2 [ CONTENIDO ]
.
Alimentaria MARZO / ABRIL 2017 | VOLUMEN 39, NO. 2 www.alfa-editores.com.mx | buzon@alfa-editores.com.mx
TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA
PRODUCCIÓN DE BEBIDAS FUNCIONALES CON PERMEADO DE SUERO FORTIFICADAS CON HIERBAS Y FRUTAS
PROPIEDADES SENSORIALES Y MICROBIANAS DEL HELADO BAJO EN GRASA DE LECHE DE CAMELLA
30
12 TECNOLOGÍA
ACCIÓN ANTIBACTERIANA DE LA CURCUMINA CONTRA STAPHYLOCOCCUS AUREUS
TECNOLOGÍA
58 44 ACTUALIDAD
70
“SAL… DE AQUÍ”
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
EL CONSUMO DE CHOCOLATE ESTÁ ASOCIADO CON UN MENOR RIESGO DE DETERIORO COGNITIVO
4 [ CONTENIDO ]
EDITOR FUNDADOR
Ing. Alejandro Garduño Torres
Secciones Editorial Novedades Notas del Sector
DIRECTORA GENERAL
6 8 80
Conozca el «verdadero» contenido de sodio
Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz CONSEJO EDITORIAL Y ÁRBITROS
M. C. Abraham Villegas de Gante Dr. Francisco Cabrera Chávez Dra. Herlinda Soto Valdez Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante
MAS INSTRUMENTOS, S.A. DE C.V.
Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco
Atender la demanda creciente de consumidores por snacks más saludables con tecnologías innovadoras de procesamiento
Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dr. Mariano García Garibay
TNAMEX, S. DE R.L. DE C.V.
Ing. Miguel Ángel Zavala Arellano
Calendario de Eventos
86
Índice de Anunciantes
88
CON EL RESPALDO DE LOS SIGUIENTES ORGANISMOS ASESORES:
M. C. Rodolfo Fonseca Larios M. en C. Rolando García Gómez Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez DIRECCIÓN TÉCNICA
Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G.
ORGANISMOS PARTICIPANTES
PRENSA
Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel DISEÑO
Lic. María Teresa Bañales Yerena Lic. Lucio Eduardo Romero Munguía VENTAS
Cristina Garduño Torres Karla Hernández Pérez ventas@alfa-editores.com.mx
OBJETIVO Y CONTENIDO El objetivo principal de INDUSTRIA ALIMENTARIA es difundir la tecnología alimentaria y servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de todas las áreas relacionadas con la industria alimentaria expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista se ha mantenido actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área, pero además la tecnología que difunde es de aplicación práctica para ayudar a resolver los problemas que se plantean al pequeño y mediano industrial mexicano. INDUSTRIA ALIMENTARIA, Año 39, No. 2, marzo-abril 2017, es una publicación bimestral editada por Alfa Editores Técnicos, S.A. de C.V., Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, Deleg. Iztapalapa, C.P. 09210, Ciudad de México, Tel. 55 82 33 42, www.alfa-editores.com.mx, ventas@alfa-editores.com.mx. Editor responsable: Elsa Ramírez-Zamorano Cruz. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2004-111711534800-102, otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título No. 860 y Licitud de Contenido No. 506, otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX No. PP09-0006. Este número se terminó de imprimir el 20 de marzo. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
SABORES, ENTRE LA INNOVACIÓN Y LO CLÁSICO
6 [ EDITORIAL ]
En nuestra industria, es bien sabido que al consumidor se le conquista por el estómago, y a éste por el sabor. Los alimentos y bebidas cumplen funciones básicas para la manutención y desarrollo de las personas, pero –en el caso de los productos industrializados- si su sabor no resulta del agrado del público de poco sirve que, por ejemplo, aporten valiosos ingredientes funcionales, contengan cantidades limitadas de nutrimentos sensibles para la salud o su empaque sea innovador y atractivo.
Por ello, en este número de Industria Alimentaria publicamos un análisis de las propiedades sensoriales y microbianas de un helado de vainilla y coco bajo en grasa, así como un interesante estudio sobre la relación entre el consumo de chocolate y el deterioro cognitivo en una población de ancianos cognitivamente sanos, un tema de especial atención para México, país que está entrando en una etapa de relevo generacional que derivará en más adultos mayores en pocos años.
Con la proliferación de la globalización, el comercio y las tecnologías de la comunicación como el internet, a través de las cuales podemos conocer los modos y costumbres de sitios tan remotos como India o Tailandia, los productos alimenticios han ampliado su oferta de sabores gracias a la implementación de ingredientes importados o moléculas inspiradas en lo que encanta a los paladares de otras partes del mundo. Además, la facilidad con que ahora se desarrollan mezclas de sabores –muchas veces contrapuestos, como salados y dulces al mismo tiempo- igualmente ha llevado a los especialistas de alimentos y bebidas a experimentar y tratar de innovar en sus segmentos con opciones fuera de lo común.
Además, incluimos un texto especial sobre directrices tanto internacionales como geográficamente enfocadas para la reducción de la ingesta de sal por parte de la población, que a nivel de planta se traduce en la reformulación de los productos respecto a su contenido de sodio; así como un trabajo en torno a la producción de bebidas funcionales con permeado de suero y fortificadas con hierbas y frutas; y una revisión de la acción antibacteriana de la curcumina contra Staphylococcus aureus.
En la década de los noventa sorprendían los confites y bebidas que mezclaban, por ejemplo, naranja con mango o manzana con fresa. Hoy en día, los atrevimientos del sector rebasan por mucho la combinación de esos sabores tradicionales, ofreciéndose especialidades como crema inglesa o nuez de la India; sin embargo, hay sabores clásicos que están casi “grabados en el ADN” de la especie humana, al menos en occidente, y entre los que se encuentran dos de suma importancia para una gran parte de segmentos alimentarios y que son el tema principal de esta revista: la vainilla y el chocolate.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
Bienvenidos a Industria Alimentaria de marzo y abril del 2017, el equipo de Alfa Editores Técnicos agradece su lectura y le invita a que participe en “TECNOSABOR Seminario Teórico Práctico del Sabor y Evaluación Sensorial 2017”, a llevarse a cabo los días 24 y 25 de mayo en el Hotel Royal Pedregal de la Ciudad de México, donde expertos nacionales e internacionales presentarán conferencias y realizarán prácticas en torno a las tendencias, tecnologías y técnicas más innovadoras y exitosas para la creación de sabores hoy en día. Conozca todos los detalles y formas de participación en el sitio web www.alfapromoeventos.com. Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General
{8} IPN DESARROLLA DISPOSITIVO PARA DETERMINAR LA CALIDAD DE LOS ALIMENTOS
Novedades
Investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrollan un dispositivo biosensor basado en un transductor óptico para determinar si los alimentos se encuentran en buenas condiciones para su consumo, principalmente cárnicos, mediante el reconocimiento de aminas biógenas. La presencia de las aminas o cationes orgánicos aceleran la descomposición de los alimentos, sobre todo en aquellos que son producidos por un proceso de maduración, explicó el investigador Raúl Jacobo Delgado Macuil, especialista del Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada (CIBA) Unidad Tlaxcala. Detalló que las aminas biógenas son bases orgánicas de bajo peso molecular que poseen actividad biológica, que son sintetizadas y degradadas por la actividad metabólica de animales, plantas y microorganismos. Por ello, su equipo trabaja en la creación de un sistema biosensor óptico, que partiendo de un anclaje o matriz (transductor), coloca como elemento de reconocimiento biológico una diamino oxidasa, el cual es selectivo a las aminas biógenas causantes de problemas en la salud humana. Delgado Macuil informó que en el laboratorio trabajan en el estudio de cinco aminas biógenas (histamina, putrescina, cadaverina, espermina y espermidina), para que mediante espectroscopia óptica se desarrolle un sistema de calidad basado en la cuantificación de las mismas en alimentos.
MEJORAN ALIMENTOS PARA PREVENIR ENFERMEDADES CRÓNICAS Especialistas del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) lograron incrementar la concentración de compuestos nutracéuticos en vegetales mediante un proceso sencillo y económico, lo que contribuye a facilitar el consumo de antioxidantes y previene de manera natural enfermedades crónico-degenerativas. El profesor Daniel Alberto Jacobo Velázquez y su grupo de investigación “Bioprocesos y Biología Sintética”, fueron los responsables de desarrollar el proceso. Partiendo de que en México 30 por ciento de la producción de alimentos en el campo que no cumple con estándares de calidad se considera desperdicio, de acuerdo con el experto, se plantearon dar un uso alterno a esos cultivos; “particularmente de las zanahorias, transformándolos en biofábricas de compuestos nutracéuticos con una tecnología que permite producirlos en cuestión de horas, lo que no es posible con la ingeniería genética. Convertimos este vegetal en harina que se puede consumir incluso directamente como tortillas, o agregarla a otros alimentos para hacerlos más nutritivos, como las salchichas”, enfatizó. Resaltó que los compuestos nutracéuticos se consiguen en concentraciones óptimas en suplementos alimenticios, pero también se encuentran de manera natural en vegetales.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{10} ISM 2017 CONCLUYE CON SALDO POSITIVO
Novedades
La edición número 47 de la feria ISM de Colonia (Alemania), celebrada del 29 de enero al primero de febrero pasados, concluyó con buenos resultados: Se registró la presencia de casi 38,000 visitantes profesionales procedentes de más de 140 países, por lo que los expositores se mostraron muy satisfechos con la calidad de los mismos. Ejecutivos de todos los canales del comercio aprovecharon, como cada año, la mayor feria del mundo dedicada a los productos de confitería y los conocidos como “artículos para picar” (que podemos englobar en la categoría snacks) para realizar negocios. En la ISM 2017 exhibieron 1,649 empresas de 68 países. Resaltó que a partir de esta edición, se realizará siempre de forma paralela en cada edición de ISM la exposición ProSweets Cologne, enfocada en la proveeduría de soluciones tecnológicas y servicios para los fabricantes de confitería y snacks, y que anteriormente se celebraba cada dos años; en esta ocasión, dicho evento complementario registró la visita de más de 17,000 ejecutivos procedentes de al menos 100 países, quienes conocieron la oferta de 211 expositores. En cuestión de tendencias observadas, los compradores se mostraron siempre muy receptivos ante las nuevas
propuestas. Dado que una gran parte de los visitantes profesionales tiene la capacidad de decisión en sus respectivas empresas, se pudieron cerrar en ambas exposiciones con éxito muchas negociaciones, y se espera igualmente un buen volumen de negocios post-feriales. En el caso particular de ISM 2017, entre los visitantes la participación extranjera se mantuvo constante respecto a años anteriores, situándose en alrededor del 67%. Se observaron claros incrementos de profesionales procedentes de Japón, India, Pakistán y el Báltico. Cabe destacar que por cuarta ocasión se otorgó el premio “ISM Award”, cedido a Gota Morinaga, Representative Director y Representative Chairman de Morinaga Co. Ltd., una empresa de Japón. Mientras que las propuestas y compañías ganadoras del tradicional “New Product Showcase” (celebrado desde el 2010), fueron “Pechkeks” de Pechkeks GmbH. (1er lugar), “Bio Veggie Box” de My ChipsBox GmbH. (2º lugar) y “Pralibel Dômes” de Pralibel NV (3er lugar).
INDUKERN ADQUIERE CYTECSA, EMPRESA MEXICANA DE SOLUCIONES ALIMENTARIAS Indukern, empresa química del Grupo Indukern dedicada a la formulación, producción y asesoramiento técnico para diversos sectores industriales, ha adquirido la compañía mexicana Cytecsa, centrada en el desarrollo y comercialización de soluciones alimentarias, especialmente para la industria láctea. Cytecsa, fundada en 2003, es una compañía mexicana del ámbito de las premezclas y soluciones tecnológicas para las industrias láctea, quesera y de helados. Con sede en la capital del país, cuenta con instalaciones integradas por un laboratorio, una planta piloto, una planta de producción y varias oficinas de ventas. Su plantilla está formada por 46 personas que pasarán a integrarse a la estructura de la División de Alimentación de Indukern, mientras que los socios y fundadores igualmente seguirán formando parte de la compañía, aportando su experiencia y conocimiento del mercado. Con esta adquisición, la facturación global de la División de Alimentación de Indukern alcanza los 40 millones de euros en 2017, prácticamente triplicando sus ventas en los últimos dos años.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{12}
PRODUCCIÓN DE BEBIDAS FUNCIONALES CON PERMEADO DE SUERO FORTIFICADAS CON HIERBAS Y FRUTAS Tecnología
{ Ayat E. Rizk }
RESUMEN
Palabras clave: Permeado de leche; limón; guayaba; menta; propiedades sensoriales.
El permeado de leche es considerado como el principal subproducto de la industria quesera, obtenido por medio de la técnica de ultrafiltración (UF). La leche es una fuente de vitaminas y minerales que son importantes para la salud humana. El permeado de leche es considerado como desecho, aunque podría ser usado para la fabricación de algunos
productos alimentarios como las bebidas. Las bebidas fueron mezcladas con limón, guayaba y menta. Las bebidas fueron determinadas para su evaluación química, física y sensorial a tiempo cero y durante el almacenamiento por 30 días a 4±1 °C. Los resultados indicaron que el ácido ascórbico y el contenido de minerales de todas las bebidas era
{ Departamento de Alimentación Especial y Nutrición, Instituto de Investigación de Tecnología Alimentaria, Centro de Investigación Agrícola, Guiza, Egipto }
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{13}
Tecnología
mayor comparado con solo el permeado sin fruta, también mostró que la adición de permeado al limón y guayaba aumentó el contenido de ácido ascórbico y los antioxidantes. Generalmente, el permeado suplementado con limón, guayaba y menta contenía niveles
altos de elementos principales comparados con el permeado, el cual mejora la biodisponibilidad del calcio. Las bebidas fortificadas con limón al igual que con guayaba podrían ser recomendadas como un nuevo producto funcional aceptable.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
14 [ TECNOLOGÍA ]
INTRODUCCIÓN La ultrafiltración de la leche produce una gran cantidad de permeado como subproducto. La industria láctea genera un líquido de desecho significativo, cuya eliminación requiere una gran cantidad de inversión de capital. Este contiene lactosa como el constituyente principal en adición a las vitaminas hidrosolubles y las sales de la leche (Menrad et al., 2000). Por lo tanto, el permeado puede ser considerado como una solución nutritiva significativa. Este consiste principalmente de lactosa (65% a 85%) y se ha considerado a menudo como un “problema” –los productores lácteos no habían hecho uso de éste–. Suena a algo que no debería ser puesto en nuestros cuerpos, pero el permeado no es dañino ya que se consume cuando se bebe leche (Beucler et al., 2005). Con respecto al uso del permeado en la industria alimentaria, se pueden aplicar varios procesos para obtener productos de propiedades modificadas
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
que pueden mejorar su uso. Esto es muy importante ya que el permeado por sí solo es de uso limitado, principalmente porque la lactosa tiene bajo nivel de dulzor, baja solubilidad y es de pobre digestión por personas intolerantes a ella. Uno de los únicos productos lácteos que no ha sido extensamente usado en la industria alimentaria o de la salud es el permeado de leche. Aunque todavía se ve como un producto de desecho del proceso de UF (ultrafiltración), aproximadamente un 85% del total de la leche usada para fabricar queso se descarta como suero o permeado. El permeado de leche es una fuente de vitaminas y minerales de alta calidad que son importantes para la salud humana. El permeado representa un problema para la industria de los lácteos en su desecho como una fuente de contaminación ambiental. Sin embargo, se ha dirigido mucha atención en utilizar el permeado en la producción de muchos productos útiles (El Nawawy et al., 2009). El permeado,
16 [ TECNOLOGÍA ]
obtenido del mejor proceso de microfiltración, fue empleado en la preparación de leches fermentadas (Debon et al., 2012). El permeado de leche contiene electrolitos –sodio, potasio, magnesio, zinc y calcio– que pueden ser usados en las bebidas. El permeado de leche es rico en minerales que no se encuentran en ingredientes sustitutos y mejoran el contenido nutricional en general de un producto alimentario (Fitzpatrick et al., 2001). Por otra parte, el uso del permeado de leche es capaz de producir leche chocolatada de buena calidad (Bayoumi et al., 2011). Sin embargo, usar el permeado tiene una importancia económica debido a que es considerado un sustituto valioso de la leche descremada como reemplazo parcial o total. Hattem et al. (2011) utilizaron permeado de leche en la fabricación de bebidas deportivas por medio de varios procesos, como son, calentamiento, fermentación y clarificación. También se prepararon bebidas afrutadas usando el permeado pre-tratado
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
y fruta homogeneizada a una proporción de 3:1 (v/ww). Sus resultados revelaron que el permeado de leche fue una buena fuente de electrolitos esenciales tales como calcio, potasio, sodio, magnesio y fósforo que puede ser tomado como bebida deportiva después de un ejercicio normal o vigoroso para reemplazar estos iones. Las frutas cítricas (limón, naranja) desde hace mucho tiempo han sido consideradas como una parte valiosa de una dieta saludable y nutritiva, y está bien establecido que algunos de los nutrientes en los cítricos impulsan la salud y proporcionan protección contra enfermedades crónicas (Abibelli et al., 2009), Las frutas cítricas generalmente tienen la actividad antioxidante más alta de todas las clases de frutas y pueden proteger contra el cáncer, enfermedades cardiacas, cataratas, degeneración del área macular de los ojos e infecciones.
18 [ TECNOLOGÍA ] Los jugos de cítricos, particularmente el jugo de limón, contienen altos niveles de flavonoides (800-1500 mg/L), especialmente flavanona y flavonoglicósidos (González et al., 2008). Entre los flavonoides, la hesperidina y la eriocitrina (flavanonas) (es decir, 90% en limón), (flavonas), son los componentes principales presentes. Además, los flavonoides menores adicionales en el jugo de limón que se identificaron fueron iso/limocitrol 3-b-glucósido y limocitrina 3-b-glucósido. La quercetina y la miricetina al igual que otros compuestos fenólicos estaban en muy bajas concentraciones (Chornomaz et al., 2013). La guayaba es una excelente fuente de antioxidantes y vitamina C. 100 g de fruta fresca proporcionan 228 mg de esta vitamina, más de tres veces del IDR requerido (ingesta diaria recomendada). La carne justo debajo de su corteza externa contiene excepcionales niveles altos de vitamina C, más que en su pulpa cremosa interna. La guayaba es baja en calorías y grasa pero tiene varias vitaminas, minerales y antioxidantes vitales (compuestos polifenólicos y flavonoides) que juegan un rol fundamental en la prevención de cáncer, envejecimiento e infecciones (McCoy, 2005). La menta (Mentha piperita) es una hierba aromática y medicinal famosa que es usada en la medicina tradicional y popular en el mundo, por sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes. La menta es uno de los ingredientes individuales más consumidos en los tés herbales. Los constituyentes fenólicos de las hojas incluyen varios flavonoides. Las hojas de menta proporcionan una cantidad considerable de precursores de vitamina A que promueve una piel saludable y apoya el sistema inmune (Farag et al., 2003). La bebida funcional puede jugar un rol im-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
portante en la promoción de la salud y la prevención de enfermedades. Esto aumenta la carga sobre el sistema de cuidado de la salud por medio de un mecanismo continuo preventivo (Shahidi, 2004). Las bebidas funcionales no sólo proporcionan sabor y una satisfacción de frescura, sino que también proporcionan los nutrientes necesarios para prevenir enfermedades relacionadas con la nutrición como la diabetes e hipertensión (Schitter, 2001). El desarrollo de bebidas benéficas a la salud de bajo costo es una demanda de tiempo. El objetivo de este estudio fue producir nuevas bebidas bajas en calorías, con antioxidantes a partir del permeado de la leche con la adición de diferentes frutas y menta, y estudiar sus propiedades químicas, microbiológicas y organolépticas durante el almacenamiento refrigerado por 30 días.
[ TECNOLOGÍA ] 19
MATERIALES Y MÉTODOS
menta se limpiaron y cortaron en rebanadas y se prensaron bajo condiciones de laboratorio.
Materiales El permeado de leche fresca se obtuvo del Instituto de Investigación de la Producción Animal, Centro de Investigación Agrícola, Dokki, Guiza. Fue un sub-producto generado por la ultrafiltración de la leche descremada de vaca. El limón, guayaba y menta se obtuvieron de un mercado local, en Guiza.
Métodos El limón y la guayaba completamente maduros se limpiaron, pelaron y cortaron en piezas después de remover la parte esponjosa del funicular que contiene las semillas de la guayaba y se descartaron las semillas del limón, después se hizo la mezcla en una licuadora. Las hojas de
La fruta mezclada (limón y guayaba) y la menta prensada se introdujeron en botellas de vidrio limpias y se calentaron a 80 °C por 10 min en baño de agua y después se enfriaron a temperatura ambiente, el permeado fue centrifugado, y el sobrenadante fue recolectado y añadido al limón y a la guayaba a una proporción de 500 mL de permeado por 240 g de limón, 500 mL de permeado por 300 g de guayaba y 500 mL de permeado por 85 g de menta prensada, se añadió azúcar con un nivel alrededor de 13 °Brix para todas las muestras tratadas. Las bebidas preparadas fueron llenadas en botellas de vidrio esterilizadas y almacenadas a 4 °C por 30 días.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
20 [ TECNOLOGÍA ] Análisis químico La humedad, proteína, grasa, fibra, cenizas e índice de refracción se determinaron de acuerdo con la A.O.A.C. (2007). El TSS (sólidos solubles totales) (° Brix) se determinó midiendo el índice de refracción con el refractómetro digital modelo Atago RX-1000 (Atago Co., Ltd. Carnation, WA). La acidez titulable fue medida por valoración con solución de NaOH 0.1N y se expresó como g de ácido cítrico/100 mL de bebida, de acuerdo con el método descrito por A.O.A.C. (2005). El ácido ascórbico fue determinado por valoración visual, usando el método de 2,6-diclorofenol indofenol y expresado como mg/100 mL de bebida de acuerdo con el método descrito por A.O.A.C. (2005). El valor de pH se determinó a 20 °C usando un peachímetro digital (WTW Inolab pH-L1, Alemania) calibrado con soluciones buffer de pH 4 y 7 de acuerdo con el método descrito por A.O.A.C. (2005).
TABLA 1. Composición química de materias primas en las bebidas.
La actividad antioxidante (AOA) por DPPH se determinó por el método de SU y Silva (2009). La actividad de captación de DPPH se calculó usando la ecuación: % de inhibición de DPPH = ABS control – ABS muestra/ABS control
La viscosidad aparente de las muestras se midió directamente usando un reómetro digital Brookfield, modelo DVIII Ultra (SC4-21 spindle). El viscosímetro fue operado a 10 rpm. La muestra fue puesta en un pequeño adaptador de muestra y se usó un baño de agua de temperatura constante para mantener la temperatura deseada (25°C±1) Shahnawaz y Shiekh (2011).
Contenido de minerales Los minerales (Ca, Fe, P, Zn, Mg, Na, K y Cu) se determinaron de acuerdo al método descrito por Ranganna (1979).
Examen microbiológico Las pruebas microbiológicas incluyeron el conteo total en placa, levaduras y mohos. El conteo microbiano representativo, 10 mL fueron asépticamente mezclados con 90 mL de agua destilada y homogeneizados por agitación. Las diluciones decimales subsecuentes se prepararon con los mismos diluyentes y en todos los casos las placas de conteo duplicado se prepararon con las diluciones apropiadas. El conteo viable total se llevó a cabo usando el método de placa de vertido descrito por Harrigan (1998).
Evaluación organoléptica Las propiedades organolépticas de las bebidas fueron evaluadas por panelistas de sa-
Constituyente químico
Limón
Guayaba
Menta
Permeado
Humedad (%)
80±0.674d
83.4±0.54c
85.3±0.61b
93.5±0.89a
Proteína (%)
0.5±0.31a
0.4±0.22a
0.15±0.16b
0.17±0.15b
Grasa (%)
0.3±0.22a
0.5±0.24a
0.04±0.09c
0.10±0.34b
Fibra (%)
2.0±0.38b
5.9±0.44a
0.6±0.12c
0.2±0.09c
Cenizas (%)
0.2±0.30c
0.6±0.45b
1.3±0.34a
0.1±0.21c
Valor de pH
3.0±0.35c
3.80±0.39c
5.5±0.48b
6.3±0.54a
TSS
9.0±0.58b
10.2±0.65a
4.0±0.21d
5.8±0.32c
Los valores son medias de tres réplicas ± SD. El número de los valores en la misma fila seguidos por la misma letra no son significantemente diferentes a un nivel de 0.05. LSD = diferencias significativas mínimas.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 21 bor de los miembros del equipo del Instituto de Investigación de Tecnología Alimentaria (FTRI). Todas las muestras fueron evaluadas para sabor (10 puntos), color (10 puntos), y palatabilidad (10 puntos) de acuerdo con Bodyfelt et al. (1988).
ANÁLISIS ESTADÍSTICO Los datos fueron analizados de acuerdo a la Guía de Usuarios del Sistema de Análisis Estadístico (S.A.S., 2000). Se usaron los rangos múltiples de Duncan para analizar la significancia estadística. Los valores de los diferentes parámetros se expresaron como medias con la menor diferencia significativa.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN El permeado, el limón, la guayaba y la menta fueron analizados químicamente y los resultados se muestran en la Tabla 1. Los datos en la Tabla 1 muestran que el contenido de humedad del limón, menta, guayaba y permeado fueron de 80.0, 83.4, 85.3 y 93.5%, respectivamente. El soluble total del limón, guayaba, menta y permeado de 9.0, 10.2, 4.0 y 5.8, respectivamente. La guayaba tuvo los contenidos más altos de sólidos solubles totales, la diferencia puede ser atribuida a que tenía los sólidos totales más altos y contenido de carbohidratos de la fruta fresca (Gafour et al., 2006). Por otra parte, el permeado y la guayaba tuvieron los valores de pH más altos con 6.25 y 3.80 que las otras muestras. El pH del permeado (control) fue de 6.3.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
22 [ TECNOLOGÍA ]
TABLA 2. Minerales y vitaminas de materias primas utilizadas en las bebidas.
ultrafiltración y es considerado como producto de desecho. Por ello, el reprocesamiento y uso eventual de productos de desecho tiene usos benéficos en vez de desecharlo al ambiente, lo cual provoca efectos perjudiciales. Se puede añadir permeado al limón, guayaba y menta fresca para producir bebidas con un alto valor nutritivo y fuente de antioxidantes naturales. La guayaba es una fuente rica de minerales y fibra, mientras que el permeado es rico en calcio como fuente animal (Adibelli et al., 2009).
Esto se debió principalmente al hecho de que el pH del permeado fue ajustado. Sin embargo, los valores de pH de las bebidas que fueron de 4.2, 4.8 y 5.5, para el limón, guayaba y menta, respectivamente, fueron significativamente menores que los del control de 6.31. Esto puede deberse a que la lactosa en el permeado debe ser lógicamente hidrolizada en glucosa y galactosa antes de que una parte de la glucosa sea fermentada en ácido láctico (Edris y Farrag, 2003). Sin embargo, esto es muy importante y ayuda a personas con respecto a la intolerancia a la lactosa. El permeado es una solución acuosa removida de la leche y del suero lácteo por
La Tabla 2 muestra que la vitamina C es de 93.0, 228.0, 31 y 0.62, respectivamente. La
Mineral
Limón
Guayaba
Menta
Permeado
Vitamina C mg/100 g
93±0.38b
228.3±0.45a
31±1.45c
0.62±0.78d
Vitamina A IU/100 g
22±1.85c
765±0.89a
4248±0.88b
15±0.45d
Na mg/100 g
2±0.98b
1.8±1.84c
31±0.67a
1.5±1.59c
Ca mg/100 g
26.0±1.58c
18±1.24d
243±0.79a
33.0±0.56b
Fe mg/100 g
0.60±0.34b
0.26±0.21c
2.08±1.0a
0.01±0.5c
Zn mg/100 g
0.06±0.77c
0.23±0.53b
1.11±0.89a
0.01±0.2c
P mg/100 g
0.03±0.07d
0.15±0.66b
1.176±0.48a
0.13±1.4c
Mg mg/100 g
8±1.49d
22±1.98c
80±0.49b
140.0±0.55a
Cu mg/100 g
3.8±0.23a
3.5±1.43b
2.5±1.02d
3±0.39c
Los valores son medias de tres réplicas ± SD. El número de los valores en la misma fila seguidos por la misma letra no son significantemente diferentes a un nivel de 0.05. LSD = diferencias significativas mínimas.
