2.2.- Fibra alimentaria 26

CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1.- Título
Análisis Proximal de los residuos agroindustriales y su posibilidad de
uso en la obtención de fibras dietéticas.
1.2.- Área del estudio
El presente estudio se inscribe en el área de tecnología alimentaría.
1.3.- Antecedentes
Dentro de los antecedentes locales se puede mencionar que no
existen trabajos similares al respecto.
-1-
1.4.-Fundamentación del estudio
Actualmente en el Perú la alcachofa (Cynara scolymus L.) y el
esparrago es objeto de atención por las perspectivas que presenta,
por su productividad, demanda para el consumo, la agroindustria y
exportación; orientando las inversiones a la producción de variedades.
Antes del año 2000 la producción de alcachofa estaba concentrada en
la sierra central del Perú (Región Junín), y la del espárrago estaba
centrada en varios departamentos del Perú durante los últimos cinco
años se ha incrementado la superficie en la sierra norte y en la costa
central y norte, observándose durante los últimos años, una mayor
producción y superficie sembrada en la costa, esto debido a la
demanda de los consumidores en los países ubicados en el hemisferio
norte
1.4.1.- Definición del problema
¿Se puede realizar el Análisis Proximal de los residuos
agroindustriales y su posibilidad de uso en la obtención de fibras
dietéticas?
1.5.- Objetivos
1.5.1.- Objetivo General
Realizar
el
Análisis
Proximal
de
los
residuos
agroindustriales y su posibilidad de uso en la obtención de
fibras dietéticas.
1.5.2.- Objetivos Específicos
Caracterizar la materia prima
-2-
Determinar los principales componentes de los residuos
agroindustriales
Analizar cualitativa y cuantitativamente
el producto
obtenido.
1.6.- Hipótesis
Se realizar el Análisis Proximal de los residuos agroindustriales en la
obtención de fibras dietéticas.
1.7.- Productos del proyecto
Como resultado del presente estudio se habrá logrado:
En este sentido los tesistas ofrecen la Capacitación, Actualización e
innovación de conocimientos sobre los residuos de Alcachofa y
Esparrago para hacer efectiva la formación y reforzamiento de
capacidades de los profesionales, técnicos y agricultores.
Como resultado del estudio se tiene la inmediata aplicación en la
construcción, operación de un equipo
experimental a nivel de
laboratorio.
1.8.- Importancia
Las Actividades del ramo industrial que se relacionan con la
agricultura generan residuos que lejos de ser desechos pueden
tener una aplicación útil. Por esa razón, los tesitas forman un equipo
de investigadores conjuntamente con nuestro asesor de la presente
tesis
-3-
Ahora,
los
residuos
o
co
productos
derivados
de
actividades
agroindustriales revisten de singular importancia toda vez que ya no se
les ve como desechos sino mas bien ingresa en el mundo industrial como
insumos que se pueden reutilizar y darles un mayor valor agregado
mediante procedimientos para obtener productos de interés comercial
1.9.- Metodología
1.91.- Variables
Las variables independientes son: análisis de los residuos
agroindustriales.
La variable dependiente: espárrago, alcachofa
-4-
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1.- Estudio de la Materia Prima
2.1.1.- Estudio del Espárrago ROCESO
Nombre común o vulgar: Espárrago blanco, Espárrago verde,
Espárragos
Nombre científico o latino: Asparagus officinalis
Familia: Liliáceas.
Origen: Asia Menor.
Es una planta vivaz que crece todos los años a partir del rizoma.
-5-
Dura varios años en el terreno.
El rizoma recibe el nombre de "garra", de la que en primavera
surgen los tallos carnosos o "turiones", que son la parte comestible.
En España se prefieren los turiones blanqueados, lo que se
consigue evitando que les dé la luz, cubriéndolos con la tierra hasta
el momento en que se cortan.
Cuando el espárrago emerge, se carga de clorofila y pasa a ser
espárrago verde.
Los espárragos espontáneos o silvestres se denominan trigueros
(Asparagus acutifolius o Asparagus aphyllus) y tienen más sabor que
los blancos.
El Asparagus officinalis cultivado con gran densidad de plantación y
exposición al aire se parece al triguero y como tal se vende.
Mientras crece en el suelo es el espárrago blanco, pero si lo
dejamos vegetar por encima y lo recogemos antes de dar
ramificaciones es el espárrago verde.
