Bebidas Mexicanas mayo-junio 2017

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MAYO - JUNIO 2017 | VOLUMEN 6, NO. 3 www.alfa-editores.com.mx | buzon@alfa-editores.com.mx

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Tecnología

Perspectivas del potencial probiótico de bacterias ácido-lácticas en alimentos y bebidas fermentados

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Mercados

Diferenciación entre bebidas espirituosas de acuerdo a su origen botánico

Bebidas Mexicanas | Mayo - Junio 2017

4 [ CONTENIDO ]

EDITOR FUNDADOR

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Editorial

6

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Novedades

8

Ing. Miguel Ángel Zavala Arellano M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez

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OBJETIVO Y CONTENIDO La función principal de BEBIDAS MEXICANAS es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria de Bebidas, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo.

BEBIDAS MEXICANAS se edita bimestralmente y es una publicación más de ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. de C.V. Av. Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, C.P. 09089, México, D.F. Tels./Fax: (55) 55 82 33 42, 78, 96 con 6 líneas. E-mail: buzon@alfa-editores.com.mx, o bien nuestra página: www.alfa-editores.com.mx Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial, sin permiso escrito del editor. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad del autor. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio de publicaciones similares.

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Bebidas espirituosas, un acceso al “aliento del mundo”

6 [ EDITORIAL ]

Inspiradas en el vocablo en latín spiritus, que significa “valor” o “aliento”, las bebidas espirituosas son aquellas que obtienen su alcohol mediante la destilación (un proceso descubierto hace más de 2,000 años) de materias primas agrícolas, entre las que destacan la uva, cereales, frutos secos, betabel, caña, otras frutas y, en el caso de México, mayoritariamente agave. Entre las más conocidas se encuentran el whisky, el ron, el brandy, el vodka, la ginebra, el anís y todo tipo de licores.

Mientras que en nuestro país crece tanto el consumo de mezcal como del aún más tradicional tequila, luego de un periodo de auge del whisky entre los jóvenes mexicanos, a nivel internacional la agencia de investigación Euromonitor International registró que el año 2015 fue crítico para este sector, pues las ventas globales de alcohol descendieron por primera vez desde que esta firma lleva registro del mercado, 2001. Cayó la ingesta, 0.7%, pero en términos de dólares las ventas crecieron 2%.

La principal razón del descenso fueron bajas de las economías de mercados emergentes, como es el caso de China, que debido a la desaceleración económica disminuyó su consumo de bebidas alcohólicas 3.5% en 2015. Otros ejemplos los dieron Brasil, donde la caída fue de 2.5%, y el este de Europa, con una reducción del 4.9%.

Retomando el caso nacional, histórica y culturalmente son tanto el tequila como el mezcal las bebidas espirituosas más consumidas en el país. De acuerdo con la misma agencia, del 2010 al 2015 el volumen de ventas del tequila y mezcal como una misma categoría avanzó 15.1%, al brincar de 88.9 millones de litros a

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102.4 millones. En tanto, el whisky, que ha crecido sus ventas en sus variedades premium en nuestro país al mismo tiempo que se desató una ola de marcas de bajo precio (incluso inferior a los 100 pesos por botella de 750 mL), evolucionó un sorprendente 86% en el mismo lapso, al pasar de 22.5 millones de litros a 41.8 millones.

Las bebidas espirituosas son un nicho que a nivel comercial se ha concentrado en una variedad reducida de productos en nuestro país, pero que en realidad constituyen opciones bastante amplias (como las que pueden adquirirse en las grandes vinaterías) para todos los gustos deseosos de conocer nuevos tipos de “alientos”, con marcas que cada vez más apuestan a las activaciones mercadológicas y promociones que incentivan tanto el mantenimiento de los mercados consolidados como el conocimiento de espirituosas de poca penetración.

Por ello, en la presente edición de Bebidas Mexicanas incluimos un interesante artículo que expone la diferenciación entre bebidas espirituosas de acuerdo a su origen botánico, texto que se complementa con una revisión a las perspectivas del potencial probiótico de la bacteria ácido láctica en alimentos y bebidas fermentados.

Bienvenid@s a Bebidas Mexicanas de mayo y junio del 2017, el equipo de Alfa Editores Técnicos agradece su lectura y le invita a conocer toda nuestra gama de soluciones comunicativas para las industrias de bebidas, alimentos y empaque, en: www.alfa-editores.com.mx.

Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

{8} Heineken destaca proyectos en México 2016 fue un buen año para los productos agroalimentarios mexicanos, entre los que destacó la cerveza, al ubicarse nuestro país como el principal exportador –mas no productor- a nivel mundial del líquido, tras enviar al extranjero 2,814 millones de dólares de la bebida de malta, el mayor crecimiento de los últimos 10 años en la materia, de 10.7 por ciento respecto al 2015, de acuerdo con la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA).

Novedades

En ese contexto, Dolf van den Brink, CEO de CM/Heineken México, informó en conferencia de prensa que Tecate se convirtió en la segunda marca mexicana más importante en el portafolio global del grupo, lo que abre la posibilidad para que esta cerveza llegue a más de 70 países en todo el mundo, luego de que actualmente ya se exporta a 17.

El ejecutivo destacó a México como la operación más importante para la multinacional, toda vez que en 2016 contribuyó con 16% del volumen global de sus bebidas, con 12% de los ingresos y con 15% de las utilidades. Lo anterior, soportado en una estrategia que permitió a CM/Heineken México crecer en los últimos años 4% en volumen, 8% en ingresos y 16% en utilidades.

Detalló que la inversión que realiza CM/Heineken México desde 2015 se divide de la siguiente forma, bajo el concepto “mayor capacidad”: Más de 1,000 millones de pesos de inversión para las plantas de Toluca (Estado de México) y Guadalajara (Jalisco), en nuevas líneas de enlatado, y 200 millones de pesos destinados a nuevas oficinas y un centro de distribución, en Hermosillo (Sonora). Además, construye el almacén más grande en Latinoamérica para Heineken, en Monterrey (Nuevo León), con 61,000 m2; y tiene un avance de más del 50 por ciento en las obras de su nueva planta de Meoqui (Chihuahua), la cual arrancaría operaciones a finales del 2017.

Para conocer más detalles, cifras y proyectos a corto y mediano plazo de CM/Heineken México, mire el siguiente video de Alfa Editores Técnicos, donde Dolf van den Brink responde a preguntas de Bebidas Mexicanas sobre exportaciones, innovación tecnológica y sustentable de su planta en Meoqui, así como su lanzamiento más reciente dentro de la categoría premium: cerveza Bohemia IPA. https://goo.gl/iKe8rv.

Luz ultravioleta no compromete propiedades sensoriales de bebidas funcionales La creciente demanda comercial por bebidas funcionales, que además de aportar nutrientes pueden mejorar la salud, impulsó a un equipo de científicos del Taller de Alimentos de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua a proponer y experimentar un nuevo proceso de pasteurización para estas bebidas, que involucra el uso de luz ultravioleta.

La comercialización de productos frescos y semi-procesados ha generado problemas serios de salud pública por la proliferación de algunos microorganismos patógenos, debido a la falta de control y prevención en los procesos de producción, aunado a la carencia de métodos de desinfección efectivos. Ante ello, el desarrollo de nuevas tecnologías como los tratamientos de luz ultravioleta representa una excelente alternativa para mitigar estos efectos.

“Tradicionalmente las bebidas funcionales son procesadas térmicamente mediante pasteurización. Con esto, la industria logra la inactivación de microorganismos patógenos y de deterioro, pero compromete características sensoriales como sabor y textura”, afirma el doctor Armando Quintero Ramos, responsable del cuerpo académico de Tecnología y Bioprocesos de Alimentos y Química.

La necesidad de encontrar alternativas de procesamiento que favorezcan la seguridad microbiológica y la retención de componentes funcionales y nutricionales de las bebidas procesadas, ha llevado a la investigación a explorar el uso de luz ultravioleta como método de pasteurización.

El equipo piloto para el desarrollo de esta investigación consiste en un sistema continuo

{9} de luz ultravioleta de longitud de onda corta, marca CideSure 3500 de manufactura norteamericana. Emite una radiación a la longitud de onda más germicida (254 nm), además permite controlar el flujo del líquido (de 6 a 30 galones por hora) e irradiación, así como sistemas de control para garantizar la inocuidad de los productos procesados.

Durante el proceso para elaborar jugos de fruta con la innovadora metodología, el insumo debe reunir características adecuadas y luego ser sometido a un lavado con solución de cloro, cortada y sometida a extracción por compresión mecánica y posteriormente al filtrado. Después, el jugo obtenido es pasteurizado con irradiación de luz ultravioleta, envasado y finalmente sometido a refrigeración.

Novedades

Este equipo está certificado por la Agencia de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés ) para la eliminación de las bacteria E. coli y Salmonella, de tal manera que la inocuidad de los productos generados está garantizada, explica Quintero Ramos.

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Perspectivas del potencial probiótico de bacterias ácidolácticas en alimentos y bebidas fermentados Tecnología

[ Mduduzi Paul Mokoena, Taurai Mutanda y Ademola O. Olaniran ]

RESUMEN

Palabras clave: Antimicrobianos; probióticos; bacteria ácido láctica; alimentos fermentados.

Desde la antiguedad, diversos alimentos y bebidas fermentadas tradicionales africanos producidos usando diferentes tipos de fermentación, se han utilizado, debido a sus numerosos valores nutricionales. La bacteria ácido láctica (LAB) aislada de estos productos ha emergido como una fuente terapéutica y de antimicrobianos bienvenida, y es aceptada como probiótico. Los probióticos son definidos como suplementos alimentarios microbianos vivos que afectan benéficamente al huésped mejorando el balance microbiano intestinal. Actualmente, los probióticos populares son

derivados de productos lácteos fermentados. Sin embargo, debido al creciente número de consumidores con intolerancia a la lactosa que son afectados por el colesterol dietario de los productos lácteos, hay un creciente interés global en probióticos de otras fuentes alimentarias. El objetivo de esta revisión es proporcionar un resumen de los desarrollos recientes sobre las aplicaciones de los probióticos LAB a nivel mundial, y específicamente subrayar la conveniencia de los alimentos y bebidas fermentadas africanos como una fuente disponible de probióticos novedosos.

[ Disciplina de Microbiología, Escuela de Ciencias de la Vida, Colegio de Agricultura, Ingeniería y Ciencias, Universidad de KwaZulu-Natal (Campus Westville), Durban, Sudáfrica.]

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TecnologĂ­a Mayo - Junio 2017 | Bebidas Mexicanas

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duras fermentadas (incluyendo raíces o tubérculos), leches y carnes fermentadas (4, 5). De los variados tipos de fermentaciones usados para obtener alimentos y bebidas fermentados, las fermentaciones acido lácticas y alcohólicas son las más populares.

Otros tipos son la fermentación alcalina y la amino ácida (5).

La fermentación tradicional es una forma de procesamiento de alimentos logrado por el uso de microorganismos, especialmente bacterias ácido lácticas (LABs) y levaduras.

Aunque es una tecnología antigua de conservación alimentaria, todavía es parte de la norma cultural regularmente practicada a nivel local o en hogares entre las comunidades indígenas en África y en la mayoría de los países en desarrollo (1-3). A diferencia de sus contrapartes no fermentadas, los alimentos fermentados son preferidos por los consumidores debido a sus características de sabor, textura y color (4). Los alimentos y bebidas fermentados tradicionales de países en desarrollo constituyen uno de los componentes principales de la dieta, con algunos siendo usados como alimentos ligeros o refrigerios.

Las LABs aisladas de varios alimentos fermentados producen ácidos orgánicos y una alta diversidad de agentes antimicrobianos, que son responsables del mantenimiento de la calidad y la palatabilidad de los alimentos fermentados. A nivel local, las LABs son usadas en las comunidades africanas para producir una variedad de alimentos fermentados que incluyen atoles con base de cereales, bebidas, frutas y ver-

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Se ha establecido el rol de las LABs en la mejora de la vida de anaquel y la calidad nutricional de los alimentos y bebidas fermentadas, controlando la diarrea, al igual que sus propiedades antimicrobianas (6-9).

Sin embargo, a pesar del creciente interés en las LABs probióticas, hay una escasez en la literatura con respecto a los usos novedosos y emergentes de las LABs como probióticos, especialmente en el continente africano. Adicionalmente, una regulación estricta por cuerpos internacionales ha resultado en productos probióticos limitados que no han pasado la etapa de las pruebas clínicas. Las comunidades rurales son cono-

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cidas por consumir alimentos fermentados cargados con microflora probiótica, de los cuales derivan beneficios a la salud. Este documento revisa los diferentes alimentos y bebidas fermentadas tradicionales actuales en África que son fuentes potenciales de probióticos novedosos, y explora el progreso global en el aislamiento de los candidatos probióticos LABs. Se discutieron a detalle las aplicaciones de las LABs como agente antidiabético, agente reductor de colesterol, agente modulador del sistema inmune, y como vehículo de liberación de fármacos, al igual que sus aplicaciones novedosas en el bienestar mental y emocional de los humanos.

FERMENTACIÓN DE ALIMENTOS Y BEBIDAS POR LABs Los alimentos fermentados han sido parte de la dieta humana desde el inicio de la ci-

vilización humana, y han sido usados como medios para mejorar la vida de anaquel, seguridad, digestibilidad y valor nutricional por más de 6,000 años (10-16). La fermentación ácido láctica de los alimentos es un proceso por el que los microorganismos y sus enzimas son usadas para convertir los azúcares fermentables del sustrato alimentario en ácido láctico, principalmente y otros productos limitados. La fermentación es ampliamente usada para la conservación de los alimentos en hogares y en la industria alimentaria para desarrollar una variedad de productos (13). Esta tecnología de conservación alimentaria es barata; por ello, es de importancia económica en los países en desarrollo (4). Los microorganismos responsables de la fermentación pueden ser la microflora autóctona presente en los sustratos, o pueden ser añadidos como cultivos iniciadores después de la cocción o preparación del alimento o bebida.

