. Efecto de la nixtamalización en el contenido de hierro y zinc de maíz
blanco mexicano
Muestra Zinc
(mg/100g)**
Hierro
(mg/100g)**
Grano de maíz 2.26a 5.60a
Nixtamal 2.09a 4.91b
Masa de maíz 1.86b 4.86b
** base seca a, b Existe diferencia significativa entre las muestras
CONCLUSIONES
Se observaron variaciones en el contenido de hierro y zinc del maíz blanco,
pero no se detectó un efecto por region. Con relación al contenido de plomo y
cadmio en todas las muestras analizadas los valores observados fueron abajo
del límite de detección del método. Esto indica que el maíz que se consume en
la República Mexicana no está contaminado con metales pesados. Estos
resultados indican que el contenido de hierro y zinc en el maíz mexicano varía
y su efecto debe ser considerado para el etiquetado.
AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen al GRUPO MASECA la donación de las muestras
utilizadas en la presente investigación.
REFERENCIAS • AOAC International. 2000. Official Methods of Analysis, 17th ed. AOAC
International, Gaithersburg, MD.
• NOM-147-SSA1-1996.Bienes y servicios. Cereales y sus productos. Harinas de cereales, alimentos a base de cereales, de semillas comestibles, harinas o sus mezclas y de productos panificación.Disposiciones y especificaciones sanitarias y
nutrimentales.
• Hurrell R. F., L. Davidsson, E. Boy, L. Bravo, and N. Hammond (1999).
Iron fortification of corn masa flour. Meeting Abstract of AACC
• Peter Ranum. (1999). Micronutrient enrichment of wheat flour and instant corn masa flour in Mexico. Meeting Abstract of AACC.
• www.nutritiondata.com
• www.un.org/Pubs/fao.htm
REVISTA SALUD PUBLICA Y NUTRICIÓN Edición Especial No. 11-2006 II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de
Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos OPTIMIZACIÓN DE LA RECETA DE HARINAS PREPARADAS PARA PASTEL Y EL EFECTO DEL HORNEADO EN MICROONDAS. Yeverino-Gutiérrez M, Arteaga-Mac-Kinney G., Gracia-Vasquez Y. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Tel: (81)8329-4010 ext 6332 E-mail: [email protected] RESUMEN Los pasteles son de los productos de panificación más populares. Las harinas
preparadas para pastel son formuladas para obtener buenos productos si se
siguen las instrucciones de uso con pequeñas variaciones. En México los
hornos de gas son los más utilizados para preparar pasteles, sin embargo, son
percibidos por los consumidores como peligrosos, además, la disipación del
calor hace el proceso de horneado incómodo, especialmente en los meses de
verano. El uso de horno de microondas puede tener grandes ventajas: sin
embargo, es importante que el producto final tenga los atributos sensoriales
esperados. Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar harinas
preparadas para pastel comerciales de chocolate y de sabor vainilla altas en
azúcar usando horno de microondas para el horneado. Las muestras fueron
adquiridas en el mercado local, todas del mismo lote. En la primera parte del
estudio las muestras se prepararon utilizando las instrucciones reportadas en el
empaque de cada marca comercial, la mezcla fue colocada en un molde de
silicona y horneada en un horno de microondas Panasonic bajo condiciones
definidas de tiempo y potencia. Se llevó un control utilizando un horno
convencional. En la segunda parte, se evaluaron variaciones en aceite y agua
siguiendo un diseño experimental de composición central rotatorio para dos
factores, los factores evaluados fueron: densidad de batido, densidad del
pastel, humedad, simetría (AACC) y sensorialmente utilizando la prueba de
aceptabilidad con una escala hedónica de cinco puntos. Los pasteles de
chocolate presentaron valores de aceptabilidad de 2.8 a 4.8. Las diferencias de
aceptabilidad general de dos marcas comerciales fueron no significativas con
respecto al control y tienden a presentar valores de humedad y densidad más
altos que los controles. Utilizando la metodología de respuesta de superficie se
obtuvieron modelos de predicción significativos, se encontraron efectos
positivos en los atributos de los pasteles con la adición de 20% de aceite
vegetal y 20% de harina extra, entre otros. Los resultados sugieren que no es
necesario desarrollar una harina preparada para pastel especial para
microondas. Se pueden hacer recomendaciones simples en la etiqueta y se
obtiene pasteles de buena aceptabilidad horneados en ese tipo de horno.