Es una planta dioica, es decir, que hay pies machos y pies hembras.
Siendo las masculinas más productivas y precoces, aunque las
femeninas dan más calidad y calibre.
Se consumen tanto frescos como en conserva.
El espárrago verde es menos exigente en suelo.
Admite terrenos pedregosos o arcillosos.
-6-
El verde se planta a mayor densidad, prácticamente el doble, y a
menor profundidad, puesto que no necesitamos el desarrollo del
turión debajo del terreno. Se ahorra el caballón.
La recolección del espárrago verde es más barata porque podemos
recoger cada 3 ó 4 días en vez de cada día como ocurre con el
blanco, y se ve mejor dónde está.
2.1.1.1.- Variedades de espárrago:
Verde de Aubervilliers (verde común).
Violeta de Holanda (común de Aranjuez).
Argenteuil.
Mary Washington.
Huétor.
Plaverd.
Darbonne.
Limbras (híbrido).
Lara (híbrido).
Diana (híbrido).
Juno (híbrido).
Lucullus (híbrido).
Minerva (híbrido).
De Jardín (denominación local).
Pericos (denominación local).
Tudela (denominación local).
Calahorra (denominación local).
2.1.1.2.-Composición química del espárrago:
Agua 95%
Hidratos de carbono 1, 5% (fibra 1%)
Proteínas 2, 7%
Lípidos (prácticamente no tiene)
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Potasio 250 mg/100 g
Sodio 4 mg/100 g
Fósforo 70 mg (100 g)
Hierro 1 mg/100 g
Calcio 20 mg/100 g
Vitamina C 26 mg/100 g
2.1.1.3.-Cultivo del espárrago
Distinguimos varias fases:
1. Formación de garras: se suele realizar en semillero, a partir de
semilla, o en vivero, y luego trasplantar. Puede durar 1 ó 2 años.
2. Fase improductiva: también dura 1 ó 2 años. Lo normal es que el
primero no se coseche nada y el segundo, algo. Ponemos la garra
en el terreno para que engrose y obtengamos al año siguiente una
buena cosecha. No cortamos los turiones.
3. Fase productiva: va desde el tercer al décimo año. Hasta el quinto
y sexto la producción es creciente y empieza a estabilizarse y
decaer.
La recolección de turiones abarca la primavera.
Tras la recolección viene un desarrollo vegetativo en el que se deja
de cosechar turiones y permitimos que se transforme en frondes y
acumule reserva en el órgano subterráneo.
Luego llega el reposo anual con las bajas temperaturas.
Clima y suelo:
El espárrago se adapta a todos los climas por tener órganos de
reserva.
-8-
Se puede ampliar la época de cultivo con acolchado o invernadero
(escaso en España), pero hay que analizar la rentabilidad en
explotaciones comerciales.
Cuidar la elección del suelo porque va a estar varios años.
Es fundamental que no se encharque, sitios profundos, sueltos (se
encharca menos), siendo los arenosos donde se obtiene mayor
precocidad y calidad de turiones de espárrago blanco (menos
fibrosos y no tienen amargor).
Obtención de garras:
Terreno (raíz desnuda).
Siembra de febrero a marzo (Hemisferio Norte), dependiendo de la
zona.
A los 10-15 días sale la planta.
9-12 kg de semilla por hectárea para obtener 200-300.000 garras.
30-35 cm entre líneas y 6-7 cm entre semillas.
Se aplican riegos, tratamientos y escardas.
Se puede sembrar en terreno llano (riego por aspersión) o en
caballón.
Este último facilita el arranque de garras.
Arranque en semillero de garras durante el reposo invernal.
Desechar las garras dañadas o malas y las que pesen menos de 25
gramos (o se vuelven a plantar).
-9-
Plantar las garras de inmediato (las de 50 gramos son ideales) o
guardar en cámaras para evitar la desecación (0-3ºC y 80% de
humedad).
También se pueden apilar en una nave fresca cubierta con saco
húmedo que evite la desecación.
Semillero (raíz con cepellón).
Se eligen contenedores de tamaño grande (8x8x8) y se tienen del
orden de 2 ó 3 meses hasta que se trasplanta o se puede llevar a un
vivero para engrosar la garra hasta los 50 gramos.