La fermentación de los alimentos tradicionales se lleva a cabo principalmente por

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Tabla 1. Alimentos y bebidas fermentadas tradicionales africanas.

LABs, que han ganado el estatus de “generalmente considerado como seguro” (GRAS).

La fermentación mejora las propiedades organolépticas de los alimentos y su aceptabilidad. Los productos alimentarios fermentados populares en África incluyen leches fermentadas, atoles de harina y bebidas alcohólicas y no alcohólicas (17). Los cereales son una dieta básica en todo el mundo y pueden ser procesados por medio de la fermentación para adquirir modificaciones deseables de gusto, sabor, acidez y digestibilidad alimentaria (4). Hay una vasta diversidad de alimentos y bebidas fermentados tradicionales africanos distribuidos por todo el continente, con ejemplos típicos presentados en la Tabla 1.

Adicional a los varios productos vegetales fermentados, las carnes y pescados forman parte de la dieta africana y también de otras partes del mundo (18-21), aunque estos todavía no son comunes. Sin embargo, las carnes fermentadas pueden ser proveedores adecuados de bacterias probióticas si son aplicadas apropiadamente. Los productos cárnicos fermentados son definidos como carne que es inoculada con un cultivo iniciador microbiano siendo procesado bajo condiciones controladas para dar características deseables. La fermentación cárnica también puede ser alcanzada permitiéndole fermentar espontáneamente por flora microbiana cárnica natural. Una revisión reciente (22) discute la aplicación de tecnologías nove-

PRODUCTO FERMENTADO

REGIÓN

SUSTRATOS DE LA MATERIA PRIMA

MICROORGANISMOS IMPLICADOS

REFERENCIAS PUBLICADAS

Ogi

África Occidental

Maíz, sorgo, mijo

Lactobacillus plantarum, L. fermentunm, S. cerevisiae, Candida krusei, Corynebacterium spp., Acetobacter spp.

(23, 117)

Iru

Africa Occidental

Algarrobo africano

Bacillus, Staphylococcus spp.

Gari

Africa Occidental

Tapioca

Leuconostoc mesenteroide, Lactobacillus plantarum, Bacillus subtilis, Candida krusei

Mahewu

Sudáfrica

Maíz o sorgo

Lactobacillus bulgaricus, L. brevis

(7, 9, 17)

Munkoyo (chibwantu)

Sudáfrica

Maíz

Weisella y Lactobacillus spp.

(24. 25 27)

Borde Shamita

África del Nordeste

Cebada

Lactobacillus spp.

(118)

Togwa

Este de África

Tapioca, maíz, sorgo, mijo

Lactobacillus spp., Pediococcus pentosaceus, Weissela confusa, Issatchenkia orientalis, S. cerevisiae, Candida pelliculosa y C. tropicalis

(25)

Mabis/Amasi

Sudáfrica

Leche

Lactococcus, Lactobacillus y Streptococcus spp., Leuconostoc spp.

(17, 119)

Amabere amaruranu

Sudáfrica

Leche

Streptococcus thermophiles, Lactobacillus plantarum, y Leuconostoc mesenteroides; Levaduras

(120)

Marula/buganu

Sudáfrica

Fruta amarula

Levaduras

(9)

Bushera

Este de África

Sorgo o mijo

Lactobacillus spp., Streptococcus spp., Leuconostoc spp., Pediococcus spp., Weissella spp.

(121)

Chibuku

Sudáfrica

Sorgo

Lactobacillus spp., Saccharomyces cerevisiae

(9)

Umqombothi

Sudáfrica

Maíz o sorgo

Lactobacillus spp., S. cerevisiae

(122)

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Streptococcus spp., como probióticos. Estos resultados sugieren que usar un cultivo iniciador probiótico robusto puede ser útil para mejorar la calidad de las carnes fermentadas e inhibir el crecimiento de organismos potencialmente patógenos. La fermentación es uno de los métodos de conservación para pescado más importante en muchas partes del mundo y particularmente en las regiones costeras de los países africanos (21). Los procesos de fermentación aplicados son generalmente autóctonos y adaptables a la cultura de la gente. Sin embargo, la falta de estandarización de los métodos de procesamiento y niveles de higiene comprometen la seguridad y calidad de los productos pesqueros fermentados en África. Por ello, se necesita dedicarse mayor investigación para encontrar soluciones a estos temas. dosas y cultivos microbianos en el desarrollo de carnes fermentadas funcionales.

Zakpaa et al. (19) establecieron que la composición microbiana de las carnes fermentadas ghanesas consisten de especies LABs, Streptococcus spp., Staphylococcus spp., y Micrococcus spp. De estos, Streptococcus y Staphylococcus spp., son caracterizados como patogénicos, y las especies LABs y

Los alimentos fermentados son producidos usando diferentes técnicas de fabricación, materias primas y microorganismos dependiendo de la materia prima disponible y las prácticas locales. Sin embargo, los cuatro procesos de fermentación principales son: fermentación alcohólica, ácido-láctica, ácido-acética y alcalina. Mientras que la mayoría

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cializados; el resto todavía están siendo producidos a nivel hogar. Ogi es un producto fermentado de maíz o sorgo o granos de mijo. Iru es un producto fermentado de algarrobo africano; y Gari es un producto de yuca fermentada, producido por las raíces frescas peladas, ralladas en puré y puestas en sacos para su fermentación (23). Los microorganismos principales usados para la fermentación de estos productos son LABs y levaduras.

de estas fermentaciones se lleva a cabo por bacterias, en la fermentación alcohólica las levaduras son los microorganismos predominantes usados para la producción de bebidas que contienen etanol, como los vinos y las cervezas, donde las LABs juegan un rol limitado (4).

La LAB es crítica en la producción de la mayoría de los alimentos y bebidas fermentados, pero hay una escasez de conocimiento acerca de los beneficios específicos a la salud que tales alimentos confieren a los consumidores y las características de las cepas bacterianas usadas para su producción. Además, la literatura sobre los microbios probióticos de diferentes alimentos fermentados de África que han encontrado aplicaciones en las industrias alimentaria y farmacéutica, es escasa.

Diversidad de los alimentos y bebidas fermentadas tradicionales africanas y los microbios asociados Ogi, iru y gari (Tabla 1) son alimentos fermentados nigerianos que han sido comer-

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Borde y Shamita (Tabla 1) son importantes bebidas fermentadas tradicionales etíopes, producidas por fermentación durante toda la noche de ciertos cereales, predominantemente y por LABs, (24). La LAB asociada con la fermentación de Borde y Shamita tiene propiedades antimicrobianas contra varios patógenos que se transmiten por alimentos; los productos inhibitorios son extra-celulares y difusibles.

[ TECNOLOGÍA ] 17

Togwa (Tabla 1) es una bebida fermentada tanzana que puede ser preparada de yuca, maíz, sorgo o mijo, o sus combinaciones. Las levaduras y LABs son microorganismos predominantes encontrados en togwa (25).

Amasi o la leche cortada, umqombothi o cerveza de sorgo, y amahewu (Tabla 1), una harina de maíz fermentada no alcohólica, son alimentos y bebidas sudafricanos. Amasi es producido usando un LAB específico como Lactobacillus delbrueckii y Streptococcus spp.

Amahewu es producido con un cultivo iniciador LAB, mientras que umqombothi es producido del maíz o del sorgo vía fermentación de levadura salvaje, y LAB del sorgo malteado adjunto juega un rol limitado (7). Las bebidas fermentadas como aquellas obtenidas de las frutas marulas, usando levaduras y LAB son populares en partes de las provincias de Limpopo y Mpumalanga en Sudáfrica.

El atole de harina es maíz o sorgo fermentado, usando principalmente LAB para mejorar y desarrollar palatabilidad, sabor y nutrición (26).

Chibuku (Tabla 1) es una cerveza tradicional zimbabua de sorgo, producida por fermentación de levaduras en el sorgo (9), mientras que mabisi, munkoyo y chibwantu (Tabla 1) son alimentos y bebidas tradicionales zambianas producidas por medio de fermentaciones acido lácticas y de levaduras (27).

La producción de estos alimentos fermentados tradicionales depende de la disponibilidad de la infraestructura para almacenar y transportar el producto. El aislamiento y detección de los microorganismos de fuentes naturales han sido los medios más efectivos para obtener cepas robustas y genéticamente estables para los productos alimentarios industrialmente importantes (28, 29). Sin embargo, la diversidad microbiana de los diferentes alimentos fermentados de las variadas localidades en África todavía necesita ser caracterizada usando más herramientas confiables como la secuenciación de próximas generaciones y otras técnicas moleculares. Esto permitirá la elección de microorganismos probióticos más robustos con características deseables para ser usadas como cultivos iniciadores y confirmarán la seguridad de los alimentos, bebidas y productos farmacéuticos.

ROL E IMPORTANCIA DE LAS LABs EN ALIMENTOS FERMENTADOS TRADICIONALES Rol general de las LABs La fermentación puede ser la forma más simple y económica para mejorar el valor nutricional, las propiedades sensoriales y las cualidades funcionales disponibles del cereal a nivel de comunidad local (15, 30). La fermentación acido láctica de los cereales ha sido usada

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como una estrategia para disminuir el contenido de los anti-nutrientes, como los fitatos y taninos, y para mejorar la biodisponibilidad de los micronutrientes (31). Muchas bacterias asociadas con los alimentos fermentados producen moléculas bioactivas antimicrobianas, como el peróxido de hidrógeno, ácidos orgánicos y bactericidas, que los hacen bioconservadores efectivos (12, 32) y producen nutracéuticos para crear alimentos funcionales con un aumento en la biodisponibilidad de los nutrientes (33, 34). La Tabla 2 presenta un resumen de algunas de las varias aplicaciones de los aislados de LABs.

LABs como probióticos Las LABs comprenden un componente significativo de la flora intestinal humana y tiene varios roles benéficos en el tracto gastrointestinal. Así, un mejor entendimiento de las poblaciones microbianas intestinales contribuirá al desarrollo de nuevas estrategias para la prevención y/o tratamiento de diferentes enfermedades (35). Los probióticos son suplementos alimentarios de microbios vivos que afectan benéficamente al huésped mejorando el balance microbiano intestinal (36-38). El pro-

Tabla 2. Un resumen de algunas de las aplicaciones de las cepas LABs elegidas.

biótico LAB pertenece al género Lactobacillus, Bidifobacterium, Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus, y Leuconostoc (39, 40). Los probióticos son consumidos en forma de yogurt, leches fermentadas u otros alimentos fermentados (37, 41). Estos productos contienen microorganismos vivos que han sido tradicionalmente usados para restaurar la salud intestinal (42). Así, la bacteria conocida como probiótico, debido a su impacto positivo en la salud y bienestar humano, ha sido añadida a varios alimentos en las últimas décadas (42, 43).

La bacteria probiótica del género Lactobacillus ha estado inherentemente presente en alimentos fermentados y muchas enfermedades causadas por patógenos que invaden el tracto gastrointestinal pueden ser prevenidas manteniendo una flora intestinal apropiada consumiendo probióticos o alimentos fermentados. Los probióticos tienen un gran potencial para mejorar la nutrición, calmar los desórdenes intestinales, mejorar el sistema inmune, optimizar la ecología intestinal, y promover la salud en general debido a su capacidad de competencia con los patógenos por los sitios de adhesión, antagonizar

CEPA(S) LABs

APLICACIONES

REFERENCIAS PUBLICADAS

Lactobacillus rhamnosus

Reducción del riesgo en caries dental

(63, 123)

L. casei

Mitigación de la diabetes tipo II y la obesidad

(67, 124)

Bifidobacterium longum SPM 1207, Lactobacillus spp.

Disminución del colesterol y de lipoproteínas de baja densidad

(77, 80, 83)

Lactobacillus spp.

Inhibición de Listeria monocytogenes y Clostridium spp.

(20, 90)

Lactobacillus reuteri, L. plantarum

Agentes anti-fúngicos

(3, 20, 92)

L. casei, L. plantarum

Vehículos de liberación de fármacos

(93, 97, 98, 101)

L. acidophilus, L. salivarius, L. rhamnosus, L. brevis, L. casei

Modulación del sistema inmunológico y salud mental

(39, 42, 53, 115)

Lactobacillus spp.

Reducción de micotoxinas en productos de maíz fermentado

(7)

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patógenos, o modular la respuesta inmune del huésped (33, 43, 44).

Las especies de Bifidobacterium son estrictamente anaeróbicas, habitan en el intestino grueso y más de 30 especies han sido identificadas. Estos microbios son añadidos en las fórmulas lácteas para bebés y productos lácteos como el yogurt o su crecimiento en el intestino grueso es estimulado por prebióticos provenientes de la dieta. Ayudan en el metabolismo de la lactosa, generación de iones de lactato del ácido láctico, y síntesis de vitaminas (40, 45). Generalmente, la bacteria probiótica no coloniza el tracto intestinal humano permanentemente, pero algunas cepas son capaces de colonizar transitoriamente y modular la microbiota autóctona (42). La LAB es un organismo altamente benéfico para los humanos y su uso debe ser promovido para una buena salud.