INTRODUCCIÓN Los pasteles son de los productos de panificación más populares. Las harinas
preparadas para pastel son formuladas para obtener buenos productos si se
siguen las instrucciones de uso con pequeñas variaciones. En México los
hornos de gas son los más utilizados para preparar pasteles, sin embargo, son
percibidos por los consumidores como peligrosos, además, la disipación del
calor hace el proceso de horneado incómodo, especialmente en los meses de
verano. El uso de horno de microondas puede tener grandes ventajas: sin
embargo, es importante que el producto final tenga los atributos sensoriales
esperados.
OBJETIVO GENERAL Los objetivos del presente trabajo fueron:
1) Comparar cuatro harinas para pastel comerciales de chocolate horneadas
en microondas.
2) Optimizar la receta de una marca comercial de harina preparada para pastel
altas en azúcar sabor vainilla para horneado en microondas.
MATERIALES Y MÉTODOS Las muestras de harina para elaborar los pasteles fueron adquiridas en
diferentes tiendas del área Metropolitana de la Ciudad de Monterrey, NL,
México, considerando el mismo lote para todos los casos. Una vez obtenidas
en cantidad suficiente se homogeneizaron para hacer una sola muestra. Para
el estudio se utilizaron harinas de sabor vainilla y chocolate. La investigación se
llevó a cabo en dos partes: en la primera parte del estudio se utilizaron las
indicaciones proporcionadas por el comerciante y la mezcla fue colocada en un
molde de silicona y horneada en un horno de microondas Panasonic bajo
condiciones definidas de tiempo y potencia. Además se llevó un control
utilizando un horno convencional. En la segunda parte, se evaluaron nueve
variaciones a la receta y se midieron: densidad de batido, densidad del pastel,
humedad, simetría (AACC). Los pasteles fueron evaluados sensorialmente por
20 consumidores utilizando la prueba de aceptabilidad con una escala
hedónica de cinco puntos.
Tabla 1. Factores y niveles en el estudio
Tabla 2. Diseño del Experimento
Corrida Aceite (g)
Agua (g)
1 68.8 172.0
2 91.2 172.0
3 68.8 228.0
4 91.2 228.0
5 64.0 200.0
6 96.0 200.0
7 80.0 160.0
8 80.0 240.0
9 80.0 200.0
10 80.0 200.00
ANÁLISIS ESTADÍSTICO Los resultados fueron evaluados estadísticamente utilizando estadística
descriptiva y análisis de regresión con el Programa Estadístico SPSS v.12
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Factores Nivel mínimo (g)
Nivel central (g)
Nivel máximo (g)
Aceite 64.0 80.0 96.0
Agua 160.0 200.0 240.0
a) Evaluación de Pasteles de Chocolate preparados con mezclas
comerciales.
Los pasteles de chocolate presentaron valores de aceptabilidad de 2.8 a
4.8. Las diferencias de aceptabilidad general de dos marcas comerciales
fueron no significativas con respecto al control y tienden a presentar valores
de humedad y densidad más altos que los controles. Incrementos en la
adición de aceite y harina a la receta presenta efectos positivos en los
atributos cualitativos, por ejemplo, simetría del pastel, migaja más fina, entre
otras.
b) Optimización de Receta .
Los modelos de predicción significativos, para la variable de humedad del
pastel, la cantidad de agua en la receta tuvo un efecto positivo, mientras
que la cantidad de aceite un efecto negativo. Para aceptabilidad el agua y el
aceite presentaron efecto positivo.