Es un método más caro que la siembra en terreno.
Preparación del terreno:
Suelo franco o franco-arenoso, que no haya encharcamiento.
Estos se calientan más y son más precoces para recolectar.
Pase de subsolador (60-80 cm), aunque no es imprescindible.
Abonado de fondo:
Como referencia, 50 toneladas por hectárea de estiércol y 100-200
UF/ha de P2O5, 200-300 UF/ha de K2O y 50 UF/ha de Boro (el
espárrago es exigente en boro).
Pase de vertedera para enterrar el abono y remover.
Refino con grada, cultivador.
Zanja para colocar las garras a 25-30 cm de profundidad y anchura.
Plantación con líneas separadas 1,5-2 metros y distancia entre
plantas 0,3-0,5 metros.
- 10 -
Depositamos la garra y aportamos unos 10 cm de tierra, regamos y
dejamos que la garra brote emitiendo turiones que no vamos a
recoger ese año hasta que se formen los frondes, y vamos
aportando tierra hasta que al final del crecimiento dejamos el agujero
lleno.
Riego:
Después de la recolección (primavera) crecen los frondes y las
necesidades de riego hasta julio son máximas.
Es bastante frecuente que en septiembre (Hemisferio Norte) se
corten los riegos para inducir a entrar en reposo.
En primavera que no llueve, en recolección, se suelen dar riegos
ligeros para que no tenga yemas abiertas.
Se puede usar cualquier sistema de riego: surcos, aspersión o
goteo.
Sobre todo en suelos ligeros aumentar la frecuencia de riegos y
disminuir la dosis (normales son de 25 a 30 mm y dando 1 riego
semanal e incluso, 2 en los meses de más calor).
Abonado o fertilización:
Fertilización tipo (fechas para Hemisferio Norte).
100-200 UF N: 1/3 en febrero inicio recolección (nitrógeno
amoniacal); 1/3 en mayo al final de la recolección y comienzo de
desarrollo vegetativo (nitrógeno nítrico) y 1/3 en julio, terminando de
formar la parte aérea (nitrógeno nítrico).
50-100 UF P2O5.
150-250 UF K2O.
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10-15 kg de Borax.
Estos 3 componentes (Fósforo, Potasio y Boro) se aportan
aproximadamente en enero, cuando estamos preparando la tierra
para afinar el terreno y hacer los caballones.
Cuidado con los abonados tardíos (julio-agosto-septiembre) porque
podemos estimular una nueva brotación, emisión de turiones que
consumirían una parte del rizoma que no iba a dar producción al año
siguiente.
Labores de cultivo:
- Aporcado o acaballonado:
En enero. Dentro de ellos se va a desarrollar el turión.
- Escardas o eliminación de malas hierbas:
Manual, mecánica o química.
- Descaballonado:
Se puede hacer tras la recolección o previo a la siega de frondes. Es
más frecuente tras la recolección porque así se favorece el
desarrollo de la parte aérea.
- Siega o poda de frondes:
Una vez que se han secado y ha dejado de mandar reservas
(noviembre-diciembre o incluso enero) se corta a ras de suelo.
Plagas y enfermedades en espárragos:
- Mosca del espárrago.
- Gusanos de alambre.
- 12 -
- Taladro.
- Crioceros (coleópteros).
- Mal vinoso (rizoctonia, hongo).
- Fusariosis (hongo).
- Roya del espárrago.
- Botrytis cinerea.
Recolección y conservación:
El espárrago blanco tiene que ser a diario, o como máximo cada 2
días.
En la primera época de recolección es frecuente dar pases cada 2
días y después cada día.
El rendimiento es bajo, 6-7 kg por hora y hombre.
Descubrir el turión romper el plástico y después echarle un poco de
tierra.
Transportar lo antes posible al almacén (la temperatura es cálida en
primavera); puede perder agua y aumentar la fibrosidad.
Se pueden conservar 2 ó 3 semanas en cámaras frigoríficas a 2 ó
3ºC.
La calidad extra tiene un diámetro mayor a 16 mm, la cabeza blanca,
yema cerrada y 17-22 cm de longitud.
Transformación industrial.
Casi la mitad de la producción se destina a eso.
Últimamente está aumentando la ultracongelación que después se
descongela y se come fresco.