Las cepas microbianas probióticas candidatas deben satisfacer el criterio para seguridad, producción o fabricación, administración y aplicación y su sobrevivencia y colonización en el huésped (46). Los experimentos in vitro son usados para investigar si las cepas microbianas elegidas cumplen estos criterios y permiten la detección de microorganismos para su potencial como cepas probióticas (46). Los probióticos potenciales son posteriormente sujetos a experimentos in vitro para validar su eficacia. Al respecto, se ha demostrado experimentalmente que alimentar pollitos de un día de nacidos con un cultivo probiótico comercial de LABs después de ser enfrentados con Salmonella enteriditis o Salmonella typhimurium redujeron significativamente su recuperación de Salmonella (47). Similarmente, se ha demostrado que peces alimentados con dietas suplementadas con probióticos presentaron significativamente índices mayores de crecimiento y de rendimiento alimentario que aquellos alimentados con dietas control (48).

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La LAB probiótica aislada de muestras de alimentos fermentados exhibe una excelente actividad antimicrobiana contra bacterias y hongos patógenos (3). La bacteria con tan notables propiedades probióticas puede ser usada como una fuente potencial de probióticos para el uso en preparaciones farmacéuticas, y como alimento funcional para el mejoramiento de la salud pública. Países en desarrollo en Asia y África tienen una rica diversidad de alimentos y bebidas fermentados que pueden ser explotadas para aislamiento de tales probióticos novedosos.

El rol de LABs en la modulación del sistema inmune y en la salud mental La mayoría de los alimentos probióticos que contienen LABs pertenecen al género Lactobacillus pero no exclusivamente (39). Ciertas cepas de probióticos son capaces de estimular y regular varios aspectos de la respuesta inmune natural y adquirida, aunque se han reportado diferencias en la capacidad de las cepas Bifidobacterium y Lactobacillus para influir en la funcionalidad del sistema inmune (33). Las interacciones de estos probióticos y sus capacidades metabólicas únicas son críticas para su capacidad de colonizar el tracto gastrointestinal y modulación del sistema inmune.

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Se han caracterizado e identificado más de 100 especies de Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus rhamnous, Lactobacillus brevis y Lactobacillus casei. Todas ellas están implicadas en el mejoramiento de la inmunidad innata y de la adquirida al igual que causa la inhibición de los mediadores pro-inflamatorios (49). Los microorganismos probióticos protectores previenen que los patógenos se adhieran a los intestinos compitiendo por los sustratos y sitios de adhesión, produciendo simultáneamente moléculas antibacterianas, y estimulando la producción de anticuerpos específicos y moco. Así, una colonización temprana del intestino con bacterias probióticas es crítica para el desarrollo de una barrera protectora en el intestino.

Varios estudios han indicado que las LABs juegan un rol positivo en la modulación del sistema inmune del huésped y exhiben actividades antimicrobianas contra patógenos comunes transmitidos por alimentos y en la prevención y tratamiento de la diarrea (11, 28, 33, 34, 50, 51). El entendimiento actual del rol de la bacteria probiótica en los sistemas humanos y animales es preliminar, parcialmente por la complejidad del ecosistema gastrointestinal y el aumento en la variedad de las cepas consideradas como probióticas (52). Sin embargo, estos mecanismos pueden ser multifactoriales y cada cepa probiótica puede tener funciones específicas que afectan el huésped. Las bacterias probióticas específicas son conocidas por modular las respuestas inmunológicas locales y sistémicas, aunque los mecanismos de modulación inmunológica todavía no están completamente elucidados. Sin embargo, hay un entendimiento de que los componentes bacterianos son reconocidos por el sistema inmune a través de su interacción con los receptores específicos, resultando en la modulación de la respuesta inmune (42).

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Otro estudio (53) sugiere que existe una conexión entre los microbios que habitan el intestino humano y muchos aspectos de la fisiología, incluyendo la salud cerebral. Los autores puntualizan que la fermentación altera los compuestos dietarios en los alimentos y mantienen los químicos enriquecidos por la fermentación (lactoferrina, péptidos bioactivos) y los fitoquímicos recién formados como los flavonoides únicos que pueden actuar hasta la microflora intestinal humana. También sugieren que el consumo de alimentos fermentados tiene un potencial para afectar positivamente la salud humana y el bienestar mental estimulando las acciones de la microflora del intestino, por medio de la producción de químicos bioactivos y neuropéptidos que se manifiestan conductualmente a través de la actividad antioxidante y anti-inflamatoria amplificada, y la reducción de la permeabilidad intestinal. Otros estudios establecieron que la agmatina y otras poliaminas asociadas con las carnes, pescados y ciertas bebidas fermentadas tienen beneficios relacionados a la salud cerebral (54, 55). Todos estos estudios subrayan los grandes pasos que ya se han hecho en el rol de los alimentos y bebidas probióticos sobre la fisiología humana.

ROL POTENCIAL DE LABs COMO REMEDIO PARA LOS PROBLEMAS DE SALUD POR ESTILO DE VIDA Prevención y tratamiento de la caries dental Hay evidencia que sugiere que las especies de Lactobacillus y Bifidobacterium pueden tener efectos benéficos en la cavidad oral inhibiendo la bacteria cariogénica (54, 56, 57). Sin embargo, la escasez de información sobre la acción probiótica en la cavidad oral sugiere que se deben conducir más estudios sobre la colonización de la boca por probióticos y su efecto potencial en y dentro de las biopelículas orales. Con el aumento de la resistencia a los fármacos antibióticos, el concepto de terapia probiótica es convincente y amerita mayor investigación en el campo de la medicina oral (58-60).

La aplicación potencial de la bacteria probiótica como remedio para las infecciones orales es de interés para investigar, y los estudios clínicos que se han llevado a cabo hasta ahora sugieren que los probióticos pueden ser críticos en la prevención y tra-

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tamiento de la caries dental, enfermedad periodontal y halitosis (43). Streptococcus mutans es considerado la causa principal de la caries dental y varios lactobacilos están asociados con la progresión de la lesión (61, 62). En un estudio se demostró que (63) Lactobacillus rhamnosus GG, ATTC (LGG) era el antagonista de muchas bacterias, incluyendo S. mutans, que es responsable de la caries dental. Este estudio muestra que consumir leche que contiene L. rhamnosus GG reduce significativamente el riesgo de caries. El efecto de los probióticos sobre la caries dental ha sido revisado en otras partes. Aunque estos estudios indican un rol positivo de los probióticos en la salud oral, se necesitan más estudios para evaluar la eficacia de varios probióticos para este propósito.

Se ha conducido una encuesta sobre tecnologías novedosas para la prevención de caries dental y esta incluye el uso de probióticos (64). Las caries dentales y sus biopelículas pueden ser tratadas usando los probióticos lactobacilos y bifidobacterias de productos

lácteos, tabletas, pastillas y goma de mascar en varios regímenes de dosis. Los resultados de pruebas clínicas aleatorias son prometedores aunque otros ensayos a gran escala con bacterias anti-caries derivadas oralmente son esenciales para el éxito de la bacterio-terapia (65). Más recientemente, los probióticos han probado ser efectivos en lidiar con la caries dental (66). Sin embargo, se necesitan más estudios para explorar el uso apropiado de probióticos en el campo de la odontología.

Prevención de diabetes tipo II y obesidad Estudios previos sugieren que la bacteria probiótica juega un rol importante en el manejo de la diabetes que es independiente de la insulina, con un estudio que particularmente indica que la administración oral de L. casei en ratones causa una disminución en los niveles de glucosa plasmática (67). Los nutrientes con propiedades prebióticas y probióticas tienen consecuencias positivas para el bienestar del huésped con respecto a la obesidad y la diabetes. Se sugiere que el metabolismo bacteriano de los nutrientes en el intestino influye en la liberación de compuestos bioactivos que interactúan con los objetivos celulares del huésped para controlar el metabolismo energético

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parte se ha establecido que los probióticos de la leche de soya podrían modular los niveles de lipoproteínas en sangre y así puede ser considerado en el manejo de complicaciones de la diabetes y en el riesgo de ateroesclerosis (72).

Reducción de los niveles séricos de colesterol

y la inmunidad, resultando en un menor desarrollo de masa grasa, diabetes, y niveles bajos de inflamación asociada con la obesidad (68).

Una prueba humana conducida aleatoriamente, de doble ciego, con placebo controlado concluyó que la bacteria probiótica induce cambios benéficos en la microbiota intestinal, reduciendo el estado inflamatorio sistémico a través de la alteración de los niveles sistémicos de endotoxinas, reduciendo de este modo, la respuesta inflamatoria sistémica observada en sujetos con diabetes mellitus tipo II (69).

Estudios con ratones indican que la actividad antidiabética del probiótico LAB podría emanar de la reducción continua de la glucosa en sangre por medio de la supresión de la absorción de la glucosa del intestino, indicando así que las cepas específicas de LAB son cruciales para el manejo de la diabetes tipo II (70). El consumo de yogurt, rico en bacterias probióticas, puede ejercer propiedades antidiabéticas y antioxidantes en sujetos humanos y en la microflora humana y es probable que tenga un rol principal en mantener la homeostasis del metabolismo humano, sugiriendo que la ingesta de probióticos es un enfoque útil para la modulación de la microbiota humana (71). En otra

El colesterol juega un rol significativo en la salud cardiaca humana. Sin embargo, debido a que el cuerpo humano produce suficiente colesterol, el colesterol dietario es extraño y es una causa principal de enfermedades cardiovasculares como los accidentes cardiovasculares y los infartos (73). Estudios conducidos para explorar el rol de la bacteria probiótica en la reducción del colesterol sérico mostraron resultados prometedores donde el colesterol precipitado durante estudios in vitro con una posibilidad de que esté siendo excretado bajo condiciones in vivo (74). Sin embargo, se necesitan más estudios para ser conducidos en este respecto ya que estos estudios fueron inconclusos.

Además, algunos autores advierten que el sobreconsumo de prebióticos y bacterias probióticas podría causar malestares intestinales, y el riesgo de que los probióticos sean portadores de genes de resistencia a los antibióticos necesita mayor investigación (75).

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De acuerdo a un estudio, hay una diferencia en el patrón de los ácidos grasos de cadena corta asociada al colesterol fecal en ratas convencionales alimentadas con dietas a base de avena con bacterias probióticas, en comparación con el grupo alimentado con una dieta a base de arroz (76). La bacteria probiótica capaz de reducir el colesterol en sangre puede ser obtenida de carnívoros porque ellos normalmente comen carne con altos índices de grasa y raramente desarrollan enfermedades cardiovasculares. El aislamiento y caracterización de tales cepas de bacterias tiene una aplicación potencial en controlar los niveles de colesterol en humanos (73).

La Bifidobacterium longum SPM 1207 es capaz de reducir el colesterol total del suero y las lipoproteínas de baja densidad que están asociadas con niveles de colesterol malo, mientras aumentan ligeramente las lipoproteínas de alta densidad en el suero, que están asociadas con el colesterol bueno. Esto sugiere que una combinación de LAB del género Bifidobacterium y Lactobacillus podría resultar en probióticos robustos ya que los últimos géneros producen bacteriocinas (77-79). Un Lactobacillus oris HMI68 fue exitosamente aislado de la leche materna y esta cepa demostró la propiedad reductora del colesterol y fue considerado como un candidato probiótico (80).

Interesantemente, Lactobacillus plantarum y L. brevis de la salmuera de la col disminuyeron los niveles del colesterol en suero, gli-

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céridos totales, y colesterol de lipoproteínas de baja densidad pero aumentó los niveles del colesterol de lipoproteínas de alta densidad en ratones tratados con bacterias probióticas (81). El estudio sugiere que adicionalmente a la disminución del colesterol en sangre, las cepas bacterianas tienen los potenciales para mejorar las actividades de las enzimas antioxidantes, liberar el estrés oxidativo inducido por lípidos, y sirven como probióticos. Adicionalmente, Lactobacillus spp., y Weissella spp., aislados del koozh indio y del pepino fermentados, exhibieron potencial reductor de colesterol (82).

Recientemente se investigó el efecto del consumo probiótico en el peso corporal humano iraquí y el perfil lipídico, y las cepas probióticas mostraron efectos reductores sobre la adiposidad abdominal, peso corporal y otras medidas de los sujetos con tendencias a la obesidad, sugiriendo una influencia positiva sobre los desórdenes metabólicos (83). En particular, este estudio mostró que el consumo de las cepas probióticas reduce el colesterol total y las lipoproteínas de baja densidad mientras que aumentan los niveles de las lipoproteínas de alta densidad. Esto contrarresta los efectos de la obesidad y regula el metabolismo lipídico.

LABs COMO FUENTE DE AGENTES ANTIMICROBIANOS Bacteriocinas de LABs Las bacteriocinas son un grupo heterogéneo de péptidos antimicrobianos potentes principalmente activos contra organismos relacionados cercanamente, en su mayoría bacterias gram positivo (84). Se sintetizan ribosómicamente durante la fase primaria de crecimiento (85). Las bacteriocinas son pequeñas moléculas catiónicas de aproximadamente 30-60 aminoácidos, formando hélices

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anfifílicas y son estables a 100 °C por 10 min.

Por consiguiente, varían en el espectro de la actividad, modo de acción, peso molecular (PM), origen genético y propiedades bioquímicas (86). Son clasificadas en tres grupos: lantibióticos, no lantibióticos de bajo PM, y no lantibióticos de alto PM (87). Las cepas LAB que producen bacteriocinas se protegen de sus propias toxinas por la expresión de una proteína inmunitaria específica que está codificada en el operón de bacteriocina (88).