Tabla 3. Resultados del modelo estadístico
Variable dependiente
Modelo estadístico F R2 ajustada
Error estándar
Humedad Humedad = 40.361 - 0.904
aceite + 0.188 agua + 0.00692
aceite 2
- 0.00126 aceite-agua
56.737 0.921 0.6964
Aceptabilidad Aceptabilidad = -2.965 +
0.0675 agua + 0.001 aceite 2 -
0.000731 aceite-agua
13.073 0.656 0.2141
Densidad de la miga
Densidad de la miga = -0.401
+ 0.0114 aceite + 0.00361
agua
3.698 0.299 0.0264
Índice de simetría
Índice de simetría = -85.841 +
2.060 aceite - 0.00137 agua 2
11.623 0.691 2.248
0.019 aceite 2 + 0.00783
aceite-agua
Utilizando el modelo de predicción de aceptabilidad se generaron gráficas de
respuesta de superficie. Con ayuda se determinó que la formulación óptima
corresponde a nivel altos de humedad y niveles intermedios de aceite. De
acuerdo a los resultados obtenidos
CONCLUSIONES Utilizando la metodología de superficie de respuesta y los diseños de lasa
mezclas se encontraron modelos matemáticos que son estadísticamente
válidos para cinco variables.
Esos resultados sugieren que no es necesario desarrollar harinas preparadas
para pastel especiales para hornearse en horno de microondas. Modificaciones
sencillas a la receta, similares a las recomendadas para regiones altas mejoran
la aceptabilidad de pasteles horneados en microondas.
REFERENCIAS
• AOAC International. 2000. Official Methods of Analysis, 17th ed. AOAC
International, Gaithersburg, MD.
• AACC. 2000. Approved Methods of Analysis, 10th ed. Method 10-90.
The American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.
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The American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.
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designs for product formula optimation.Trends in Food Science &
Technology Vol.5 No. 8
REVISTA SALUD PUBLICA Y NUTRICIÓN Edición Especial No. 11-2006 II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de
Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos MODELOS DE ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE ÁCIDOS GRASOS TRANS EN MÉXICO
Arteaga-Mac-Kinney G, Gracia-Vásquez Y, Yeverino-Gutiérrez M, Pérez-Orihuela H, Barbosa-Guerrero Y, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Tel. 52 (81) 83529891 E-mail: [email protected]
INTRODUCCIÓN Las grasas y aceites comestibles son una parte importante de la dieta, se
utilizan como ingredientes o en la preparación de los alimentos.
Químicamente son triacilglicéridos constituidos por glicerol y ácidos grasos que
pueden ser saturados o insaturados; los insaturados a su vez se dividen en
monoinsaturados y poliinsaturados. Las grasas trans son ácidos grasos
insaturados que se forman cuando un aceite vegetal líquido es transformado en
sólido por el proceso denominado hidrogenación. Los aceites vegetales
parcialmente hidrogenados se utilizan en los alimentos procesados porque les
confieren características de alta calidad, como textura agradable y alta vida de
anaquel, es decir, no se enrancian. Aunque la mayoría de las grasas trans
proceden de alimentos procesados, como los productos horneados, productos
fritos y la margarina, además pueden encontrarse de forma natural en ciertos
alimentos como carnes y productos lácteos. En promedio la cantidad que se
consumen de grasas trans se encuentra entre un 2 y 4% del total de la ingesta
calórica.
En los últimos años, el Instituto de la Academia Nacional de Ciencias en
Estados Unidos de Norteamérica concluyó que las grasas saturadas, las
grasas trans y el colesterol “dietético” aumentan los niveles de colesterol LDL
(el colesterol “malo”) en sangre, y que el alto consumo de grasas trans
disminuyen el nivel del colesterol HDL (colesterol “bueno”). La tabla 1 muestra
las estimaciones del consumo de grasas trans que se han efectuado en
diferentes lugares del mundo, los valores son muy diferentes por ejemplo en la
India es de 2 g/día en cambio en Gran Bretaña puede llegar hasta 27g/día.