TABLA 3. Constituyentes fisicoquímicos de las bebidas con permeado a tiempo cero.
Tratamiento
Permeado con Limón
Permeado con Guayaba
Permeado con Menta
Humedad (%)
79.6±1.673
82.5±0.566
80±0.874b
Cenizas (%)
0.28±0.776c
0.53±1.656a
0.33±0.098b
Vitamina C mg/100 mL
40±0.654b
54±1.127a
33±1.563c
T.S.S.
13.0±0.056a
13.0±0.065a
13.0±0.045a
Acidez titulable (%)
0.3±0.988a
0.2±1.434b
0.4±0.326c
Valor de pH
3.8±1.543c
4.0±0.344b
5.5±0.987a
Índice de refracción
1.34±0.674a
1.35±0.348a
1.12±0.993b
Viscosidad, cp
490±1.946c
660±0.457a
550±1.764b
Antioxidante (%)
40.04±0.886c
47.64±1.074b
55.89±1.544a
c
a
Los valores son medias de tres réplicas ± SD. El número de los valores en la misma fila seguidos por la misma letra no son significantemente diferentes a un nivel de 0.05. LSD = diferencias significativas mínimas.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 23 guayaba es una excelente fuente de vitamina C. Esta contiene 228.3 mg que es igual a 338% del RDA requerido en la dieta diaria. La vitamina C es una vitamina hidrosoluble lo que significa que es desechada del cuerpo por medio de la excreción y por lo tanto necesita ser repuesta todos los días. Una fruta de guayaba al día puede restaurar la pérdida de esta vitamina completamente. Los datos de los valores de pH y el contenido de acidez total están de acuerdo con aquellos de Chen et al. (2011), quienes reportaron que el aumento en la acidez titulable pudo deberse a la producción de ácidos orgánicos como el ácido láctico y el ácido acético durante la degradación de los carbohidratos para proporcionar energía para el crecimien-
to de las plántulas. La bebida de permeado de limón tuvo un alto contenido de vitamina C viable. Los beneficios a la salud son un resultado de la ingesta de antioxidantes y sustancias protectoras como los carotenoides y la vitamina C. Los datos presentados en la Tabla 3 muestran el contenido de humedad de la bebida de permeado con limón disminuyendo a 79.6% y también a 82.5% con la guayaba y la sacarosa. Los resultados indican que la guayaba mezclada con el permeado tiene los valores más altos para contenido de ácido ascórbico comparado con los otros. Mientras que la viscosidad osciló de 490 a 550 cp (Tabla 3). Los antioxidantes en las bebidas fueron de 40.04, 47.64 y 55.98 en el
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
24 [ TECNOLOGÍA ] permeado con limón, guayaba y menta, respectivamente. El T.S.S. de la bebida de menta, limón y guayaba fue de 13.0°Brix, este valor está de acuerdo con El-Faki (2010). La Tabla 4 muestra los principales minerales y los cambios insignificantes en Mg, Na y K para la bebida de limón, mientras que la bebida de guayaba mostró un aumento en el contenido de calcio después de la mezcla del permeado con guayaba. Por otra parte, se encontraron algunos microelementos en cantidades traza como Mn y Cu, mientras que el permeado con menta muestra que los minerales cambian lentamente.
TABLA 4. Contenido mineral de las bebidas con permeado a tiempo cero (mg/100 mL).
TABLA 5. Efecto del periodo de almacenamiento después de 30 días en la bebida con permeado y fruta.
Se evaluó el efecto del periodo de almacenamiento sobre la composición química del permeado de limón y los resultados se presentaron en la Tabla 5. No hubo diferencias notables en la humedad, cenizas e índice de refracción para todas las bebidas seleccionadas después del periodo de almacenamiento a temperatura de 4 °C por 30 días comparado con el permeado control. Por otra parte, el contenido de ácido ascórbico para todas las bebidas disminuyó durante el periodo de almacenamiento. Estos resultados están de acuerdo con los reportados por Hernández et al. (2007). La actividad antioxidante disminuyó en todas las muestras después
Tratamiento
Permeado con Limón
Permeado con Guayaba
Permeado con Menta
Fe
28.45±0.77a
20.6±0.92b
12.6±1.85c
Zn
1.33±0.85a
1.67±0.66b
1.08±1.85c
Ca
52.8±0.79b
78±0.83a
44±0.39c
Na
5.2±1.72b
6.4±0.49a
3.6±0.34c
Mg
19.5±0.72b
22.7±0.87a
16.5±1.84c
Mn
2.5±0.56a
2.2±0.92b
1.9±1.19c
Cu
2.22±0.83a
2.75±0.75b
2.30±1.02c
Los valores son medias de tres réplicas ± SD. El número de los valores en la misma fila seguidos por la misma letra no son significantemente diferentes a un nivel de 0.05. LSD = diferencias significativas mínimas.
Tratamiento
Permeado con Limón
Permeado con Guayaba
Permeado con Menta
Humedad (%)
79.5±0.76c
82.5±0.88a
80±1.43b
Cenizas (%)
0.28±0.73c
0.55±0.77a
0.34±0.49b
Vitamina C mg/100mL
38±0.93b
50±0.75a
32±0.55c
Acidez titulable (%)
0.5±0.44a
0.5±0.83b
0.6±1.8c
Valor de pH
4.5±0.95c
5.0±0.99b
5.5±0.48a
T.S.S.
14.5±0.94a
14±0.25b
12±0.33c
Índice de refracción
1.33±0.88a
1.34±0.74a
1.35±0.76a
Viscosidad, cp
45±1.84c
660±0.63a
550±0.88b
Antioxidante (%)
42.6±0.89a
45.2±0.69b
53.44±0.12c
Los valores son medias de tres réplicas ± SD. El número de los valores en la misma fila seguidos por la misma letra no son significantemente diferentes a un nivel de 0.05. LSD = diferencias significativas mínimas.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 25 del almacenamiento. Durante el almacenamiento, estos antioxidantes reaccionaron con los radicales libres, que se produjeron por el oxígeno aéreo, y disminuyeron. Así, la concentración de fenoles, flavonoides y ácido ascórbico disminuyó durante el almacenamiento, aunque fue almacenado en refrigeración. Por esta razón, los jugos de fruta contenían una menor cantidad de antioxidante que los frescos después de 30 días de almacenamiento (Sreerupa et al., 2014). En la Tabla 5 se puede ver claramente que los valores de pH aumentaron durante el periodo de almacenamiento. El incremento en la acidez después de 30 días en la bebida se debió al inicio del deterioro o fermentación de la muestra (Esteve et al., 2005).
Esta fluctuación puede ser atribuida a las reacciones de polimerización y síntesis de nuevos componentes durante el almacenamiento. Mientras tanto, la acidez total titulable de la bebida de permeado de limón disminuyó debido a los efectos combinados de lixiviación y oxidación de los ácidos orgánicos en la matriz biológica y descomposición de la sustancia pectina en ácidos y la oxidación de los azúcares reductores. Kausar et al., 2012 reportaron que una alta acidez en la bebida y un bajo pH pueden deberse a la producción de ácido acético y ácido láctico durante el almacenamiento. Los datos en la Tabla 6 muestran que los minerales en la bebida después de 30 días no
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
26 [ TECNOLOGÍA ] tenían cambios notables en Mg, Na y Mn, debido a que estos son estables, tampoco hubo cambios en el contenido de cenizas durante el periodo de almacenamiento. Mientras tanto, el contenido de Fe llegó a 68.6, 77.0 y 55.6, respectivamente; por otra parte, los microelementos como el Mn y Cu se encontraron en cantidades trazas en las bebidas almacenadas de guayaba y menta. Los datos también comprueban que el calcio es el mineral principal. El factor que contribuyó a una mejor disponibilidad del
TABLA 6. Efecto del periodo de almacenamiento sobre cenizas después de 30 días en las bebidas con permeado.
TABLA 7. Evaluación sensorial de las bebidas de permeado con limón, guayaba y menta a tiempo cero y después del periodo de almacenamiento (30 días).
calcio de la leche incluyó lactosa, fósforo y vitaminas (El-Sayed et al., 2007). Generalmente, añadir permeado de frutas homogenizadas estuvo acompañado por altos niveles de contenido de sodio, calcio, zinc, hierro y magnesio en las bebidas debido a altos contenidos de estos elementos en el permeado. Los datos de la evaluación sensorial de color, gusto, sabor y aceptabilidad de la bebida hecha con limón, guayaba y menta con
Tratamiento
Permeado con Limón
Permeado con Guayaba
Permeado con Menta
Fe
68.6±1.32a
77.0±0.84a
55.6±1.11a
Zn
34.5±1.55b
14±0.89c
12±0.40d
Ca
33.9±0.97c
45.5±1.39b
18±0.34c
Mg
11±0.93c
15±1.52c
30±0.98b
Mn
21±0.30c
16±1.33c
26±0.89b
Cu
2.9±0.23b
3±0.98a
2.9±0.47b
Cada valor en una columna seguida por la misma letra no es significantemente diferente a p ≤ 0.05.
Color
Gusto
Sabor
Aceptabilidad
Tiempo cero
30 días
Tiempo cero
30 días
Tiempo cero
30 días
Tiempo cero
30 días
Permeado
7.7±0.92bc
7.7±0.71bc
6.7±0.71bc
6.7±0.71bc
6.7±0.70bc
6.7±0.70bc
7.8±0.70c
7.8±0.70c
Permeado con limón
9.0±0.71ab
7.0±0.71ab
8.8±0.76bc
7.8±0.76bc
9.2±0.84ab
8.2±0.84ab
9.8±0.81a
7.8±0.81a
Permeado con guayaba
9.0±0.84ab
8.3±0.84ab
8.0±0.84bc
8.0±0.84bc
8.5±0.93bc
8.3±0.93bc
9.2±0.84bc
7.7±0.84ab
Permeado con menta
8.7±0.89bc
6.3±0.84bc
7.9±0.76
6.7±0.92ab
8.5±0.93bc
6.3±0.52bc
8.9±0.84b
6.9±0.65a
Para cada tratamiento dentro de una columna; las medias que no comparten la misma letra alfabética son significativamente diferentes a 0.05, SD = desviación estándar.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 27 permeado se muestran en la Tabla 7. Los resultados indicaron que la bebida tuvo buenas calificaciones para aceptabilidad por el panel de prueba debido al cambio o pérdida de sabor o gusto, lo que puede deberse a la degradación del ácido ascórbico y producción de furfural. El cambio en el parámetro de color puede deberse a la Reacción de Maillard entre los azúcares y los aminoácidos (Mufandaedza et al., 2006). La bebida con limón en todos los tratamientos mostró significantemente altas calificaciones para todas las pruebas sensoriales evaluadas (color, gusto, sabor y aceptabilidad) comparada con la de guayaba y menta. No hubo diferencias significativas entre todos los tratamientos durante el periodo de almacenamiento después de 30 días. Las calificaciones totales gradualmente disminuyeron después de los 30 días de almacenamiento (Castro et al., 2013). La calificación total osciló de 9.2 ± 0.84 a 7.9 ± 0.76 al inicio del almacenamiento y después disminuyó de 6.3 ± 0.84 a 7.8 ± 0.84 al final del periodo de almacenamiento. También las calificaciones de gusto y sabor en la bebida de limón fueron ligeramente mayores cuando estaba fresca y a lo largo del tiempo de almacenamiento seguido por una ligera disminución con el aumento del periodo de almacenamiento. La Tabla 7 muestra el aumento de la aceptabilidad dentro del primer periodo de almacenamiento y esto probablemente se deba al aumento de la disponibilidad de las cepas probióticas en las bebidas (El-Nawawy, 2009). De los datos anteriores, puede ser claramente concluido que la adición de limón, guayaba o menta fresca al permeado aumentó la aceptabilidad general de la bebida. Mientras que en la Tabla 8 se muestran los resultados del análisis microbiano para el conteo total viable (TVC) que estuvieron
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
28 [ TECNOLOGÍA ] oscilando de 1.38 log cfu/mL a un tiempo cero y alcanzó 1.55 log cfu/mL al final del periodo de almacenamiento en las bebidas, a los 15 días estaba en 1.44 log y después de 30 días de almacenamiento de la bebida fortificada (Alwazeer et al., 2002). El conteo total bacteriano en refrigeración aumentó de 1.38 log cfu/mL en tiempo cero a 1.66 log cfu/mL mientras que el conteo total no fue detectado después de 15 días. El efecto del almacenamiento para la formación de levadoras, hongos y esporas, durante el tiempo de almacenamiento a temperatura de refrigeración, fue investigado en la Tabla 8. Debido a las altas concentraciones de limón se generó una caída dramática en los niveles de conteo de bacterias totales durante el periodo de almacenamiento de 30 días. Los hongos y las levaduras estuvieron ausentes después del día 15 y el día 30.
TABLA 8. Conteo total de bebidas frescas y almacenadas (log cfu/mL).
Días de almacenamiento
Tiempo cero
Después de 15 días
Después de 30 días
*nd: no detectado
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
Bebidas
Conteo total de bacterias
Levaduras y hongos
Limón
1.38
nd
Guayaba
1.40
nd
Menta
1.55
nd
Limón
1.37
nd
Guayaba
1.40
nd
Menta
1.56
nd
Limón
2.40
nd
Guayaba
2.55
nd
Menta
2.66
nd
[ TECNOLOGÍA ] 29 fuente de calcio animal. Se puede concluir que podemos producir buenas bebidas funcionales y naturales del permeado de leche fortificado con limón, guayaba o menta. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx. Tomado de Middle East Journal of Applied Sciences
CONCLUSIÓN Uno de los objetivos principales de la industria alimentaria es fabricar productos con una buena aceptación sensorial. El permeado de leche es considerado una fuente de carbono de bajo costo, vitaminas y sales, por lo tanto, el permeado fue mezclado con limón, guayaba o menta, con 10% de sacarosa en las mezclas de las bebidas preparadas. Se realizó la adición del permeado al limón, guayaba y menta fresca para la producción de bebidas de alto valor y materiales naturales antioxidantes. Como resultado aumentó la acidez y disminuyó el pH. La fruta también es una fuente rica de minerales, mientras que el permeado es rico en calcio como una
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
[ BIBLIOGRAFÍA ]
REFERENCIAS •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
A.O.A.C., 2005. Official Method of Analysis, 18th ed. Association of Official Analytical Chemists, Ins. USA A.O.A.C., 2007. Association of Official Analytical Chemists International. Official methods of A.O.A.C International, 18th Edition gaither sburg. Maryland, USA. Abd El-Khair, A. A., 2009. Formulation of milk Permeate for utilization as Electrolyte Beverages. Australian Journal of Basic and Applied Sciences 3 (2):572-578 Adibelli, Z., M. Dilek, T. Akpolat, 2009. Lemon juice as an alternative therapy in hypertension in Turkey. International Journal of Cardiology., 135(2):e58-e59. http:// dx.doi.org/10.1016/j.ijcard.2008.03.085. Alwazeer, D., R. Cachon, and C. Divies, 2002. Behavior of Lactobacillus plant arum and Saccharomyces cerevisiaein fresh and thermally processed orange juice. Journal of Food Protection, 65(10):1586-1589 Bayoumi, H.A., A. G. Mohamed, M. Sheikh and H. Farrag, 2011. Effect of Ultrafiltration Permeate on the Quality of Chocolate Milk. Journal of American Science, 7(7):609-615. Beucler, A., M. Drake, E.A. Foegeding, 2005. Design of a beverage from whey permeate J. Food Sci., 70:S277-S285 Bodyfelt, F. W., J.A. Tobias and G.M. Trout, 1988. The sensory evaluation of dairy products. 227-270. Ven Nostrand Reinhold. New York. Castro, W.F., M. A. Cruz, M. S. Bisinotto, L. M. Guerriro, J. A. Faria, R. L. Cunha and R. A. Delizat, 2013. Development of prooiotic dairy beverage: Rheological properties and application of mathematical models in sensory evaluation. J. Dairy Sci., 96:1625. Chen, L., W. Chang and U. Hzhang, 2011. The antimutagenic and antioxdative activity for functional formula beverage. Taiwanese Journal of Agricultural Chemistry and Food Science, 47(6):277-284 Chornomaz, P.M., C. Paglierob, J. Marchesea and N.A. Ochoa, 2013. Clarification.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Food and Bioproducts Processing, Impact of structural and textural membrane properties on Lemon juice. J. Agric. 91, 67-73 Debon, J., and S. Elane, 2012. Storage stability of probiotic fermented milk obtained from permeate resulting of the microfiltration process Food Chem., 47:96-102 Edris, A.E, and E.S. Farrag, 2003. Antifungal activity of peppermint and sweet basil essential oils and their major aroma constituents on some plant pathogenic fungi from the vapor phase. Nahrung 2003 Apr; 47(2):117-21 El-Nawawy, M.A., W.U. EL-malkey and I. E. Aumara, 2009. Production and properties of antioxidative fermented probiotic beverages with natural fruits juice. Annals Agric. Sci., Ain Shams Univ. 54(1):121-135 El-Faki, A. E., 2010. Physico-Chemical Characteristics of Soft drinks of Sudan during Shelf life. Journal of Science and Technology., 11(2):57-62 El-sayed, H.H., S. A. Freig, and A.S. Salem, 2007. Preparation and evaluation of new functional beverage Proc.10th. Egyptian Conf. Dairy Sci. & Techn., 211-225 Esteve, M. J., A. Frıgola, C. Rodrigo, and D. Rodrigo, 2005. Effect of storage period under variable conditions on the chemical and physical composition and color of Spanish refrigerated orange juices. Food and Chemical Toxicology, 43:1413–1422. Farag, R. S., G.S. El Baroty and A. M. Basuny, 2003. Safety evaluation of olive phenolic compounds as natural antioxidants. International Journal of Food Sciences and Nutrition,54(3):159-175. Fitzpatrick, J.J., M. I. Ahrens and S. W. Smith, 2001. Effect of manganese on lactobacillus casei fermentation to produce lactic acid from whey permeate. Process Biochemistry 36(7):671-675 Gafour, W. A., E.A. Essawy and A. S. Salem, 2006. Probiotic milk beverage fortified with antioxidants as functional ingredients. Egyptian J. Dairy Sci., 34:23-32 González, M., E., D. A. Moreno, C. Gar-
[ BIBLIOGRAFÍA ]
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
cia-Viguera, 2008. Genotype and harvest time influence the phytochemical quality of Food Chemistry, 56, 1669-1675. Harrigan, J.F., 1998. Effect of protein standardization of milk by addition of UF milk permeate on the composition and storage stability of U T processed milk .The Australian J. Dairy Technology.53:22-27 Hattem, H.E., Elham H. Abouel Einin and N. M. Mehanaan, 2011. Utilization of milk permeate in manufacture of sports drinks .J of Brewing and Distilling 2 (2):24-27. Hernandez, F., C. Atres, R. Fenanddo and A. Kader, 2007. Potential shelf-life of fresh –cut Lemon as affected by cut type and temperature postharvest Biology and technology 43:245-252 Kausar, A., F. Yousef and A. Salem, 2012. Nutraceutical milk permeate mixed drink. 10th Egyptian conference for dairy science and technology.P7. McCoy, J., 2005. Functional foods and drinks –a market overview. Fruit-Processing 146-149 Menrad, M., B. Husing, K. Menrasd, T. Reib, S. Beerr-Borst and C. Zenger, 2000. Functional Food.TA 37/2000 Bern: Schweizerischer Wissenschafts und-Technnologierat Mufandaedza, J., B. C. Viljoen, S. B. Feresu, T. H. Gadaga, 2006. Antimicr-crobial Properties of lactic acid bacteria and yeast-LAB cultures isolated from traditional fermented milk against pathogenic Escherichia coli o157:H7 and Salmonella enteritidis strains. International journal of Food Microbiology 108:147-152. Ranganna, S., 1979. Manual of analysis of fruit and vegetables products. Tata McGraw-Hill, publishing company limited, New Delhi,150-161. S.A.S., 2000.SAS, Statistical analysis system SAS users guide: statistics, SAS Inc. Editors, cary, USA. Schnitter, X., 2001. Liquid fruit and vegetables power nutritional beverages. European Food-and Drink-Review 27-29. Shahidi, F., 2004. Functional foods .their role in health promotion and disease pre-
vention. J Food Sci. 69(5):146-149. • Shahnawaz, M. and A.S. Shiekh, 2011. Analysis of viscosity of jamun fruit juice, squash and jam at different compositions to ensure the suitability of processing applications. International Journal of Plant Physiology and Biochemistry Vol. 3(5) 89-94. • Sreerupa, S., S. Sangeeta, R. Chandan, and B. Sauryya, 2014 .Effect of storage and Preservatives on Antioxidant Status of some Refrigerated Fruit Juices, Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci., 3(7) 1007-1013. • Su, Min-Sheng and J. L. Silva, 2009. Antioxidant activity, anthocyanin's and phenolic of rabbit eye blueberry (Vaccinium ashei) by products as affected by fermentation. Food Chemistry 97, 447-451.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
{30}
PROPIEDADES SENSORIALES Y MICROBIANAS DEL HELADO BAJO EN GRASA DE LECHE DE CAMELLA { Amna S. M. Ahmed e Ibtisam E. M. El-Zubeir }
Tecnología
RESUMEN
Palabras clave: Leche de camella; helado; miel; goma arábiga; vainilla; examinación microbiológica del coco; evaluación sensorial.
Se llevó a cabo el presente estudio sobre helado de leche de camella usando ingredientes naturales (miel, azúcar, leche descremada en polvo y goma arábiga). La mezcla de helado se saborizó con vainilla, coco y una mezcla de vainilla y coco. Después, se empacó en vasos de plástico y se almacenó en un congelador a -18 °C por ocho semanas. Las evaluaciones microbiológicas y sensoriales se llevaron a cabo cada semana. El conteo microbiano del helado saborizado mostró diferencias significativas en el conteo bacteriano total y diferencias no significativas en el conteo de levaduras y hongos y de bacterias psicrotróficas. Los coliformes no mostraron crecimiento en todas las muestras de helado durante el almacenamiento. La evaluación sensorial reveló diferencias significativas entre las muestras de helado para la calificación promedio de todas las mediciones sensoriales. Se obtuvo una calificación alta para la apariencia en las muestras de helado de coco. También se obtuvo una aceptabilidad general en las muestras de helado hechas de la mezcla de vainilla y coco, revelando una mayor calificación comparada con las muestras de helado de coco y vainilla. Se concluye que algunos conteos microbianos fueron afectados por los diferentes sabores añadidos al helado. La combinación de vainilla y coco en el helado mostró más aceptabilidad para el sabor del helado de leche de camella.
{ Departamento de Producción de Lácteos, Facultad de Producción Animal, Universidad de Khartoum, P.O. Box 321 Khartoum, Sudán }
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{31}
TecnologĂa Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
32 [ TECNOLOGÍA ]
INTRODUCCIÓN La tendencia hacia productos naturales con énfasis en la calidad, en general ha llevado a un aumento en el desarrollo de nuevos productos. El helado puede ser considerado como una suspensión aereada de agua y grasa cristalizada en una solución de azúcar altamente concentrada que contiene hidrocoloides, micelas de caseína y proteínas (Koxholt et al., 2001; Eisner et al., 2005). El helado es un alimento congelado hecho de una mezcla de ingredientes lácteos, saborizantes y edulcorantes (Elhai et al., 2002; Marshall et al., 2003). El helado es un postre lácteo helado, delicioso y nutritivo con un alto valor calórico (Şengül et al., 2005; Khillari et al., 2007; Temiz y Yeşisu, 2010). La textura del helado depende de muchos factores tales como el estado de la agregación de los glóbulos de grasa, la cantidad de aire, el tamaño de las células de aire, la viscosidad de la fase acuosa, y el tamaño y estado de la agregación de los cristales de hielo (Bolliger
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
et al., 2000; Aime et al., 2001; Caillet et al., 2003; Granger et al., 2005). Hay algunos sabores usados en el helado, como la vainilla (Aime et al., 2001; Gantait et al., 2011), el coco (CheMan y Marina, 2006) y otros aditivos, incluyendo la miel (Khaliduzzaman et al., 2012), que puede servir como un conservador alimentario natural debido a sus propiedades antimicrobianas (Bradbear et al., 2004; Al-Jabri, 2005). La vida de anaquel del helado depende principalmente de las condiciones de almacenamiento, el helado puede durar tanto como un año o tan poco como dos semanas. Para poder mantener la vida de anaquel del helado, algunos factores deben ser tomados en consideración, incluyendo la formulación apropiada, como la adición del estabilizante y del azúcar, el congelado rápido, endurecimiento rápido y evitar las fluctuaciones de temperatura durante el almacenamiento y la distribución (Marshall et al., 2003; Lee et al., 2005).
[ TECNOLOGÍA ] 33 Los productos lácteos de la camella todavía no están lo suficientemente desarrollados para alcanzar una escala comercial (Al Haj y Al Kanhal, 2010) porque hay una necesidad de examinar la aceptabilidad del consumidor de estos productos (El Zubeir et al., 2012). Además, cuando se evaluó el overrun (incorporación de aire) del helado de la leche de camella, se encontró que dependía significativamente de la grasa y de los niveles de MSNF en la mezcla (Abu-Lehia et al., 1989). Los objetivos de este estudio fueron estudiar algunos de los conteos microbianos, la vida de anaquel y las propiedades sensoriales del helado hecho de leche de camella saborizado con vainilla y coco usando aditivos naturales (miel y goma arábiga).
MATERIALES Y MÉTODOS Fuentes de los materiales Los procedimientos experimentales se realizaron en una pequeña unidad de procesamiento especializada localizada en el norte de Khartoum durante el periodo de Junio a Agosto 2012. Se obtuvo la leche bronca de camella (15 litros) de una granja local al norte de Khartoum. La miel y los sabores se obtuvieron de Jeddah, Arabia Saudita, mientras que la goma arábiga, el azúcar y la leche en polvo se obtuvieron de un mercado local del norte de Khartoum, Sudán.
Elaboración del helado Las muestras de helado se hicieron de leche
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
34 [ TECNOLOGÍA ] de camella con tres sabores (vainilla, coco y una mezcla de vainilla y coco) con el mismo porcentaje de goma arábiga, miel, azúcar y leche en polvo baja en grasa (0.7%, 9%, 6% y 11%, respectivamente), para 15 litros de leche pura de camella. Primero, la leche fue pasteurizada a 72 °C por 15 segundos, después la miel, el azúcar, la goma arábiga y la leche descremada en polvo fueron añadidos, homogeneizados y después mezclados. Después de enfriar la mezcla en un refrigerador a 5 °C, se dividió en 3 porciones y se añadieron los sabores elegidos. El empacado se hizo en vasos de plástico, de un tamaño de 80 gramos; después almacenaron a -18 °C en un congelador.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
Examen microbiológico del helado La esterilización del equipo como los matraces, tubos de ensayo, pipetas y cajas de Petri se realizó con un horno de aire caliente a 160 °C por 60 minutos. El medio se preparó por autoclave a 121 °C por 15 minutos. Se le permitió al medio enfriarse a 45-46 °C antes de verterse en las cajas de Petri (Singleton, 1992). La preparación de las muestras se hizo como lo describe Marshall (1992). Una muestra representativa del helado (1 g) se mezcló (1:10) con agua destilada estéril y después se diluyó serialmente (10-1-106). Un mL de
[ TECNOLOGÍA ] 35 cada una de las diluciones elegidas después de mezclar vigorosamente, fue cuidadosamente transferido a cajas de Petri usando pipetas estériles. Se usó el agar de conteo de placa para la enumeración del conteo total bacteriano (Houghtby et al., 1992). La enumeración de las bacterias coliformes se hizo sobre agar Macconkey (Christen et al., 1992) y el método descrito por Frank et al. (1992) fue usado para la enumeración del conteo de bacterias psicrotróficas en un agar de conteo de placa. Las placas para el conteo bacteriano total, coliformes y bacterias psicrotróficas se incubaron a 37 °C por 48 horas, 37 °C por 48 horas y 7° ± 1 °C por 10 días, respectivamente.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN Conteo microbiano del helado de leche de camella Las medias del conteo total bacteriano fueron significativamente (P < 0.05) más bajas en el helado de leche de camella saborizada con una mezcla de vainilla y coco. Sin embargo, el conteo de levaduras y hongos revelaron un valor significativamente (P < 0.05) menor para las muestras de helado de coco (Tabla 1). El conteo bacteriano psicrotrófico de diferentes muestras de helado de leche de camella saborizado no mostraron variación significativa (P>0.05), mientras que los coliformes no mostraron un crecimiento (Tabla 1).