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Lavado, selección, pelado y escaldado; clasificación; envasado;
adición de la salmuera de conservación; cierre hermético;
esterilización; enfriado y alma
Usos Principales
• Alimentación producto fresco
• Alimentación producto procesado: enlatado, congelado y
deshidratado.
Información Nutricional
Nutrición
El espárrago contiene fibra, vitamina C, vitamina B1 (Tiamina),
vitamina B6; es bajo en grasa, no contiene colesterol y es muy bajo
en calorías.
En cuanto al potasio, los espárragos aportan el 10% del
requerimiento diario del organismo; también aportan pequeñas
cantidades de flúor, cobre, zinc, manganeso y yodo, lo que significa
un buen aporte de minerales.
Recientemente se le ha descrito como uno de los alimentos más
indicados para prevenir la aparición del cáncer de colon.
Las últimas investigaciones realizadas por un equipo de doctores
estadounidenses, han descubierto además que el espárrago posee
acciones inhibitorias sobre el crecimiento de las células de la
leucemia humana.
El espárrago es el producto con mayor contenido de glutatión, uno
de los más importantes combatientes del cáncer (según el Instituto
Nacional de Cáncer - USA).
- 14 -
2.1.2.- Alcachofa
Nombre común o vulgar:
Alcachofa, Alcachofas, Alcaucil,
Alconcil, Cardo de comer
Nombre científico o latino: Cynara scolymus
Familia: Compuestas.
Origen: Norte de África y Sur de Europa.
Las alcachofas son plantas perennes, es decir, que permanecen en
el lugar durante varios años.
Es una planta vivaz, pero que en producción hortícola de regadío
suele durar 2 ó 3 años.
Tienen un rizoma con raíces gruesas y yemas que brotan a lo largo
del año.
Hojas largas, pubescentes, grandes de 0,9 a un metro de color verde
claro por encima y algodonosas por debajo.
Los nervios centrales están muy marcados y el limbo dividido en
lóbulos laterales, a veces muy profundos en las hojas basales y
mucho menos hendidos en hojas de tallo.
Flores
terminales
muy
gruesas,
recubiertas
por
escamas
membranosas imbricadas y carnosas en la base constituyendo la
parte comestible.
La alcachofa posee propiedades medicinales como hipoglucemiante
y favorece el metabolismo de la urea y del colesterol.
- 15 -
Variedades de alcachofa:
- Blanca de Tudela. Tiene brácteas (escamas o pencas) verdes,
capítulo (conjunto brácteas) de forma ovoide, precoz.
-
Violeta
de
Provenza.
Brácteas
violáceas,
capítulo
muy
desarrollado. En España se cultiva esta variedad para exportar a
Francia.
- Violeta de Palermo, Romana gruesa, precoz de Catania, son
variedades italianas
- Camus de Bretaña, Blanca de Hierois, son francesas.
En España la variedad más cultivada, casi la única para mercado
nacional, es la Blanca de Tudela, de capítulo oval, más bien
pequeño, compacto y verde, que además, es muy temprana; es
capaz de estar produciendo todo el otoño e invierno, cuando la
alcachofa se comercializa en fresco para mercado interior o
exportación, aunque sea en primavera cuando da la mayor cosecha
(la única en zonas frías), que se destina principalmente a
industrialización.
Las variedades se diferencian principalmente por la forma (esférica u
oval), tamaño y color (verde o violeta) del capítulo y por la
precocidad (variedades de día corto, que necesitan haber pasado un
período invernal antes de emitir los capítulos o de día largo, capaces
de producir en otoño).
Comercialmente se destina al cultivo en fresco y a conserva, y muy
poco a congelación.
- 16 -
2.1.2.1.- Composición química de la alchofa:
Agua 88%
Hidratos de carbono 7, 5% (fibra 3, 5%)
Proteínas 2, 3%
Lípidos 0, 1%
Potasio 570 mg/100 g
Sodio 35 mg/100 g
Fósforo 80 mg/100 g
Calcio 45 mg/100 g
Vitamina C 9 mg/100 g
Vitamina A 17 microgramos/100 g
Vitamina B1 0, 1 mg/100 g
2.1.2.2.-Cultivo de la alcachofa
Temperaturas:
El rango de temperaturas adecuado para una buena cosecha de
alcachofas se sitúa entre 7-29º C, libre de heladas.