Tabla No. 1. Estimación del consumo de grasas trans Autor Año Consumo Estimado
g ácido trans/día/ persona
País
Hunter y Applewhite
2003 7.6 – 8.1 Estados Unidos de América
Enig 1990 13.3 Estados Unidos de América
Steinhart 1992 13.3 Estados Unidos de América
Pfalzfraf 1992 13.3 Estados Unidos de América
British Nutrition Foudation
1987 5.0-27.0 Gran Bretaña
National Council for Applied Economic Research
1991 2.0 India
En estudios nutricionales realizados en 1980 con grupos de norteamericanos
que consumían bajos niveles de grasas saturadas, pero altos niveles de grasas
trans, tuvieron alta incidencia de enfermedades coronarias. Esto dió pie a que
en Estados Unidos de Norteamérica a partir del 1 de Enero del 2006, los
alimentos que contengan un nivel significativo de grasas trans (por lo menos
0.5 g por porción) deberá estar indicado en el etiquetado nutricional.
De acuerdo a la Encuesta Nacional de Salud Publica en México en 1999 se
observó que las causas principales de defunciones fueron las enfermedades
crónicas, destacando las cardiovasculares, los tumores malignos y la diabetes
mellitus. Por lo tanto las autoridades de salud deberán orientar a la población
sobre los factores de riesgos de éstas enfermedades, para poder disminuirlos y
gozar de una mejor calidad de vida. En México no es obligatoria tal declaración
nutrimental esto implica que el consumidor no posee información para calcular
su consumo diario.
OBJETIVO
El objetivo del presente estudio es estimar el consumo de ácidos grasos trans
en la población mexicana.
MATERIALES Y MÉTODOS Partiendo de datos estadísticos publicados se elaboraron 3 modelos para
evaluar el consumo de grasas trans en la población mexicana, que se explican
a continuación.
Modelo 1. A partir de los datos económicos de gasto corriente monetario de los hogares
en el rubro de aceites y grasas, se determinó la relación entre el gasto corriente
y el número de hogares, así como habitantes por hogar, y la ingesta diaria de
grasas trans considerando como valor promedio el 30%.
Fuente: INEGI. Encuesta Nacional de Ingresos y Gastos de los Hogares, 2003.
Modelo 2. De datos de producción de Grasas y Mantecas Vegetales Comestibles, se
estimó el consumo diario por habitante y tomando la referencia que las grasas
contienen en promedio el 30% de ácidos grasos trans (según List 2004).
Fuente: INEGI. El Sector Alimentario en México. Edición 2004.
Gráfica 1. Porcentaje de consumo de grasas trans según Modelo 1
2 . 0 0
6 . 12
8 . 17
10 . 15
12 . 2 5
0 .0 0
2 .0 0
4 .0 0
6 .0 0
8 .0 0
10 .0 0
12 .0 0
14 .0 0
Va l or M áx i mo r e c ome nda do
Gr a sa c on 3 0 % t r a ns
Gr a sa c on 4 0 % t r a ns
Gr a sa c on 5 0 % t r a ns
Gr a sa c on 6 0 % t r a ns
Modelo 3. Se calculó a partir de las ingesta de un recordatorio de 24 horas en mujeres
considerando que el aporte de grasas trans de todas las fuentes es entre el 2 y
4% de la ingesta calórica. (Según la referencia del International Food
Information Council).
Fuente: Análisis de la Encuesta Nacional de Nutrición 1999. Salud Pública Méx.