Evaluación sensorial Se usaron diez panelistas no entrenados; sin embargo estaban familiarizados con productos lácteos; se les pidió evaluaran la calidad del helado en términos de apariencia, sabor, textura, gusto y aceptabilidad general. La evaluación se basó en una Prueba de Evaluación de Escala Hedónica de 5 puntos que se proporcionó en la hoja de evaluación sensorial (excelente = 5, muy bueno = 4, bueno = 3, justo = 2, pobre = 1).
Análisis estadístico Los datos fueron analizados usando el programa Statistic versión 8 (2003). El análisis de la varianza se realizó de acuerdo al siguiente modelo estadístico: Yij = µ + Ti + eij Donde: Yij = la observación µ = media general Ti = el efecto fijo del tratamiento (1, 2, 3) eij = término de error aleatorio Las diferencias significativas entre las medias se separaron por LSD y se determinaron a P ≤ 0.05.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
36 [ TECNOLOGÍA ] Conteo bacteriano total Los resultados en la Tabla 2 mostraron las medias para el conteo total bacteriano del helado de leche de camella durante el almacenamiento. No hubo diferencias significativas (P>0.05) durante la tercera, cuarta, sexta y octava semana de almacenamiento entre las diferentes muestras de helado. Sin embargo, se encontraron diferencias significativas (P<0.05) durante la primera, segunda, quinta y séptima semana de almacenamien-
TABLA 1. Conteos microbianos de los helados de vainilla y coco hechos de leche de camella durante el almacenamiento (media).
Mediciones
to. El valor más alto del conteo bacteriano total se obtuvo del helado de coco durante la primera semana (log 4.71 ± 0.05) de almacenamiento, mientras que el valor más bajo se obtuvo durante la quinta semana (log 4.00 ± 0.05) de almacenamiento.
Conteo de levaduras y hongos Los resultados en la Tabla 3 muestran las medias para los conteos de levaduras y hongos del helado de leche de camella duran-
Helado de vainilla
Helado de coco
Helado de vainilla y coco
Media ± sd.
4.47 ± 0.06a
4.47 ± 0.06a
4.39 ± 0.06b
Máximo
4.59
4.71
4.63
Mínimo
4.31
Media ± sd.
4.25 ± 0.07
4.14 ± 0.07
4.20 ± 0.07a
Máximo
4.57
4.57
4.61
Mínimo
3.24
Media ± sd.
4.42 ± 0.05
4.40 ± 0.05
4.41 ± 0.05a
Máximo
4.6
4.7
4.62
Mínimo
4.23
3.77
4.02
Media ± sd.
0
0
0
Máximo
0
0
0
Mínimo
0
0
0
Conteo bacteriano total
Conteo de levaduras y hongos
Conteo de psicrotróficos
Conteo de coliformes
4.0 a
4.04 b
3.15 a
3.30 a
La relación con las mismas letras superíndice no es significativamente diferente (P>0.05).
TABLA 2. Variaciones de los conteos bacterianos totales de las muestras de helados de vainilla y coco hechos de leche de camella durante el almacenamiento.
Periodo de almacenamiento
Vainilla (cfu/g)
Coco (cfu/g)
Vainilla y coco (cfu/g)
Semana 1
4.312±0.052
a
4.708±0.052
4.145±0.052b
Semana 2
4.402±0.063b
4.671±0.063a
4.039±0.063c
Semana 3
4.523±0.052a
4.446±0.052a
4.537±0.052a
Semana 4
4.588±0.094a
4.628±0.094a
4.585±0.094a
Semana 5
4.318±0.052a
4.000±0.052b
4.243±0.052a
Semana 6
4.540±0.125a
4.467±0.125a
4.443±0.125a
Semana 7
4.573±0.030a
4.469±0.030b
4.484±0.030ab
Semana 8
4.492±0.098a
4.389±0.098a
4.628±0.098a
b
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 37 Periodo de almacenamiento
Vainilla (cfu/g)
Coco (cfu/g)
Vainilla y coco (cfu/g)
Semana 1
3.239±0.195a
3.301±0.195a
3.3010±0.195a
Semana 2
3.943±0.152a
3.151±0.152b
3.6505±0.152a
Semana 3
4.241±0.063a
4.423±0.063a
4.2386±0.063a
Semana 4
4.489±0.085a
4.554±0.085a
4.5851±0.085a
Semana 5
4.484±0.042a
4.412±0.042a
4.4065±0.042a
Semana 6
4.454±0.069a
4.335±0.069a
4.3217±0.069a
Semana 7
4.574±0.083a
4.396±0.083a
4.5106±0.083a
Semana 8
4.538±0.029a
4.568±0.029a
4.6066±0.029a
TABLA 3. Variaciones de los conteos de levaduras y hongos de las muestras de helados de vainilla y coco hechos con leche de camella durante el almacenamiento.
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
te el almacenamiento. No hubo diferencias (P>0.05) significativas entre los diferentes tipos de helado. El valor más alto para el conteo de levaduras y hongos se registró para el helado de vainilla y coco (log 4.61 ± 0.03) después de ocho semanas de almacenamiento, mientras que el valor más bajo se obtuvo para las muestras de helado de coco durante la segunda semana (log 3.94 ± 0.15) de almacenamiento.
Conteo psicrotrópico Las medias para el conteo bacteriano psicrotrópico de las muestras de helado de leche de camella no mostraron diferencias (P>0.05) significativas durante la segunda, cuarta y octava semana de almacenamiento (Tabla
4). Los valores fueron significativamente (P<0.05) diferentes durante la primera, tercera, quinta, sexta y séptima semana de almacenamiento entre las diferentes muestras de helado. El valor más alto del conteo de bacterias psicrotrópicas se obtuvo en el helado hecho con la mezcla de vainilla y coco durante la tercera semana (log 4.62 ±0.05) de almacenamiento. Sin embargo, el valor más bajo se obtuvo en el helado de coco durante la primera semana (log 3.78 ± 0.06) de almacenamiento (Tabla 4).
Características sensoriales del helado hecho con leche de camella Los datos en la Tabla 5 muestran algunas mediciones sensoriales del helado sabori-
Periodo de almacenamiento
Vainilla (cfu/g)
Coco (cfu/g)
Vainilla y coco (cfu/g)
Semana 1
4.2889±0.0627a
3.7720±0.0627c
4.0207±0.0627b
Semana 2
4.3116±0.0245a
4.3613±0.0245a
4.3217±0.0245a
Semana 3
4.3768±0.0522b
4.4978±0.0522ab
4.6173±0.0522a
Semana 4
4.4889±0.0803a
4.5106±0.0803a
4.5851±0.0803a
Semana 5
4.5642±0.0759a
4.2657±0.0759b
4.5810±0.0759a
Semana 6
4.2297±0.0381b
4.6058±0.0381a
4.3116±0.0381b
Semana 7
4.5246±0.0212a
4.4911±0.0212a
4.3323±0.0212b
Semana 8
4.6015±0.0459a
4.4598±0.0459a
4.5285±0.0459a
TABLA 4. Variaciones del conteo de psicrotróficos de las muestras de helados de vainilla y coco hechos de leche de camella durante el almacenamiento.
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
38 [ TECNOLOGÍA ] zado hecho de leche de camella durante el periodo de almacenamiento. La media de las mediciones sensoriales revelaron diferencias significativas (P<0.05) para todas las muestras de helado saborizado. Las medias más altas de las calificaciones de textura y apariencia fueron reportadas para el helado de coco, mientras que las calificaciones más altas de sabor, gusto y aceptabilidad fueron reportadas en el helado de vainilla y coco. TABLA 5. Características sensoriales del helado de vainilla y coco hecho con leche de camella.
Textura La calificación de textura reveló diferencias significativas (P<0.05) entre los diferentes tipos de helado saborizado de leche de camella durante
Medidas sensoriales Calificación de textura
Calificación de gusto
Calificación de sabor
Calificación de apariencia
Calificación de aceptabilidad
el periodo de almacenamiento excepto durante la segunda y octava semana. La media más alta de la calificación de textura se registró para el helado de coco durante la cuarta semana (4.70 ± 0.22) de almacenamiento. Sin embargo, la calificación más baja se encontró para el helado de vainilla durante la última semana (1.90 ± 0.24) de almacenamiento (Tabla 6).
Gusto El presente resultado mostró diferencias significativas (P<0.05) entre el helado saborizado hecho de leche de camella sólo durante las últimas dos semanas (7 y 8) de almacenamiento, como se muestra en la Tabla 7.
Helado de vainilla
Helado de coco
Helado de vainilla y coco
Media ± sd.
3.74 ± 0.28
3.84 ± 0.28
3.75 ± 0.28b
Máximo
4.4
4.7
4.4
Mínimo
1.9
Media ± sd.
4.05 ± 0.38
3.80 ± 0.38
4.35 ± 0.38a
Máximo
4.6
4.2
4.8
b
a
3.0 a
2.1 b
Mínimo
3.4
3.1
3.8
Media ± sd.
3.94 ± 0.35b
3.81 ± 0.35b
4.25 ± 0.35a
Máximo
4.6
4.5
4.7
Mínimo
3.1
3
3.9
Media ± sd.
4.36 ± 0.28b
4.71 ± 0.28a
4.45 ± 0.28b
Máximo
5.0
5.0
4.9
Mínimo
4.0
4.0
4.0
Media ± sd.
4.28 ± 0.32ab
4.00 ± 0.32b
4.39 ± 0.32a
Máximo
4.8
4.5
4.8
Mínimo
3.8
3.3
3.4
La relación entre las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
TABLA 6. Calificación promedio de textura de las muestras de helado de vainilla y coco hechas de leche de camella durante el almacenamiento.
Periodo de almacenamiento
Vainilla
Semana 1
3.90±0.32
Semana 2
Coco 3.70±0.32
3.60±0.32a
4.40±0.24a
3.90±0.24b
4.40±0.24a
Semana 3
3.30±0.34
a
3.30±0.34
3.80±0.34a
Semana 4
4.40±0.22a
4.70±0.22a
4.30±0.22a
Semana 5
4.00±0.32
a
4.10±0.32
4.10±0.32a
Semana 6
4.10±0.14a
4.10±0.14a
4.10±0.14a
Semana 7
3.90±0.41
a
3.90±0.41
3.60±0.41a
Semana 8
1.90±0.24b
3.00±0.24a
2.10±0.24b
a
a
a
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
Vainilla y coco a
a
[ TECNOLOGÍA ] 39 Periodo de almacenamiento
Vainilla
Coco
Vainilla y coco
Semana 1
3.40±0.43a
3.10±0.43a
3.80±0.43a
Semana 2
4.50±0.31a
4.00±0.31a
4.30±0.31a
Semana 3
3.40±0.57a
3.40±0.57a
4.10±0.57a
Semana 4
4.30±0.32a
4.20±0.33a
4.60±0.32a
Semana 5
4.20±0.42a
3.80±0.42a
4.50±0.42a
Semana 6
4.20±0.41a
4.20±0.41a
4.20±0.41a
Semana 7
3.80±0.33b
3.60±0.33b
4.50±0.33a
Semana 8
4.60±0.26ab
4.10±0.26b
4.80±0.26a
TABLA 7. Calificación promedio de gusto de las muestras de helado de vainilla y coco hechas de leche de camella durante el almacenamiento.
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
El valor más alto de calificación de gusto se obtuvo de las muestras del helado con mezcla de vainilla y coco durante la octava semana (4.80 ± 0.26), mientras que la calificación media más baja se obtuvo de las muestras de coco durante la primera semana (3.10 ± 0.43) de almacenamiento (Tabla 7).
Sabor El resultado en la Tabla 8 muestra las medias para la calificación de sabor del helado saborizado hecho con leche de camella durante las ocho semanas de almacenamiento. Hubo dife-
rencias significativas (P<0.05) entre los diferentes tipos de helado durante las ocho semanas de almacenamiento. La media más alta de la calificación de sabor se registró en las muestras con la mezcla de vainilla y coco durante la última semana (4.70 ± 0.23) de almacenamiento, mientras que la media más baja se obtuvo para el helado de coco durante la tercera semana (3.00 ± 0.49) de almacenamiento.
Apariencia La calificación para apariencia en el helado de leche de camella registrada por los panelis-
Periodo de almacenamiento
Vainilla
Coco
Vainilla y coco
Semana 1
3.10±0.45a
3.10±0.45a
3.90±0.45a
Semana 2
4.50±0.33a
4.10±0.33a
4.20±0.33a
Semana 3
3.50±0.49a
3.00±0.49a
3.90±0.49a
Semana 4
4.60±0.29a
3.90±0.29a
4.70±0.29a
Semana 5
4.00±0.33a
4.10±0.33a
4.30±0.33a
Semana 6
4.00±0.29a
4.00±0.29a
4.00±0.29a
Semana 7
3.40±0.38b
3.80±0.38ab
4.30±0.38a
Semana 8
4.40±0.23a
4.50±0.23a
4.70±0.23a
TABLA 8. Calificación promedio de sabor de las muestras de helado de vainilla y coco hechas de leche de camella durante el almacenamiento.
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
40 [ TECNOLOGÍA ] tas fue significativamente diferente (P<0.05) usando los diferentes sabores. El periodo de almacenamiento mostró algunas variaciones no-significativas entre los helados de leche de camella (Tabla 9). La media más alta de la calificación de apariencia se obtuvo para el helado de vainilla durante la tercera semana (5.00 ± 0.058) de almacenamiento seguida por el helado de coco durante la segunda, tercera, cuarta, séptima y octava semana. Similarmente, la calificación pariencia se obtuvo de cada helado hecho con vainilla y coco durante la primera y sexta semana de almacenamiento (4.00 ± 0.48 y 4.00 ± 0.47, respectivamente) y aquel hecho de la mezcla de vainilla y coco durante la sexta semana (4.00 ± 0.47) de almacenamiento.
TABLA 9. Calificación promedio de apariencia de las muestras de helado de vainilla y coco hechas de leche de camella durante el almacenamiento.
Periodo de almacenamiento
Vainilla
Semana 1
4.00±0.48
Semana 2
Aceptabilidad general del helado de leche de camella La calificación de aceptabilidad reveló diferencias significativas (P<0.05) entre los diferentes tipos de helado durante la tercera, cuarta, quinta y octava semana de almacenamiento (Tabla 10). La media más alta de aceptabilidad se registró para el helado de vainilla durante la cuarta semana (4.8 ± 0.20) y el helado con la mezcla de vainilla y coco durante la quinta y octava semana de almacenamiento (4.80 ± 0.32 y 4.80 ± 0.2, respectivamente). Sin embargo, la calificación media de aceptabilidad más baja se registró para el helado de coco durante la tercera semana (3.30 ± 0.44) de almacenamiento.
Coco
Vainilla y coco a
4.00±0.48
4.10±0.48a
4.20±0.27b
5.00±0.27a
4.40±0.27b
Semana 3
5.00±0.08a
5.00±0.08a
4.90±0.08a
Semana 4
4.30±0.25b
5.00±0.25a
4.30±0.25b
Semana 5
4.30±0.31a
4.70±0.31a
4.50±0.31a
Semana 6
4.00±0.47a
4.00±0.47a
4.00±0.47a
Semana 7
4.50±0.23b
5.00±0.23a
4.60±0.23ab
Semana 8
4.60±0.17b
5.00±0.17a
4.80±0.17ab
a
Medias relacionadas con las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
TABLA 10. Calificación promedio de aceptabilidad de las muestras de helado hechas de leche de camella.
Periodo de almacenamiento
Vainilla
Semana 1
3.90±0.41
Semana 2
Coco 3.90±0.41
3.40±0.41a
5.40±0.29a
4.10±0.29a
4.30±0.29a
Semana 3
3.80±0.44ab
3.30±0.44b
4.30±0.44a
Semana 4
4.80±0.20a
4.20±0.20b
4.60±0.20ab
Semana 5
4.10±0.32b
3.80±0.32b
4.80±0.32a
Semana 6
4.50±0.32a
4.50±0.32a
4.50±0.32a
Semana 7
4.20±0.31a
4.10±0.31a
4.40±0.31a
Semana 8
4.40±0.23ab
4.10±0.23b
4.80±0.2a
Medias direccionando las mismas letras superíndice no son significativamente diferentes (P>0.05).
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
Vainilla y coco a
a
[ TECNOLOGÍA ] 41
DISCUSIÓN El presente estudio fue diseñado para evaluar la microbiología y aceptabilidad del helado procesado con leche de camella usando aditivos naturales. Esto debido a que el uso de aditivos naturales en la mezcla del helado juega un rol importante, ya que se cita en algunos textos que la adición de aditivos químicos como colores y sabores industriales a la comida puede crear un riesgo a la salud de los consumidores (Penman et al. 2006). El resultado del conteo bacteriano total del helado hecho de leche de camella fue significativamente afectado por el tipo de sabores usados (Tabla 1). Este resultado está de acuerdo con El Owni y Khater (2011), quienes reportaron que el conteo total bacteriano fue afectado significativamente por los sabores usados en el helado. El valor mínimo del conteo bacteriano total fue reportado en el helado de coco comparado con las otras muestras puede deberse a que el coco tiene una sustancia antimicrobiana (Mary, 1999). Similarmente, el conteo de levaduras y hongos mostró valores significativamente menores (P<0.05) en las muestras de helado de coco (Tabla 1) hecho con leche de camella. Similarmente, El Owni y Khater (2011) encontraron que los conteos de levaduras y hongos fueron afectados significativamente por los sabores usados en el helado. El presente resultado mostró que no se detectaron bacterias coliformes en todas las muestras de helado durante el almacenamiento, lo que indica la pasteurización apropiada de la leche de camella. Los valores obtenidos para el conteo bacteriano total y el conteo de coliformes fueron menores que los establecidos por SSMO (2005), lo que establece que los límites microbiológicos mínimos y máximos aceptables para el conteo en placa aeróbica y de coliformes en el helado son (104 y 105) y (10 y 102), respectivamente, en 25 gramos.
El resultado del conteo microbiano en el helado hecho de leche de camella reveló variaciones no-significativas para los conteos de bacterias totales, levaduras y hongos y bacterias psicrotróficas durante el almacenamiento. Esto puede deberse a que todas las muestras de helado fueron fabricadas usando los mismos procedimientos y se mantuvieron en condiciones similares. Además, el alto potencial osmótico de la miel, que es debido principalmente a su alta concentración de azúcar, puede llevar a una ruptura de la membranas bacterianas y así inhibir el crecimiento microbiano (Bradbear et al., 2004). También la combinación de la leche de camella y miel puede probar ser una fuente importante de nutrición y para la protección contra infecciones microbianas, como lo estableció Al-Jabri (2005). Durante el periodo de almacenamiento, las muestras de helado mostraron variaciones no significativas en las cargas microbianas (Tabla 1, 2, 3 y 4). Esto puede ser atribuido por los números de bacterias, que están presentes en el helado dependiendo en gran medida del número y tipo de materia prima, especialmente la leche y la línea de producción (Eckless y Macy, 1651). Las mejores calificaciones de sabor para las muestras de helado de camella se obtuvieron para el helado de vainilla seguido por el helado con la mezcla de vainilla y coco comparado con el helado de coco. Los sabores neutrales como las vainas de vainilla dan al helado hecho de leche de camella una buena palatabilidad y sabor porque tiene una sustancia saborizante. Esto es apoyado por Goodenough (1982), quien reportó que las vainas (frijol) de la vainilla son la fuente de la sustancia popular saborizante “vainillina”. La vaina de vainilla es una orquídea aromática tropical ampliamente usada en la industria aromática por su sabor, principalmente debido a los compuestos fenólicos (Gassenmeier et al., 2008). Además, Robinson (1981) repor-
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
42 [ TECNOLOGÍA ] tó que la mayoría del helado es saborizado por la adición de sabores naturales o sintéticos. Se utiliza una gran cantidad de vainilla (ya sea por la vaina, la vainilla o la mezcla de estas), sin embargo, los sabores en segundo lugar son fresa o grosella, con el chocolate en tercer lugar. El presente estudio observó que la leche de camella tiene un sabor fuerte (con un sabor mineral) y un sabor predominantemente herbáceo, con un gusto ligeramente salado y la combinación de vainilla y coco en el helado oculta el sabor herbáceo de la leche de camella. Sin embargo, las calificaciones más altas de apariencia se registraron para el helado de coco, lo que puede deberse a su color blanco. Las calificaciones más bajas se encontraron en el helado de vainilla, lo que es soportado por El Owni y Khater (2010), quienes reportaron que las bajas calificaciones de color estaban en el helado hecho con vainilla. Por otra parte, Del Giovine y Piccioli (2003) reportaron que el helado juega un rol importante de la comida actual porque, además de su digestibilidad y cualidades metabólicas, tiene cualidades nutritivas, pero también influye en la mente debido a sus características organolépticas y su importancia como alimento termo-regulador en la lucha contra el calor. Todas las mediciones sensoriales tienen un efecto significativo en los diferentes sabores usados. Este resultado es apoyado por El Owni y Khater (2010), quienes reportaron que el color, la textura, el sabor y la aceptabilidad general fueron significativamente afectados por el sabor. El presente resultado también está de acuerdo con los descubrimientos de Arbuckle (1966), quien mostró que el cuerpo y las características de textura están cercanamente asociados y son importantes para influir en la aceptación del consumidor del helado y de productos relacionados. La textura del helado depende de muchos factores como el estado de agregación de los glóbulos de grasa, la cantidad de aire, el tamaño
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
de las células de aire, la viscosidad de la fase acuosa, y el tamaño y estado de agregación de los cristales de hielo (Bolliger et al., 2000; Aime et al., 2001; Caillet et al., 2003; Granger et al., 2005).
CONCLUSIONES El presente estudio concluyó que las cargas microbianas son significativamente afectadas por los diferentes sabores añadidos al helado, y el helado de coco reveló la mejor calidad microbiológica. La combinación de vainilla y coco mostró una mayor aceptabilidad para el sabor del helado de leche de camella. Sin embargo, se deberán hacer más estudios para elaborar helado de leche de camella con la adición de frutas para enriquecer los beneficios nutricionales, de salud, y dar un mejor sabor. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx. Tomado de Annals. Food Science and Technology
[ BIBLIOGRAFÍA ]
REFERENCIAS 1.
Koxholt, M.M.R., B. Eisenmann, J. Hinrichst, Effect of the fat globule sizes on the meltdown of ice cream. Journal of Dairy Science, 2001, 84, 31- 37. 2. Eisner, M.D., H. Wildmoser, E. Windhab, Air cell microstructuring in a high viscous ice cream matrix. Colloids and Surfaces A, 2005, 263, 390- 399. 3. Elahi, A.T., S. Habib, M.M. Rahman, G.I. Rahman, M.J. Bhuiyan, Sanitary quality of commercially produced ice cream sold in the retail stores. Pakistan Journal of Nutrition, 2002, 1, 93-94. 4. Marshall, R.T., H.D. Goff, R.W. Hartel, Ice Cream. Chapter 2. Composition and properties In: Ice cream, 6th ed. Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003, NY. P 11-50. 5. Şengül, M., M.F. Ertugay, A. Sengül, Rheological, physical and chemical characteristics of mulberry pekmez. Food Control, 2005, 16, 73-76. 6. Khillari, S.A., P.N. Zanjad, K.S. Rathod, M. Raziuddin, Quality of ice cream made with incorporation of whey protein concentrate. Journal of Food Science and Technology, 2007, 44, 391-393. 7. Temiz, H., A.F. Yeşilsu, Effect of pekmez addition on the physical, chemical, and sensory properties of ice cream. Czech J. Food Sci., 2010, 28, 538–546. 8. Bolliger, S., H.D. Goff, B.W. Tharp, Correlation between colloidal properties of ice cream mix and ice cream. International Dairy Journal, 2000, 10, 303-309. 9. Aime, D., S.D. Arntfield, L.J. Malcolmson, D. Ryland, Textural analysis of fat reduced vanilla icecream products. Food Research International, 2001, 34. 237-246. 10. Caillet, A., C. Cogne, J. Andrieu, P. Laurent, A. Rivoire, Characterization of ice cream structure by direct optical microscopy. Influence of freezing parameters. Lebensmittel Wissenschaft und – Technologie, 2003, 36, 743-749. 11. Granger, C., A. Leger, P. Barey, V. langendorff, M. Cansell, Influence of formulation on the structural networks in
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
ice cream. International Dairy Journal, 2005, 15, 255-262. 12. Gantait, S., N. Mandal, S. Nandy, Advances in microprpagation of selected aromatic plant: A Review on vanilla and strawberry. American Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 2011, 1, 1-19. 13. CheMan, Y.B., A.M. Marina, Medium chain triacylglycerol. In: Shahidi, F. (Ed.), Nutraceutical and specialty lipids and their co-products. Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2006, pp. 27-56. Italy. 14. Khaliduzzaman, A.A.S., M.D. Mainul-Islam, M.D. Easdani. M.H.R. Bhuiyan, Effect of honey on freezing point and acceptability of ice cream. Bangladesh Research Publication Journal, 2012, 7(4), 355-360. 15. Bradbear, N., P. Martin, D. Wainwright, Antibiotic occurs naturally in honey. Bees for Development Journal, 2004, 72, 2-3. 16. Al-Jabri, A.A., Honey, milk and antibiotics. African Journal of Biotechnology, 2005, 4, 1580- 1587. 17. Lee, H., J. Stokols, T. Palchak, P. Bordi, Effect of polyols versus sugar on the shelf life of vanilla ice cream. Food Serv. Res. Int., 2005, 16(1), 44-52. 18. Al haj, O.A., H.A. Al Kanhal, Compositional technological and nutritional aspects of dromedary camel milk. International Dairy Journal, 2010, 20, 1-11. 19. El Zubeir, I.E.M., M.A.E. Basher, M.H. Alameen, M.A.S. Mohammed, E.S., The processing properties, chemical characteristics and acceptability of yogurt made from non-bovine milks. Livestock Research for Rural Development, 2012, 42 (3), Available at http://lrrd.cipav.org. co/lrrd24/3/zube24050.htm 20. Abu-Lehia, I.H., I.S. Al-Mohiezea, M. El-Behry, Studies on the production of ice cream from camel milk products. Australian Journal of Dairy Technology, 1989, 44, 31-34. 21. Singleton, P., Introduction to Bacteria, 2nd ed. John Wiley and Sons, 1992, New
[ BIBLIOGRAFĂ?A ]
York, USA. 22. Marshall, R.T., Standard methods for examination for dairy products. 16th ed. American public health association (APHA), 1992. Washington, DC. USA. 23. Houghtby, G.A., L.J. Maturin, E.K. Koenig, Microbiological count methods. In: StandardMethods for the Examination of Dairy Products, 16th ed. Marshall, T.R. (ed.). American Public Health Association, Washington, D. C., 1999, pp. 219. 24. Christen, G.l., P.M. Davidson, J.S. McAllister, L.A. Roth, Coliform test with solid media. In: Standard Methods for the Examination of Dairy Products, 16th ed. Marshall, T. R. (ed). American Public Health Association, Washington, D. C., 1992, pp. 267. 25. Frank, J.F., G.L. Christen, L.B. Bullerman, Tests for group of microorganisms. In: Standard Methods for the Examination of Dairy Products, 16th ed. Marshall, T.R. (ed). American Public Health Association, 1992, Washington, D. C, pp. 271286. 26. Penman, K.G., C.W. Halsteas, A. Matthias, J.J. De Voss, J.M.U. Stuthe, K.M. Bone, R.P. Lehmann, Bilberry adulteration using the food dye amaranth. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54, 7378-7382. 27. El El Owni, O.A.O., Z.K.O. Khater, Microbial quality of ice Cream produced in Khartoum State, Sudan. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 2011, 5(8), 716-719. 28. Mary, E., The health benefits of coconuts and coconut oil, (APCC) Asian pacific coconut community, Federated States of Micronesia, 1999, USA. 29. SSMO, Sudanese Standards and Metrological Organization. Ice cream, ice cream mixes, combined milk ice cream and water base ice cream (SDS 308), Ministry of Cabinet of Ministers, Sudan Government. Monitory Printing Press Co., 2005, Sudan. 30. Eckles, C.H., H. Macy, Milk and milk,
1951, 4thed. New York. McGraw. 31. Goodenough, D.R., Vanilla, vanillin and vanillin derivatives. Bakers Dig., 1982, 56, 8-10. 32. Gassenmeier, K., B. Riesen, B. Magyar, Commercial quality and analytical parameters of cured vanilla beans (vanilla planifolia) from different origins from the 2006-2007 crop. Flavor Frag. Journal, 2008, 23, 194-201. 33. Robinson, R.K., Dairy microbiology, first ed., Applied Elsilve Science Publishers, 1992, London and New York, USA. 34. El Owni, O.A.O., Z.K.O. Khater, Effect of type of flavor on sensory characteristics of ice cream from Factories and Machines. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 2010, 4(8), 32573260. 35. Del Giovine, L., A. Piccioli, Determination of synthetic dyes in ice-cream by capillary electrophoresis. Food Control, 2003, 14, 131â&#x20AC;&#x201C;135. 36. Arbuckle, W.S. Ice cream, first ed. Avi Publ. Co. Inc., West Port, CT. USA, 1966.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
{44}
ACCIÓN ANTIBACTERIANA DE LA CURCUMINA CONTRA STAPHYLOCOCCUS AUREUS
Tecnología
{ Sin-Yeang Teow 1, Kitson Liew 2, Syed A. Ali 3, Alan Soo-Beng Khooo 2,4 y Suat-Cheng Peh 1,5 }
La curcumina es el constituyente principal de la Curcuma longa L. (de la familia de las Zingiberaceae) o cúrcuma, comúnmente usada en la cocina asiática, es conocida por poseer un gran rango de propiedades farmacológicas a dosis relativamente no tóxicas. Se encontró que la curcumina era efectiva contra Staphylococcus aureus (S. aureus). Como se demostró en un experimento in vitro, la curcumina ejerce efectos incluso más potentes cuando es usada en combinación con otros agentes antibacterianos. Así, la curcumina, que es un producto natural derivado de una planta que se cree tiene beneficios medicinales profundos, podría ser potencialmente desarrollada en un antibiótico derivado naturalmente en el futuro. Sin embargo, hay varios desafíos significativos en el desarrollo de curcumina como medicamento. Las infecciones por S. aureus, particularmente aquellas causadas por cepas resistentes a varios fármacos, han emergido como un problema de salud global y se necesita de una acción urgente. Esta revisión se enfoca en las actividades antibacterianas de la curcumina contra el S. aureus sensible a la meticilina y al S. aureus resistente a la meticilina (MRSA). También intentamos resaltar los retos potenciales en el esfuerzo por desarrollar curcumina en un agente antibacteriano terapéutico.