En alimentos fermentados, las LABs exhiben varias actividades antimicrobianas, incluyendo la producción de bacteriocinas. Consecuentemente, varias bacteriocinas con potenciales aplicaciones industriales han sido purificadas y caracterizadas. Los cultivos productores de bacteriocinas han sido aplicados para inhibir Listeria monocytogenes y Clostridium en varias carnes fermentadas, productos empacados al alto vacío y en alimentos a base de vegetales (20, 84). Las bacteriocinas pueden ser vitales cuando la cadena fría es interrumpida durante la transportación de alimentos sensibles al calor. Los químicos artificiales son en la actualidad ampliamente usados para limitar a los organismos que

causan el deterioro de los alimentos, pero sus riesgos potenciales a la salud ha llevado a los investigadores a considerar seriamente el posible uso de las bacteriocinas o su efecto sinérgico con los químicos, compuestos fenólicos y proteínas antimicrobianas (86, 89).

La propagación de la resistencia antibiótica y la demanda por productos alimentarios con pocos conservadores químicos necesita la búsqueda de nuevas alternativas para evitar el abuso de los antibióticos terapéuticos (87).

El aislado de LAB de vegetales fermentados caseros produce sustancias antibacterianas contra patógenos bacterianos comunes gram positivo y gram negativo, transmitidos por alimentos. Este amplio espectro de inhibición sugiere que las cepas de LABs tienen un potencial para ser usadas como bioconservador natural en varios productos alimentarios.

Las bacteriocinas son principalmente bactericidas, siendo algunas bacteriostáticas, haciéndolas útiles en los sectores alimentarios y farmacéuticos. Su sitio de acción es en la membrana citoplasmática bacteriana y sobre las vesículas de la membrana energizadas para interrumpir la fuerza motriz del protón

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(84, 86). Sin embargo, su inconveniente podría estar en el hecho de que estas inhiben principalmente los organismos relacionados cercanamente, implicando que podrían inhibir otros cultivos iniciadores deseados, y podrían no ser activas contra patógenos gram negativo y deterioradores de alimentos. Se ha encontrado que las bacteriocinas son efectivas contra bacterias patogénicas y toxigénicas gram positivo. La adición de agentes quelantes ha sido eficaz para hacer que las bacterias gram negativas sean susceptibles a las bacteriocinas (86). Un estudio reciente ha establecido que el uso de Lactobacillus spp., heterofermentativo en la producción de productos tipo queso holandés reduce las poblaciones de microorganismos tecnológicamente dañinos que afectan negativamente la calidad, seguridad y vida de anaquel de productos finales (90).

Agentes anti-fúngicos y otros agentes antimicrobianos de LABs Debido al aumento en el número de especies microbianas resistentes a los antibióticos, los hongos y las levaduras no son la excepción, y tanto los patógenos fúngicos humanos como los hongos que deterioran los alimentos y piensos se están volviendo resistentes. Interesantemente, las levaduras y hongos se están haciendo resistentes a los conservadores, tanto al sorbato como al benzoato al igual que a los detergentes químicos (91). Las LABs producen varios compuestos antimicrobianos como el ácido láctico, ácido propiónico y el diacetilo, el cual causa reducciones de pH que inhiben a muchos microorganismos, incluyendo los hongos (91).

En adición a otras funciones, Lactobacillus reuteri produce reuterina, la cual tiene una actividad de amplio espectro contra los protozoarios, hongos, tanto bacterias gram positivo y gram negativo y la reuterociclina,

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que es un antibiótico cargado negativamente, hidrofóbico, de amplio espectro que está restringido sólo para trabajar contra bacterias gram positivo (92). Los ácidos orgánicos, bacteriocinas y los péptidos antifúngicos producidos por los microorganismos pueden también ser aislados del forraje del pasto. L. plantarum aislado del forraje del pasto exhibe una actividad antifúngica produciendo ácidos orgánicos, otros metabolitos de masa molecular y dipéptidos cíclicos (20).

LABs como vehículo de liberación de fármacos Debido a sus propiedades como el estatus GRAS, su perfil adyuvante, adhesión a la mucosa y baja inmunogenicidad intrínseca, a las LABs se les ha adjudicado tener un potencial como acarreador para la inmunización oral, donde se exploró la función adyuvante de diferentes especies de Lactobacillus. En un estudio (93), L. casei y L. plantarum mostraron consistentemente una fuerte adyuvanticidad en diferentes sistemas modelo experimentales. Estos resultados demostraron que la generación de vectores vivos a base de Lactobacillus como vacunas en vez de vacunas vivas derivadas de patógenos, es factible (93). Esto representa datos inmunológicos preliminares de cepas de LAB recombinantes que expresan antígenos de patógenos.

Los vectores de vacunas bacterianas vivas pueden ser aplicados para la liberación de antígenos (94). Sin embargo, el aumento en la estabilidad y los bajos costos de producción deben ser considerados en adición a las múltiples ventajas asociadas con el uso de bacterias como vectores de vacunas para poder recoger los beneficios máximos. Hay un creciente interés con respecto al uso de péptidos de LAB en productos medicinales y de cuidado personal, pero hay una escasez de datos clínicos para justificar su eficacia.

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La liberación de fármacos dirigidos al colon usando probióticos, solos o en combinación con prebióticos, asegura el tratamiento directo en el sitio de la enfermedad llevando a una menor dosis y menores efectos secundarios sistémicos (95). Al igual que el hábitat de los probióticos, el colon es el mejor situado como un portal para la entrada de fármacos en el sistema circulatorio (96). Mientras que se ha sugerido que los polímeros muco-adhesivos como las lectinas y la fibrina pueden ser usadas para mejorar la liberación de fármacos por medio de diferentes rutas como la gastrointestinal, nasal, ocular, bucal, vaginal y rectal, las LABs son los candidatos más ideales para la liberación de fármacos, especialmente en las rutas gastrointestinal y nasal (97). Adicionalmente, las LABs tienen el potencial como enfoque alternativo para el tratamiento del asma humano (98).

La vacunación nasal usando vectores bacterianos vivos, donde los patógenos respiratorios atenuados son aplicados, es más efectiva que los microbios no colonizados como las LABs. Sin embargo, en contraste con las vacunas administradas sistémicamente, la bacteria viva recombinante generalmente induce respuestas inmunes mucosales fuertes en el tracto respiratorio y en sitios distales de la mucosa. Aunque hay muchas aplicaciones de las LABs como fábrica huésped y vehículo de liberación, se necesita mayor investigación (99, 100) ya que el establecido perfil de seguridad y eficacia de este sistema pretende un futuro prometedor de la bacteria GRAS como vectores de expresión que pueden revolucionar el campo de la expresión proteica recombinante.

Las dos ventajas principales del uso de probióticos como un enfoque alternativo para el manejo del cuidado de la salud son su inherente mecanismo de acción diverso y que son organismos vivos. Los retos actuales

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con este sistema son la identificación, caracterización, detección y entendimiento del mecanismo de acción de la cepa probiótica para una enfermedad en particular. Diferentes enfoques que incluyen la microencapsulación y uso de materiales compatibles han sido estudiados con un punto de vista para evitar estos retos (101).

Factores principales que impactan el uso de LABs como probióticos Los probióticos son bacterias vivas no patógenas que tienen efectos benéficos sobre la salud del huésped (33, 102). El principal interés en las LABs es considerado por el hecho de que con su consumo, estos microorganismos son benéficos para el huésped impulsando la microflora buena del tracto gastrointestinal (GIT), y porque los probióticos están normalmente asociados con LABs, esto hace sentido para usar alimentos fermentados tradicionales como fuente principal de probióticos (102, 103). La bacteria probiótica está comúnmente marcada como alimento fermentado y los productos lácteos son acarreadores populares de probióticos (33, 104).

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Los alimentos fermentados son muy apropiados para promover la imagen de salud positiva de la bacteria probiótica porque los cereales fermentados y los productos lácteos ya tienen una imagen saludable positiva; los consumidores están familiarizados con el hecho de que los alimentos fermentados contienen microorganismos; y los probióticos usados como cultivos iniciadores combinan la imagen positiva de la fermentación y los cultivos probióticos (104).

Los productos alimentarios probióticos son convencionalmente vendidos en forma de leche fermentada porque la leche ha sido aceptada como un producto nutritivo y saludable, y como una fuente importante de calcio, proteínas, fósforo y rivoflavina (39).

Sin embargo, con el incremento de más consumidores conscientes de su salud en los países desarrollados, existe una demanda por productos alimentarios fermentados probióticos no lácteos debido a que algunos consumidores son afectados negativamente por el contenido de lactosa y colesterol asociado con los productos lácteos fermentados (39, 105-107). El contenido de grasa,

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Poblaciones del cultivo iniciador

la disponibilidad sustentable, y un número de bacterias probióticas son algunos de los factores que afectan actualmente el uso de LABs como probióticos. Varios factores que son considerados en el criterio para la selección del candidato LAB probiótico son brevemente descritos a continuación.

Tolerancia a la bilis y a un pH bajo Las LABs con alta tolerancia para un pH bajo y para las sales biliares demuestran su capacidad para sobrevivir en el estómago y en el intestino, compitiendo exitosamente con otras bacterias en este ambiente y colonizan el TGI del huésped. El potencial probiótico de las seis cepas de LAB se evaluó con respecto a la tolerancia para la acidez y las sales biliares. Todas las seis cepas fueron resistentes a un pH de 3.0 y 4.0 después de 24 h de incubación mostrando índices de viabilidad de 109 CFU/mL y 1012 CFU/mL, respectivamente. Además, las seis cepas también demostraron una alta resistencia a la concentración de sal biliar de 0.3% (w/v), dando una disponibilidad celular de 105-108 CFU/mL después de 24 h de tratamiento (38).

Las LABs con alta producción de exolisacáridos como las cepas de Streptococcus thermophilus exhiben una mayor tolerancia a las sales biliares que las cepas Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (108).

Los probióticos son microorganismos vivos que proporcionan beneficios a los humanos cuando son consumidos en cantidades adecuadas. Para efectuar estos beneficios, los alimentos fermentados deben contener microorganismos probióticos en poblaciones por arriba de 106 CFU/mL o g durante su vida de anaquel. En consecuencia, es necesario el consumo de más de 100 g por día de un bio-yogurt típico comercial que contiene más de 106 CFU/mL para satisfacer los números adecuados de células viables (109). Se consigue una alta población de probióticos en productos lácteos fermentados comerciales añadiéndolos durante o después del proceso de fermentación separadamente del cultivo iniciador. Se establece que los alimentos fermentados tradicionales deben ser producidos asegurando las poblaciones probióticas con no menos de 106 CFU/mL, ya que de otra forma pueden no proporcionar el beneficio máximo a los consumidores (110).

Adhesión al tejido epitelial intestinal Los aislados de LABs candidatos deben demostrar la capacidad de adherirse al tejido epitelial intestinal y colonizar el TGI. La importancia relativa de estas características está subrayada por el hecho de que muchos de los probióticos disponibles, excepto L. rhamnosus, no coloniza sus huéspedes objetivo y en consecuencia no permanece en el GIT por ningún periodo significante de tiempo (3, 111, 112).

Actividad y seguridad antimicrobiana Una cepa probiótica típica debe exhibir efectos antimicrobianos produciendo algunos de los diversos compuestos como ácidos orgánicos, ácidos grasos, peróxido de hidrógeno y diacetilo (112). Los probióticos deben mejorar la seguridad del huésped inactivando los patógenos pero no debe

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demostrar ninguna actividad patogénica o tóxica al huésped. Adicionalmente, los probióticos candidatos no deben tener genes de resistencia antibiótica transferibles y deben prevenir la producción de aminas biogénicas de proteínas dietarias (3, 113).

Otro criterio de selección para LABs probióticas Otras de las propiedades que un candidato LAB probiótico ideal debe exhibir incluye la resistencia a los antibióticos, propiedades de antimutagenicidad, producción rápida de ácido láctico, disponibilidad y retención de actividad en vehículos de liberación, capacidad para estimular la respuesta inmune del huésped, y la capacidad para influir en las actividades metabólicas como la producción de vitaminas, asimilación de colesterol, y metabolismo de lactosa (3, 114).

Estatus actual y prospectos futuros de bacteria probiótica Probiótico es la palabra de moda actual en el área de la dieta humana y ha capturado la atención principal de investigadores en todo el mundo, incluyendo los países en desarrollo, debido a su enorme potencial a la salud (115, 116). El término probióticos fue usado por primera vez en 1965 y se definió en aquella época como factores derivados microbiológicamente que estimulan el crecimiento de otros organismos. Sin embargo, en 1989 el término probióticos fue modificado como significado de microbios vivos que son benéficos para el huésped (115). Aunque los microorganismos probióticos han sido usados por siglos en la producción de alimentos, la investigación a nivel mundial sobre sus productos y aplicaciones comenzó recientemente. Hay un creciente interés en la utilización de LABs probióticas para tratar desórdenes del TGI y como vehículos de liberación de fármacos (33). Debido al aumento en la resistencia a los antibióticos, los probióticos y sus productos, como las bacteriocinas, prometen

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ser buenas alternativas como antimicrobianos.

A nivel mundial, muchas comunidades reconocen la importancia de los microorganismos probióticos como evidencia de la creciente demanda por productos lácteos, especialmente el yogurt. Debido al aumento en los precios de los alimentos, a las comunidades en las zonas rurales y urbanas en países desarrollados se les debe alentar a que continúen consumiendo sus alimentos y bebidas fermentadas caseras como parte de una dieta normal para explotar los beneficios probióticos de estos productos.

Los productos alimentarios que contienen simultáneamente probióticos y prebióticos son llamados simbióticos. Esta combinación asegura la sobrevivencia de los probióticos a través del intestino y facilita su liberación en el intestino grueso. Los prebióticos estimulan el crecimiento y actividad de la microflora intestinal endógena (33). La mayoría de los alimentos y bebidas fermentadas tradicionales africanas se ajustan perfectamente a la definición de simbióticos, ya que comprenden polisacáridos residuales no digeribles por el estómago junto con una LAB usada para la fermentación. Avances recientes en la ciencia de la investigación de probióticos a nivel molecular incluyen el uso de técnicas de secuenciación de rendimiento.