Gráfica 2. Volumen y valor de la producción de grasas en la industria de alimentos. Modelo 2
2003
Producto Volumen (litros)
Valor (miles de pesos)
Consumo anual por habitante
(litros)
Consumo diario de grasas por habitante
(g)
Consumo diario de grasas trans por habitante(g)
Grasa o manteca vegetal
comestible 4.5 x 108 3, 462, 523 9.14 25.05 7.51
Fuente: INEGI. Dirección nacional de estadística. Dirección de estadísticas a corto plazo. Encuesta industrial mensual
Nacional Norte Centro Cd. deMèxico
Sur Rural Urbana
6.5 6.26.7
6.1
6.96.6 6.5
3.3 3.1 3.33
3.5 3.3 3.3
0
1
2
3
4
5
6
7
gram
osde
Gra
sas
Tran
s
Gráfica 3. Consumo diario de grasas trans Modelo 3
2% de IngestaCalòrica
4% de IngestaCalòrica
RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los valores obtenidos del modelo1 muestran que el consumo diario de grasas
trans supera el límite de la recomendación (2.0 g/día) considerando dietas con
grasas con un contenido promedio de 30% de trans, datos de etiquetado en
Estados Unidos de Norteamérica muestran que una cucharita de margarina
(14g) aporta 3g de grasa trans, por lo tanto el consumo varía según las
porciones y las grasas ingeridas.
El resultado para el modelo 2 fue 7.5g/día, también rebasa la recomendación
de ingesta diaria, hay que destacar que los cálculos se realizaron en base de
producción nacional de manteca vegetal comestible sin tomar en cuenta las
cantidades ingeridas de grasas y margarinas importadas.
Los valores del modelo 3 a partir de un recordatorio de 24 horas en mujeres
basados en la Ingesta Calórica por alimentos son más conservadores, sin
embargo son tres veces más altos del valor recomendado y varían de región en
región, siendo la parte Sur la que presenta los niveles más altos de consumo.
CONCLUSIONES Comparando los resultados estimados para la población mexicana y los reportados
para otras comunidades como la población de Estados Unidos de Norteamérica
(2003) los valores son muy similares. Es necesario destacar que el cálculo deberá
ser individual y es importante tener información confiable de la contribución del
contenido de grasas trans en los alimentos mexicanos.
REFERENCIAS
• Barquera S, Rivera JA, Espinosa-Montero J, Safdie M, Campirano F,
Monterrubio EA. 2003. Consumo de energía y nutrimentos en mujeres
mexicanas de 12 a 49 años de edad: análisis de la Encuesta Nacional
de Nutrición 1999. Méx.
• Instituto Nacional de Estadística, Geográfica e Informática. 2004. El
Sector Alimentario en México. ISSN 0188-8374. p. 204, 205, 229, 230.
• List, G.R. 2004. Decreasing Trans and Saturated Fatty Acid Content in
Food Oil. Food Technology. Vol.58. No. 1. p. 23-31
• IFTIC Internacional Food Information Council © 2005: Ordenemos los
hechos de las grasas. http://ific.org
• IFTIC Internacional Food Information Council © 2005: Preguntas y
respuestas sobre las grasas trans. http://ific.org
• 2005. Capitulo 10- Acidos Grasos Isoméricos. http:www.fao.org
• Duxbury Dean. 2005. Omega-3s Offer Solutions to Trans Fat
Substitution Problems. Food Technology. Vol.59. p.34-39.
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58. p. 20-22
REVISTA SALUD PUBLICA Y NUTRICIÓN Edición Especial No. 11-2006 II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de
Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos Recuperación de ácido ferúlico proveniente de desechos de la industria de la tortilla por medio de la Amberlita XAD16. Sandoval González R., Valenzuela Cordero Y., Sánchez-González M., Cerino Córdova, F. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba s/n, San Nicolás de los Garza, NL. Email: [email protected], [email protected], Tel (81) 83-29-40-00 exts. 6226 y 6311 Fax (81) 83 52 90 25 Introducción. El ácido ferúlico es un derivado del ácido cinámico
extremadamente abundante en la naturaleza, principalmente en cereales. El
ácido ferúlico es un potente antioxidante natural (aprobado por la FDA),
característica por la cual es utilizado en la industria alimentaria.