{ 1 Instituto Sunway para Desarrollo de la Salud (SIHD), Universidad Sunway, 47500 Bandar Sunway, Selangor Darul Ehsan, Malasia; 2 Unidad de Patología Molecular, Centro de Investigación del Cáncer (CaRC), Instituto para la Investigación Médica (IMR), 50588 Jalan Pahang, Kuala Lumpur, Malasia; 3 Instituto Avanzado Médico y Dental (AMDI), Universidad Sains Malasia (USM), 13200 Kepala Batas, Pulau Pinang, Malasia; 4 Instituto para Investigación, Desarrollo e Innovación, Universidad Internacional Médica (IMU), 57000 Bukit Jalil, Kuala Lumpur, Malasia; 5 Departamento de Patología Anatómica, Centro Médico Sunway, 47500 Bandar Sunway, Selangor Darul Ehsan, Malasia }
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{45}
TecnologĂa Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
46 [ TECNOLOGÍA ]
INTRODUCCIÓN La curcumina o diferuloilmetano es el fitoquímico principal de la Curcuma longa L. (de la familia de las Zingiberaceae), que es comúnmente conocida como cúrcuma. Es el compuesto polifenólico que da el color amarillo a la hierba. La cúrcuma es principalmente cultivada en regiones tropicales y subtropicales y es principalmente producida en India. Tradicionalmente, ha sido usada para saborizar alimentos, teñir ropa y tratar diversas enfermedades humanas [1]. La curcumina es extraída de la cúrcuma por medio de la extracción con solvente (preferentemente con etanol) a través de varios métodos (es decir, Soxhlet, ultrasónico, microondas y dióxido de carbono supercrítico) seguido por una purificación vía cromatografía de columna [2,3]. Incluso desde la identificación de la curcumina como el principal constituyente de la cúrcuma, se le han atribuido múltiples acciones farmacológicas que incluyen actividades antimicrobianas, antidiabéticas, antiinflama-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
torias, anticancerígenas y antioxidantes [46]. Más importante, cuando se combina con otros fármacos, se ha encontrado que mejora los efectos de las actividades antibacterianas [7-9], anti fúngicas [10,11], anticancerígenas [12,13] y antioxidantes [14,15]. La curcumina normalmente exhibe una baja o nula toxicidad en dosis activas. Una revisión sistemática de la base de datos computarizada MEDLINE (1966-2002) ha mostrado que esta sustancia es segura cuando se consumen hasta 8 g diarios consecutivamente por 3 meses en una fase I de prueba humana que involucró a 25 sujetos [16]. Similarmente, la dosis de 8 g por día fue segura cuando se usó en combinación con gemcitabina que mostró efectos terapéuticos marcados en pacientes con cáncer pancreático [17, 18]. Interesantemente, la curcumina también es capaz de revertir la toxicidad inducida por la Aflatoxina B1 y la toxicidad hepática con sobrecarga de hierro en ratas [19-21]. A pesar de que el(los) mecanismo(s) exacto(s) de la curcumina han
[ TECNOLOGÍA ] 47
sido extensamente estudiados, en las múltiples actividades biológicas y farmacológicas, continúan siendo explorados. Basándose en la literatura disponible, hay dos hipótesis que describen sus efectos poli-farmacológicos. Primero, la curcumina es conocida por actuar sobre múltiples objetivos [4, 5, 22-24], teniendo así, variados roles en regular varios procesos celulares. En segundo lugar, se ha demostrado que los productos resultantes de su degradación son altamente diversos dependiendo de las reacciones químicas o bioquímicas involucradas [25-27]. La mayoría de estos productos son estables y funcionan de manera diferente que pueden dar lugar a múltiples efectos.
una plétora de cepas bacterianas resistentes a fármacos [8, 9, 31, 32]. La infección por S. aureus es un problema importante en muchos países en desarrollo, especialmente en hospitales donde la propagación de MRSA es difícil de controlar [33]. A través de los años, la infección de S. aureus resistente a múltiples fármacos ha aumentado la morbilidad y mortalidad a nivel global [34, 35]. Debido a la dificultad en el tratamiento de la infección, se ha impuesto en consecuencia una carga elevada sobre los recursos para el cuidado de la salud [36-38]. Los descubrimientos acumulados en años recientes han mostrado que la curcumina es activa contra MSSA y MRSA [8, 9, 30, 32, 39, 40]. Teniendo en cuenta la necesidad de una modalidad terapéutica más efectiva y segura para el S. aureus resistente a los fármacos, se discuten sus actividades antibacterianas reportadas contra S. aureus así como sus potenciales y limitaciones para convertirse en un antibiótico potente.
Inhibición de S. aureus mediada por curcumina La curcumina inhibe el crecimiento tanto de las bacterias gram positivo como de las gram negativo [6, 23, 30]. S. aureus es una de las cepas gram positivo que es susceptible a la inhibición por medio de la curcumina. S. aureus es un patógeno que causa varias infecciones, incluyendo endocarditis infecciosa
La mayor parte de la actividad estudiada de la curcumina en los pasados 10 años es el efecto anticancerígeno [28]. Sin embargo, el primer documento que describe su acción biológica se refirió a su actividad antibacteriana contra varias bacterias: S. aureus, Trichophyton gypseum, Salmonella paratyphy, y Mycobacterium tuberculosis [29]. Hasta la fecha, los estudios sobre su actividad antibacteriana, que indican las propiedades de inhibición de una amplia gama de bacterias, están cada vez más documentadas [6, 23, 30]. Recientes publicaciones también han reportado que la curcumina es activa contra
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
48 [ TECNOLOGÍA ]
TABLA 1. Actividad antibacteriana de la curcumina contra S. aureus.
(IE), bacteriemia, infecciones en piel y tejidos blandos, osteoarticulares y pleuropulmonares [33]. A través de los años, S. aureus ha evolucionado y desarrollado múltiples estrategias para evadir el sistema inmunológico humano y resistir el tratamiento antibiótico. Esto tiene lugar dada la evolución del MRSA, la aparición del MRSA asociado con el cuidado a la salud (HA) y asociado a la comunidad (CA) y que ha causado un problema importante a la sociedad humana [45, 46]. En esta sección, discutimos los trabajos pasados y actuales que muestran las muertes de MSSA Y MRSA mediadas por curcumina (se resumen en la Tabla 1).
Compuesto (solvente)
MIC (µg/mL)
Curcumina (DMSO)
187.5
Curcumina India (DMSO)
93.8
Mun et al. [9] mostraron que la concentración inhibitoria mínima (MICs) de curcumina contra 10 cepas de S. aureus (incluyendo 2 cepas estándar de ATCC MSSA y MRSA, 4 aislados clínicos de MRSA, y 4 recolecciones de cultivos MRSA) oscilaron de 125 a 250 µg/mL mientras que un estudio realizado por Wang et al. [40] mostró un MIC de 256 µg/mL contra MSSA. Usando un ensayo de microdilución en caldo, nuestro grupo [8] también mostró que se requerían 250 µg/mL de curcumina para matar las dos cepas de ATCC MSSA (#25923) y MRSA (#43300). Sin embargo, otro estudio demostró que los MICs contra el estándar ATCC MSSA y el MRSA fueron 219 y 217 µg/mL, respectivamente, que son li-
Cepa de S. aureus
Método de prueba
Referencia
MSSA (ATCC 25923)
Macrodilución de caldo
[42]
Microdilución de caldo
[9]
Microdilución de caldo
[41]
Microdilución de caldo
[8]
Método de conteo de colonias
[30]
Macrodilución de caldo
[47]
Macrodilución de caldo
[49]
Microdilución de caldo
[40]
MSSA (ATCC 25923) Curcumina (DMSO)
125-250
MRSA (ATCC 33591) MRSA (4 aislados clínicos) MRSA (4 de CCARM)#
Curcumina-1 (DMSO)
250
MSSA (MTCC 902)* MSSA (ATCC 25923)
Curcumina (DMF)
250
MRSA (ATCC 43300) MSSA (1 aislado clínico) MSSA (10 aislados ambientales)
Curcumina-1 (DMSO)
18.42
MSSA (ATCC 29213)
219
MSSA (ATCC 29213)
217
MRSA (ATCC 43300)
Curcumina (etanol)
125
MSSA (ATCC 25923)
Curcumina (DMSO)
256
Curcumina (etanol)
MSSA (USA 300) MSSA (8325-4)
CCARM: Colección de Cultivo de Microbios Resistentes a Antimicrobianos. * Comprado del Centro de Colección de Cultivos Tipos Microbianos (MTCC), IMTECH, Chandigarh, India.
#
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 49 geramente menores que en el primer estudio [47]. Recientemente, Kali et al. [48] mostraron que la media de la curcumina MIC era de 126.9 µg/mL contra 15 aislados de bacterias gram positivo, incluyendo trece de S. aureus y dos de Enterococcus faecalis. Sin embargo, este estudio no es usado para comparación en la Tabla 1 porque el MIC obtenido puede no ser representativo para el efecto de la curcumina contra S. aureus ya que el estudio se llevó a cabo en combinación con Enterococcus faecalis. Se alcanzó una inhibición más potente cuando la curcumina 1 (CUR-1), un componente principal de las preparaciones comerciales de curcumina (pureza > 98%), se usó contra S. aureus. La estructura química de la curcumina-1 se muestra en la Figura 1. Tyagi et al. [30] mostraron que la curcumina-1 fue activa contra MSSA a una concentración tan baja como 25 µM (equivalente a 9.21 µg/mL), y mataba un 50% de bacterias después de 2 h de incubación. La actividad fue dependiente del tiempo y dosis, y se alcanzó el 100% de la muerte a 50 µM (equivalente a 18.42 µg/mL), después de
2 h de exposición [30]. En contraste, Sasidharan et al. [41] mostraron que el mismo componente tenía un MIC de 250 µg/mL contra S. aureus, que es comparable a la curcumina nativa [8, 9]. En un modelo de ratones in vivo, la administración de 100 mg/kg de curcumina también mostró que protegía a los ratones infectados tanto con MSSA como MRSA de neumonía por atacar a la proteína α-hemolisina (HIa) de S. aureus [40]. En resumen, los MICs de la curcumina contra S. aureus oscilaron de 18.42 a 256 µg/mL (referencia a la Tabla 1). La variación podría deberse a (i) la diferencia de cepas (es decir, MRSA versus MSSA); (ii) fuente de cepas bacterianas (es decir, cepas estándar de ATCC versus aislados clínicos); (iii) tipo de ensayo antibacteriano (es decir, la difusión de disco versus la micro-dilución de caldo); y (iv) tipo de curcumina y su solvente (es decir, los compuestos comerciales versus el compuesto purificado localmente). En general, los descubrimientos acumulados mostraron que no hay diferencia de los MICs contra MSSA y MRSA, sugiriendo que la sensibilidad hacia el tratamiento de curcumina no es alterada por
FIGURA 1. Estructuras químicas de los análogos de la curcumina antibacteriana contra S. aureus. El panel superior muestra la estructura de la curcumina-1 [30, 41] mientras que el panel inferior muestra sus complejos metálicos, la curcumina india [42, 43]. Las estructuras químicas anteriores fueron elaboradas usando la herramienta gratuita en línea, ChemWriter (http:// chemwriter.com/).
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
50 [ TECNOLOGÍA ] la maquinaria de resistencia a múltiples fármacos en S. aureus. Han habido varias explicaciones de cómo la curcumina actúa y mata la bacteria, como se ilustra en la Figura 2. Rai et al. [44] demostraron que la curcumina interactúa con FtsZ (homólogo procariótico del citoesqueleto de la proteína eucariota tubulina) in vitro e inhibe el ensamblaje de los protofilamentos del FtsZ en el Bacillus subtilis 168. Aunque esto no ha sido examinado directamente sobre S. aureus, se cree que inhibiendo las dinámicas de ensamblaje de FtsZ es uno de los mecanismos principales de la curcumina en la inhibición de la proliferación celular bacteriana.
También se cree que FtsZ es un objetivo novedoso para el desarrollo de fármacos antibacterianos contra S. aureus [63, 64]. Mun et al. [32] mostraron que la acción antibacteriana de la curcumina contra MSSA y MRSA fue marcadamente mejorada cuando se usaba en combinación con inhibidores de la ATPasa y de detergentes suaves que comprometen los transportadores del casete de unión del ATP (ABC) y la integridad de la membrana del citoplasma, respectivamente. El mismo estudio también ha mostrado que la curcumina se une al péptidoglicano (PGN), y el aumento de las concentraciones de PGN bloquea la actividad antibacteriana de la curcumina. Tyagi et al. [30] también mostraron que la cur-
FIGURA 2. Mecanismos potenciales subyacentes al efecto antibacteriano de la curcumina contra S. aureus. La flecha en forma de círculo indica la unión mientras que la flecha de bloqueo representa la inhibición. (a) la curcumina puede unirse a las proteínas FtsZ, inhibiendo así el ensamblaje de los protofilamentos de FtsZ. Esto, a su vez, suprime la formación del anillo Z que lleva a la inhibición de la citocinesis y la proliferación bacteriana [44]. (b) En el caso de MRSA, la curcumina podría inhibir la transcripción del gen mecA, causando una reducción en la expresión de las proteínas PBP2α. Como un resultado, la MRSA puede ser sensibilizada hacia una acción antibacteriana de los antibióticos β-lactámicos como la penicilina y la meticilina [32]. (c) la unión entre la curcumina y el péptidoglicano sobre la pared celular de S. aureus podría disparar un daño sobre la pared y membrana celular, llevando a una lisis celular de S. aureus [30, 32].
Curcumina
Péptidoglicano Proteína PtsZ
Espacio periplásmico
Protofilamento
Membrana plasmática
Inhibición de citocinesis y proliferación celular bacteriana
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
Sensibilidad aumentada hacia los antibióticos beta-lactámicos
Perturbación de la pared celular bacteriana y membrana, causando lisis celular
[ TECNOLOGÍA ] 51
cumina-1 inhibió el crecimiento de S. aureus perturbando la integridad de la membrana bacteriana. En este estudio, la membrana bacteriana de S. aureus fue examinada usando dos pruebas fluorescentes: yoduro de propidio y calceína. La fuga de la membrana después de la exposición a la curcumina también fue evaluada por fluorescencia y por microscopias electrónicas de barrido. Aunque la evidencia existente sugiere que esta sustancia inhibe S. aureus principalmente dañando la membrana bacteriana, se requiere una investigación adicional para identificar las proteínas bacterianas objetivo además de FtsZ y PGN. Esto es importante no sólo para mejorar el entendimiento de la interacción de la curcumina con sus proteínas objetivo, sino también para una mejora posterior de su actividad contra S. aureus, particularmente las cepas de MRSA. Estudios similares deben realizarse sobre los derivados de la curcumi-
na como la curcumina-1 (curcumina con una alta pureza >98%) y la curcumina india (complejo de metal y curcumina), que también ha mostrado mayores efectos antibacterianos potentes que la curcumina nativa. La estructura química de la curcumina-1 y la curcumina india se muestran en la Figura 1.
Sinergismo de la curcumina con antibióticos contra S. aureus Adicionalmente, al mostrar la potente actividad antibacteriana de cuando se usa sola, la curcumina también ejerce una marcada actividad contra S. aureus cuando se usa en dosis sub-inhibitoria en combinación con otros varios antibióticos [8, 9, 31, 32]. Estos descubrimientos son interesantes ya que la curcumina es derivado natural de la cúrcuma, que es uno de los ingredientes principales de la cocina asiática [1, 23]. Como nota, el extracto de la cúrcuma cruda ha mostrado previamen-
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
52 [ TECNOLOGÍA ] te actividades antibacterianas marcadas contra S. aureus [6, 65, 66]. Esta sección discute la sinergia de la actividad antibacteriana de la curcumina con los antibióticos contra MSSA y MRSA. La Tabla 2 resume los estudios que demostraron la sinergia antibiótico-curcumina. En esta Tabla, incluimos la información del tipo de curcumina, solvente y concentración, tipo de ensayo para matar la bacteria, y las cepas de S. aureus para su comparación.
TABLA 2. Sinergia de la curcumina contra S. aureus.
Compuesto (solvente)
El primer estudio que reportó la sinergia de la curcumina contra S. aureus fue realizado hace siete años por Moghaddam et al. [31]. Usando un método de difusión en disco, Moghaddam et al. [31] mostraron que 500 µg/disco de curcumina ejercían un efecto sinérgico antibacteriano sobre MSSA cuando se usaba en combinación con cuatro antibióticos. La combinación con cefotaxima, cefixima, tetraciclina y vancomicina resultó en un aumento de la zona de inhibición de 52.6, 24.9, 26.5, y 24.4%, respectivamente. Esto fue seguido
por el estudio de Mun. et al. [9] realizado en 2013, mostrando la sinergia de la curcumina con oxacilina, ampicilina, ciprofloxacino y norfloxacino contra MRSA. Este estudio empleó el método de ensayo de microdilución en caldo ajedrezado para determinar la actividad sinergística. Este método permite una prueba más estandarizada, menos laboriosa y apropiada para estudios con concentraciones múltiples de los compuestos evaluados [67]. Otros estudios también mostraron el efecto sinérgico antibacteriano de la curcumina contra MSSA y MRSA cuando se usa en combinación con antibióticos como cefaclor, cefodizima, cefotaxima, gentamicina, amikacina, penicilina y eritromicina (referirse a Tabla 2). Basado en los descubrimientos reportados, la sinergia de la curcumina en combinación con los antibióticos parece ser relativamente no específica. Entre las clases de antibióticos que han mostrado una sinergia con la curcumina se incluyen β-lactámicos, cefalosporinas, aminoglucósidos,
Concentración subinhibitoria
Antibióticos
Cepa de S. aureus
Método de prueba
Referencia
Curcumina (no reportada)
500 µg/disco
Cefixima Cefotaxima Vancomicina Tetraciclina
MSSA (1 aislado clínico)
Difusión de disco
[31]
Curcumina (DMSO)
Ajedrezado (varias diluciones seriales)
Oxacilina Ampicilina Ciprofloxacino Norfloxacino
MSSA (ATCC 25923) MRSA (ATCC 33591) MRSA (1 aislado clínico)
Microdilución de caldo
[9]
Curcumina-1 (DMSO)
Ajedrezado (varias diluciones seriales)
Cefaclor Cefodizima Cefotaxima
MSSA (MTCC 902)*
Microdilución de caldo
[41]
Curcumina (DMF)
25 µg/mL
Gentamicina Amikacina Ciprofloxacino
MSSA (ATCC 25923) MRSA (ATCC 43300) MSSA (1 aislado clínico) MSSA (10 aislados ambientales)
Difusión de disco & microdilución de caldo
[8]
Curcumina (DMSO)
32 µg/mL
Penicilina Eritromicina Ciprofloxacino
MSSA (ATCC 25923) MSSA (13 aislados clínicos)
Difusión de disco
[48]
* Comprado del Centro de Colección de Cultivos Tipo Microbiano (MTCC), IMTECH, Chandigarh, India.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 53 glucopéptidos, tetraciclinas y fluoroquinolonas. Esto puede deberse a una acción multi-objetivo de la curcumina o sus productos de degradación no determinados, como se puntualizó anteriormente. Se necesitan más estudios para evaluar este mecanismo de sinergismo basados en las diferentes clases de antibióticos. Adicionalmente a la acción antibacteriana, la curcumina también revierte la resistencia a los fármacos cuando es usada en combinación con otros agentes anticancerígenos como el cisplatino, 5-fluoruoracilo, oxaliplatino y doxorrubicina en múltiples tipos de células cancerígenas incluyendo de seno [68], colon [69], cabeza y cuello [70], y ovario [71]. Dicha curcumina puede haber actuado sobre el objetivo o ruta relacionada con el desarrollo de la resistencia del fármaco, restaurando así el efecto de matar del fármaco [72, 73]. Este puede ser uno de los mecanismos de cómo la curcumina mejora el efecto de los fármacos antibacterianos, especialmente cuando están enfocados en las células humanas infectadas con S. aureus. En años recientes, la infección de MRSA ha emergido como una seria infección debido a su múltiple resistencia a los fármacos (MDR), especialmente en el ámbito hospitalario [74]. La infección de MRSA puede difundirse rápidamente especialmente cuando la enfermedad no está bien controlada. La curcumina exhibe potente actividad contra MRSA, no sólo cuando se usa sola, sino también en combinación con
otros antibióticos. En un esfuerzo por entender el efecto anti-MRSA de la curcumina, Mun et al. [32] mostraron que Tris y Triton X-100 inhibieron el crecimiento antibacteriano a 63% y 59%, respectivamente, cuando se usaron junto con la curcumina. Esto sugiere que la permeabilidad de la membrana bacteriana es parcialmente responsable en regular la eficacia antibacteriana de la curcumina contra MRSA. El mismo grupo también ha mostrado que los inhibidores de la ATPasa (DCCD y NaN3) que bloquean el casete que une el ATP (ABC) mejoró la muerte de MRSA cuando se usa junto con la curcumina. La importancia de la permeabilidad/integridad de la membrana en el efecto de la curcumina también se confirmó cuando se aumentó la concentración del péptidoglicano y sucesivamente bloqueó la actividad antibacteriana de la curcumina [32]. Estos descubrimientos sugieren que cualquier fármaco o inhibidor que actúa principalmente sobre la membrana bacteriana tiene una mayor oportunidad de mostrar una mejora en la actividad cuando se usa junto con la curcumina. También es notable que la expresión de la proteína 2α ligada a la penicilina (PBP2α), una proteína responsable
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
54 [ TECNOLOGÍA ] de conferir resistencia hacia los antibióticos β-lactámicos, fuera subregulada en MRSA después del tratamiento con la curcumina [32]. Esta proteína que está codificada por MecA, un gen no nativo en MRSA, ha reducido significativamente la afinidad por antibióticos β-lactámicos tales como meticilina y la penicilina. La biosíntesis de la pared celular, el objetivo de los β-lactámicos, podrían por lo tanto llevarse a cabo en MRSA a pesar de la presencia de dosis potentes de estos antibióticos [75]. El modo detallado de acción de la curcumina al inhibir la expresión de PBP2α en MRSA, no está definido en esta coyuntura. Es plausible que la curcumina puede actuar sobre la transcripción del gen MecA, y por lo tanto bloquear la expresión de la proteína PBP2α (Figura 2). Adicionalmente a los antibióticos, hay evidencia que muestra que la curcumina incrementa la actividad de otros compuestos naturales contra MSSA y MRSA. Balan et al. [76] demostraron que la combinación de cur-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
cumina y proteínas de suero de leche inhibían marcadamente el crecimiento de S. aureus in vitro. Sharma et al. [77] también reportaron previamente el efecto de su combinación con varios fitoquímicos como el cinamaldehído, ácido elágico y eugenol contra Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis), que está cercanamente relacionada a S. aureus. La combinación de actividades contra S. aureus aún no se han investigado. En efecto, han habido muchos estudios mostrando la acción antibacteriana potente de otros compuestos naturales contra S. aureus como la timoquinona [78], rheína [79], emodina [80], silibinina [81], osthol [82], ácido tánico [83], y galato de epigalocatequina [84]. Estos descubrimientos garantizan el uso potencial de los compuestos anteriormente mencionados en combinación con la curcumina contra S. aureus.