Esto permitirá a los investigadores descifrar los productos genéticos probióticos únicos con aplicaciones novedosas. El uso de los probióticos ofrece un enfoque innovador para desarrollar formulaciones aplicadas como alimentos funcionales para el manejo de enfermedades como los desórdenes inflamatorios crónicos gastrointestinales y muchas enfermedades del estilo de vida.

OBSERVACIONES FINALES El valor de los alimentos fermentados no se puede exagerar, ya que siempre ha jugado un rol vital en la dieta y en la nutrición. Los bene-

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ficios asociados con los alimentos fermentados, como el aumento de la vida de anaquel, la palatabilidad y el valor nutricional, sugieren la importancia de estos alimentos. Los efectos probióticos de varios alimentos fermentados y sus cultivos microbianos asociados vislumbran una investigación posterior prometedora y garantizada. Los productos de la fermentación de los probióticos LAB de alimentos tradicionales pueden ser una fuente alternativa apropiada de agentes antimicrobianos, incorporados en la lucha contra microorganismos emergentes resistentes a los antibióticos. La fermentación de los alimentos es un método de conservación de alimentos presentando un obstáculo contra bacterias patogénicas, y puede mitigar la diarrea en comunidades con calidad de agua potable inferior. Los alimentos tradicionales producidos apropiadamente son seguros y aceptables, y califican como una fuente de probióticos con aplicaciones novedosas.

lo tanto, la búsqueda de bacterias probióticas novedosas en alimentos y bebidas fermentadas africanas y de otras partes del mundo debe intensificarse. Finalmente, la metagenómica puede jugar un rol crucial en este proceso, proporcionando conocimiento sobre los genes, estructura y función de los productos de microorganismos probióticos.

REFERENCIAS 1.

2.

3.

Mientras que los mecanismos de acción del probiótico LAB y sus productos, incluyendo las bacteriocinas, garantizan una experimentación posterior (in vitro e in vivo), y es importante realizar pruebas clínicas controladas para explotar el valor máximo, los desarrollos actuales sugieren que el consumo de alimentos y bebidas fermentados se deben promover en todas las comunidades, especialmente en países en desarrollo donde los productos lácteos probióticos pueden volverse muy caros.

La bacteria probiótica tiene un potencial para resolver enfermedades actuales y emergentes típicas del estilo de vida actual. Sorprendentemente y en forma reciente se encontró que las LABs de los alimentos fermentados juegan un rol positivo en la salud mental. La mayoría de los cultivos microbianos probióticos en la literatura y que están actualmente disponibles en el mercado son de fuera de África, aunque este continente tiene como tal una rica diversidad de alimentos fermentados que necesitan ser explotados como fuentes de probióticos. Por

4.

5.

6.

7.

Aderiye B, Laleye S. Relevance of fermented food products in southwest Nigeria.

Plant Foods Hum Nutr 2003; 3: 1_16.

Mosha T, Vincent M. Nutritional value and acceptability of homemade maize/ sorgum-based waning mixtures supplemented with rojo bean flour, ground sardines and peanut paste. Int J Food Sci Nutr 2004; 55: 301_15.

Pundir RK, Rana S, Kayshap N, Kaur A. Probiotic potential of lactic acid bacteria isolated from food samples: an in vitro study. J Appl Pharm Sci 2013; 3: 085_93.

Nout MJR, Motarjemi Y. Assessment of fermentation as a household technology for improving food safety: a joint FAO/ WHO workshop. Food Contr 1997; 8: 221_6.

Steinkraus K. Classification of fermented foods: worldwide review of household fermentation techniques. Food Contr 1997; 8: 311_17.

Moyane JN, Jideani AIO. The physicochemical and sensory evaluation of commercial sour milk (amasi) products. Afr J Food Sci 2013; 7: 56_62.

Chelule PK, Mokoena MP, Gqaleni N. Advantages of traditional lactic acid bacteria fermentation of food in Africa.

In: Mendez-Vilas A, ed. Current research, technology and education topics in applied microbiology and microbial biotechnology. Madrid: FORMATEX; 2010.

Mayo - Junio 2017 | Bebidas Mexicanas

32 [ TECNOLOGÍA ]

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Hati S, Mandal S, Prajapati JB. Novel starters for value added fermented dairy products. Current Res Nutr Food Sci 2013; 1: 83_91.

Gadaga TH, Mutukumira AN, Narvhus JA, Feresu SB. A review of traditional fermented foods and beverages of Zimbabwe. Int J Food Microbiol 1999; 53: 1_11.

Holzapfel W. Use of starter cultures in fermentation on a household scale.

Food Contr 1997; 8: 241_58.

Lei V, Friis H, Michaelen KF. Spontaneously fermented millet product as a natural probiotic treatment for diarrhoea in young children: an intervention study in Northern Ghana. Int J Food Microbiol 2006; 110: 246_53.

Ananou S, Maqueda M, Martinez-Bueno M, Valdivia E. Biopreservation, an ecological approach to improve the safety and shelf-life of foods. In: Mendez-Vilas A, ed. Communicating current research and education topics and trends in applied microbiology. Madrid: FORMATEX; 2007.

Guarner F, Khan AG, Garisch J, Eliakim R, Gangl A, Thomson A, et al. Probiotics and prebiotics. Milwaukee, USA: World Gastroentorology Org; 2008, p. 22.

Scott R, Sullivan WC. Ecology of fermented foods. Human Ecol Rev 2008; 15: 25_31. Available from: http://www. humanecologyreview.org/pastissues/ her151/scottandsullivan.pdf [cited 21 January 2015].

Borresen EC, Henderson AJ, Kumar A, Weir TL, Ryan EP. Fermented foods: approaches and formulations for nutritional supplementation and health promotion. Recent Patents on Food. Nutrition & Agriculture 2012; 4: 134_40.

Georgala A. The nutritional value of two fermented milk/ cereal foods named ‘Greek Trahanas’ and ‘Turkish

Bebidas Mexicanas | Mayo - Junio 2017

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

tarhana’: a review, J Nutr Disorders Ther 2013; S11: 002. doi: http://dx.doi. org/10.4172/2161-0509.S11-002.

Oyewole OB. Lactic fermented foods in Africa and their benefits. Food Contr 1997; 8: 289_97.

Dirar H. The indigenous fermented foods of the Sudan: a study in African Food and Nutrition. Oxfordshire, UK: CAB International; 1993.

Zakpaa D, Imbeah C, Mak-Mensah E. Microbial characterization of fermented meat products on some selected markets in the Kumasi metropolis, Ghana.

African J Food Sci 2009; 3: 340_6.

De Vuyst L, Leroy F. Bacteriocins from lactic acid bacteria: production, purification, and food applications. J Mol Microbiol Biotechnol 2007; 13: 194_9.

Anihouvi V, Kindossi J, Hounhouigan J. Processing and quality characteristics of some major fermented fish products from Africa: a critical review. Int Res J Biol Sci 2012; 1: 72_84.

Ojha K, Kerry J, Duffy G, Beresford T, Tiwari B. Technological advances for enhancing quality and safety of fermented meat products. Trends Food Sci Tech 2015; 44: 105_116.

Kuye A, Sanni LO. Industrialization of fermented food processes: how far in Nigeria? J Sci Ind Res 1999; 58: 837_43.

Girum T, Eden E, Mogessie A. Assessment of the antimicrobial activity of lactic acid bacteria isolated from Borde and Shameta, traditional Ethiopian fermented beverages, on some foodborne pathogens and effect of growth medium on inhibitory activity. Int J Food Safety 2005; 5: 13_20.

Mugula JK, Nnko SAM, Narvhus JA, Sorhaug T. Microbiological and fermentation characteristics of togwa, a Tanzanian fermented food. Int J Food Microbiol 2003; 80: 187_99.

[ TECNOLOGÍA ] 33

26. Abdelgadir WS, Ahmed TK, Dirar HA. The traditional fermented milk products of the Sudan. Int J Food Microbiol 1998; 44: 1_13.

27. Schoustra SE, Kasase C, Toarta C, Poulain AJ. Microbial community structure of three traditional Zambian fermented products: mabisi, chibwantu and munkoyo. PLoS One 2013; 6: 1_12.

28. Adnan AFM, Tan IKP. Isolation of lactic acid bacteria from Malaysian foods and assessment of the isolates for industrial potential. Bioresource Tech 2007; 98: 1380_5.

29. Harlander SK. Genetic improvement of microbial starter cultures. In: Ruskin FR, ed. Applications of biotechnology to traditional fermented foods. Washington, DC: National Academy Press; 1992.

30. Blandino A, Al-Seeri ME, Pandiellla SS, Cantero D, Webb C. Cereal-based fermented foods and beverages. Food Res Int 2003; 36: 527_43.

31. Hotz C, Gibson RS. Traditional food-processing and preparation practices to enhance the bioavailability of micronutrients in plant-based diets. The J Nutr 2007; 137: 1097_100.

32. O’sullivan L, Murphy B, Mcloughlin P, Duggan P, Lawlor PG, Hughes H, et al.

Prebiotics from marine macroalgae for human and animal health applications.

Mar Drugs 2010; 8: 2038_64.

33. Toma MM, Pokrotnieks J. Probiotics as functional food: microbiological and medical aspects. Acta Univ Latv Biol 2006; 710: 117_29.

34. Divya JB, Varsha KK, Nampoothiri MK, Ismail B, Pandey A. Probiotic fermented foods for health benefits. Eng Life Sci 2012; 12: 377_90.

35. De Almad C, De Almada C, Martinez R, Sant’ana A. Characterization of the intestinal microbiota and its interaction with

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

probiotics and health impacts. Appl Microbial Technol 2015; 99: 4175_99.

Salminen S, Von Wright A, Morelli L, Marteau P, Brassart D, De Vos WM, et al.

Demonstration of safety of probiotics _ a review. Int J Food Microbiol 1998; 44: 93_106.

Parvez S, Malik KA, Kang SA, Kim H-Y. Probiotics and their fermented food products are beneficial for health. J Appl Microbiol 2006; 100: 1171_85.

Grosu-Tudor SS, Zamfir M. Probiotic potential of some lactic acid bacteria isolated from Romanian fermented vegetables. Ann RSCB 2012; 17: 234_9.

Prado FC, Parada JL, Pandey A, Soccol CR. Trends in non-dairy probiotic beverages. Food Res Int 2008; 41: 111_23.

Masood MI, Qadir MI, Shirazi JH, Khan IU. Beneficial effects of lactic acid bacteria on human beings. Crit Rev Microbiol 2011; 37: 91_8.

Kiani L. Bugs in our guts _ not all bacteria are bad: how probiotics keep us healthy.

Ulster, UK: CSA Discovery Guides; 2006, pp. 1_21.

Shinde PB. Probiotic: an overview for selection and evaluation. Int J Pharm and Pharm Sci 2012; 4: 14_21.

Bonifait L, Chandad F, Grenier D. Probiotics for oral health: myth or reality. JCDA 2009; 75: 585_90.

Kore KB, Pattanaik AK, Sharma AK, Marajkar PP. Effect of feeding traditionally prepared fermented milk dahi (curd) as probiotics on nutritional status, hindgut health and haematology in dogs. Indian J Trad Knowl 2012; 11: 35_9.

Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr 1995; 125: 1401_12.

Dash SK. Selection criteria for probiotics.

XXXVII Dairy Conference, Kala Academy, Panjim, Goa, 7_9 February 2009.

Mayo - Junio 2017 | Bebidas Mexicanas

34 [ TECNOLOGÍA ]

47. Higgins JP, Higgins SE, Vincente JL, Wolfenden AD, Tellez G, Hargis BM. Temporal effects of lactic acid bacteria probiotic culture on Salmonella in neonatal broilers. Poultry Sci 2007; 86: 1662_6.

48. Lara-Flores M, Olvera-Novoa MA. The use of lactic acid bacteria isolated from intestinal tract of Nile tilapia (Oreochromis niloticus), as growth promoters in fish fed low protein diets. Lat Am J Res 2013; 41: 490_7.

49. Grover HS, Luthra S. Probiotics- the nana soldiers of oral health. J Indian Acad Clin Med 2011; 13: 48_54.

50. Mensah P. Fermentation _ the key to food safety assurance in Africa. Food Contr 1997; 5/6: 271_8.

51. Mattila-Sandholm T, Myllarinen P, Crittenden R, Mogensen G, Fonden R, Saarela M. Technological challenges for future probiotic foods. Int Dairy J 2002; 12: 173_82.

52. Mercenier A, Pavan S, Pot B. Probiotics as biotherapeutic agents: present knowledge and future prospects. Current Pharm Design 2002; 8: 99_110.

53. Selhub EM, Logan AC, Bested AC. Fermented foods, microbiota, and mental health: ancient practice meets nutritional psychiatry. J Physiol Anthropol 2014; 33: 3.

54. Galgano F, Caruso M, Condelli N, Favati F. Focused review: agmatine in fermented foods. Front Microbiol 2012; 3: 199.

55. Taksande B, Faldu D, Dixit M, Sakaria J, Aglawe M, Umekar M. Agmatine attenuates chronic unpredictable mild stress induced behavioral alteration in mice.

Eur J Pharmacol 2013; 720: 115_20.

56. Meurman JH. Probiotics: do they have a role in oral medicine and dentistry? Eur J Oral Sci 2005; 113: 188_96.

57. Jain P, Sharma P. Probiotics and their efficacy in improving oral health: a review. J Appl Pharm Sci 2012; 2: 151_63.