De esta forma la planta recibe la apropiada vernalización (la floración
es inducida por el frío).
Durante el periodo de cultivo se debe evitar a toda costa que las
plantas se expongan a temperaturas por debajo de -3,8º C, pues la
cosecha corre peligro de arruinarse completamente.
La alcachofa se adapta a zonas frías.
A -4ºC hay daño en la parte aérea y a -7ºC se congela la planta.
En invierno es preferible poner paja en los pies de la planta para
proteger las matas de las heladas.
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Las lesiones superficiales causadas por el frío son estéticamente
indeseables pero no perjudican para nada la calidad culinaria del
fruto.
Temperatura óptima de desarrollo entre 15 y 21ºC.
Los climas cálidos y secos provocan las hojas del fruto (brácteas)
tiendan a abrirse rápidamente destruyendo la ternura de la parte
comestible y la consistencia del fruto. Las alcachofas entonces
tienen un sabor amargo y son poco atractivas en apariencia.
Unas adecuadas condiciones climáticas sen extremadamente
importantes en la producción de alcachofas.
La alcachofa es una hortaliza de invierno (temporada fría) y crece
con máximo esplendor de temperaturas diarias de 24º C y nocturnas
de 13º C.
Suelo:
Las plantas de alcachofa tienen un sistema radicular fuerte y
profundo que puede adaptarse a multitud de suelos, pero prefiere
suelos profundos, arenosos, fértiles y bien drenados.
Deben evitarse suelos ligeros con excesivo drenaje y poca
conservación de la humedad.
Los suelos deben ser llanos y estar libres de hierbas.
Es muy importante el lugar donde se van a sembrar ya que al ser
plantas perennes permanecerán muchos años.
Un buen consejo es sembrarlas en los márgenes del huerto siendo
preferible los bordes de los muros.
Soporta mal el exceso de humedad del suelo.
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Puede adaptarse a suelos con pH ligeramente alcalino.
Preparación del terreno:
Al tratarse de un cultivo bianual o trianual, la preparación del suelo
debe ser lo más perfecta posible.
El suelo se prepara mediante labores profundas, que aseguren una
buena permeabilidad y aireación del suelo en profundidad.
Posteriormente se efectúan sendos pases de fresadora para
desmenuzar el terreno superficialmente.
Siembra o plantación:
En hileras de 90 a 120 cm, y 70 a 100 cm entre plantas.
Época de siembra: los retoños (trozos de plantas adultas) en
primavera.
Si sembramos a partir de semillas lo haremos en bandejas también
en primavera pero este proceso es más lento.
La época de plantación es en pleno verano, julio-agosto en España.
Densidad: 10.000 plantas por hectárea.
Para plantas propagadas vegetativamente la plantación suele
hacerse en los meses de julio y agosto (pleno verano), trazando
surcos separados entre sí 0,8-1,2 m y entre plantas 0,8 m.
Se colocan dos hijuelos en cada golpe, con la intención de suprimir
más tarde el más débil de ellos dejando más que uno.
Los plantones no deben enterrarse mucho al hacer la plantación,
pues con ello se corre el riesgo de que se pudran.
- 19 -
Se pueden alcanzar densidades de 9000 plantas/ha.
Se evitará transplantar si la temperatura de la superficie del terreno
es fría, ya que el punto de crecimiento de la planta esta localizado
cerca de la superficie y el frío puede afectar considerablemente.
Riego:
También se obtienen alcachofas en secano, pero son de peor
calidad.
El riego de la alcachofa se puede efectuar mediante aspersión,
manta y goteo.
El riego a manta (inundación) es el más empleado.
El riego a aspersión tiene la ventaja de que crea un ambiente de
humedad alrededor de la planta que favorece el crecimiento y la
producción.
Las plantas de alcachofa son susceptibles a la podredumbre de la
raíz si el riego es excesivo, por lo que se recomienda no regar a
manta y si se efectúa, tratar de no inundar la parte del tallo y la raíz.
Es importante realizar un riego de plantación que proporcione
suficiente humedad para conseguir un buen arraigado.
Las alcachofas requieren riegos frecuentes durante el periodo de
crecimiento de la planta.
La carencia de humedad en el suelo cuando los frutos están en
formación provoca una mala calidad de los mismos.