Los retos de usar curcumina como antibiótico Los descubrimientos acumulados sugieren que la curcumina tiene actividades antibacterianas de amplio espectro y efectos sinér-
[ TECNOLOGÍA ] 55
gicos en combinación con otros antibióticos en terapias in vitro [1, 6, 85]. También ha mostrado una acción antibacteriana potente en el modelo de ratón [40]. Sin embargo, su actividad antibacteriana nunca ha sido evaluada en pruebas clínicas con el objetivo de usarlo como un futuro antibiótico. En esta sección discutimos los retos subyacentes de las perspectivas clínicas en el desarrollo de la curcumina como un antibiótico potencial. Ya que la curcumina es conocida por poseer actividades farmacológicas en dosis relativamente bajas, varios estudios han evidenciado alguna citotoxicidad [50.54, 86]. El primer estudio que demostró su toxicidad fue hecho por Goodpasture y Arrighi [50]. Ellos mostraron que la cúrcuma resultaba en una inducción a aberraciones cromosómicas en líneas de células evaluadas comenzando con 10 µg/ mL. Otros estudios también han mostrado los efectos tóxicos de la curcumina principalmente sobre el daño del ADN y aberraciones cromosómicas [51-53]. Mientras que las alteraciones en el ADN son el punto de inicio de la carcinogénesis, el uso de curcumina bajo las condiciones anteriormente mencionadas puede ser un problema. En otras palabras, el tratamiento con curcumina puede causar cáncer aunque su acción anticancerígena está bien documentada. En 1993 un estudio concluyó que la oleorresina de la cúrcuma (extracto de cúrcuma que contiene 79-85% de curcumina) tiene propiedades carcinogé-
nicas en ratas y en ratones [54]. Los ratones que tomaron 0.2 mg/kg de peso corporal de curcumina diaria en promedio se encontraron que tenían carcinomas en sus pequeños intestinos. La curcumina también ha mostrado que promueve el cáncer de pulmón, en otro estudio [55]. Su actividad promotora de tumores ha estado ligada a la inducción de la producción de especies reactivas al oxígeno (ROS) como el anión superóxido y el peróxido de hidrógeno [87-89]. Ya que la curcumina es un quelante de hierro activo, puede afectar potencialmente el metabolismo sistémico del hierro, especialmente aquellos que tienen un estatus de hierro sub-óptimo [56]. Además, se ha reportado que la curcumina bloquea las enzimas que metabolizan los fármacos como el citocromo P450s [57, 58]. Esto puede llevar a la acumulación de fármacos no metabolizados en sangre y resultar en una toxicidad no deseada. Sin embargo, en humanos, los efectos secundarios de la curcumina han sido relativamente leves. En una prueba humana se mostró que la curcumina que oscilaba de 0.9 a 3.6 g por día hasta 4 meses sólo causaba algunos efectos adversos que incluían nauseas, diarrea, y un aumento en la fosfatasa alcalina sérica y la lactato deshidrogenasa [90]. En 2010, Balaji y Chempakam [91] predijeron algunos compuestos toxigénicos y potentes de la cúrcuma usando un enfoque quimio-informático rentable. Este método puede ser
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
56 [ TECNOLOGÍA ] adoptado para elegir a la curcumina efectiva pero no tóxica o sus derivados para estudios biológicos posteriores. Sin embargo, el compuesto elegido debe ser evaluado en un estudio a largo plazo y su dosis activa contra S. aureus para poder confirmar su seguridad de uso como un antibiótico potencial. La curcumina es normalmente extraída de la planta de cúrcuma, principalmente por extracción con solvente seguida por una purificación por medio de columna [2, 3]. La curcumina es escasamente soluble en agua (<0.1 mg/mL) y es principalmente disuelta en solventes orgánicos como el DMSO, DMF, o etanol (Tablas 1 y 2). Este puede ser el principal problema cuando es administrada en el sistema humano como plasma humano ya que está compuesto de 92% de agua. La naturaleza insoluble en agua puede afectar la biodisponibilidad de la curcumina y así afectar su potencial farmacológico [26, 27, 61]. Con este fin, varios métodos han sido desarrollados en años recientes para eludir su
TABLA 3. Retos del uso de la curcumina en el entorno clínico.
poca solubilidad y estabilidad, y por lo tanto maximizar sus acciones farmacológicas o biológicas. Por ejemplo, se ha reportado que el uso del calor puede mejorar su solubilidad [59, 60]. Kurien et al. [59] reportaron la mejora de su solubilidad en agua de 0.6 a 7.4 µg/mL, sin exponer la destrucción de la estructura química por calor. El desarrollo de bioconjugados de la curcumina también ha mostrado ser un método efectivo para mejorar su solubilidad. Por ejemplo, la conjugación de la curcumina con ácido hialurónico formó micelas en fase acuosa a pH fisiológico y pareció no ser tóxica [92]. Dey y Sreenivasan también conjugaron curcumina con alginato, un producto polisacárido natural, para aumentar su estabilidad y biodisponibilidad [93]. Otras macromoléculas que podrían servir como sistemas acarreadores para la curcumina incluyen beta-caseínas [94], quitosano/Tween 20 [95], emulsomes [96], caseinato de sodio [97], y albúmina [98, 99]. El desarrollo de nano-formulaciones de la curcumina ha sido extensamente revisado a luz debido a su acción
Reto
Referencia
Citotoxicidad Daño en el ADN y aberraciones cromosómicas
[50-53]
Carcinogénesis Promueve la formación de tumores in vivo
[54, 55]
Quelación de hierro Altera el metabolismo sistémico del hierro
[56]
Inhibición enzimática Inhibe las enzimas que metabolizan los fármacos
[57, 58]
Solubilidad La naturaleza hidrofóbica no soporta la solubilidad del agua
[59, 60]
Biodisponibilidad Degradación por proteasa plasmática y unión a proteínas no específicas
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[26, 27, 61, 62]
[ TECNOLOGÍA ] 57 anticancerígena [100-102]. Mientras un número creciente de nano-formulaciones está siendo introducido en el campo terapéutico, es importante asegurar que los bioconjugados o nano-formulaciones no disminuyan el efecto antibacteriano de la curcumina a expensas de mejorar la biodisponibilidad para poder desarrollar esta en antibióticos efectivos en el futuro. Adicionalmente a la potencial toxicidad, pobre solubilidad y baja biodisponibilidad, la curcumina encuentra múltiples retos cuando es administrada ya sea de forma oral o intravenosa debido a la naturaleza del sistema corporal [26, 59, 61, 62]. Una gran cantidad puede degradarse en la presencia de enzimas desintoxicantes y metabólicas, o puede unirse a las proteínas circulatorias como la albúmina que puede reducir potencialmente su actividad. Contradictoriamente, han habido evidencias mostrando que los productos degradados son responsables de sus actividades farmacológicas [26, 27]. Además, se ha mostrado que la curcumina unida a la albúmina ejerció un nivel similar de actividad comparada con la curcumina disuelta en DMSO en el suero [103]. Como nota, la degradación y la unión con las proteínas fisiológicas todavía no han sido evaluadas a la luz de la acción antibacteriana de la curcumina. Se requiere una mayor investigación para saber si estos factores afectarán su actividad. Especialmente, el desarrollo de bioconjugados, nano-formulaciones o derivados podría ser la llave para superar los retos mencionados anteriormente (resumidos en la Tabla 3). El desarrollo de la curcumina modificada ha sido recientemente revisada [62, 100, 101].
años. Se ha comercializado globalmente como un suplemento para la salud principalmente por sus propiedades antioxidantes y anti-inflamatorias. Adicionalmente, tiene un alto potencial para ser desarrollado como un antibiótico contra S. aureus y otras cepas bacterianas en el futuro. Sin embargo, los retos mencionados en las secciones anteriores deben ser tomados en consideración para abrir la puerta al desarrollo de más derivados biológicamente activos de la curcumina. Para nuestro mejor entendimiento, esta es la primera revisión que compara y resume su actividad antibacteriana contra S. aureus. Se requiere más investigación para entender mejor la amplia acción de la curcumina antes de desarrollar este compuesto o sus derivados en un antibiótico potencial. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx. Tomado de Journal of Tropical Medicine
CONCLUSIÓN La curcumina ha mostrado una actividad antibacteriana potente, además de otras acciones farmacológicas en los últimos 50
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
[ BIBLIOGRAFÍA ]
REFERENCIAS 10. 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
A. Goel, A. B. Kunnumakkara, and B. B. Aggarwal, “Curcumin as ‘Curecumin’: from kitchen to clinic,” Biochemical Pharmacology, vol. 75, no. 4, pp. 787– 809, 2008. M. Li, M. O. Ngadi, and Y. Ma, “Optimisation of pulsed ultrasonic and microwave-assisted extraction for curcuminoids by response surface methodology and kinetic study,” Food Chemistry, vol. 165, pp. 29–34, 2014. K. I. Priyadarsini, “The chemistry of curcumin: from extraction to therapeutic agent, ”Molecules, vol. 19, no. 12, pp. 20091–20112, 2014. S. C. Gupta, S. Prasad, J. H. Kim et al., “Multitargeting by curcumin as revealed by molecular interaction studies,” Natural Product Reports, vol. 28, no. 12, pp. 1937–1955, 2011. R. K. Maheshwari, A. K. Singh, J. Gaddipati, and R. C. Srimal, “Multiple biological activities of curcumin: a short review,” Life Sciences, vol. 78, no. 18, pp. 2081–2087, 2006. S. Z. Moghadamtousi, H. A. Kadir, P. Hassandarvish, H. Tajik, S. Abubakar, and K. Zandi, “A review on antibacterial, antiviral, and antifungal activity of curcumin,” BioMed Research International, vol. 2014, Article ID 186864, 12 pages, 2014. S. Bansal and S. Chhibber, “Curcumin alone and in combination with augmentin protects against pulmonary inflammation and acute lung injury generated during Klebsiella pneumonia B5055-induced lung infection in BALB/c mice,” Journal of Medical Microbiology, vol. 59, no. 4, pp. 429–437, 2010. S.-Y. Teow and S. A. Ali, “Synergistic antibacterial activity of curcumin with antibiotics against Staphylococcus aureus,”Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences, vol. 28, no. 6, pp. 2109–2114, 2015. S.-H.Mun, D.-K. Joung, Y.-S. Kim et al., “Synergistic antibacterial effect of curcumin againstmethicillin-resistant Sta-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
phylococcus aureus,” Phytomedicine, vol. 20, no. 8-9, pp. 714–718, 2013. A. S. Garcia-Gomes, J. A. R. Curvelo, R. M. A. Soares, and A. Ferreira-Pereira, “Curcumin acts synergistically with fluconazole to sensitize a clinical isolate of Candida albicans showing a MDR phenotype,” Medical Mycology, vol. 50, no. 1, pp. 26–32, 2012. M. Sharma, R. Manoharlal, A. S. Negi, and R. Prasad, “Synergistic anticandidal activity of pure polyphenol curcumin i in combination with azoles and polyenes generates reactive oxygen species leading to apoptosis,” FEMS Yeast Research, vol. 10, no. 5, pp. 570–578, 2010. B. B. Patel and A. P. N.Majumdar, “Synergistic role of curcumin with current therapeutics in colorectal cancer: minireview,” Nutrition and Cancer, vol. 61, no. 6, pp. 842–846, 2009. A. O. Boztas,O. Karakuzu, G. Galante et al., “Synergistic interaction of paclitaxel and curcumin with cyclodextrin polymer complexation in human cancer cells,”Molecular Pharmaceutics, vol. 10, no. 7, pp. 2676–2683, 2013. N. Aftab and A. Vieira, “Antioxidant activities of curcumin and combinations of this curcuminoid with other phytochemicals,” Phytotherapy Research, vol. 24, no. 4, pp. 500–502, 2010. O. Naksuriya and S. Okonogi, “Comparison and combination effects on antioxidant power of curcumin with gallic acid, ascorbic acid, and xanthone,” Drug Discoveries andTherapeutics, vol. 9, no. 2, pp. 136–141, 2015. N. Chainani-Wu, “Safety and anti-inflammatory activity of curcumin: a component of tumeric (Curcuma longa),” Journal of Alternative and Complementary Medicine, vol. 9, no. 1, pp. 161–168, 2003. M. Kanai, K. Yoshimura, M. Asada et al., “A phase I/II study of gemcitabine-based chemotherapy plus curcumin for patients with gemcitabine-resistant pancreatic cancer,” Cancer Chemotherapy and Pharmacology, vol. 68, no. 1, pp. 157–164, 2011.
[ BIBLIOGRAFÍA ] 18. N.Dhillon, B. B. Aggarwal, R.A.Newman et al., “Phase II trial of curcumin in patients with advanced pancreatic cancer,” Clinical Cancer Research, vol. 14, no. 14, pp. 4491–4499, 2008. 19. S.Poapolathep,K. Imsilp, K.Machii, S. Kumagai, andA.Poapolathep, “The effects of curcumin on aflatoxin B1- induced toxicity in rats,” Biocontrol Science, vol. 20, no. 3, pp. 171–177, 2015. 20. D. J.Messner, G. Sivam, and K. V. Kowdley, “Curcumin reducesthe toxic effects of iron loading in rat liver epithelial cells,” Liver International, vol. 29, no. 1, pp. 63–72, 2009. 21. F. A. Badria, A. S. Ibrahim, A. F. Badria, and A. A. Elmarakby, “Curcumin attenuates iron accumulation and oxidative stress in the liver and spleen of chronic iron-overloaded rats,” PLoSONE, vol. 10, no. 7, Article ID e0134156, 2015. 22. M.-H. Teiten, S. Eifes, M. Dicato, and M. Diederich, “Curcumin- the paradigm of a multi-target natural compound with applications in cancer prevention and treatment,” Toxins, vol. 2, no. 1, pp. 128– 162, 2010. 23. S. C. Gupta, S. Patchva,W. Koh, and B. B. Aggarwal, “Discovery of curcumin, a component of golden spice, and its miraculous biological activities,” Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, vol. 39, no. 3, pp. 283–299, 2012. 24. H. Zhou,C. S. Beevers, and S.Huang, “The targets of curcumin,” Current Drug Targets, vol. 12, no. 3, pp. 332–347, 2011. 25. C. Schneider, O. N. Gordon, R. L. Edwards, and P. B. Luis, “Degradation of curcumin: from mechanism to biological implications,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 63, no. 35, pp. 7606–7614, 2015. 26. L. Shen and H.-F. Ji, “The pharmacology of curcumin: Is it the degradation products?” Trends in Molecular Medicine, vol. 18, no. 3, pp. 138–144, 2012. 27. L. Shen, C.-C. Liu, C.-Y. An, and H.-F. Ji, “How does curcumin work with poor bioavailability? Clues from experimen-
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
tal and theoretical studies,” Scientific Reports, vol. 6, Article ID 20872, 2016. D. Ghosh, D. Bagchi, and T. Konishi, Clinical Aspects of Functional Foods and Nutraceuticals, CRC Press/Taylor and Francis Group, 2014. E. Schraufst¨atter and H. Bernt, “Antibacterial action of curcumin and related compounds,” Nature, vol. 164, no. 4167, pp. 456–457, 1949. P. Tyagi,M. Singh, H. Kumari, A. Kumari, and K. M khopadhyay, “Bactericidal activity of curcumin I is associated with damaging of bacterial membrane,” PLoS ONE, vol. 10, no. 3, Article ID e0121313, 2015. K. Moghaddam, M. Iranshahi, M. Yazdi, and A. Shahverdi, “The combination effect of curcumin with different antibiotics against Staphylococcus aureus,” International Journal of Green Pharmacy, vol. 3, no. 2, pp. 141–143, 2009. S.-H.Mun, S.-B. Kim, R. Kong et al., “Curcumin reversemethicillin resistance in Staphylococcus aureus,”Molecules, vol. 19, no. 11, pp. 18283–18295, 2014. S. Y. C. Tong, J. S. Davis, E. Eichenberger, T. L. Holland, and V. G. Fowler, “Staphylococcus aureus infections: epidemiology, pathophysiology, clinical manifestations, and management,” Clinical Microbiology Reviews, vol. 28, no. 3, pp. 603–661, 2015. H. W. Boucher and G. R. Corey, “Epidemiology of methicillinresistant Staphylococcus aureus,” Clinical InfectiousDiseases, vol. 46, supplement 5, pp. S344–S349, 2008. E. Klein, D. L. Smith, and R. Laxminarayan, “Hospitalizations and deaths caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus, United States, 1999-2005,” Emerging Infectious Diseases, vol. 13, no. 12, pp. 1840–1846, 2007. B. Tarai, P. Das, and D. Kumar, “Recurrent challenges for clinicians: emergence ofmethicillin-resistant Staphylococcus aureus, vancomycin resistance, and current treatment options,” Journal of Laboratory Physicians, vol. 5, no. 2, pp.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
[ BIBLIOGRAFĂ?A ] 71â&#x20AC;&#x201C;78, 2013. 37. C. L. Ventola, â&#x20AC;&#x153;The antibiotic resistance crisisâ&#x20AC;&#x201D;part 1: causes and threats,â&#x20AC;? Pharmacy andTherapeutics, vol. 40, no. 4, pp. 277â&#x20AC;&#x201C;283, 2015. 38. R. V. Rasmussen, V. G. Fowler Jr., R. Skov, and N. E. Bruun, â&#x20AC;&#x153;Future challenges and treatment of Staphylococcus aureus bacteremia with emphasis on MRSA,â&#x20AC;? Future Microbiology, vol. 6, no. 1, pp. 43â&#x20AC;&#x201C;56, 2011. 39. A. P. D. Ribeiro, A. C. Pavarina, L. N. Dovigo et al., â&#x20AC;&#x153;Phototoxic effect of curcumin on methicillin-resistant Staphylococcus aureus and L929 fibroblasts,â&#x20AC;? Lasers in Medical Science, vol. 28, no. 2, pp. 391â&#x20AC;&#x201C; 398, 2013. 40. J.Wang, X. Zhou,W. Li, X. Deng, Y. Deng, and X. Niu, â&#x20AC;&#x153;Curcumin protects mice from Staphylococcus aureus pneumonia by interfering with the self-assembly process of đ?&#x203A;ź-hemolysin,â&#x20AC;? Scientific Reports, vol. 6, Article ID28254, 2016. 41. N. K. Sasidharan, S. R. Sreekala, J. Jacob, and B. Nambisan, â&#x20AC;&#x153;In vitro synergistic effect of curcumin in combination with third generation cephalosporins against bacteria associated with infectious diarrhea,â&#x20AC;? BioMed Research International, vol. 2014, Article ID 561456, 8 pages, 2014. 42. S. Tajbakhsh, K. Mohammadi, I. Deilami et al., â&#x20AC;&#x153;Antibacterial activity of indium curcumin and indium diacetylcurcumin,â&#x20AC;? African Journal of Biotechnology, vol. 7, no. 21, pp. 3832â&#x20AC;&#x201C;3835, 2008. 43. K. Mohammadi, K. H. Thompson, B. O. Patrick et al., â&#x20AC;&#x153;Synthesis and characterization of dual function vanadyl, gallium and indium curcumin complexes for medicinal applications,â&#x20AC;? Journal of Inorganic Biochemistry, vol. 99, no. 11, pp. 2217â&#x20AC;&#x201C;2225, 2005. 44. D. Rai, J. K. Singh, N. Roy, and D. Panda, â&#x20AC;&#x153;Curcumin inhibits FtsZ assembly: an attractive mechanism for its antibacterial activity,â&#x20AC;? Biochemical Journal, vol. 410, no. 1, pp. 147â&#x20AC;&#x201C;155, 2008. 45. G. Y. Liu, â&#x20AC;&#x153;Molecular pathogenesis of Staphylococcus aureus infection,â&#x20AC;? Pediatric Research, vol. 65, no. 5, part 2, pp.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
71Râ&#x20AC;&#x201C;77R, 2009. 46. L. G.Miller and S. L. Kaplan, â&#x20AC;&#x153;Staphylococcus aureus: a community pathogen,â&#x20AC;? Infectious Disease Clinics of North America, vol. 23, no. 1, pp. 35â&#x20AC;&#x201C;52, 2009. 47. H. Gunes, D. Gulen, R. Mutlu, A. Gumus, T. Tas, and A. E. Topkaya, â&#x20AC;&#x153;Antibacterial effects of curcumin: an in vitro minimuminhibitory concentration study,â&#x20AC;? Toxicology and Industrial Health, vol. 32, no. 2, pp. 246â&#x20AC;&#x201C;250, 2016. 48. A. Kali, D. Bhuvaneshwar, P. V. Charles, and K. Seetha, â&#x20AC;&#x153;Antibacterial synergy of curcumin with antibiotics against biofilm producing clinical bacterial isolates,â&#x20AC;? Journal of Basic and Clinical Pharmacy, vol. 7, no. 3, pp. 93â&#x20AC;&#x201C;96, 2016. 49. S. Sandikci Altunatmaz, F. Yilmaz Aksu, G. Issa, B. Basaran Kahraman,D.DulgerAltiner, and S. Buyukunal, â&#x20AC;&#x153;Antimicrobial effects of curcumin against L. monocytogenes, S. aureus, S. Typhimurium and E. coli O157:H7 pathogens in minced meat,â&#x20AC;? Veterin´arn´Ĺ Medic´Ĺna, vol. 61, no. 5, pp. 256â&#x20AC;&#x201C;262, 2016. 50. C. E. Goodpasture and F. E. Arrighi, â&#x20AC;&#x153;Effects of food seasonings on the cell cycle and chromosome morphology of mammalian cells in vitro with special reference to turmeric,â&#x20AC;? Food and Cosmetics Toxicology, vol. 14, no. 1, pp. 9â&#x20AC;&#x201C;14, 1976. 51. J. Cao, L. Jia, H.-M. Zhou, Y. Liu, and L.F. Zhong, â&#x20AC;&#x153;Mitochondrial and nuclear DNA damage induced by curcumin in human hepatomaG2 cells,â&#x20AC;? Toxicological Sciences, vol. 91,no. 2, pp.476â&#x20AC;&#x201C;483, 2006. 52. P. Urbina-Cano, L. Bobadilla-Morales, M. A. Ram´Ĺrez-Herrera et al., â&#x20AC;&#x153;DNA damage in mouse lymphocytes exposed to curcumin and copper,â&#x20AC;? Journal of Applied Genetics, vol. 47, no. 4, pp. 377â&#x20AC;&#x201C;382, 2006. 53. R. D. Verschoyle, W. P. Steward, and A. J. Gescher, â&#x20AC;&#x153;Putative cancer chemopreventive agents of dietary origin-how safe are they?â&#x20AC;? Nutrition and Cancer, vol. 59, no. 2, pp. 152â&#x20AC;&#x201C;162, 2007. 54. National Toxicology Program, â&#x20AC;&#x153;NTP toxicology and carcinogenesis studies of
[ BIBLIOGRAFÍA ]
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
turmeric oleoresin (CAS No. 8024-37-1) (major component 79%-85% curcumin, CAS No. 458-37-7) in F344/N rats and B6C3F1 mice (feed studies),” National Toxicology Program Technical Report Series, vol. 427, pp. 1–275, 1993. S. T. Dance-Barnes, N. D. Kock, J. E. Moore et al., “Lung tumor promotion by curcumin,” Carcinogenesis, vol. 30, no. 6, pp. 1016–1023, 2009. Y. Jiao, J. Wilkinson IV, X. Di et al., “Curcumin, a cancer chemopreventive and chemotherapeutic agent, is a biologically active iron chelator,” Blood, vol. 113, no. 2, pp. 462–469, 2009. R. Appiah-Opong, J. N. M. Commandeur, B. van Vugt-Lussenburg, and N. P. E. Vermeulen, “Inhibition of human recombinant cytochrome P450s by curcumin and curcumin decomposition products,” Toxicology, vol. 235, no. 1-2, pp. 83–91, 2007. R. Thapliyal and G. B. Maru, “Inhibition of cytochrome P450 isozymes by curcumins in vitro and in vivo,” Food and Chemical Toxicology, vol. 39, no. 6, pp. 541–547, 2001. B. T. Kurien, A. Singh, H. Matsumoto, and R. H. Scofield, “Improving the solubility and pharmacological efficacy of curcumin by heat treatment,” Assay and Drug Development Technologies, vol. 5, no. 4, pp. 567–576, 2007. B. T. Kurien and R. H. Scofield, “Heat-solubilized curcumin should be considered in clinical trials for increasing bioavailability,” Clinical Cancer Research, vol. 15, no. 2, p. 747, 2009. P.Anand,A.B.Kunnumakkara, R. A.Newman, andB. B. Aggarwal, “Bioavailability of curcumin: problems and promises,” Molecular Pharmaceutics, vol. 4, no. 6, pp. 807–818, 2007. S. Prasad, A. K. Tyagi, and B. B. Aggarwal, “Recent developments in delivery, bioavailability, absorption and metabolism of curcumin: the golden pigment from golden spice,” Cancer Research and Treatment, vol. 46, no. 1, pp. 2–18, 2014. T. Matsui, J. Yamane, N. Mogi et al.,
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
“Structural reorganization of the bacterial cell-division protein FtsZ from Staphylococcus aureus,” Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, vol. 68, no. 9, pp. 1175–1188, 2012. P. Singh and D. Panda, “FtsZ inhibition: a promising approach for anti-staphylococcal therapy,” Drug News and Perspectives, vol. 23, no. 5, pp. 295–304, 2010. P. Gul and J. Bakht, “Antimicrobial activity of turmeric extract and its potential use in food industry,” Journal of Food Science and Technology, vol. 52, no. 4, pp. 2272–2279, 2015. A. Gupta, S. Mahajan, and R. Sharma, “Evaluation of antimicrobial activity of Curcuma longa rhizome extract against Staphylococcus aureus,” Biotechnology Reports, vol. 6, pp. 51–55, 2015. J. E. Foweraker, C. R. Laughton, D. F. Brown, and D. Bilton, “Comparison ofmethods to test antibiotic combinations against heterogeneous populations of multiresistant Pseudomonas aeruginosa from patients with acute infective exacerbations in cystic fibrosis,” Antimicrobial Agents and Chemotherapy, vol. 53, no. 11, pp. 4809–4815, 2009. G. S. Sen, S. Mohanty, D. M. S. Hossain et al., “Curcumin enhances the efficacy of chemotherapy by tailoring p65NFBp300 cross-talk in favor of p53–p300 in breast cancer,” The Journal of Biological Chemistry, vol. 286, no. 49, pp. 42232– 42247, 2011. V. Ruiz de Porras, S. Bystrup, A. Mart´ınez-Card´us et al., “Curcumin mediates oxaliplatin-acquired resistance reversion in colorectal cancer cell lines through modulation of CXC-Chemokine/ NF-B signalling pathway,” Scientific Reports, vol. 6, article 24675, 2016. B. Sivanantham, S. Sethuraman, and U. M. Krishnan, “Combinatorial effects of curcumin with an anti-neoplastic agent on head and neck squamous cell carcinoma through the regulation of EGFR-ERK1/2 and apoptotic signaling pathways,” ACS Combinatorial Science,
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
[ BIBLIOGRAFĂ?A ] vol. 18, no. 1, pp. 22â&#x20AC;&#x201C;35, 2016. 71. H.Wahl, L. Tan, K. Griffith, M. Choi, and J. R. Liu, â&#x20AC;&#x153;Curcumin enhances Apo2L/ TRAIL-induced apoptosis in chemoresistant ovarian cancer cells,â&#x20AC;? Gynecologic Oncology, vol. 105, no. 1, pp. 104â&#x20AC;&#x201C;112, 2007. 72. S. Saha,A.Adhikary, P. Bhattacharyya, T.Das, andG. Sa, â&#x20AC;&#x153;Death by design: where curcumin sensitizes drug-resistant tumours,â&#x20AC;? Anticancer Research, vol. 32, no. 7, pp. 2567â&#x20AC;&#x201C;2584, 2012. 73. T. Nabekura, â&#x20AC;&#x153;Overcoming multidrug resistance in human cancer cells by natural compounds,â&#x20AC;? Toxins, vol. 2, no. 6, pp. 1207â&#x20AC;&#x201C;1224, 2010. 74. R. K¨ock, K. Becker, B. Cookson et al., â&#x20AC;&#x153;Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA): burden of disease and control challenges in Europe,â&#x20AC;? Euro Surveillance, vol. 15, no. 41, Article ID 19688, 2010. 75. S. J. Peacock and G. K. Paterson, â&#x20AC;&#x153;Mechanisms of methicillin resistance in Staphylococcus aureus,â&#x20AC;? Annual Review of Biochemistry, vol. 84, pp. 577â&#x20AC;&#x201C;601, 2015. 76. P. Balan, G.Mal, S. Das, and H. Singh, â&#x20AC;&#x153;Synergistic and additive antimicrobial activities of curcumin, Manuka honey and whey proteins,â&#x20AC;? Journal of Food Biochemistry, vol. 40, no. 5, pp. 647â&#x20AC;&#x201C; 654, 2016. 77. G. Sharma, K. Raturi, S.Dang, S. Gupta, andR.Gabrani, â&#x20AC;&#x153;Combinatorial antimicrobial effect of curcumin with selected phytochemicals on Staphylococcus epidermidis,â&#x20AC;? Journal of Asian Natural Products Research, vol. 16, no. 5, pp. 535â&#x20AC;&#x201C;541, 2014. 78. K. Chaieb, B. Kouidhi,H. Jrah, K.Mahdouani, andA. Bakhrouf, â&#x20AC;&#x153;Antibacterial activity of Thymoquinone, an active principle of Nigella sativa and its potency to prevent bacterial biofilm formation,â&#x20AC;?BMC Complementary and AlternativeMedicine, vol. 11, article 29, 2011. 79. D.-K. Joung, H. Joung, D.-W. Yang et al., â&#x20AC;&#x153;Synergistic effect of rhein in combinationwith ampicillin or oxacillin againstmethicillin- resistant Staphylococcus
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
aureus,â&#x20AC;? Experimental andTherapeutic Medicine, vol. 3, no. 4, pp. 608â&#x20AC;&#x201C;612, 2012. Y.-S. Lee, O.-H. Kang, J.-G. Choi et al., â&#x20AC;&#x153;Synergistic effect of emodin in combination with ampicillin or oxacillin against methicillin-resistant Staphylococcus aureus,â&#x20AC;? Pharmaceutical Biology, vol. 48, no. 11, pp. 1285â&#x20AC;&#x201C;1290, 2010. H.-K. Kang, H.-Y. Kim, and J.-D. Cha, â&#x20AC;&#x153;Synergistic effects between silibinin and antibiotics on methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from clinical specimens,â&#x20AC;? Biotechnology Journal, vol. 6, no. 11, pp. 1397â&#x20AC;&#x201C;1408, 2011. P. Joshi, S. Singh, A. Wani et al., â&#x20AC;&#x153;Osthol and curcumin as inhibitors of human Pgp and multidrug efflux pumps of Staphylococcus aureus: reversing the resistance against frontline antibacterial drugs,â&#x20AC;? MedChemComm, vol. 5, no. 10, pp. 1540â&#x20AC;&#x201C;1547, 2014. H. Akiyama, K. Fujii, O. Yamasaki, T. Oono, and K. Iwatsuki, â&#x20AC;&#x153;Antibacterial action of several tannins against Staphylococcus aureus,â&#x20AC;? Journal of Antimicrobial Chemotherapy, vol. 48, no. 4, pp. 487â&#x20AC;&#x201C;491, 2001. W.-H. Zhao, Z.-Q. Hu, S. Okubo, Y. Hara, and T. Shimamura, â&#x20AC;&#x153;Mechanism of synergy between epigallocatechin gallate and đ?&#x203A;˝-lactams against methicillin-resistant Staphylococcus aureus,â&#x20AC;? Antimicrobial Agents and Chemotherapy, vol. 45,no. 6, pp. 1737â&#x20AC;&#x201C; 1742, 2001. S. C. Gupta, S. Patchva, and B. B. Aggarwal, â&#x20AC;&#x153;Therapeutic roles of curcumin: lessons learned fromclinical trials,â&#x20AC;? AAPS Journal, vol. 15, no. 1, pp. 195â&#x20AC;&#x201C; 218, 2013. E. Burgos-Mor´on, J. M. Calder´on-MontaË&#x153;no, J. Salvador, A. Robles, and M. LĂłpez-LĂĄzaro, â&#x20AC;&#x153;The dark side of curcumin,â&#x20AC;?International Journal of Cancer, vol. 126, no. 7, pp. 1771â&#x20AC;&#x201C;1775, 2010. S. J. McNally, E. M. Harrison, J. A. Ross, O. J. Garden, and S. J. Wigmore, â&#x20AC;&#x153;Curcumin induces heme oxygenase 1 through generation of reactive oxygen species, p38 activation and phosphatase inhibition,â&#x20AC;? International Journal ofMolecu-
[ BIBLIOGRAFÍA ]
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
larMedicine, vol. 19, no. 1, pp. 165–172, 2007. J. Kang, J. Chen, Y. Shi, J. Jia, and Y. Zhang, “Curcumin-induced histone hypoacetylation: the role of reactive oxygen species,”Biochemical Pharmacology, vol. 69, no. 8, pp. 1205–1213, 2005. T. Atsumi, S. Fujisawa, and K. Tonosaki, “Relationship between intracellular ROS production and membrane mobility in curcumin- and tetrahydrocurcumin-treated human gingival fibroblasts and human submandibular gland carcinoma cells,” Oral Diseases, vol. 11, no. 4, pp. 236–242, 2005. R. A. Sharma, S. A. Euden, S. L. Platton et al., “Phase I clinical trial of oral curcumin: biomarkers of systemic activity and compliance,” Clinical Cancer Research, vol. 10, no. 20, pp. 6847– 6854, 2004. S. Balaji and B. Chempakam, “Toxicity prediction of compounds from turmeric (Curcuma longa L),” Food and Chemical Toxicology, vol. 48, no. 10, pp. 2951–2959, 2010. S. Manju and K. Sreenivasan, “Conjugation of curcumin onto hyaluronic acid enhances its aqueous solubility and stability,”Journal of Colloid and Interface Science, vol. 359, no. 1, pp. 318– 325, 2011. S. Dey and K. Sreenivasan, “Conjugation of curcumin onto alginate enhances aqueous solubility and stability of curcumin,” Carbohydrate Polymers, vol. 99, pp. 499–507, 2014. M. Esmaili, S. M. Ghaffari, Z. Moosavi-Movahedi et al., “Beta casein-micelle as a nano vehicle for solubility enhancement of curcumin; food industry application,” LWT—Food Science and Technology, vol. 44, no. 10, pp. 2166– 2172, 2011. M. G. O’Toole, R. M. Henderson, P. A. Soucy et al., “Curcumin encapsulation in submicrometer spray-dried chitosan/ Tween 20 particles,” Biomacromolecules, vol. 13, no. 8, pp. 2309–2314, 2012. M. H. Ucisik, S. K¨upc¨u, B. Schuster,
and U. B. Sleytr, “Characterization of CurcuEmulsomes: nanoformulation for enhanced solubility and delivery of curcumin,” Journal of Nanobiotechnology, vol. 11, no. 1, article 37, 2013. 97. K. Pan, Q. Zhong, and S. J. Baek, “Enhanced dispersibility and bioactivity of curcumin by encapsulation in casein nanocapsules,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 61, no. 25, pp. 6036–6043, 2013. 98. C.Thomas, L. S. Pillai, and L.Krishnan, “Evaluation of albuminated curcumin as soluble drug formto control growth of cancer cells in vitro,” Journal of Cancer Therapy, vol. 5, no. 7, pp. 723– 734, 2014. 99. T. H. Kim, H. H. Jiang, Y. S. Youn et al., “Preparation and characterization of water-soluble albumin-bound curcumin nanoparticles with improved antitumor activity,” International Journal of Pharmaceutics, vol. 403, no. 1-2, pp. 285–291, 2011. 100. M. M. Yallapu, M. Jaggi, and S. C. Chauhan, “Curcumin nanoformulations: a future nanomedicine for cancer,” Drug Discovery Today, vol. 17, no. 1-2, pp. 71–80, 2012. 101. M. M. Yallapu, M. Jaggi, and S. C. Chauhan, “Curcumin nanomedicine: a road to cancer therapeutics,” Current Pharmaceutical Design, vol. 19, no. 11, pp. 1994–2010, 2013. 102. N. Ghalandarlaki, A. M. Alizadeh, and S. Ashkani-Esfahani, “Nanotechnology-applied curcumin for different diseases therapy,”BioMed Research International, vol. 2014, Article ID 394264, 23 pages, 2014. 103. W. W. Quitschke, “Differential solubility of curcuminoids in serum and albumin solutions: implications for analytical and therapeutic applications,” BMC Biotechnology, vol. 8, article 84, 2008.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
{58}
EL CONSUMO DE CHOCOLATE ESTÁ ASOCIADO CON UN MENOR RIESGO DE DETERIORO COGNITIVO
Tecnología
{ Alfonso Moreira a, Maria José Diógenes a, Alexandre de Mendonça a,b*, Nuno Lunet c,d y Henrique Barros c,d }
RESUMEN
Palabras clave: Adenosina A2A; receptores; enfermedad de Alzheimer; chocolate; cognición; prevención; teobromina.