De los cereales, el maíz es el grano que posee la mayor concentración de
ácido ferúlico. En México el maíz se utiliza principalmente para la elaboración
de tortillas. La PROFECO reporta que la producción de masa y tortilla es de 12
millones de toneladas por año. Como producto básico, su consumo es de
alrededor de 150 kilos por persona por año. La tortilla es producida a través del
proceso de nixtamalización. En este proceso se generan desechos ricos en
ácido ferúlico como el nejayote (agua de cocción del grano de maíz) y el
pericarpio. A pesar de que existen procesos para la extracción del ácido
ferúlico de estos desechos, se involucra el uso de solventes orgánicos que
además de tener un alto precio, son contaminantes del ambiente.
Objetivo. El presente proyecto plantea extraer ácido ferúlico de efluentes
obtenidos del procesamiento de desechos de la industria de la tortilla utilizando
una resina de poliestirenodivinilbenceno.
Metodología. Soluciones sintéticas de ácido ferúlico se pusieron en contacto
con la resina XAD16 (Rohm and Haas) y con quitina, bajo diferentes
condiciones de pH y concentración de adsorbente. La concentración de ácido
ferúlico, medida antes y después del contacto con la resina, se determinó
utilizando la técnica de Folin Ciocalteu. Las mismas variables se utilizaron para
la desorción del ácido ferúlico previamente adsorbido en la amberlita XAD 16.
Resultados. Los estudios experimentales demostraron que la quitina no tiene
capacidad de adsorber ácido ferúlico mientras que la cinética de adsorción
utilizando diferentes concentraciones de XAD16 es rápida y el equilibrio se
obtuvo en aproximadamente dos horas (Figura 1).
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Tiempo (h)
Amberlita (5g/l)
Amberlita (10g/l)
Amberlita (15g/l)
Quitina (5g/l)
Quitina (10g/l)
Quitina (15g/l)
Con
cent
raci
ón A
F (g
/l)
Figura 1. Cinética de adsorción de AF de quitina y amberlita XAD16
Debido a lo anterior, se realizó un estudio de capacidades de adsorción
de la amberlita XAD16 a 50°C por un tiempo de 2h. Como se puede observar
en la Figura 2, el aumento en la concentración del adsorbente mostró un efecto
positivo en la capacidad de adsorción (q). El sistema se ajusta a la isoterma de
Langmuir obteniéndose una capacidad máxima de adsorción de 0.062 g AF/g
amberlita y un porcentaje de remoción de AF superior al 90 %.
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Amberlita XAD16 (g)
q (g
AF/
g am
berli
ta)
Figura 2. Isoterma de adsorción de ácido ferúlico en amberlita XAD16
Por otra parte, el incremento en el pH disminuyó las capacidades de
adsorción obteniéndose el óptimo de 4 (Figura 3). La importancia del estudio de
pH radica en que el producto industrial necesita ser acidificado antes de ser
aplicado a la amberlita.
Figura 3. Efecto del pH sobre la capacidad de adsorción de la amberlita
XAD16
Por lo que respecta a los estudios de desorción se observó que la
concentración de NaOH no tiene efecto sobre el porcentaje de recuperación de
AF (90%) (figura 4). El simple contacto de la amberlita con una solución de
NaOH ocasiona la desorción del AF.
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
0 2 4 6 8 10 12
NaOH (% p/v)
Áci
do fe
rúlic
o (g
/L)
Figura 4. Efecto de la concentración de álcali sobre la desorción de AF
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
0.035
0.040
pH
pH 4
pH 5
pH 6
pH 7
pH 9
pH 10
pH 11
q (g
AF/
g am
berli
ta
Conclusiones. La amberlita XAD16 es una excelente opción para la extracción
de AF de soluciones acuosas por los altos rendimientos de adsorción-desorción
evitando el uso de solventes orgánicos.
Bibliografía. 6. Rosazza JPN, Huang Z, Dostal L, Volm T, Rousseau B. Review: Biocatalytic
transformations of ferulic acid: an abundant aromatic natural product. Journal of Industrial Microbiology (1995) 15: 457-471
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