Bebidas Mexicanas | Mayo - Junio 2017

58. Singh A. Oral probiotics: the beneficial microbes for dental & periodontal health. Int J Med Sci 2012; 3: 26_30.

59. Tellez G, Rodriguez-Fragoso L, Kuttapura G, Velasco X, Menconi A, Latorre J, et al.

Probiotics for human and poultry use in the control of gastrointestinal disease: a review of realworld experiences. Alternative Integr Med 2013; 2: 1_6.

60. Barman I, Talukdar A. Probiotics: ‘‘a new horizon in oral health promotion’’. Int J Adv Res 2015; 3: 682_8.

61. Loesche WJ. Microbiology of dental decay and periodontal disease. In: Baron S, ed. Medical microbiology 4. Galveston, TX: University of Texas Medical Branch at Galveston; 1996, pp. 1_30.

62. Featherstone JBD. Prevention and reversal of dental caries: role of low level fluoride. Community Dent Oral Epidemiol 1999; 27: 31_40.

63. Nase L, Savilahti E, Saxelin M, Ponka T, Poussa T, Korpela R, Meurman JH. Probiotic bacterium, Lactobacillus rhamnosus GG, in milk on dental caries and caries risk in children. Caries Res 2001; 35: 412_20.

64. Barlow J. The use of probiotics for oral health. In: Barlow J, ed. The clinical use of probiotics. United Kingdom: Probiotics International Ltd; 2010, pp. 36_39.

65. Twetman S. Are we ready for caries prevention through bacteriotherapy? Braz Oral Res 2012; 26: 4_70.

66. Chen F, Wang D. Novel technologies for the prevention and treatment of dental caries: a patent survey. Expert Opin Ther Pat 2010; 20: 681_94.

67. Naidu AS, Bidlack WR, Clemens RA. Probiotic spectra of lactic acid bacteria (LAB). Crit Rev Food Sci Nutr 1999; 39: 13_126.

68. Bushan J, Chachra S. Probiotics _ their role in prevention of dental caries. J Oral Heal Comm Dent 2010; 4: 78_82.

[ TECNOLOGĂ?A ] 35

69. Alokail MS, Sabico S, Al-Saleh Y, Al-Daghri NM, Alkharfy KM, Vanhoutte PM, et al. Effects of probiotics in patients with diabetes mellitus type 2: study protocol for randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Trials 2013; 14: 1_8.

70. Honda K, Moto M, Uchida N, He F, Hashizume N. Antidiabetic effects of lactic acid bacteria in normal and type 2 diabetic mice. J Clin Bioch and Nutr 2012; 51: 96_101.

71. Naydenov K, Anastasov A, Avramova M, Mindov I, Tacheva T, Tolekova A, et al. Probiotics and diabetes. Trakia J Sci 2012; 10: 300_6.

72. Babashahi M, Mirlohi M, Ghiasvand R, Azadbakht L. Comparison of soymilk and probiotic soymilk effects on serum high-density lipoprotein cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol in diabetic Wistar rats. ARYA Atheroscler 2014; 11: 1_6.

73. Ma H. Concept and protocol to isolate cholesterol-reducing bacteria from carnivores. Nat Sci 2004; 2: 11_17.

74. De Roos NM, Katan MB. Effects of probiotic bacteria on diarrhea, lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of papers between 1988 and 1998. Am J Clin Nutr 2000; 71: 405_11.

75. Ooi L-K, Liong M-T. Cholesterol effects of probiotics and prebiotics: a review of in vivo and in vitro findings. Int J Mol Sci 2010; 11(6): 2499_522.

76. Martensson O, Maite-Duenas C, Irastorza A, Holst O, Rudling M, Norin E, et al.

Effects of fermented, ropy, non-dairy, oat-based products of serum lipids and faecal excretion of cholesterol and short chain fatty acids in germfree and conventional rats. Nutr Res 2002; 22: 1461_73.

77. Kumar M, Nagpal R, Kumar R, Hemalatha R, Verma V, Kumar A, et al. Cholesterol-lowering probiotics as potential bio-

78.

79.

80.

81.

82.

83.

84.

85.

86.

therapeutics for metabolic diseases. Exp Diabetes Res 2012; 2012: 902917.

Lee J, Heo G, Lee JW, Oh Y, Par JA, Park Y, et al. Analysis of kimchi microflora using denaturing gradient gel electrophoresis.

Int J Food Microbiol 2005; 102: 143_50.

Lee J-H. Comparative and functional genomic analysis of Bifidobacterium longum. Minneapolis, Minnesota, USA: PhD, University of Minnesota, 2007.

Anandharaj M, Sivasankari B. Isolation of potential probiotic Lactobacillus oris HMI68 from mother’s milk with cholesterolreducing property. J Biosci Bioeng 2014; 118: 153_9.

Gao D, Zhu G, Gao Z, Liu Z, Wang L, Guo W. Antioxidative and hypolipidemic effects of lactic acid bacteria from pickled Chines cabbage. J Med Plants Res 2011; 5: 1439_46.

Anandharaj M, Sivasankar IB, Santhanakaruppu R, Manimaran Rani R, Sivakumar S. Determining the probiotic potential of cholesterol-reducing Lactobacillus and Weissella strains isolated from gherkins (fermented cucumber) and south Indian fermented koozh. Res Microbiol 2015; 166(5): 428_39.

Al-Ajeeli F, Flayyih M, Lkhazrajy L. Study the effect of probiotic consumption on the Iraqi human body weight and lipid profile. EurJ Biol Med Sci Res 2015; 3: 52_61.

Holzapfel WH, Geinsen R, Schillinger U. Biological preservation of foods with reference to protective cultures, bacteriocins and food-grade enzymes. Int J Food Microbiol 1995; 24: 343_62.

Zacharof MP, Lovitt RW. Bacteriocins produced by lactic acid bacteria: a review article. APCBEE Procedia 2012; 2: 50_6.

Abee T, Krockel L, Hill C. Bacteriocins: modes of action and potentials in food preservation and control of food poi-

Mayo - Junio 2017 | Bebidas Mexicanas

36 [ TECNOLOGÍA ]

87.

88.

89.

90.

91.

92.

93.

94.

95.

96.

soning. Int J Food Microbiol 1995; 28: 169_85.

Parada JL, Caron CR, Medeiros ABP, Soccol CR. Bacteriocins from lactic acid bacteria: purification, properties and use as biopreservatives. Braz Arch Biol Tech 2007; 50: 521_42.

Cintas LM, Casaus MP, Herranz C, Nes IF, Hernandez PE. Review: bacteriocins of lactic acid bacteria. Food Sci Tech Int 2001; 7: 281_305.

Galvez A, Abriouel H, Lopez RL, Omar NB. Bacteriocinbased strategies for food biopreservation. Int J Food Microbiol 2007; 120: 51_70.

Aljewicz M, Cichosz G. Protective effects of Lactobacillus cultures in Dutch-type cheese-like products. LWT _ Food Sci Tech 2015; 63: 52_6.

Schnurer J, Magnusson J. Antifungal lactic acid bacteria as biopreservatives.

Trends Food Sci Tech 2005; 16: 70_8.

Rattanachaikunsopon P, Phumkhachorn P. Lactic acid bacteria: their antimicrobial compounds and their uses in food production. Ann Biol Res 2010; 1: 218_28.

Pouwels PH, Leer RJ, Shaw M, Den Bak-Glashouwer M-JH, Tielen FD, Smit E, et al. Lactic acid bacteria as antigen delivery vehicles for oral immunization purposes. Int J Food Microbiol 1998; 41: 155_67.

Medina E, Guzman CA. Use of live bacterial vaccine vectors for antigen delivery: potential and limitations. Vaccine 2001; 19: 1573_80.

Dicks LMT, Heunis TDJ, Van Staden DA, Brand A, Sutyak Noll K, Chikindas ML. Medical and personal care applications of bacteriocins produced by lactic acid bacteria. In: Drider D, Rebuffat S, eds.

Prokaryotic antimicrobial peptides: from genes to applications. Springer Science_ Business Media, LLC; 2011, pp. 391_421.

Pooja C, Naveen M, Rathore MS, Anure-

Bebidas Mexicanas | Mayo - Junio 2017

kha J, Kumar JA. Probiotic assisted colon targeted drug delivery system: research scope. Asian J Pharm Clin Res 2011; 4: 12_15.

97. Saraswathi B, Balaji A, Umashankar MS. Polymers in mucoadhesive drug delivery system-latest updates. Int J Pharm Pharmaceut Sci 2013; 5: 423_30.

98. Kim H-J, Kim Y-J, Lee S-H, Kang M-J, Yu H-S, Jung Y-H, et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus on asthma with an adoptive transfer of dendritic cells in mice. J Appl Microbiol 2013; 115: 872_9.

99. Mielcarek N, Alonso S, Locht C. Nasal vaccination using live bacterial vectors.

Adv Drug Deliv Rev 2001; 51: 55_69.

100. Garcı´a-Fruito´ s E. Lactic acid bacteria: a promising alternative for recombinant protein production. Microbial Cell Factories 2012; 11: 157.

101. Yadav NR, Bhitre MJ, Ansari IK. Probiotic delivery systems: applications, challenges and prospective. Int Res J Pharm 2013; 4: 1_9.

102. Jafari B, Rezaie A, Alizadeh S. Isolation and identification of potentially probiotic bacteria from traditional dairy products of Ardabil region in Iran. Ann Biol Res 2011; 2: 311_17.

103. Mahasneh AM, Abbas MM. Probiotics and traditional fermented foods: the eternal connection. Jordan J Biol Sci 2010; 3: 133_40.

104. Heller KJ. Probiotic bacteria in fermented foods: product characteristics and starter organisms. Am J Clin Nutr 2001; 73: 374S_9S. 105. Heenan CN, Adams MC, Hosken RW. Growth medium for culturing probiotic bacteria for applications in vegetarian food products. LWT-Food Sci Technol 2002; 35: 171_6.

106. Heenan CN, Adams MC, Hosken RW, Fleet GH. Survival and sensory acceptability of probiotic microorganisms

[ TECNOLOGÍA ] 37

in a nonfermented frozen vegetation dessert. LWT-Food Sci Technol 2004; 37: 461_6.

107. Rivera-Espinoza Y, Gallardo-Navorro Y. Non-dairy probiotic products. Food Microbiol 2010; 27: 1_11.

108. Boke H, Aslim B, Alp G. The role of resistance to bile salts and acid tolerance of exopolysaccharides (EPSS) produced by yogurt starter bacteria. Arch Biol Sci, Belgrade 2010; 62: 323_8.

109. Lourens-Hattingh A, Viljoen BC. Yogurt as probiotic carrier food. Int Dairy J 2001; 11: 1_17.

110. Bandiera NS, Carneiro I, Da Silva AS, Honjoya ER, Helena E. Viability of probiotic Lactobacillus casei in yoghurt: defining the best processing step to its addition.

Arch Lat de Nutr 2013; 63: 58_63.

111. Collins J, Thornton G, Sullivan G. Selection of probiotic strains for human applications. Int Dairy J 1998; 8: 487_90.

112. Dunne C, O’mahony L, Murphy L, Thornton G, Morrissey D, O’halloran S, et al. In vitro selection criteria for probiotic bacteria of human origin: correlation with in vivo findings. Am J Clin Nutr 2001; 73: 386S_92S. 113. Ammor M, Mayo B. Selection criteria for lactic acid bacteria to be used as functional starter cultures in dry sausage production: an update. Meat Sci 2007; 76(1): 138_46.

114. Mourad K, Nour-Eddine K. In vitro preselection criteria for probiotic lactobacillus plantarum strains of fermented olives origin. Int J Probiotics Prebiotics 2006; 1: 27_32.

115. Grover S, Rashmi HM, Srivastava AK, Batish VK. Probiotics for human health -new innovations and emerging trends.

Gut Pathogens 2012; 4: 1_14.

116. Tomasik PJ, Tomasik P. Probiotics and prebiotics. Cereal Chem J 2003; 80: 113.

117. Kostinek M, Specht I, Edward V, Schi-

llinger U, Hertel C, Holzapfel W, et al. Diversity and technological properties of predominant lactic acid bacteria from fermented cassava used for the preparation of Gari, a traditional African food.

Syst Appl Micr 2005; 28: 527_40.

118. Bacha K, Mehari T, Ashenafi M. Microbiology of the fermentation of shamita, a traditional Ethiopian fermented beverage. Ethiopian J Sci 1999; 22: 113_26.

119. Osvik R, Sperstad S, Breines E, Hareide E, Godfroid J, Zhou Z, et al. Bacterial diversity of amasi, a South African fermented milk product, determined by clone library and denaturing gradient gel electrophoresis analysis. Afr J Microbiol Res 2013; 7: 146_4158.

120. Nyambane B, Thari W, Wangoh J, Njage P. Lactic acid bacteria and yeasts involved in the fermentation of amabere amaruranu, a Kenyan fermented milk. Food Sci Nutr 2014; 2: 692_9.

121. Muyanja CMBK, Narvhus JA, Treimo J, Langsrud T. Isolation, characterisation and identification of lactic acid bacteria from bushera: a Ugandan traditional fermented beverage. Int J Food Microbiol 2003; 80: 201_10.

122. Katongole JN. The microbial succession in indigenous fermented maize products. Bloemfontein, South Africa: Masters of Science in Agriculture, University of Free State, 2008.

123. Bhardwaj P, Krishnappa S. Various approaches for prevention of dental caries with emphasis on probiotics: a review. IOSR J Dent Med Sci 2014; 13: 62_7.

124. Delzenne NM, Neyrinck AM, Backhed F, Cani PD. Targeting gut microbiota in obesity: effects of prebiotics and probiotics. Nat Rev Endcrinol 2011; 7: 639_46.

Tomado de Food & Nutrition Research.