Los productos relacionados con el cacao como el chocolate han tomado un lugar importante en nuestros hábitos y cultura alimentaria. En este trabajo, tuvimos como objetivo examinar la relación entre el consumo del chocolate y el deterioro cognitivo en una población de ancianos cognitivamente sanos. En el presente estudio prospectivo longitudinal, se eligió una cohorte de 531 participantes con una edad de 65 años y más con un Mini-Examen de Estado Mental (MMSE: media de 28). La media de seguimiento fue de 48 meses. Los hábitos dietarios se evaluaron desde el inicio. Se usó el MMSE para evaluar la función cognitiva global desde el inicio y en el seguimiento. El deterioro cognitivo fue definido como una disminución de ≥
2 puntos en la calificación del MMSE entre las evaluaciones. El riesgo relativo (RR) y un intervalo de confianza estimado del 95% (95% CI) se ajustaron para la edad, educación, hábitos de fumar, consumo de alcohol, índice de masa corporal, hipertensión y diabetes. La ingesta de chocolate se asoció con un menor riesgo en el deterioro cognitivo (RR = 0.59, 95% CI 0.38-0.92). Este efecto protector se observó sólo entre los sujetos que tenían un consumo promedio diario de cafeína menor a 75 mg (69% de los participantes; RR = 0.50, 95%CI 0.31-0.82). Para nuestro conocimiento, este es el primer estudio de cohorte prospectivo para mostrar una asociación inversa entre el consumo regular de chocolate a largo plazo y el deterioro cognitivo en humanos.
{ a Instituto de Medicina Molecular y Facultad de Medicina de Lisboa, Universidad de Lisboa, Portugal; b Departamento de Neurología, Hospital de Santa María, Lisboa, Portugal; c Departamento de Epidemiología Clínica, Medicina Predictiva y Salud Pública de la Escuela de Medicina de Porto, Universidad de Porto, Portugal; d Unidad EPI – Instituto de Salud Pública de la Universidad de Porto (ISPUP), Portugal }
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{59}
TecnologĂa Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
60 [ TECNOLOGÍA ]
INTRODUCCIÓN El consumo de chocolate es generalmente considerado como un hábito agradable ampliamente extendido. A pesar de los inconvenientes relacionados con la alta ingesta calórica asociada con esta práctica, se han investigado varios beneficios potenciales sobre diferentes sistemas principales en la fisiología humana, a saber, en los sistemas cardiovascular, inmunológico y neurológico [1]. Muchas de las ventajas del consumo de chocolate han sido atribuidas a las propiedades de algunos de sus componentes, como la estructura polifenólica llamada flavonoides (específicamente las procianidinas y los flavanoles) [2] y también a los compuestos de metilxantina presentes en el chocolate, llamados cafeína y teobromina [3]. En los últimos años, se ha enfatizado la existencia de los efectos de mejora cognitiva y mejora en el humor relacionados con el chocolate o componentes del chocolate [4]. Es importante reconocer que la mayoría de
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
los estudios evaluaron los efectos cognitivos del chocolate, suplementos de cacao, o flavonoides del cacao dados como administración aguda [5-8] o sub-aguda [8-11]. Por otra parte, varios estudios epidemiológicos vieron los beneficios potenciales de los antioxidantes en general o los alimentos ricos en flavonoides sobre el deterioro cognitivo o el riesgo de demencia [12-16]. Sin embargo, los efectos potenciales del consumo a largo plazo del chocolate en la mejora del desempeño cognitivo, o prevención del deterioro cognitivo, permanecen sin explorar. El presente estudio tiene como objetivo evaluar la asociación entre el consumo de chocolate a largo plazo y el deterioro cognitivo, extendiendo un análisis previo de la asociación entre el consumo de cafeína y el deterioro cognitivo [17]. La hipótesis de que el chocolate podría disminuir la incidencia del deterioro cognitivo por al menos 2 puntos en la calificación de una prueba cognitiva ampliamente usada, el Mini Examen de Estado Mental (MMSE), fue específicamente evalua-
[ TECNOLOGÍA ] 61 do en sujetos con edad de 65 años y sobre la participación en un estudio de cohortes.
MÉTODOS Población de estudio Este estudio estuvo basado en la evaluación de una cohorte de adultos que viven en Porto, como se describió previamente [17]. Brevemente, un total de 2,485 participantes fueron reclutados entre 1999 y 2003, por medio de una marcación de números al azar que tiene los hogares como unidad de muestra; cuando un hogar era elegido, todos los residentes eran identificados por edad y género, y un residente (edad de 18 años o más) fue aleatoriamente elegido como el que responde, sin reemplazo en caso de que hubiera un rechazo. El índice de participación fue del 70%. Se agendó por teléfono una visita del Departamento de Epidemiología Clínica, Medicina Predictiva y Salud Pública de la Escuela de Medicina de Porto (antes Departamento de Higiene y Epidemiología de la Escuela de Medicina de Porto) de acuerdo con la conveniencia de los participantes. Se realizó la entrevista personal, usando un cuestionario estructurado que comprende datos sobre exposiciones socio-demográficas, clínicas y de estilo de vida y un examen físico con en-
trevistadores entrenados. De todo el cohorte, 648 participantes tenían 65 años y más de edad y de esos sólo 531 fueron elegidos para el presente estudio, después de la exclusión de 62 deteriorados cognitivos desde el inicio del estudio (el criterio usado para definir el deterioro cognitivo se menciona a continuación), 32 para los que no hubo MMSE al inicio, y 23 para los que no se tenía información sobre la ingesta de chocolate o cafeína.
Evaluación del seguimiento La evaluación del seguimiento de la cohorte tomó lugar entre los 2 a 9 años después del momento de reclutamiento. Se agendó una visita a la Escuela de Medicina de Porto para la evaluación del cuestionario y examen físico de los participantes.
Evaluación cognitiva Se usó el MMSE [18, 19] para evaluar la función cognitiva global al inicio y en el seguimiento. El MMSE, que incluye preguntas sobre orientación, registro, atención y cálculo, llamada, lenguaje, y construcción visual, fue originalmente diseñado para práctica clínica, pero ahora es extensivamente usado en estudios epidemiológicos. Aunque este no evalúa la función ejecutiva, una característica principal del deterioro cognitivo [18], el MMSE es una prueba confiable y válida
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
62 [ TECNOLOGÍA ] para el deterioro cognitivo que tiene una alta fiabilidad prueba-reprueba, y es un buen indicador de deterioro cognitivo clínicamente significativo [20]. Los valores mínimos ajustados para los niveles de educación se usaron como se propuso en otros estudios [21, 22]; en la presente investigación, se usaron los valores mínimos normativos del MMSE ajustados para educación de la población portuguesa [19]. Los sujetos que tuvieron una calificación MMSE por debajo del mínimo al inicio fueron considerados como deterioros cognitivos y por lo tanto, excluidos. Se incluyeron en el estudio a los participantes que tuvieron una calificación por encima de 15 si eran analfabetos, encima de 22 si tenían ≤ 11 años de educación, y encima de 27 si tenían > 11 años de educación.
Un declive de al menos 2 puntos en la calificación de MMSE desde el inicio hasta la visita de seguimiento fue considerado como significativo desde un punto de vista clínico [23].
Ingesta dietaria de chocolate y cafeína Los hábitos dietarios en los 12 meses que precedieron al inicio de la entrevista fueron evaluados usando un cuestionario de frecuencia alimentaria semi-cuantitativo (FFQ) que comprendió de 82 productos o grupos alimentarios y de bebidas. Se diseñó de acuerdo con Willett et al. [24], y fue adaptado por inclusión de una variedad de productos alimentarios típicos portugueses y validado como se describió anteriormente. Para cada producto FFQ, se les preguntó a los sujetos sobre la frecuencia de consumo promedio y el tamaño de la porción normalmente consumido (basado en el manual fotográfico con tamaños de porción pequeña, mediana y grande). Esta información fue usada para estimar la ingesta promedio diaria de cada producto multiplicando la frecuencia normal de ingesta por día, por el tamaño de porción promedio del producto correspondiente. Los productos/grupos alimentarios del FFQ usados para dirigir el consumo de chocolate fueron barras de chocolate, snacks de chocolate y polvo de cocoa. Aunque el FFQ usado en el presente estudio requirió evaluar el consumo de las barras de chocolate, los snacks de chocolate y el polvo de cocoa, sólo se registró el consumo general de cho-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ TECNOLOGÍA ] 63 colate, sin discriminación de si era chocolate con leche u obscuro. Se usó el Food Processor Plus®, versión 5.0, para obtener las estimaciones de la ingesta dietaria de cafeína. Los productos/grupos alimentarios del FFQ de donde la cafeína podía ser obtenida fueron: café, té, té helado, coca y chocolate. Una limitación común en los estudios dietarios es el error en la estimación de nutrientes. Si los tipos de ciertos alimentos no son específicos (es decir, chocolate obscuro versus chocolate con leche), es posible sobre o subestimar las verdaderas asociaciones con los resultados [25]. En el caso del chocolate, hay una amplia variedad de concentración de teobromina
entre los diferentes tipos de chocolate y el índice de teobromina/cafeína también ha sido observado que es variable, de 1.9 a 10.6 [26]. Debido a esta limitación, decidimos enfocarnos en la ingesta de chocolate, los datos a los que pudimos accesar directamente del FFQ.
Factores socio-demográficos, clínicos y otros comportamientos La evaluación de los factores socio-demográficos, clínicos y otros comportamientos fue previamente descrita a detalle [17] y es brevemente descrita en las notas de pie de página de la Tabla 1.
TABLA 1. Características sociodemográficas, clínicas y de comportamiento del cohorte.
Seguimiento en 2005-2008 (n=309)
Disminución durante el seguimiento (n=58)
Sin seguimiento en 2005-2008 (n=164)
P
Sexo (% mujeres)
58.6
44.8
63.4
0.047
Edad (años)*
70 (67-74)
74 (69-79)
72.5 (69-76)
<0.001
Edad (%≥75 años)
20.71
46.55
34.76
<0.001
Educación (años)*
4 (4-8)
4 (4-7)
4 (3-7)
0.3459
Analfabeto
6.5
5.1
9.1
< 12 años
79.2
81.0
78.1
14.2
13.8
12.8
27.8 (25.0-29.9)
26.2 (22.4-30.1)
27.5 (24.7-30.7)
24.59
41.07
25.79
50.49
33.94
40.88
≥ 30.0 kg/m
24.92
25.00
33.33
Fumadores (% nunca fumaron)
34.0
43.1
26.2
0.055
Beben alcohol (% nunca tomaron)
86.1
82.8
85.9
0.796
Hipertensión (%)
79.7
90.7
90.5
0.004
Diabetes (%)
12.0
17.5
13.4
0.515
MMSE*
28 (27-29)
28 (25-29)
27.5 (25.5-29)
0.008
Ingesta de cafeína (mg/día)*
32.8 (10.6-78.8)
33.9 (13.9-78.9)
32.1 (13.6-78.8)
0.840
Ingesta de chocolate (% consumidores)
40.1
41.4
39.6
0.973
Educación (%)
≥ 12 años Índice de masa corporal (kg/m )* 2
0.801
0.1651
Índice de masa corporal (%) ≤ 25.0 kg/m2 25.0-29.9 kg/m
2
2
0.019
*Los resultados se presentaron como medias (percentil 25-percentil 75)
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
64 [ TECNOLOGÍA ]
ANÁLISIS ESTADÍSTICO El análisis de los datos fue conducido en 309 sujetos que al inicio tenían 65 años o más y tenían un MMSE no compatible con el deterioro cognitivo, y quienes fueron re-evaluados. La comparación de las características al inicio entre los sujetos a los que se les realizó el seguimiento, murieron o se perdieron en dicho seguimiento fue hecho usando las pruebas de Chi-Cuadrada o la de Krustal-Wallis, según fuera apropiado, para comparar todos los grupos. La asociación entre la ingesta de chocolate y el desarrollo del deterioro cognitivo fue cuantificado por medio de riesgos relativos ajustados a la edad, educación, índice de masa corporal, diabetes, hipertensión, hábito de fumar y consumo de alcohol (RR), y con el respectivo intervalo de confianza de 95% (95% CI) usando una regresión de Poisson. Los datos fueron analizados usando STATA®, versión 11. El declive en el desempeño cognitivo fue definido como una disminución de al menos dos puntos en el MMSE desde la evaluación inicial hasta el seguimiento y la deficiencia en el desempeño cognitivo fue definido en base a los valores mínimos normativos del MMSE ajustado por la educación de la población portuguesa [19].
ÉTICA Este estudio fue aprobado por el Comité Ético local, y todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito.
RESULTADOS Entre los 531 participantes que fueron elegidos, 309 (58.2%) completaron la evaluación de seguimiento (media de seguimiento: 48 meses), 58 (10.9%) murieron antes de que se
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
pudiera completar el seguimiento y hubieron 164 (30.9%) pérdidas en el seguimiento. Los participantes que murieron durante el periodo de seguimiento, su causa se debió a que eran mayores, hipertensos, tenían un menor IMC o peores calificaciones MMSE. No hubo diferencias estadísticas significativas entre los grupos con respecto a la educación, hábito de fumar, alcohol, diabetes y consumo de cafeína o chocolate (Tabla 1). Alrededor de un tercio de participantes sufrió deterioro en el MMSE durante el seguimiento, definido como ∆MMSE≤-2 entre el inicio y el seguimiento. La ingesta de chocolate estuvo independientemente asociada con cerca de un 40% de menor riesgo de deterioro cognitivo (Tabla 2). Analizando los diferentes niveles de consumo de chocolate, el menor riesgo de deterioro cognitivo fue estadísticamente significativo para niveles menores de ingesta de chocolate, esto es, para los participantes con un promedio semanal de consumo de chocolate menor a una porción estándar, correspondiente a tres piezas de una barra de chocolate, un snack de chocolate o una cucharada sopera de polvo de cocoa (Tabla 2). Para ver si
[ TECNOLOGÍA ] 65 el menor riesgo de deterioro cognitivo en consumidores moderados de chocolate era modificado por la ingesta de cafeína, se realizó un análisis estratificado de acuerdo con los niveles de ingesta dietaria de cafeína. El efecto protector del consumo de chocolate se observó sólo entre los sujetos con un consumo promedio diario de cafeína menor a 75 mg, el contenido promedio de cafeína en un espresso (Figura 1). Ya que la duración del seguimiento fue relativamente heterogéneo, condujimos un análisis de sensibilidad que incluyó sólo los participantes con una duración del seguimiento dentro del rango intercuartil de su distribución, que corresponde a aproximadamente la mitad de la muestra, confirmando que la ingesta del chocolate estuvo independientemente asociada con un menor riesgo de deterioro cognitivo. Un análisis estratificado por sexo
también se realizó, y no se observaron diferencias entre mujeres y hombres con respecto a la asociación de la ingesta de chocolate y un menor riesgo de declive cognitivo. Durante el seguimiento, algunos participantes mostraron un declive en la calificación MMSE a valores por debajo del mínimo para deterioro cognitivo, y la ingesta de chocolate no estuvo significativamente asociada con una disminución del riesgo de deterioro cognitivo (Tabla 2). Similarmente a lo observado para el deterioro cognitivo, encontramos que la ingesta de cafeína promedio modificó la asociación entre el consumo de chocolate y el deterioro cognitivo, y el chocolate tuvo un efecto protector sólo entre los participantes con los niveles más bajos de exposición promedio a la cafeína, aunque esto no fue estadísticamente significativo (Figura 1).
∆ MMSE ≤-2 Seguimiento PM
No. sujetos con resultados
TABLA 2. Asociación entre el consumo de chocolate y el deterioro cognitivo (∆ MMSE ≤-2) o desarrollo de deficiencia cognitiva*.
Deficiencia cognitiva* RR (95% CI)
Crudo
Ajustadoa
Seguimiento
RR (95% CI)
PM
No. sujetos con resultados
Crudo
Ajustadoa
Consumidores de chocolate No
9516
72
1 [referencia)
1 [referencia]
9516
13
1 [referencia)
1 [referencia)
Si
7128
31
0.57 (0.37-0.87)
0.59 (0.38-0.92)
7128
9
0.92 (0.39-2.16)
0.96 (0.39-2.35)
Ingesta de chocolate No ingieren
9516
72
1 [referencia)
1 [referencia)
9516
13
1 [referencia)
1 [referencia)
<1 porción†/semana
4668
21
0.59 (0.37-0.97)
0.57 (0.34-0.94)
4668
6
0.94 (0.36-2.48)
1.03 (0.37-2.82)
≥1 porción†/semana
2460
10
0.54 (0.28-1.04)
0.65 (0.33-1.31)
2460
3
0.89 (0.25-3.13)
0.85 (0.22-3.22)
RR, riesgo relativo; 95% CI, 95% de intervalo de confianza; PM, meses por persona; MMSE, Mini-Examen de Estado Mental; ∆, MMSE en el seguimiento – MMSE al inicio. *Se usaron los valores normativos del mínimo de MMSE ajustado a la educación de la población portuguesa. Los sujetos fueron clasificados para el seguimiento del deterioro cognitivo cuando tenían un registro de MMSE menor a 16 si eran analfabetas, 23 si ellos tenían ≤ 11 años de educación, 28 si ellos tenían > 11 años de educación. aajustado por edad (continuo), educación (continuo), índice de masa corporal (IMC) (continuo), diabetes, hipertensión, fumadores (nunca/alguna vez), y beber alcohol (nunca/ alguna vez). Hipertensión, diabetes, IMC, consumo de tabaco y alcohol fueron evaluados como se describió previamente [17]. La hipertensión arterial se definió como la presión sanguínea sistólica ≥140 mmHg y/o presión sanguínea diastólica ≥ 90 mmHg y/o terapia de fármacos anti-hipertensivos actual [46]. Los participantes en terapia anti-diabéticos y/o con concentraciones de glucosa en plasma en ayunas ≥ 126 mg/dL y/o diagnosticados con diabetes por un profesional de la salud se consideraron como que tenían diabetes mellitus [47]. IMC fue calculado como el peso (kg) dividido por la altura al cuadrado (m2), y dividido posteriormente en las siguientes categorías [48]: Obeso (≥ 30 kg/m2), sobrepeso (25.0-29.9 kg/m2), peso normal o peso bajo (24.9 kg/m2). Con respecto a los hábitos de fumar y de consumo de bebidas alcohólicas, los sujetos se categorizaron en nunca fumadores y en fumadoras en algunas ocasiones y nunca bebedores y bebedores en algunas ocasiones. † una porción estándar corresponde a tres piezas de barra de chocolate, un snack de chocolate o una cucharada sopera de polvo de cacao.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
66 [ TECNOLOGÍA ] FIGURA 1. Efecto del consumo de cafeína sobre la asociación entre el consumo de chocolate y el deterioro cognitivo o desarrollo de la deficiencia cognitiva. *La deficiencia cognitiva fue considerada como el declive en la calificación MMSE a valores por debajo de los mínimos para la deficiencia cognitiva; 75 mg fueron usados como el mínimo para el consumo de cafeína, correspondiendo al contenido promedio de cafeína en un espresso.
DISCUSIÓN Los presentes resultados sugieren que el consumo regular a largo plazo de chocolate tiene un efecto protector sobre el deterioro cognitivo en pacientes ancianos, como se definió por la disminución en dos o más puntos en el MMSE. Para lo mejor de nuestro conocimiento, este es el primer estudio de cohorte prospectivo que se dirige específicamente a efectos a largo plazo del consumo de chocolate sobre el deterioro cognitivo en humanos. Los efectos de los productos relacionados con la cocoa sobre la función cognitiva en animales fueron descritos previamente. Un estudio investigó el efecto a corto plazo de un extracto polifenólico del cacao, polvo de Acticoa (chocolate), sobre los radicales libres producidos por leucocitos después de la exposición al calor y los efectos protectores sobre el deterioro cognitivo subsecuente. Los autores concluyeron que la administración
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
oral durante 14 días de polvo Acticoa podía proteger del deterioro cognitivo a ratas expuestas al calor, y sugirieron que la mejora de los resultados cognitivos podía haber sido consecuencia de la preservación del funcionamiento cerebral como un resultado de una agresión inflamatoria reducida, o plasticidad cerebral mejorada [27]. Otro estudio dirigió los efectos a largo plazo (12 meses) de suplementación oral del mismo extracto polifenólico, el polvo Acticoa, sobre las funciones cognitivas en ratas adultas, mostrando desempeño cognitivo mejorado en términos de memoria espacial y en el aprendizaje a corto y largo plazo. En esta luz, los autores sugieren que el polvo Acticoa podría ser benéfico en retardar el deterioro cerebral relacionado con la edad, incluyendo el déficit cognitivo en el envejecimiento normal y tal vez en desórdenes neurodegenerativos [28]. Con respecto a estudios humanos, los efectos de la administración del chocolate/
[ TECNOLOGÍA ] 67 cocoa sobre la cognición fueron sistemáticamente revisados por Scholey et al. 2013. Los autores encontraron que 3 de 8 estudios que cumplieron con los criterios para la inclusión revelaron evidencia para una mejora cognitiva seguido por la ingesta de flavanoles de cocoa y metilxantina [29]. Todos los estudios examinaron los efectos cognitivos de fracciones potencialmente psicoactivas del chocolate: 5 estudios se enfocaron en las fracciones del flavanol de la cocoa [5-7, 9, 10] y 3 (de dos artículos) en las combinaciones de la metilxantina, cafeína y teobromina [30, 31]. Esta revisión concluyó que hay efectos neurocognitivos medibles con una administración aguda de flavanoles, cafeína y teobromina, en aislado y en combinación, y sugieren que algunos efectos del chocolate y de sus componentes pueden deberse a la atenuación de un humor negativo. Además, la revisión puntualizó que los periodos de dosificación de los estudios matriculados variaron de 5 días a 6 semanas, y se hipotetizó que la falta de resultados positivos estaba
relacionada a las limitaciones metodológicas posibles [29]. Otras tres pruebas controladas aleatorias se publicaron después de esta revisión sistemática. Un estudio reclutó pacientes con deterioro conjunto cognitivo leve para consumir bebidas de cocoa una vez al día por 8 semanas, proporcionando la primera evidencia de que el consumo regular de flavanoles de cacao podía mejorar positivamente la función cognitiva en adultos con deterioro cognitivo [32]. Otro estudio encontró que el consumo diario de cocoa por 8 semanas puede mejorar aspectos específicos del desempeño cognitivo en un grupo de adultos mayores cognitivamente intactos [11]. El tercer estudio, conducido para investigar los efectos del extracto agudo y sub-agudo (cuatro semanas) de semillas de Theobroma cacao en el humor y la fatiga mental, el desempeño cognitivo y la función cardiovascular en adultos saludables y jóvenes, no podría encontrar un beneficio de la suplementación con este extracto de cocoa [8].