Cuando la planta alcanza la madurez, el riego debe ser continuo.
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Abonado o fertilización:
Las alcachofas necesitan menos fertilizantes que la mayoría de los
cultivos hortícolas, para obtener rendimientos altos.
Nitrógeno: 112-224 Kg/ha. Aplicar 1/5 como abonado de fondo y el
resto a iguales y sucesivas aplicaciones.
En riego por goteo se suelen aplicar como abonado de fondo entre
35 y 56 Kg/ha de nitrógeno y la mitad de las cantidades anteriores
de fósforo y potasio.
El resto de fertilizante se aplica a intervalos semanales durante el
cultivo.
Malas hierbas:
Unos de los cuidados imprescindibles de la alcachofera es mantener
las plantas libres de otras hierbas y la tierra alrededor bien cavada.
Deshierbe manual, mecánico o químico.
Para el control de malas hierbas es común el empleo en las
explotaciones de herbicidas.
Podas:
Al realizarse la recolección del primer año, es común realizar una
poda severa a la planta cuando ésta a empezado a secarse, para
favorecer el desarrollo de los hijuelos que garantizan la producción
del año siguiente.
Otras labores:
Escarda y recalzo.
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Plagas y enfermedades de la alcachofa:
- Gusanos del suelo (agrotis).
- Taladro de la alcachofa.
- Vanesa de la alcachofa.
- Mosca.
- Polilla.
- Pulgones (hojas y raíces).
- Caracoles y babosas.
- Mildiu.
- Oídio.
- Podredumbres (Botrytis).
- Virosis.
Recolección de la alcachofa:
Hace años se tenía la planta hasta 10 años, pero hoy en día las
plantaciones comerciales se renuevan cada año o cada 2 años.
La época de recolección va desde otoño a primavera. Suele
comenzarse en otoño (a partir del mes de noviembre), pudiéndose
prolongar durante todo el invierno.
La recolección es escalonada.
La parte comestible corresponde a las yemas gruesas de color verde
que se pueden consumir tanto frescas como, sobre todo en invierno,
en conserva.
La recolección de alcachofas suele finalizar en el área del
Mediterráneo durante el mes de mayo, alcanzándose unos
rendimientos de 12-18 Tn/ha.
La recolección es manual cortando 8-10 cm de tálamo floral.
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La recolección es preferible realizarla a partir del segundo año,
dejando que el primer año se desarrollen las flores.
A los 5 años conviene desenterrar en verano las plantas y realizar
retoños en otro lugar distinto.
El ritmo de recolección varía a lo largo del periodo productivo,
pudiéndose diferenciar dos etapas: en la primera se recolectan el 2535 % de la producción y en la segunda entre el 65 y 75%.
Detrás de la alcachofa podemos sembrar coles, patatas o cebollas.
Propagación de la alcachofa:
Multiplicación por hijuelos:
Reproducción por semillas (poco utilizado) o por zuecas (trozos de
rizoma) que se obtienen al levantar el cultivo.
Asimismo se pueden obtener esquejes de las plantas cultivadas
separando el rizoma hijo de la planta madre.
Por hijuelos, brote que se separa antes de la "subida" a flor y en
vivero se enraíza.
En primavera empiezan a aparecer brotes del rizoma y se dejan 3 ó
4 por planta y se llevan los hijuelos al vivero en lugar de tirarlos.
Los hijuelos suelen tomarse entre febrero y marzo de las plantas
madres, seleccionando los más vigorosos.
Se recortan sus hojas y raíces y se plantan en viveros especiales, en
líneas separadas entre sí 8-10 cm.
Para el transplante se seleccionarán aquellos hijuelos que han
fructificado en el vivero.
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Este procedimiento proporciona plantaciones muy homogéneas y
con pocas marras pero es muy costoso.
División de mata:
En mayo, junio (Hemisferio Norte) con temperaturas altas (más de
30ºC) y cortando el riego, se elimina la parte aérea (20-25 cm por
encima del suelo) y queda una planta con su rizoma y 4 palos; se
divide en 4 con un trozo de rizoma y sus yemas, que es lo que
constituye las zuecas.
Consiste en tomar de los pies madres sus rizomas, pudiéndose
obtener de cada pie madre 4-6 esquejes, que son plantados
directamente en pleno verano (julio-agosto en el Hemisferio Norte).