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Diferenciación entre bebidas espirituosas de acuerdo a su origen botánico [ Paulina Wisniewska, Magdalena Sliwinska,

Mercados

Tomasz Dymerski, Waldemar Wardencki y Jacek Namiesnik ]

RESUMEN

Palabras clave: Espirituosos brutos; nariz electrónica; origen botánico; cromatografía de gas rápida.

Las destilerías agrícolas son usadas para la producción de bebidas espirituosas. Debido a que cada vez se producen más productos con una composición botánica determinada especificada en la etiqueta (por ejemplo, vodkas de centeno, vodkas de trigo y vodkas polacos, los cuales no pueden ser producidos con la adición de destilado de maíz), es necesario buscar métodos más rápidos y exactos que permitan la determinación del origen botánico de las bebidas alcohólicas y de los materiales usados en su producción. El objetivo de este estudio es verificar la utilidad de la nariz electrónica basada en cromatografía de gases ultrarrápida para una diferenciación rápida entre los destilados agrícolas de acuerdo a su origen botánico. Se usaron diecinueve muestras que incluyeron destilados de centeno, triticale, trigo y maíz para la in-

[ 1 Departamento de Química Analítica, Facultad de Química, Universidad Tecnológica de Gdansk, 11/12 Narutowicza St, 80-233 Gdansk, Polonia.]

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{39} vestigación. Para el análisis de datos, se usaron los siguientes métodos: PCA – Análisis de Componente Principal, DFA – Análisis de Función Discriminante, clasificación SIMCA (SIMCA – Modelado Suave Independiente por Analogías de Clase) y SQC

– Control de Calidad Estadístico. El uso de la nariz electrónica con cromatografía de gas ultrarrápida y el uso de los análisis de DFA y SIMCA permitieron la diferenciación entre los destilados agrícolas de acuerdo a su origen botánico.

Mercados Mayo - Junio 2017 | Bebidas Mexicanas

40 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN De acuerdo con la regulación No. 110/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo (EC) del 15 de enero del 2008, un destilado de origen agrícola significa un líquido alcohólico que se obtiene por destilación después de una fermentación alcohólica, de productos agrícolas específicos que no tienen las características de alcohol etílico o bebida espirituosa, pero todavía retiene el aroma y sabor de los ingredientes usados. La regulación define que el grado alcohólico mínimo por volumen debe ser de 96% vol., y los niveles máximos de algunos compuestos, como los ésteres hasta 1.3 g/hL de alcohol 100% vol. (expresado en gramos de acetato de etilo), aldehídos 0.5 g/hL (expresado en gramos de acetaldehído), alcoholes superiores 0.5 g/hL (expresado en gramos de 2-metil-1-propanol) y metanol 30 g/hL. La composición de los destilados agrícolas está influenciado por el material, del cual es producido y de las condiciones de fermenta-

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ción, incluyendo, entre otras cosas, los tanques en donde este proceso es conducido y el proceso de destilación (Tarko, 2006). Durante el proceso de fermentación conducido se usan levaduras, que producen subproductos volátiles y no volátiles, además del etanol, el cual influye en la calidad del alcohol. Las sustancias no volátiles, que permanecen en la masa seca de la pulpa, incluyendo azúcares que todavía no han sido completamente fermentados son celulosa y sustancias que contienen compuestos nitrogenados y sales minerales. Las sustancias no volátiles, que permanecen en el fermentado, incluyen glicerina y ácidos, por ejemplo, ácido láctico.

Las sustancias volátiles, que entran en el destilado como sub-productos, pueden incluir los siguientes grupos de compuestos: metanol, alcoholes superiores, ésteres, ácidos grasos, compuestos carbonílicos, por ejemplo, aldehídos, cetonas, acetales y otros (Tarko, 2006; Stanisz et al., 2009). Como se mencionó anteriormente, las concentraciones de estos productos dependen ampliamente del material del cual está hecho el destilado. Los

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espirituosos puros pueden ser producidos de diferentes materiales como granos, papa, betabel, caña de azúcar, melazas u otros productos que contienen almidón. En la industria, los destilados agrícolas producidos para el consumo humano son normalmente hechos de granos o de papa. Cada uno de los destilados difiere en composición debido a los materiales de los que están hechos. Por ejemplo, los espirituosos puros obtenidos de triticale contienen relativamente pequeñas cantidades de ácidos, ésteres, metanol y alcoholes superiores, comparados con los destilados de centeno (Pietruszka et al., 2010).

El etanol es el componente principal de las matrices de los destilados agrícolas; sin embargo, aparte de este, estas matrices son caracterizadas por la presencia de un amplio número de compuestos a bajas concentraciones originados de varios grupos. Como un resultado, las pruebas de la composición de los destilados agrícolas no son fáciles, debido a los requisitos legales (Tarko, 2006), que deben ser cumplidos para que un destilado pueda ser usado para la producción de bebidas espirituosas y también debido al amplio número de compuestos que influyen en la calidad de la espirituosa. Es muy importante que la investigación deba ser conducida porque permitirá definir las características de las espirituosas y para evaluar la calidad de los productos y su procesamiento. La investigación es normalmente conducida usando cromatografía de gases para determinar la composición de compuestos específicos o un grupo de compuestos (determinación de aldehídos en espirituosas puras hechas de papa (Czupryński y Kotarska, 2009), ésteres en destilados de grano (Plutowska y Wardencki, 2008) y la evaluación de la calidad de los espirituosos de granos (Plutowska et al., 2010; Wardencki et al., 2009)). También se han hecho intentos para distinguir entre los destilados agrícolas de acuerdo a su origen

botánico usando cromatografía de gases por Jeleń et al., 2010 (espirituosos puros hechos de centeno, papa y maíz), Ziółkowska y Jeleń, 2012 (destilado agrícola producido de centeno, maíz y papa) y Biernacka y Wardencki, 2012 (espirituosas puras hechas de centeno, maíz, trigo y triticale); sin embargo, no permitieron la diferenciación precisa entre todos los destilados evaluados y el método en sí mismo fue relativamente largo. Mientras más y más productos con composición botánica determinada especificados en la etiqueta sean producidos (es decir, vodkas de centeno, vodkas de trigo y vodkas polacos, que no pueden ser producidos con la adición de destilado de maíz), es necesario buscar métodos más rápidos y precisos que permitan la determinación del origen botánico.

El objetivo de este estudio es verificar la utilidad de la nariz electrónica basada en la cromatografía de gases ultrarrápida Heracles II form Alpha MOS Co. (Toulouse, Francia) para una diferenciación rápida entre los destilados agrícolas de acuerdo a su origen botánico. Los resultados de este estudio pueden

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contribuir al desarrollo de un control de calidad de los productos y una evaluación más eficiente de los materiales para la producción de bebidas espirituosas con una composición especificada en la etiqueta. La investigación conducida mejora una autenticación del producto ya que tales alcoholes como los vodkas polacos, en el futuro cercano pueden constituir un antecedente para la suplementación de las regulaciones legales o ser una base de las nuevas.

MATERIALES Y MÉTODOS Materiales Los destilados agrícolas que se usaron para este análisis se obtuvieron de Destylarnia Sobieski S.A. (Polonia, provincia de Pomerania) y de la destilería Żyrardów (Polonia, provincia de Mazovia). Los destilados se produjeron en las cervecerías más pequeñas localizadas en toda el área de Polonia, que eran de Kołaczkowo, Jawty Wielkie, Lotyń, Rąbczyn, Brzostowo, Skrzatusz, Wielka Klonia y Kęsowo, y después entregadas a las destilerías antes mencionadas. Las mues-

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tras incluyeron destilados de tres cultivos de centeno (ocho muestras), dos cultivos de triticale (cuatro muestras), tres cultivos de trigo (tres muestras) y dos cultivos de maíz (cuatro muestras). Todos los destilados que fueron usados eran de buena calidad.

MÉTODOS Preparación de la muestra Todas las muestras se prepararon usando el mismo procedimiento analítico. Esto está conectado con concentraciones similares de etanol en las muestras evaluadas y una composición similar de los materiales usados para la producción. Cerca de 6.25 mL de agua y 1.75 mL de destilado agrícola se añadieron a un vial. Después, las muestras se mezclaron y analizaron usando la nariz electrónica. Dependiendo de la cantidad de la muestra, se realizaron dos o tres repeticiones.

Análisis de la nariz electrónica Una nariz electrónica basada en cromatografía de gases ultrarrápida de Alpha MOS (Toulouse, Francia) se usó para la investigación.

[ TECNOLOGÍA ] 43

Está equipada con una trampa de sorción, un dispensador que permite la introducción de una muestra de gas o de líquido, dos detectores de ionización de flama (FID), un software AlphaSoft V. 12 con módulos implementados para análisis cromatográfico, quimiométrico y sensorial de las características de los compuestos químicos detectados, la biblioteca Arochembase V. 4 HERACLES V. 12, un auto-muestreador HS100, un kit de columnas cromatográficas independientes con diferente polaridad (MXT-5 no polar y MXT-1701 de polaridad media, longitud 10 m). Para el auto-muestreador, el tiempo de incubación fue establecido a 1200 s, la temperatura de incubación a 40 °C y la temperatura de la jeringuilla a 100 °C. Alrededor de 2.5 mL de la muestra se dispersaron por 5 s a una temperatura del dispensador de 200 °C con una intensidad volumétrica del flujo del gas acarreador igual a 30 mL/min. La muestra se mantuvo en la trampa de sorción por 20 s a 40 °C. El análisis inició a 40 °C por 2 s, y después, se usó un aumento en la temperatura de 3 °C/s hasta que se alcanzó una temperatura de 270 °C, manteniéndola durante 18 s. El hidrógeno fue utilizado como el gas acarreador. Los siguientes métodos quimiométricos se usaron para la interpretación adecuada de los datos: PCA – Análisis de Componente Principal, DFA – Análisis de Función Discriminante, clasificación SIMCA (SIMCA – Modelado Independiente Suave de Analogías de Clase) y SQC – Control de Calidad Estadístico.

ellas. Presenta la variabilidad en la estructura de datos transformándola en un nuevo sistema de coordenadas, donde el número de coordenadas será menor que el número de variables originales. Las transformaciones de las variables se basan en el hecho de que un nuevo kit de variables se crea por unas cuantas variables, pero al mismo tiempo se alcanza una variabilidad máxima del conjunto de datos. Después de la transformación, las coordenadas son llamadas componentes principales (Mazserski, 2000).

MÉTODOS QUIMIOMÉTRICOS El PCA es usado principalmente para modelado, comprensión y visualización de los datos multivariados. Este método de análisis de datos involucra la reducción del número de variables que describen las muestras o encontrar las relaciones entre

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El principio de DFA es determinar que variables permiten diferenciar las muestras en los grupos indicados. Subsecuentemente, estas variables se usan para clasificar las muestras desconocidas. Este método comprende dos etapas principales, la llamada primer etapa –una fase de aprendizaje o construcción del modelo, que depende de las reglas de clasificación encontradas, basadas en un conjunto de datos de entrenamiento, y en la segunda etapa– una fase de clasificación o el uso de un modelo que está basado en las reglas de clasificación obtenidas en la primer fase (Mazerski, 2000).

El análisis SIMCA está basado en los modelos PCA que son creados para todos los objetos en la primera etapa del análisis. Subsecuentemente, cada clase es calculada usando un modelo PCA separado, el cual contiene los números óptimos de los componentes principales definidos en la estructura de datos.

La clasificación se lleva a cabo en dos etapas. La segunda etapa es llamada la etapa de prueba. Está basada en la asignación de nuevos objetos de cada clase existente con el mejor ajuste. Los resultados de la clasificación dependen de la elección del número

Figura 1.

Calificaciones PCA de los destilados agrícolas.

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Maíz Centeno Triticale Trigo

de componentes principales de la clase del modelo (Wójcicki, 2013).

El análisis SQC es normalmente usado para el control de calidad de los procesos. Las muestras, que pertenecen a un grupo, deben estar relacionadas con el área designada de la gráfica. Estos parámetros incluyen desviaciones de las muestras objetivo o en concentraciones de las sustancias evaluadas. Si las muestras desconocidas no están relacionadas al área designada, significa que son estadísticamente diferentes con las muestras asignadas al grupo referencia (Karkalousos y Evangelopoulos, 2011).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Todas las muestras se analizaron primero usando PCA para verificar la utilidad de este método para distinguir entre los destilados de acuerdo a su origen botánico. Este análisis permitió visualizaciones de los datos, por lo que puede definirse que las muestras difieren más de aquellas encontradas en el grupo creado.

[ TECNOLOGÍA ] 45

PCA no permitió una completa diferenciación entre los destilados evaluados de acuerdo a su origen botánico (Fig. 1). Dos puntos que pertenecían a una muestra de destilado de trigo situados entre PC1=25,000 y 50,000 se traslaparon con un grupo de puntos que pertenecían a los destilados producidos de triticale situados entre PC1=0 y 100,000.

Esto es probablemente causado por diferencias más pequeñas en la composición de los destilados de trigo y aquellos producidos de triticale, que están conectados con el hecho de que el triticale es un híbrido de trigo y centeno. Se debe notar que los puntos no están densos en ninguno de los grupos evaluados. Esto está probablemente conectado con varios procesos de producción de los destilados evaluados y el uso de varios cultivos para su producción. Debido a la falta de una completa diferenciación, es necesario usar otro método quimiométrico para distinguir entre los destilados agrícolas de acuerdo a los materiales evaluados.

Las Figuras 2 y 3 presentan gráficas DFA. DFA permitió la distinción entre todos los grupos evaluados de los destilados agrícolas. Los puntos que pertenecían a los destilados de trigo se situaron entre DF1=-17 y -10 sobre la gráfica DFA, mientras que los puntos que pertenecían a otros grupos se situaron entre DF1=-1 y 4. Los grupos de puntos que corresponden a los destilados de triticale se situaron entre Figura 3.