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
68 [ TECNOLOGÍA ] Es posible que la ingesta regular de chocolate/cocoa pueda tener una protección cognitiva a largo plazo o mejorar los efectos que no han sido revelados en estudios de corto plazo. A pesar de las limitaciones metodológicas debido a las dificultades en controlar las confusiones y minimizar los sesgos potenciales debido a las pérdidas del seguimiento, los estudios epidemiológicos observacionales pueden dirigirse a consecuencias de exposición a largo plazo al chocolate/cocoa. A pesar de no estar enfocados solamente en el chocolate sino también en el consumo del té y del vino, un estudio transversal cruzado que involucró a 2,031 sujetos (con 70-74 años) por Nurk et al., en 2009, y se basó en los hábitos alimentarios reportados en el año anterior, concluyó que los consumidores habituales de chocolate realizaron mejor todas las pruebas cognitivas aplicadas y que el riesgo de un pobre desempeño había sido significantemente reducido por el consumo de chocolate [16]. El presente estudio confirmó en diseño longitudinal del cohorte que el consumo regular a largo plazo de chocolate tiene un efecto protector sobre el deterioro cognitivo en pacientes ancianos. Ciertamente este efecto puede deberse a varios componentes del cacao/ chocolate. Las metilxantinas presentes en el chocolate, cafeína y teobromina, son antagonistas no específicos de los receptores de la adenosina a concentraciones alcanzadas con una ingesta dietaria común [3]. Mientras que la cafeína es la metilxantina más abundante en el café, la teobromina se ha encontrado que es la xantina principal en todos los tipos de chocolate [3, 33]. La combinación de cafeína y teobromina en proporciones encontradas en el cacao y en el chocolate ha mostrado que exhibe efectos psico-estimulantes [30, 34]. La cafeína ha sido más ampliamente explorada, mostrando un efecto protector contra la deficiencia cognitiva y el deterioro cognitivo [35] y un posible efecto preventivo sobre el desarrollo de la enfermedad de Al-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
zheimer (AD) [36]. Por otra parte, los efectos de la teobromina han sido menos estudiados que los de la cafeína, y los potenciales efectos neurobiológicos de la teobromina todavía están pobremente entendidos [33, 37], parcialmente debido a la idea prevalente de que es un estimulante débil del sistema nervioso central [38, 39], y sólo ha mostrado que produce efectos subjetivos muy bajos comparados con la cafeína [40]. De hecho, mientras la teobromina exhibe una vida media mayor comparada con la cafeína (7.2 h contra 4.1 h) [41], la teobromina parece ser 2 a 3 veces menos activa que la cafeína como antagonista de los receptores de la adenosina A1 en cerebros de ratas y al menos 10 veces menos activa que la cafeína como antagonista de los receptores A2A [42]. Sin embargo, la teobromina puede tener otras acciones, independientes al bloqueo sobre los receptores de adenosina, como gen inductor o represor [37]. Interesantemente, contrario a lo que se observó para los humanos, la teobromina parece ser tóxica en algunos mamíferos [33]. Las razones para este diferente perfil de toxicidad todavía no están bien establecidas pero se puede sugerir que en humanos las propiedades farmacodinámicas de la teobromina pueden ser diferentes de otros mamíferos [37]. Se debe mantener en mente que las metilxantinas son metabolizadas en humanos por desmetilación de la enzima de la superfamilia citocromo P450, especialmente su miembro CYP1A2 que es responsable por más del 95% del metabolismo principal de la cafeína [43]. Mientras que la cafeína trimetilxantina es metabolizada a diferentes compuestos, incluyendo teobromina, la teobromina no se metaboliza en otras dimetilxantinas (es decir, teofilina o paraxantina), ni “asciende” a cafeína trimetilxantina. Debido a esto, el consumo de productos relacionados con el cacao expone a los humanos a la teobromina de la desmetilación de la cafeína, adicionalmente a la ingesta directa de la teobromina que contienen estos productos [33].
[ TECNOLOGÍA ] 69 Notablemente, un estudio reciente mostró una correlación significativamente positiva entre las concentraciones de teobromina en el fluido cerebro-espinal (CSF) y en el plasma con el biomarcador AD CSF Aβ42, sugiriendo que la teobromina está asociada con un perfil de biomarcador CSF más saludable y eventualmente puede tener un efecto protector contra el desarrollo de AD [44]. La observación de que el efecto protector del consumo de chocolate sobre el deterioro cognitivo fue observado sólo entre sujetos con un bajo consumo diario de cafeína puede sugerir que la cafeína no es un componente relevante involucrado en este efecto protector. Es interesante que los efectos protectores de la cafeína sobre el deterioro cognitivo pueden ser más consistentes en mujeres [23, 35], pero no observamos ninguna diferencia de género con respecto a la asociación de la ingesta de chocolate con un menor riesgo de deterioro cognitivo. Alternativamente, el efecto protector potencial puede deberse a la cafeína presente en el chocolate, y este efecto sólo sería enmascarado en la población que consume mayores cantidades de cafeína de otras fuentes. En cualquier caso, la importancia de las metilxantinas en general para los efectos protectores benéficos a largo plazo del consumo regular de café o chocolate parece ser reforzada. Esto no excluye que otros componentes del chocolate/cacao, como los flavonoides, debido a sus propiedades antioxidantes, podrían también ser relevantes para los efectos benéficos a largo plazo del chocolate sobre el deterioro cognitivo.
más grande hubiera clarificado la relación dosis-efecto. Otro problema es el detalle insuficiente del cuestionario alimentario con respecto a la caracterización del tipo de chocolate, a saber, discriminar si se trataba de chocolate con leche u obscuro, al igual que los datos publicados limitados con respecto a los diferentes tipos de alimentos y bebidas con chocolate/cacao, lo que limitó una cuantificación más precisa de sus componentes. Finalmente, el consumo de chocolate puede estar relacionado con un estilo de vida social y saludable que contribuye a los efectos protectores, o algunas de las condiciones médicas pueden estar sobre-representadas o afectar negativamente la función cognitiva [45], y, por lo tanto, la confusión residual puede haber afectado nuestros estimados, a pesar de los varios factores de confusión potencialmente importantes que tomamos en cuenta. En conclusión, el consumo regular de chocolate a largo plazo tiene efectos protectores sobre el deterioro cognitivo en pacientes ancianos. Los componentes específicos del chocolate y los mecanismos biológicos involucrados deben ser investigados en estudios posteriores. La posibilidad de tomar ventaja de un simple estilo de vida e intervenciones dietarias para atenuar el deterioro cognitivo en personas mayores es de gran interés. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx. Tomado de Journal of Alzheimer’s Disease
Algunas limitaciones de este estudio deben ser señaladas. El efecto protector del consumo de chocolate sobre el deterioro cognitivo fue llevado por sujetos con un consumo semanal promedio de chocolate menor que una porción estándar. Es posible que la falta de significancia estadística para mayores ingestas se debiera al número relativamente pequeño de participantes, y un estudio
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
[ BIBLIOGRAFÍA ] Sali A, Pipingas A (2015) The acute and sub-chronic effects of cocoa flavanols on mood, cognitive and cardiovascular health in young healthy adults : A randomized, controlled trial. Front Pharmacol 6, 93.
REFERENCIAS 1.
De Araujo QR, Gattward JN, Almoosawi S, Costa Silva MDGCP, Dantas PADS, Júnior QRDA (2016) Cacao and human health: From head to foot — a review. Crit Rev Food Sci Nutr 56, 1-12.
2.
Andújar I, Recio MC, Giner RM, Ríos JL (2012) Cocoa polyphenols and their potential benefits for human health. Oxid Med Cell Longev 2012, 906252.
3.
Franco R, Oñatibia-Astibia A, Martínez-Pinilla E (2013) Health benefits of methylxanthines in cacao and chocolate. Nutrients 5, 4159-4173.
4.
Crews WD Jr, Harrison DW, Gregory KP, Kim B, Darling AB(2013) The effects of cocoa- and chocolate-related products on neurocognitive functioning. In Chocolate in Health and Nutrition: Nutrition and Health, Vol 7, Watson RR, Preedy VR, Zibadi S, eds. Springer, Berlin-Heidelberg, pp. 369-379.
5.
Scholey AB, French SJ, Morris PJ, Kennedy DO, Milne AL, Haskell CF (2010) Consumption of cocoa flavanols results in acute improvements in mood and cognitive performance during sustained mental effort. J Psychopharmacol 24, 1505-1514.
6.
Francis ST, Head K, Morris PG, Macdonald IA (2006) The effect of flavanol-rich cocoa on the fMRI response to a cognitive task in healthy young people. J Cardiovasc Pharmacol 47 (Suppl 2), S215-S220.
7.
Field DT, Williams CM, Butler LT (2011) Consumption of cocoa flavanols results in an acute improvement in visual and cognitive functions. Physiol Behav 103, 255-260.
8.
Massee LA, Ried K, Pase M, Travica N, Yoganathan J, Scholey A, Kennedy G,
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
9.
Crews WD, Harrison DW, Wright JW (2008) A doubleblind, placebo-controlled, randomized trial of the effects of dark chocolate and cocoa on variables associated with neuropsychological functioning and cardiovascular health: Clinical findings from a sample of healthy, cognitively intact older adults. Am J Clin Nutr 87, 872-880
10. CamfieldDA, ScholeyA, Pipingas A, Silberstein R, Kras M, Nolidin K,Wesnes K, Pase M, Stough C (2012) Steady state visually evoked potential (SSVEP) topography changes associated with cocoa flavanol consumption. Physiol Behav 105, 948-957. 11. Mastroiacovo D, Kwik-Uribe C, Grassi D, Necozione S, Raffaele A, Pistacchio L, Righetti R, Bocale R, Lechiara MC, Marini C, Ferri C, Desideri G (2015) Cocoa flavanol consumption improves cognitive function, blood pressure control, and metabolic profile in elderly subjects: The Cocoa, Cognition, and Aging (CoCoA) Study - a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr 101, 538-548. 12. Kalmijn S, Feskens EJ, Launer LJ, Kromhout D (1997) Polyunsaturated fatty acids, antioxidants, and cognitive function in very old men. Am J Epidemiol 145, 33-41. 13. Commenges D, Scotet V, Renaud S, Jacqmin-Gadda H, Barberger-Gateau P, Dartigues JF (2000) Intake of flavonoids and risk of dementia. Eur J Epidemiol 16, 357- 363. 14. Letenneur L, Proust-Lima C, Le Gouge A, Dartigues JF, Barberger-Gateau P (2007) Flavonoid intake and cognitive
[ BIBLIOGRAFÍA ] decline over a 10-year period. Am J Epidemiol 165, 1364- 1371. 15. Nehlig A (2012) The neuroprotective effects of cocoa flavanol and its influence on cognitive performance. Br J Clin Pharmacol 75, 716-727. 16. Nurk E, Refsum H, Drevon CA, Tell GS, Nygaard HA, Engedal K, Smith AD (2009) Intake of flavonoid-rich wine, tea, and chocolate by elderly men and women is associated with better cognitive test performance. J Nutr 139, 120127. 17. Santos C, Lunet N, Azevedo A, De Mendonc¸a A, Ritchie K, Barros H (2010) Caffeine intake is associated with a lower risk of cognitive decline: A cohort study from Portugal. J Alzheimers Dis 20, 175185. 18. Folstein MF, Folstein SE, McHugh PR (1975) Minimental state. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. J Psychiatr Res 12, 189-198. 19. Guerreiro M, Silva A, Botelho M, Leitão O, Castro-Caldas A, Garcia C (1994) Adaptação à população portuguesa da tradução do Mini Mental State Examination (MMSE). Rev Port Neurol 1, 9-10.
23. Ritchie K, Carrière I, De Mendonca A, Portet F, Dartigues JF, Rouaud O, Barberger-Gateau P, Ancelin ML (2007) The neuroprotective effects of caffeine: A prospective population study (the Three City Study). Neurology 69, 536545. 24. Willett W (1998) Food frequency methods. In Nutritional Epidemiology, Oxford University Press, New York, pp. 74-100. 25. Luchsinger JA, Mayeux R (2004) Dietary factors and Alzheimer’s disease. Lancet Neurol 3, 579-588. 26. Trognitz B, Cros E, Assemat S,Davrieux F, Forestier-Chiron N, Ayestas E, Kuant A, Scheldeman X, Hermann M (2013) Diversity of cacao trees in Waslala, Nicaragua: Associations between genotype spectra, product quality and yield potential. PLoS One 8, e54079. 27. Rozan P, Hidalgo S, Nejdi A, Bisson JF, Lalonde R, Messaoudi M (2007) Preventive antioxidant effects of cocoa polyphenolic extract on free radical production and cognitive performances after heat exposure inWistar rats. J Food Sci 72, 2-5.
20. Tombaugh TN, McIntyre NJ (1992) The mini-mental state examination: A comprehensive review. J Am Geriatr Soc 40, 922-935.
28. Bisson J-F, Nejdi A, Rozan P, Hidalgo S, Lalonde R, Messaoudi M (2008) Effects of long-term administration of a cocoa polyphenolic extract (Acticoa powder) on cognitive performances in aged rats. Br J Nutr 100, 94-101.
21. Uhlmann RF, Larson EB (1991) Effect of education on the mini-mental state examination as a screening test for dementia. J Am Geriatr Soc 39, 876-880.
29. ScholeyA, Owen L (2013) Effects of chocolate on cognitive function and mood: A systematic review. Nutr Rev 71, 665681.
22. Ostrosky-Solís F, López-Arango G, Ardila A (2000) Sensitivity and specificity of the Mini-Mental State Examination in a Spanish-speaking population. Appl Neuropsychol 7, 25-31.
30. Smit HJ, Gaffan EA, Rogers PJ (2004) Methylxanthines are the psycho-pharmacologically active constituents of chocolate. Psychopharmacology (Berl) 176, 412-419.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
[ BIBLIOGRAFÍA ] 31. Mitchell ES, Slettenaar M, vd Meer N, Transler C, Jans L, Quadt F, Berry M (2011) Differential contributions of theobromine and caffeine on mood, psychomotor performance and blood pressure. Physiol Behav 104, 816-822. 32. Desideri G, Kwik-Uribe C, Grassi D, Necozione S, Ghiadoni L, Mastroiacovo D, Raffaele A, Ferri L, Bocale R, Lechiara MC, Marini C, Ferri C (2012) Benefits in cognitive function, blood pressure, and insulin resistance through cocoa flavanol consumption in elderly subjects with mild cognitive impairment: The cocoa, cognition, and aging (CoCoA) study. Hypertension 60, 794-801. 33. Smit HJ (2011) Theobromine and the pharmacology of cocoa. In Handbook of Experimental Pharmacology, Fredholm BB, ed. Springer-Verlag, Berlin, pp. 201-234. 34. Baggott MJ, Childs E, Hart AB, De Bruin E, Palmer AA, Wilkinson JE, de Wit H (2013) Psychopharmacology of theobromine in healthy volunteers. Psychopharmacology (Berl) 228, 109-118. 35. Santos C, Costa J, Santos J,Vaz-Carneiro A, LunetN(2010) Caffeine intake and dementia: Systematic review and metaanalysis. J Alzheimers Dis 20, 187-204. 36. Maia L, De Mendonc¸aA(2002) Does caffeine intake protect from Alzheimer’s disease? Eur J Neurol 9, 377-382. 37. Martínez-Pinilla E, Oñatibia-Astibia A, Franco R (2015) The relevance of theobromine for the beneficial effects of cocoa consumption. Front Pharmacol 6, 1-5. 38. Snyder SH, Katims JJ, Annau Z, Bruns RF, Daly JW (1981) Adenosine receptors and behavioral actions of methylxanthines. Proc Natl Acad Sci U S A 78, 3260-3264.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
39. Gates S, Miners JO (1999) Cytochrome P450 isoform selectivity in human hepatic theobromine metabolism. Br J Clin Pharmacol 47, 299-305. 40. Mumford GK, Evans SM, Kaminski BJ, Preston KL, Sannerud CA, Silverman K, Griffiths RR (1994) Discriminative stimulus and subjective effects of theobromine and caffeine in humans. Psychopharmacology (Berl) 115, 1-8. 41. Lelo A, Birkett D, Robson R, Miners J (1986) Comparative pharmacokinetics of caffeine and its primary demethylated metabolites paraxanthine, theobromine and theophylline in man. Br J Clin Pharmacol 22, 177-182. 42.
Daly JW, Butts-Lamb P, Padgett W (1983) Subclasses of adenosine receptors in the central nervous system: Interaction with caffeine and related methylxanthines. Cell Mol Neurobiol 3, 69-80.
43. Kalow W, Tang B (1993) The use of caffeine for enzyme assays: A critical appraisal. Clin Pharmacol Ther 53, 503514. 44. Travassos M, Santana I, Baldeiras I, Tsolaki M, Gkatzima O, Sermin G, Yener G, Simonsen A, Hasselbalch S, Kapaki E, Mara B, Cunha R, Agostinho P, Blennow K, Zetterberg H, Mendes V, Manadas B, De Mendonc¸a A (2015) Does caffeine consumption modify cerebrospinal fluid amyloid-β levels in patients with Alzheimer’s disease? J Alzheimers Dis 47, 1069-1078. 45. Panza F, Solfrizzi V, Barulli MR, Bonfiglio C, Guerra V, Osella A, Seripa D, Pilotto A, Logroscino G (2015) Coffee, tea, and caffeine consumption and prevention of late-life cognitive decline and dementia: A systematic review. J Nutr Health Aging 19, 313-328. 46. Chobanian AV1, Bakris GL, Black HR, Cushman WC, Green LA, Izzo JL Jr, Jo-
[ BIBLIOGRAFĂ?A ] nes DW, Materson BJ, Oparil S, Wright JT Jr, Roccella EJ, National Heart, Lung, and Blood Institute Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure; National High Blood Pressure Education Program Coordinating Committee (2003) The Seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure: The JNC 7 report. JAMA 289, 2560-2572. 47. (1985) Diabetes mellitus. Report of a WHO Study Group. World Health Organ Tech Rep Ser 727, 1-113. 48. Expert Panel on the Identification Evaluation and Treatment of Overweight in adults (1998) Clinical guidelines on the identification, evaluation, and treatment of overweight and obesity in adults: Executive summary. Am J Clin Nutr 68, 899-917.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
Actualidad
{70}
“SAL… DE AQUÍ”
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
{71} La Organización Mundial de la Salud (OMS), referente para la industria alimentaria global por ser la división de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) especializada en gestionar políticas de prevención, promoción e intervención en salud a nivel mundial, indica que la ingesta calórica en la dieta de una persona debe corresponderse con el gasto calórico. Los datos científicos de los que parte la dependencia indican que las grasas no deberían superar el 30 por ciento de la ingesta calórica total para evitar un aumento de peso, lo que implica dejar de consumir grasas saturadas y dar preferencia a las no saturadas, además de eliminar gradualmente las grasas industriales tipo trans.
De acuerdo con la dependencia, los Estados Miembros de la Organización han acordado reducir el consumo de sal entre la población mundial en un 30%, y detener el aumento de la obesidad y la diabetes en adultos y adolescentes, así como del sobrepeso infantil, desde entonces y hasta el año 2025. Con el objetivo de analizar las propuestas para el cumplimiento de ese objetivo, en la presente edición de Industria Alimentaria exponemos algunas directrices tanto internacionales como geográficamente enfocadas
Si bien desde hace algunos años las principales compañías de alimentos y bebidas han realizado esfuerzos para limitar la presencia de nutrimentos sensibles para la salud en sus productos, a través de la reformulación o del lanzamiento de versiones reducidas en estos componentes, los problemas de salud prevalecen, sobre todo en países en vías de desarrollo entre los que destaca México, donde el sobrepeso es una emergencia nacional debido a que actualmente poseemos el primer lugar mundial al respecto según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés). Cabe recordar que de acuerdo con la misma OMS, se estima que en el 2008 murieron 17.3 millones de personas afectadas por enfermedades cardiovasculares, lo que representó el 30% de todos los decesos registrados en el planeta durante ese año. La tensión arterial alta (hipertensión), ocasionada en parte por una dieta no balanceada, es un factor de riesgo importante de las enfermedades cardiovasculares, en especial de los ataques cardiacos y los accidentes cerebrovasculares. Y en ello, el sodio algo tiene que ver. La evidencia científica señala que la disminución de la ingesta de sodio reduce significativamente la tensión arterial en los adultos. Además de la sal de mesa, el sodio se encuentra también de forma natural en una gran variedad de alimentos como la leche, la nata, los huevos, la carne y los mariscos. Mientras que los productos industrializados registran cantidades mucho mayores de sodio, entre los que destacan panes, galletas saladas, carnes procesadas como el tocino, jamones y salami, aperitivos
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
Actualidad
En septiembre del 2015, la OMS indicó en un boletín que “limitar el consumo de azúcar libre a menos del 10% de la ingesta calórica total forma parte de una dieta saludable. Para obtener mayores beneficios, se recomienda reducir su consumo a menos del 5% de la ingesta calórica total”. Y –con especial atención para los fines de este texto- agregó que “mantener el consumo de sal por debajo de 5 gramos diarios ayuda a prevenir la hipertensión y reduce el riesgo de enfermedad cardiaca y de accidente cerebrovascular en la población adulta”.
para la reducción de la ingesta de sal por parte de la población, que a nivel de planta se traduce en la reformulación de los productos respecto a su contenido de sodio.
72 [ ACTUALIDAD ]
como los pretzels, las bolitas de queso y snacks similares, las palomitas de maíz y otras botanas, sopas instantáneas, y condimentos como la salsa de soya, la salsa de pescado y los cubitos o pastillas para preparar caldos, entre muchos otros productos. Si bien el sodio es un nutriente esencial necesario para mantener el volumen plasmático, el equilibrio acido-básico, la transmisión de los impulsos nerviosos y el funcionamiento normal de las células de todas las personas, el exceso en su ingesta tiene consecuencias negativas para la salud, subrayando la hipertensión arterial. Los principales factores que contribuyen al consumo de sal en la alimentación dependen del marco cultural y de los hábitos alimentarios de una población; pero como productores y procesadores, la industria alimentaria tiene una responsabilidad convertida en reto: reducir la cantidad de sodio en los productos. Un dato importante es que a pesar de que la
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
sal es la principal fuente de sodio en la alimentación humana, este nutrimento sensible –también referido como “crítico” por algunos autores- para la salud también es aportado por el glutamato de sodio, un condimento empleado en muchas partes del planeta.
LÍNEAS DE ACCIÓN Las principales estrategias de la OMS para la reducción de la sal comprenden: • Políticas públicas, incluidas las de carácter fiscal y reglamentaciones que garanticen la producción de alimentos más sanos por los fabricantes y minoristas, o que faciliten la accesibilidad económica y la disponibilidad de productos sanos. • Colaboración con el sector privado para mejorar la accesibilidad y disponibilidad de productos hiposódicos (que aportan sodio en pequeñas cantidades). • Sensibilización de los consumidores y la capacidad de acción y decisión de las poblaciones, gracias a la mercadotecnia con
[ ACTUALIDAD ] 73 enfoque social y a la movilización para dar a conocer la necesidad de reducir el consumo de sal. • Creación de un entorno propicio para la reducción de la sal por medio de intervenciones en el plano de la política local y la promoción de ámbitos favorecedores de “una alimentación sana”, en recintos que van desde las escuelas y los lugares de trabajo hasta las comunidades o las ciudades. • Vigilancia del consumo de sal de la población, de las fuentes de sal en la alimentación y de los conocimientos, las actitudes y los comportamientos de los consumidores respecto de ese ingrediente, a fin de orientar las decisiones políticas de una forma más precisa. A nivel local, otras medidas recomendadas por la Organización, principalmente para los gobiernos, son: • Integrar la reducción de la sal en los programas de formación de los manipuladores de alimentos. • Retirar los saleros y los recipientes para salsa de soya de las mesas de los restaurantes, y colocar etiquetas en los productos o los estantes que indiquen
claramente que ciertos productos tienen un alto contenido de sodio. • Facilitar un asesoramiento dietético específico a las personas que acuden los centros de salud. • Abogar por que las personas limiten el consumo de alimentos muy salados y reduzcan la cantidad de sal que utilizan para cocinar. • Educar a los niños y crear un entorno propicio para que adopten a edades tempranas una dieta hiposódica. Y para los fabricantes y procesadores, la industria alimentaria en sí, la OMS plantea las siguientes medidas: • Reducir progresivamente el contenido de sal en los productos, de modo que los consumidores se vayan adaptando al sabor y no busquen productos alternativos. –Cabe resaltar que si el sabor se mantiene “intacto” de acuerdo con la percepción del consumidor, entonces la reformulación habrá sido un caso de éxito de tecnología alimentaria-. • Difundir las ventajas de consumir alimentos menos ricos en sal por medio de actividades de sensibilización del consumidor en los puntos de venta.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
74 [ ACTUALIDAD ] • Reducir la sal en los alimentos y las comidas que se sirven en los restaurantes y servicios de restauración, e indicar el contenido de sal en las etiquetas de los alimentos y las comidas.
La Organización Mundial de la Salud estima que cada año se podrían evitar 2.5 millones de defunciones si el consumo de sal a nivel mundial se redujera al nivel recomendado. ESTRATEGIAS GLOBALES ADOPTADAS EN AÑOS RECIENTES 2004: La Asamblea Mundial de la Salud adoptó la “Estrategia Mundial sobre Régimen Alimentario, Actividad Física y Salud”, en la que se pide a los gobiernos, a la OMS, a los asociados internacionales, al sector privado y a la sociedad civil que adopten medidas en los planos mundial, regional y local para fomentar una alimentación sana y la actividad física. 2010: La Asamblea Mundial de la Salud aprobó un conjunto de recomendaciones sobre la promoción de alimentos y bebidas no alcohólicas dirigida a los niños. Estas recomendaciones orientan a los países en cuanto al diseño de nuevas políticas y el refuerzo de las ya existentes a fin de reducir el impacto en los niños de la promoción de alimentos nocivos para la salud. La OMS contribuyó también en la elaboración de un modelo de perfil nutricional que los países puedan utilizar para la aplicación de esas recomendaciones sobre la promoción. 2011: Los dirigentes del mundo se comprometieron a reducir la exposición de las poblaciones a la mala alimentación. Asumieron ese compromiso en la “Declaración Política de la Reunión de Alto Nivel de la Asamblea
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
General de las Naciones Unidas sobre la Prevención y el Control de las Enfermedades No Transmisibles”. 2012: La Asamblea Mundial de la Salud adoptó seis metas mundiales en materia de nutrición, destacando la reducción del número de niños con retraso del crecimiento, emaciación y exceso de peso, el mejoramiento de la lactancia natural y la reducción de la anemia en las mujeres en edad fecunda y la insuficiencia ponderal del recién nacido. 2013: La Asamblea Mundial de la Salud acordó nueve metas mundiales de carácter voluntario para la prevención y el control de las enfermedades no transmisibles, en particular la detención del aumento de la diabetes y la obesidad y una reducción relativa del 30% de la ingesta media de sal para el año 2025 –como mencionamos anteriormente-. El documento “Plan de acción mundial para la prevención y el control
[ ACTUALIDAD ] 75 tados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) propuso nuevas directrices preliminares dirigidas a las empresas productoras de alimentos para reducir voluntariamente el contenido de sal en la comida procesada, con metas a corto y largo plazo. La guía actualizada incluye un sistema común para definir y medir el progreso de la reducción de sodio en la oferta de alimentos de Estados Unidos, donde la ingesta promedio del nutrimento es de aproximadamente 3,400 mg al día. De acuerdo con la autoridad, cumplir uno de sus objetivos no representa mayor problema: “La FDA confía en que los objetivos a corto plazo, que buscan disminuir la ingesta de sodio a 3,000 mg por día, son fácilmente alcanzables”, señaló la agencia federal.
de las enfermedades no transmisibles 20132020”, da orientaciones y propone un menú de opciones de carácter político para alcanzar esas metas, dirigido a los Estados Miembros, la OMS y los organismos del sistema de las Naciones Unidas. 2014: Dado que se ha venido observando en muchos países un rápido incremento de la obesidad de lactantes y adolescentes, en mayo de dicho año la OMS estableció una comisión sobre la obesidad en la niñez, la cual redactó un informe en el que se especifican los enfoques y medidas que puedan ser más eficaces en función de las distintas situaciones mundiales.
ESTADOS UNIDOS, “GUÍAS A LA OBRA” A mediados del año pasado, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Es-
La propuesta, que se mantuvo abierta a comentarios de las partes interesadas durante un periodo de hasta 150 días, busca fijar objetivos de reducción razonables, voluntarios para la mayoría de los alimentos procesados y preparados, y la colocación de los alimentos en 150 categorías de productos, desde repostería hasta sopas. “Muchos estadounidenses quieren reducir el sodio en sus dietas, pero eso es difícil de hacer cuando gran parte de la sal se encuentra en productos de uso cotidiano que compran en las tiendas y restaurantes. El anuncio intenta poner el poder de nuevo en manos de los consumidores, de manera que puedan controlar mejor la cantidad de sal en los alimentos que consumen y mejorar su salud”, dijo al respecto Sylvia Burwell, secretaria del Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS). Los objetivos propuestos a corto plazo (dos años) y a largo plazo (diez años) voluntarios para la industria, tienen la intención de ayudar a los consumidores a reducir gradualmente la ingesta de sodio a 2,300 miligramos (mg) al día, el nivel recomendado por los expertos.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
76 [ ACTUALIDAD ]
A decir de la directora del Centro para la Seguridad de los Alimentos y Nutrición Aplicada de la FDA, doctora Susan Mayne, “los expertos del Instituto de Medicina han llegado a la conclusión de que la reducción de la ingesta de sodio a 2,300 mg por día puede ayudar a reducir significativamente la presión arterial y, en última instancia, prevenir cientos de miles de enfermedades”. Lo que la FDA planteó es un esfuerzo nacional, práctico, gradual y voluntario para la reducción de sodio. En ese sentido, algunos productos como los pretzels de mayor venta ya han alcanzado la meta a corto plazo, reconoció el gobierno estadounidense, preocupado por afirmaciones como la siguiente, emanada de los Centros para el Control de Enfermedades (CDC): en promedio, los estadunidenses consumen casi 50 por ciento más sodio de lo recomendado.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
En ese país, uno de cada tres adultos tiene presión arterial alta, la cual se ha relacionado cada vez más con dietas ricas en sodio y es uno de los principales factores de riesgo que causan enfermedades del corazón y derrames cerebrales. En los ciudadanos afroamericanos este número se eleva a una de cada dos personas, incluso abarca a uno de cada diez menores de 8 a 17 años de edad, algo todavía más preocupante. La FDA no titubea en señalar que la mayor parte de la ingesta de sodio proviene de alimentos procesados y preparados, no del salero. Sin embargo, la respuesta por parte de la industria no ha sido siempre la misma. Algunos detractores de estas propuestas, entre los que se encuentran fabricantes de comida calificada como “chatarra”, han señalado que el eliminar la sal de sus alimentos procesados derivaría en la adición de reemplazos
[ ACTUALIDAD ] 77 químicos. Sin embargo, cabe precisar, lo que la OMS y la FDA buscan no es prescindir del sodio en los alimentos, sino solamente reducir su ingesta a través de distintas acciones, anteriormente enlistadas. En ese sentido, Morton Satin, vicepresidente de Ciencia e Investigación en The Salt Institute, declaró: “No creemos que esto esté justificado… ¿Cuál es el impacto? La sal se remplazará con un coctel de sustancias químicas. Simplemente no pueden quitar la sal. Tienen que darle un buen sabor a los alimentos”. Mientras que otro representante del sector, de quien se omite su nombre, argumentó en el mismo sentido que “no podemos hacer todos estos cambios y esperar que el gobierno se dé la vuelta y diga ‘saben qué, fue un error y todos los sustitutos que se están utilizando son aún peores’”. Los objetivos y directrices son claros, la flexibilidad de los tomadores de decisiones del sector es cada vez mayor respecto a temas de reformulación –en parte por compromiso social y en parte por presión-, y la tecnología alimentaria ofrece cada vez más soluciones para que los fabricantes y procesadores cumplan
La FDA no titubea en señalar que la mayor parte de la ingesta de sodio proviene de alimentos procesados y preparados, no del salero. Sin embargo, la respuesta por parte de la industria no ha sido siempre la misma. Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
78 [ ACTUALIDAD ] sus metas en materia de nutrimentos sensibles para la salud sin por ello sacrificar las propiedades sensoriales de sus productos. A manera de conclusión, podemos decir que por ahora la moneda está en el aire y en los laboratorios de buena parte de la industria de alimentos y bebidas, como es el caso de las siguientes empresas, que arrojan una luz al final del túnel llamado reformulación:
MONDELEZ INTERNATIONAL A inicios del 2014, Mondelēz International anunció su “Compromiso Global con el Bienestar”, descrito por la firma como un plan para mejorar el bienestar del planeta y de todos los que habitan en él, desde los agricultores, hasta los consumidores. La estrategia busca ampliar el alcance y el impacto de los programas que tiene la empresa alrededor del mundo. Comenzando con nuevos objetivos globales de nutrición en todos sus productos. Así, la autodenominada mayor empresa de snacks en el mundo afirmó estar comprometida en ayudar a que las personas elijan sus alimentos de una forma consciente. En consecuencia, por primera vez y a nivel mundial, la empresa se fijó los siguientes objetivos nutricionales con miras al año 2020: • Ampliar los productos de la línea “Better Choice” (Mejor Selección) hasta que representen el 25% de los ingresos de la firma. • Reducir el sodio y las grasas saturadas en un 10% (reformulación). • Aumentar 25% el contenido de cereales integrales de sus productos. • Aumentar las opciones de envase individual de 200 calorías (o menos), en un 25%. Además de esta evolución de sus productos, para finales del 2016 la compañía se propuso colocar la información referente a calorías en el frente de sus envases: etiquetado frontal.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
En un comunicado, Mondelēz International afirmó que “estos esfuerzos combinados están alineados con los objetivos de la Organización Mundial de la Salud, enfocados en la reducción del consumo de sal y grasas saturadas, y en lograr que las personas sean capaces de administrar de mejor manera la ingesta de calorías y azúcar”. En su 2016 Fact Sheet, titulado “Unleashing a Global Snacking Powerhouse”, la firma añadió: “planeamos concentrar el 70 por ciento de nuestros esfuerzos de desarrollo de nuevos productos en plataformas de Bienestar”.
PEPSICO En octubre del año pasado, PepsiCo anunció una ambiciosa agenda global de sostenibilidad diseñada para fomentar el crecimiento continuo de sus negocios de una manera que responda a las cambiantes necesidades de los consumidores y la sociedad. Los esfuerzos de la compañía, que se enfocan en crear una relación más sana entre la gente y la comida, incluyen metas específicas para continuar transformando la cartera de productos de alimentos y bebidas de PepsiCo, contribuyendo a un sistema alimentario global más sostenible y ayudando a que las comunidades locales sean más prósperas. De acuerdo con un boletín de la firma, la ambición de PepsiCo es permitir una mejor nutrición a escala al continuar desarrollando una cartera más amplia de opciones de alimentos y bebidas, y aumentando el acceso a opciones nutritivas de gran sabor. Conocedora de las últimas directrices dietéticas de la Organización Mundial de la Salud –descritas al inicio de este trabajo- y otras autoridades, la compañía indicó que continuará perfeccionando sus opciones de alimentos y
[ ACTUALIDAD ] 79 bebidas para satisfacer las necesidades de los consumidores al reducir los azúcares añadidos, las grasas saturadas y los niveles de sodio en su cartera de productos. Por ello, la empresa se ha fijado las metas siguientes para el año 2025: • Al menos dos tercios del volumen global de su cartera de bebidas tendrá 100 calorías o menos de azúcares añadidos por porción de 12 onzas. • Al menos tres cuartas partes del volumen global de su cartera de alimentos no excederá los 1.1 gramos de grasa saturada por cada 100 calorías. • Al menos tres cuartas partes del volumen global de su cartera de alimentos no excederá los 1.3 miligramos de sodio por caloría. • La tasa de crecimiento de ventas de la empresa en lo que se refiere a productos de nutrición diaria, superará la tasa de crecimiento de las ventas de la cartera general de PepsiCo. • Proporcionará acceso a al menos tres mil millones de porciones de alimentos y bebidas nutritivas a comunidades y consumidores desatendidos.
NESTLÉ Por último, otro de los grandes grupos alimentarios a nivel internacional, Nestlé, informó en mayo pasado sobre la aceleración de sus esfuerzos para la reducción de sodio en sus productos. La firma se compromete a ayudar a las personas a consumir no más de 2,000 mg de sodio al día, y como parte de sus esfuerzos de mejora continua aumentará el número de alimentos y bebidas en toda su cartera mundial que podrían encajar razonablemente en un patrón dietético que contenga menos de 2,000 mg de sodio ingeridos diarios. Cabe destacar que para entonces (mayo del 2016)
el 43% de los alimentos de Nestlé cumplía ya con este objetivo. Además, Nestlé externó su apoyo a los esfuerzos de la FDA –anteriormente descritos- para lanzar proyectos con objetivos voluntarios sobre reducción de sodio. A decir de Paul Grimwood, presidente y CEO de Nestlé USA, sus “alimentos y bebidas proporcionan nutrición a personas en 189 países, y con esta escala tenemos una poderosa plataforma para contribuir a mejores resultados de salud global, incluyendo para la salud del corazón. Estamos comprometidos a mejorar constantemente el perfil nutricional de nuestros productos, pero también reconocemos que las soluciones efectivas a los desafíos de salud pública requieren esfuerzos amplios y de múltiples partes interesadas. Es por eso que alentamos a nuestros colegas de la industria, junto con otros en el sector privado y público, a unir fuerzas y combinar nuestra variada experiencia para ayudar a las personas a avanzar hacia patrones de alimentación más saludables, incluyendo una dieta baja en sodio”. Por ello, Nestlé está implementando esfuerzos de reducción de sodio de acuerdo con el Sistema de Perfil Nutricional Nestlé y los criterios de la Fundación Nutricional de Nestlé, para asegurar que los alimentos y bebidas renovados brinden un perfil nutricional más fuerte sin comprometer el sabor o la seguridad alimentaria. Entre 2005 y 2012, por ejemplo, la compañía redujo el sodio en 5,950 toneladas, un 22.7%, de su cartera de alimentos. Y desde el 2013 ha reducido aún más el contenido de sodio otras 970 toneladas en comparación con los niveles de 2012, lo que para entonces se tradujo como el 8% de su objetivo de reducción del 10% fijado a finales del recién concluido 2016.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
80 [ NOTAS DEL SECTOR ]
CONOZCA EL «VERDADERO» CONTENIDO DE SODIO Los consumidores y las agencias regulatorias están empujando cada vez más hacia el análisis preciso del sodio en productos alimenticios. Debido a que los métodos de medición directa han sido costosos y prohibitivos para los laboratorios de pruebas, muchas empresas de alimentos han analizado indirectamente el sodio a través del análisis del cloruro, pero esto puede producir resultados muy imprecisos. He aquí un método rápido y económico de pruebas directas para medir con precisión el contenido de sodio.
ANÁLISIS DE SODIO EN PRODUCTOS ALIMENTICIOS POR TITULACIÓN TERMOMÉTRICA El sodio ha sido tradicionalmente probado indirectamente usando una reacción de precipitación de nitrato de plata: AgNO3 + Cl–
AgCl
+ NO3–
La cantidad de sodio se calcula típicamente asumiendo una relación molar 1: 1 de iones cloruro a iones de sodio en el alimento. Esto no ocurre necesariamente cuando se introducen ingredientes alimentarios comunes que contienen sodio, tales como benzoato de sodio y glutamato monosódico, o ingredientes que contienen cloruro, tales como cloruro de potasio, así como iones de sodio que pueden estar presentes en el alimento mismo. Los métodos comunes para determinar directamente el verdadero contenido de sodio han sido la espectroscopia de absorción atómica o espec-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
troscopia de plasma acoplada inductivamente. Aunque específicas para el análisis de sodio, estas técnicas suelen implicar importantes inversiones de capital en equipo e infraestructura, costosos reactivos ultra-puros, además de una lenta preparación de muestras y calibración del sistema. Metrohm se complace en anunciar un método directo de titulación termométrica para sodio en alimentos que es específico, rápido, robusto y económico: La titulación termométrica utiliza el calor de entalpía producido por una reacción química para determinar su punto final. Este método de titulación está libre de los efectos electroquímicos y disolventes que están presentes en muchos tipos de titulación, lo que los hace difíciles de adaptar a algunas matrices de alimentos. Para determinar la cantidad de sodio, la muestra es inicialmente molida u homogeneizada para hacer una mezcla homogénea. Las mezclas preparadas son tituladas con una solución estandarizada de aluminio que contiene un exceso estequiométrico de iones potasio en la presencia de bifluoruro de amonio a ~ pH 3 para dar una reacción exotérmica, formando NaK2AlF6 insoluble Al3+ + Na+ + 2K+ + 6F–
NaK2AlF6
El titulante está estandarizado contra una solución preparada a partir de sulfato sódico anhidro.
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES: La titulación termométrica ha demostrado ser robusta, exacta y muy precisa. Los resultados obtenidos con el 859 Titrotherm demuestran
[ NOTAS DEL SECTOR ] 81 Instrumentos y Accesorios Equipamiento requerido Reactivos requeridos
859 Titrotherm Titulante: Mezcla de 0.5 mol/L Al(NO3)3 0.5 mol/L y c(KNO3) = 1.1 mol/L Reactivo acomplejante: 300 g/L NH F HF 4 Solución de neutralización de residuos: Solución de ácido bórico saturado.
que una titulación usando una preparación de muestras muy simple y rápida permitirá al usuario analizar el sodio directamente en una muestra alimenticia. Más información:
Resultados Experimentales Muestra I.D.
ICP Titrotherm sodio sodio promedio % promedio %
www.metrohm.com/es-mx RSD
Salsa de tomate
1.3
1.3
0.008
Mostaza
0.9
1.2
0.005
Ejotes Jamón jamaicano sazonado Papas fritas
0.2
0.3
0.011
0.4
0.6
0.113
Mini pretzels
1.1
1.0
0.078
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
82 [ NOTAS DEL SECTOR ]
ATENDER LA DEMANDA CRECIENTE DE CONSUMIDORES POR SNACKS MÁS SALUDABLES CON TECNOLOGÍAS INNOVADORAS DE PROCESAMIENTO { Arnaud Jansse }
La ingesta de snacks se ha convertido en un modo de vida para los consumidores en todo el mundo, esta categoría de contabilización aportó un crecimiento del valor de un 9% en 2015.1 A pesar de que los snacks tradicionales como las papas fritas continúan siendo populares, las campañas de publicidad que promueven estilos de vida más saludables continúan impulsando la alimentación saludable dentro de la conciencia pública. Como consecuencia, reducir la absorción de la grasa, prevenir la degradación del aceite y evitar la formación de químicos nocivos, como las acrilamidas, se ha convertido en una prioridad para varios fabricantes de snacks. Esto provoca un incremento en el nivel de innovación, incluso de las innovaciones de freído, como también el desarrollo de productos (NPD) en toda la industria de snacks para abordar estas demandas y aportar múltiples beneficios a los consumidores. La selección de los ingredientes correctos y la aplicación de las tecnologías avanzadas de fabricación
pueden ayudar a los fabricantes de estos productos a beneficiarse de estas oportunidades de crecimiento y maximizar su potencial.
PRÁCTICAS EFECTIVAS DEL MANEJO DE ACEITE La cantidad de aceite es inherente a la creación de un snack de alta calidad. En la mayoría de las operaciones de freído, el nivel de ácidos grasos del aceite de cocina se incrementará a un nivel inaceptable si el volumen total de aceite en el sistema no se puede rotar dentro de un plazo determinado, lo cual provoca inconsistencias en el sabor y en la formación de sabores extraños. Las tecnologías de freído más innovadoras incorporan sistemas de filtración continua para ayudar a quitar las partículas de material de la freidora durante el proceso. Por lo general, el aceite se pasa por un sistema de filtrado para eliminar las partículas grandes y las pequeñas. A con-
{ Técnico en Alimentos en Florigo, una empresa de tna } 1
Euromonitor, What’s New in Sweet and Savoury Snacks: Opportunities Abound for a New Wave of Products (Octubre de 2015)
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
[ NOTAS DEL SECTOR ] 83 tinuación, el aceite filtrado es mezclado con aceite nuevo que es bombeado a la máquina para que los niveles de aceite vuelvan al nivel ideal. Una rotación eficiente de aceite es fundamental para asegurar que el producto se cocina en el aceite más fresco y que mantiene los niveles de ácidos grasos al mínimo. Una evaluación del manejo del aceite puede ayudar a los fabricantes a identificar oportunidades para optimizar el sistema de freído en general. Esto incluye el mantenimiento regular del equipo de freído, con especial énfasis en los controles de temperatura, el calentamiento y las superficies de transferencias de calor. Los controles regulares de saneamiento también son fundamentales para asegurar que los puntos de contacto de los alimentos estén libres de acumulación. En estas condiciones, pueden producir snacks económicos que no sólo tienen buen aspecto y sabor sino que además son "mejores para usted" con una vida útil estable y sabores superiores. Además, cada vez más fabricantes aplican tecnologías avanzadas de preprocesamiento y también tecnologías innovadoras de freído para minimizar los desafíos relacionados con la degradación del aceite.
TECNOLOGÍAS INNOVADORAS DE FREÍDO La creatividad es la clave en la industria actual de los snacks. A pesar de que se han registrado avances significativos en la tecnología de filtrado, los fabricantes continúan buscando maneras nuevas e innovadoras para freír sus productos. Como resultado, se están usando cada vez más las tecnologías de fritura multifase, de freído al vacío y de fritura por lote como métodos para la fabricación de snacks más saludables. La fritura multifase, también conocida como fritura de dos etapas, se divide en dos etapas, prefreído atmosférico y freído al vacío. Inicialmente, se fríe el producto a una temperatura alta durante un corto periodo de tiempo para eliminar las enzimas y los azúcares. Después el proceso se completa a una temperatura más baja en una freidora al vacío. A esta temperatura, la formación de acrilamida se reduce, lo que asegura un producto final más seguro y saludable. La solución es ideal para la producción de papas fritas y botanas a base de verduras, incluidas las variedades orgánicas, y es compatible con
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
84 [ NOTAS DEL SECTOR ] una variedad de tipos de aceites. Gracias a su proceso más suave, el producto final mantiene las cualidades naturales de la materia prima, incluso el valor nutricional, el sabor natural y el color, sin la necesidad de aditivos o colorantes. Al mismo tiempo, el proceso ofrece un control suficiente para prevenir la decoloración, como por ejemplo el color marrón o la caramelización. Como consecuencia, los fabricantes pueden producir snacks con un sabor característico y un aspecto visual mejorado. A diferencia de la fritura multifase, la fritura al vacío cocina de manera continua productos en condiciones de baja temperatura y baja presión desde el principio hasta el final. A estas bajas temperaturas, se reduce la degradación de la estructura de la superficie del producto, lo cual reduce la cantidad de aceite que se absorbe y por lo tanto permite la reducción significativa de grasas con un impacto mínimo en la calidad del producto. Las bajas temperaturas y la falta de oxígeno presente en el sistema también posibilitan el uso de una variedad de aceites de alta calidad y sin grasas saturadas, lo cual provoca una vida útil mayor y un ahorro en costos. Los sistemas de fritura al vacío son ideales para la producción de chips a base de frutas y verduras que contienen altos niveles de azúcares, como la chirivía, remolacha, zanahoria, manzanas, kiwis o mango, ya que se reducen de manera considerable las reacciones asociadas a la temperatura, como la formación de acrilamida. Esto permite que los fabricantes cumplan con las tendencias de los consumidores hacia productos más sanos y con bajos niveles de grasa con propiedades organolépticas positivas. Los sistemas de freído por lote ayudan de igual manera a los fabricantes de snacks a diseñar las tendencias más saludables en snacks. El freído a una temperatura ayuda a sellar las células externas del producto, lo que pre-
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
viene la absorción de aceite. Esto reduce la absorción excesiva de aceite y permite que los productores comercialicen sus productos como “bajos en grasas”. El freído por lotes también reduce la formación de acrilamidas, mantiene la textura crujiente deseada y reduce la formación de color y la caramelización.
ASOCIARSE CON UN EXPERTO En los últimos años, la demanda por snacks más saludables ha reconfigurado la manera en que los fabricantes procesan los alimentos. Mientras que esto ofrece una variedad de oportunidades, los fabricantes también se enfrentan al desafío de producir alimentos más sanos y a la vez mantener un proceso rentable. En un mundo donde la innovación es la clave para el éxito, la industria reconoce la necesidad de tecnologías avanzadas de freído para ayudar a los fabricantes de alimentos a atender estos desafíos. Como tal, es importante trabajar con un proveedor que tenga la experiencia y el conocimiento tecnológico para encontrar las soluciones correctas que se ajusten a los requerimientos específicos del consumidor en cuanto a la producción. Asociarse con un proveedor que sea líder en soluciones de procesamiento, como Florigo (de tna), les da a los productores de alimentos la capacidad para hacer justo eso y básicamente sobresalir de la competencia en este dinámico mercado que no para de evolucionar. Mayor información:
tnasolutions.es
{86}
CALENDARIO DE EVENTOS
EXPOLÁCTEA 2017 29 al 31 de Marzo Sede: Centro de Convenciones "Tres Centurias"; Aguascalientes, Aguascalientes Organiza: Incalec, Canilec, CNG y SAGARPA Teléfono: +52 (33) 1617 4073 E-mail: informes@expolactea.org Web: www.expolactea.org Expoláctea es un evento diseñado para reunir a toda la cadena productiva de la industria láctea del país y Latinoamérica. En su octava edición, continúa con la renovación en el sector para ofrecer a sus visitantes una mejor experiencia. Incluye cursos y talleres especializados impartidos por expertos en temas relacionados con esta actividad, así como una zona de exposición industrial y una comercial. Dentro de la zona industrial se exhiben desde pasteurizadores, equipos de elaboración de queso y equipos sanitarios, hasta laboratorios especializados, medicamentos veterinarios y genética.
PROFOOD TECH 2017 4 al 6 de Abril Sede: McCormick Place, Chicago; Illinois, Estados Unidos Organiza: Anuga (Koelnmesse GmbH), IDFA y PACK EXPO (PMMI) Teléfono: +1 (571) 612 3200 E-mail: expo@pmmi.org Web: www.profoodtech.com Apoyado por tres potencias de la industria, ProFood Tech es una nueva experiencia ferial de carácter primordial para los profesionales de la industria de alimentos y bebidas. Ofreciendo tecnologías cruzadas para múltiples sectores del negocio alimentario, es el evento de procesamiento más completo de Norteamérica, con proveedores líderes reconocidos que presentan lo último en investigación, tendencias de consumo y mejores prácticas en la transformación e ingeniería de alimentos. Además, celebrará la ceremonia de premiación de los ‘Manufacturing Innovation Awards’, que reconocerán a los mejores tres proyectos de innovación en procesamiento y empaquetado de alimentos y bebidas, incluyendo ampliaciones de líneas o plantas, renovaciones y actualizaciones.
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017
CONGRESO INTERNACIONAL DE LA CARNE 2017 5 y 6 de Abril Sede: World Trade Center; Ciudad de México Organiza: Asociación Mexicana de Engordadores de Ganado Bovino (AMEG) Teléfono: +52 (55) 5687 0543 E-mail: congreso@ameg.org.mx Web: www.congresointernacionaldelacarne.com Como cada año, la Asociación Mexicana de Engordadores de Ganado Bovino y el Comité Nacional de Sistemas Productos Bovinos Carne, con el apoyo de la SAGARPA, organizan el Congreso Internacional de la Carne, en donde los industriales podrán encontrar un programa de conferencias magistrales para beneficio y capacitación de este segmento. El objetivo es reunir a los actores nacionales y extranjeros comprometidos con el desarrollo y crecimiento del sector cárnico para que a través del intercambio de experiencias, la observación de casos de éxito y encuentros de negocios se incrementen las ventas.
TECNOSABOR. SEMINARIO TEÓRICO PRÁCTICO DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL 2017 Para SABER bien, hay que SABER mucho 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.
{87} EXPO PACK GUADALAJARA 2017 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 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 Cambiemos el juego 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.
DRINKTEC 2017 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.
PACK EXPO LAS VEGAS 2017 (Y HEALTHCARE PACKAGING EXPO) 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.
Marzo - Abril 2017 | Industria Alimentaria
{88}
Índice de Anunciantes
COMPAÑÍA
CONTACTO PÁGINA
BIOMERIEUX MÉXICO, S.A. DE C.V.
www.biomerieux.com.mx
21
jorge.guzman@buhlergroup.com
17
SugarReduction@cpkelco.com
15
DSM NUTRITIONAL PRODUCTS
www.fortitechpremixes.com/freepaper
1
EXPO PACK MÉXICO, S.A. DE C.V.
www.expopack.com.mx
3
atnclientes@fbkmexico.com
19
info@foss.com.mx
27
BÜHLER, S.A. DE C.V. CP KELCO
FBK MÉXICO, S.A. DE C.V. FOSS CENTROAMÉRICA, S.A. DE C.V.
GRUPO DE INSTRUMENTACIÓN Y MEDICIÓN INDUSTRIAL, S.A. DE C.V. osalazar@gimim.com
35
HANNAPRO, S.A. DE C.V.
hannapro@prodigy.net.mx
23
www.ifm.com/mx
9
MAS INSTRUMENTOS, S.A. DE C.V.
ventas@metrohm.mx
81
NOREVO MÉXICO, S.A. DE C.V.
l.rios@norevo.com.mx
7
NUTRYPLUS, S.A.P.I. DE C.V.
ventas@nutryplus.com
29
IFM EFECTOR, S. DE R.L. DE C.V.
SANCHELIMA INTERNATIONAL INC. www.sanchelimaint.com.mx 5
SARTORIUS DE MÉXICO, S.A. DE C.V. leadsmex@sartorius.com 25 SENSIENT FLAVORS MÉXICO, S.A. DE C.V. TNAMEX, S. DE R.L. DE C.V.
marketing.latam@sensient.com
11
tnasolutions.es
43
TECNOSABOR. SEMINARIO TEÓRICO PRÁCTICO DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL 2017
ventas@alfapromoeventos.com
4ta forros
UNIVERSIDAD LA SALLE, A.C.
promocion.posgrado@ulsa.mx
33
Industria Alimentaria | Marzo - Abril 2017