Tridimensional de las calificaciones DFA de los destilados agrícolas.

Maíz Centeno Triticale Trigo

DFA es otro método usado; este análisis es usado para datos agrupados y diferenciación entre grupos.

Maíz Centeno Triticale Trigo

Figura 2.

Calificaciones DFA de los destilados agrícolas.

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Figura 4.

Calificaciones SIMCA de los destilados agrícolas; destilados agrícolas de centeno – grupo referencia.

DF1=0 y 10, DF2=5 y 12.5, DF3=0 y 6, el grupo de puntos que pertenece a los destilados de maíz se situaron entre DF1=-5 y 10, DF2=7.5 y 12.5, DF3=-6 y 0, que se muestran en la gráfica 3D (Figura 3). Estos grupos son los más cercanos uno del otro en la gráfica DFA. Debido a las pequeñas distancias entre los puntos sobre la gráfica DFA, fue necesario verificar otros métodos quimiométricos disponibles.

En la clasificación SIMCA, se creó una gráfica separada para cada grupo referencia. Los grupos

Error residual

Maíz Centeno Triticale Trigo

Distancia

Maíz Centeno Triticale Trigo

Error residual

Figura 5.

Calificaciones SIMCA de los destilados agrícolas; destilados agrícolas de maíz – grupo referencia.

Distancia Bebidas Mexicanas | Mayo - Junio 2017

se crearon sobre la base del método de componente principal. Después, se creó alrededor de ellos el llamado “sobre de confidencialidad”, que debía incluir, con probabilidad definida, todos los elementos contenidos en una clase dada. Se prepararon cuatro gráficas para cada grupo de destilados como un grupo referencia.

Se puede notar en las gráficas presentadas en las Figs. 4, 5, 6, y 7 que el llamado “sobre de confidencialidad” contiene sólo puntos que pertenecen a los grupos referencia, es

[ TECNOLOGÍA ] 47 Figura 6. Calificaciones SIMCA de los destilados agrícolas; destilados agrícolas de triticale – grupo referencia.

Error residual

Maíz Centeno Triticale Trigo

Error residual

Figura 7. Calificaciones SIMCA de los destilados agrícolas; destilados agrícolas de trigo – grupo referencia.

Error residual

Maíz Centeno Triticale Trigo

Error residual

decir, grupos para los cuales se creó unas gráficas determinadas. Todos los puntos que corresponden a otros grupos están fuera del área designada. Esto significa que el método elegido probó ser exitoso en la diferenciación entre los grupos evaluados de

destilados agrícolas.

El análisis SQC permitió distinguir solo un grupo de puntos correspondiente a los destilados de centeno. Los otros grupos de puntos se caracterizaron por demasiadas

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dos, que duran varias docenas o cientos de segundos. Se usaron cuatro métodos quimiométricos para el análisis de los datos: PCA, DFA, SIMCA y SQC. De estos métodos, DFA y SIMCA permitieron la diferenciación entre todos los grupos evaluados de destilados agrícolas. En PCA, la diferenciación entre los destilados producidos de triticale y aquellos producidos de trigo probó ser imposible. El análisis SQC, por otra parte, sólo permitió la diferenciación entre los destilados de centeno y los otros destilados usados en el análisis. En resumen, el uso de la nariz electrónica con cromatografía de gas ultra rápido y el uso de análisis quimiométricos DFA y SIMCA permitieron la diferenciación entre los destilados agrícolas de acuerdo a su origen botánico.

Los resultados de este estudio pueden ser usados para el control de calidad y la autenticación en la industria alimentaria. El proceso elaborado permitió controlar la materia prima entregada a las destilerías y consecuentemente reducir la adulteración de los productos que aparecen en el mercado.

Además, la información acerca del origen de estos alcoholes es alcanzable, así, la certifi-

diferencias entre los puntos que corresponden a los grupos individuales. Esto está probablemente conectado con diferentes procesos de producción y el uso de varios productores del cereal en cuestión. Aparentemente, los cultivos de centeno usados para la producción de destilados de centeno se caracterizan por ser altamente similares, como resultado de esto, los puntos correspondientes a los destilados de centeno en la gráfica SQC se superponen a distancias cercanas entre sí (Fig. 8).

CONCLUSIÓN

Maíz Centeno Triticale Trigo

Distancia (unidades organolépticas)

Figura 8. Calificaciones SQC de los destilados agrícolas; destilados agrícolas de centeno – grupo referencia.

Debido al cambio en las regulaciones legales, cada vez se requiere más y más que los materiales necesarios para la producción de alcoholes obtenidos de destilados agrícolas deban ser especificados. Para saber la demanda, se evaluó la utilidad de la nariz electrónica usando cromatografía de gas ultra rápido para la evaluación del origen botánico de destilados agrícolas. Este dispositivo está caracterizado por su simplicidad y capacidad de conducir análisis rápi-

Análisis

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cación de acuerdo con las regulaciones legales para tales alcoholes, como los vodkas polacos, también puede ser posible.

REFERENCIAS • Biernacka P, Wardencki W (2012) Volatile composition of raw spirits of different botanical origin. J Inst Brew 118:393–400.

• Czupryński B, Kotarska K (2009) Zanieczyszczenia chemiczne spirytusów surowych związkami karbonylowymi, Inż.

Ap. Chem 48:031–032.

• Jeleń HH, Ziółkowska A, Kaczmarek A (2010) Identification of the botanical origin of raw spirits produced from rye, potato, and corn based on volatile compounds analysis using a SPME-MS method. J Agric Food Chem 58:12585– 12591.

• Karkalousos P, Evangelopoulos A (2011) Quality Control in Clinical Laboratories.

IOP Publishing INTECH. http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/14849.pdf. Accessed 07 July 2015.

• Mazerski J (2000) Podstawy chemometrii. Gdansk University of Technology, Gdańsk Pietruszka M, Pielech-Przybylska K, Szopa JS (2010) Synthesis of higher alcohols during alcoholic fermentation of rye mashes Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnol/Politechnika Łódzka 1081:51–64.

• Plutowska B, Wardencki W (2008) Determination of volatile fatty acid ethyl esters in raw spirits using solid phase microextraction and gas chromatography.

Anal Chim Acta 613:64–73.

• Plutowska B, Biernacka P,WardenckiW(2010) Identification of volatile compounds in raw spirits of different organoleptic quality. J Inst Brew 116:433–439.

• REGULATION (EC) No 110/2008 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND THE

COUNCIL of 15 January 2008 on the definition, description, presentation, labelling and protection of geographical indications of spirit drinks and repealing Council Regulation (EEC) No 1576/89.

• Stanisz M, Sapińska E, Pielech-Przybylska K (2009) Charakterystyka zanieczyszczeń występujących w spirytusach surowych.

Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnol/Politechnika Łódzka 1058:105–121.

• Tarko T (2006) Komponenty aromatu napojów alkoholowych. Lab 11: 39–42.

• Wardencki W, Chmiel T, Dymerski T, Biernacka P, Plutowska B (2009) Application of gas chromatography, mass spectrometry and olfactometry for quality assessment of selected food products. Ecol Chem Eng 16:287–300.

• Wójcicki K (2013) Zastosowanie wybranych technik spektroskopowych do oceny jakości olejów roślinnych. Dissertation, Poznań University of Economics Ziółkowska A, Jeleń HH (2012) Differentiation of raw spirits of rye, corn and potato using chromatographic profiles of volatile compounds. J Sci Food Agric 92:2630–2637.

Tomado de Food Analytical Methods.

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CALENDARIO DE EVENTOS

PLMA’S WORLD PRIVATE LABEL 2017

EXPO PACK GUADALAJARA 2017

16 y 17 de Mayo Sede: Centro de Exposiciones RAI; Ámsterdam, Holanda Organiza: Private Label Manufacturers Association (PLMA) International Council Teléfono: +31 (20) 575 3032 E-mail: info@plma.nl Web: www.plmainternational.com

13 al 15 de Junio Sede: Expo Guadalajara; Guadalajara, Jalisco Organiza: PMMI Teléfono: +52 (55) 5545 4254 E-mail: info@expopack.com.mx Web: www.expopackguadalajara.com.mx

Durante treinta años, la feria profesional internacional “El Mundo de la Marca de Distribuidor” de la PLMA ha reunido a minoristas y fabricantes para ayudarles a encontrar nuevos productos, establecer contactos y descubrir ideas que les ayuden a crecer y triunfar en sus programas de marca. La cuota de mercado de las marcas de distribuidor ha alcanzado el punto más alto de su historia. En el futuro, las marcas de distribuidor seguirán creciendo conforme los minoristas aumenten su actividad a nivel internacional y desempeñen un papel más importante a la hora de promocionarse y comercializar sus creaciones.

TECNOSABOR. SEMINARIO TEÓRICO PRÁCTICO DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL 2017

Más de 15,000 compradores profesionales asistirán a EXPO PACK Guadalajara 2017. Acuden expertos del envase, embalaje y procesamiento de todo México, incluyendo Aguascalientes, Colima, Guanajuato, Jalisco, Michoacán, Nayarit, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa y Zacatecas. Se espera también la asistencia de compradores de Centroamérica. Los profesionales del envase, embalaje y procesamiento que asisten colaboran en una gran variedad de industrias, las cuales comprenden alimentos, bebidas, farmacéutica, cosmética y cuidado personal, artes gráficas, química, limpieza del hogar, textiles, calzado, ferretería y electrónicos.

IFT 17

Para SABER bien, hay que SABER mucho Cambiemos el juego 24 y 25 de Mayo Sede: Hotel Royal Pedregal; Ciudad de México Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 E-mail: ventas@alfapromoeventos.com Web: www.alfapromoeventos.com Alfa Promoeventos presenta “TECNOSABOR Seminario Teórico Práctico del Sabor y Evaluación Sensorial 2017”, la séptima edición de una actividad que ha resultado de sumo provecho para los fabricantes y procesadores de alimentos y bebidas de la región. A través de conferencias y prácticas, los líderes de la industria suelen aprovechar esta jornada para ponerse al tanto de las novedades en la creación de sabores, tendencias, formulación, desarrollo, análisis, técnicas y demás conocimientos de utilidad en torno al sabor para aplicar dentro de sus empresas, con el propósito de reforzar los proyectos y hacer crecer los negocios.

Bebidas Mexicanas | Mayo - Junio 2017

25 al 28 de Junio Sede: Sands Expo Center; Las Vegas, Nevada, Estados Unidos Organiza: Institute of Food Technologists (IFT) Teléfono: +1 (312) 782 8424 E-mail: info@ift.org Web: www.iftevent.org Conozca los productos más recientes, las últimas tendencias y las innovaciones de vanguardia en IFT17. Sumérjase en la mayor colección de ingredientes, equipos, procesamiento, tecnología y proveedores de envases de la industria, todos reunidos bajo un mismo techo para ayudarle a ser el primero en conocer lo que viene en la ciencia de los alimentos. Es el único lugar donde se puede encontrar cara a cara con más de 1,000 empresas expositoras a la vanguardia de las últimas tendencias mundiales de alimentos, y ver de primera mano los productos diseñados.

{51} DRINKTEC 2017

PACK EXPO LAS VEGAS 2017 (Y HEALTHCARE PACKAGING EXPO)

11 al 15 de Septiembre Sede: Messe München; München, Alemania Organiza: Messe München GmbH Teléfono: +49 (89) 949 20720 E-mail: info@messe-muenchen.de Web: www.drinktec.com La Feria Mundial de la Industria de Bebidas y Alimentos Líquidos, drinktec, se realizará en Messe München (Alemania) del 11 al 15 de septiembre de 2017. Los productores de todo el mundo acudirán para reunirse con proveedores y clientes. Una vez más drinktec será la plataforma para una serie de estrenos mundiales, considerado como el "hot spot" para el sector de bebidas y alimentos líquidos. Todos los principales fabricantes presentan en la feria sus últimos productos y tecnologías.

Drinktec abarca todo el espectro: desde las últimas ideas y tecnologías en la fabricación, hasta envasado y comercialización de bebidas.

COMPAÑÍA

25 al 27 de Septiembre Sede: Las Vegas Convention Center, Las Vegas; Nevada, Estados Unidos Organiza: PMMI Teléfono: +1 (571) 612 3200 E-mail: expo@pmmi.org Web: www.packexpolasvegas.com Reconocida como una exhibición de innovaciones de envasado de proveedores de primer nivel, PACK EXPO Las Vegas será el evento sobre empaque más grande de América del Norte en 2017. Es el lugar donde los ejecutivos y gerentes de planta, ingenieros, gerentes de marca y diseñadores de envases acuden a ver las máquinas en acción, contactar con los suministradores, hablar de negocios y obtener una perspectiva sobre la industria que impulse la innovación en las empresas. En esta ocasión se realizará paralelamente con ‘Healthcare Packaging EXPO’, que exhibirá soluciones de envase para productos farmacéuticos, biológicos, nutracéuticos y dispositivos médicos, mediante la participación de firmas innovadores de primera línea de la cadena de suministro del segmento cuidado de la salud.

Índice de Anunciantes CONTACTO

PÁGINA

ACEITES Y ESENCIAS, S.A. www.essencefleur.com 9

1 DRINKTEC 2017 miriam.espinosa@deinternational.com.mx DVA MEXICANA, S.A. DE C.V. ventas@dva.mx 3 PROMARSA DEL CENTRO, S.A. DE C.V. www.promarsa.info 5 TECNOSABOR. SEMINARIO TEÓRICO PRÁCTICO DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL 2017 ventas@alfapromoeventos.com 2da forros

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