Reproducción por semillas:
Es un procedimiento poco utilizado tradicionalmente para el cultivo
comercial, pero en los últimos años han aparecido variedades de
alcachofa cultivadas a partir de semilla.
El cultivo de alcachofas mediante semilla permite tanto el transplante
como la siembra directa, siendo este último el método más extendido
en las zonas productoras americanas.
Los agricultores utilizan sembradoras de precisión que dejan caer de
2 a 3 semillas cada dos centímetros, con espacios de 60-90 cm en
línea.
El ancho del marco varía entre 1,5-2 m.
Utilizando marcos de anchura de 1,8 m y dejando 3 semillas cada
dos centímetros en una línea con espacios de 60 cm, se necesitan
aproximadamente 27.000 semillas/ha (1 kg).
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Las temperaturas elevadas en el suelo pueden ocasionar que el
porcentaje de germinación decaiga notablemente.
Multiplicación in vitro:
La multiplicación "in vitro" permite obtener variedades tardías más
sanas, vigorosas y productivas, sin marras de plantación, que
compensan el mayor coste de la planta.
Actualmente en el Perú la alcachofa (Cynara scolymus L.) es objeto
de atención por las perspectivas que presenta, por su productividad,
demanda para el consumo, la agroindustria y exportación;
orientando las inversiones a la producción de variedades con
espinas y sin espinas. Antes del año 2000 la producción estaba
concentrada en la sierra central del Perú (Región Junín), durante los
últimos cinco años se ha incrementado la superficie en la sierra norte
y en la costa central y norte, observándose durante los últimos años,
una mayor producción y superficie sembrada en la costa, esto
debido a la demanda de los consumidores en los países ubicados en
el hemisferio norte.
La Estación Experimental Agraria Andenes a partir del año 2000
instala parcelas de alcachofa sin espinas de la variedad Green
Globe en los anexos de Chumbibamba Andahuaylas, Mollepata y
Andenes Zurite, con la perspectiva de atender la demanda que
generará la autopista de la interoceánica del sur del país
especialmente el mercado del Brasil, así como la de alcanzar un
cultivo alternativo con fines de aprovechar el uso de la alcachofa por
sus virtudes nutritivas, curativas e industrialización.
Del mismo modo para el cultivo de páprika que se viene
promoviendo en los valles interandinos de nuestra Región sobre
todo como producto de exportación por sus características
intrínsecas para los mercados del hemisferio norte y sur donde sus
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requerimientos no son satisfechos, presentándose como cultivo
alternativo dentro del sistema de producción de los agricultores
ubicados en los valles interandinos de Cusco y Apurímac.
En este sentido la Unidad de Extensión Agraria de la Estación
Experimental Agraria Andenes del INIEA ofrece la Capacitación,
Actualización e innovación de conocimientos sobre los cultivos de
Alcachofa y Páprika para hacer efectiva la formación y reforzamiento
de capacidades de los profesionales, técnicos y agricultores.
Actividades del ramo industrial que se relacionan con la agricultura
generan residuos que lejos de ser desechos pueden tener una
aplicación útil. Por esa razón, un equipo de investigadores del
Centro de Investigación y Asistencia Técnica del Estado de
Querétaro (Ciateq) construyeron una cámara de combustión de
partículas fibrosas que genera potencia a partir de energía térmica.
Ahora, los residuos o coproductos derivados de actividades
industriales como la forestal o la azucarera son sometidos a
combustión, y el calor generado es aplicado en el secado de granos,
como un uso más de la cámara de combustión. La emisiones
derivadas de la cámara son mínimas, por lo que no representa
daños al ambiente.
2.2.- Fibra alimentaria
Aunque no hay consenso en la comunidad científica sobre el
concepto de fibra alimentaria, se puede definir como la parte de las
plantas comestibles que resiste la digestión y absorción en el
intestino delgado humano y que experimenta una fermentación
parcial o total en el intestino grueso. Esta parte vegetal está formada
por un conjunto de compuestos químicos de naturaleza heterogénea
(polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias análogas).
- 26 -
Desde el punto de vista nutricional, y en sentido estricto, la fibra
alimentaria no es un nutriente, ya que no participa directamente en
procesos metabólicos básicos del organismo. No obstante, la fibra
alimentaria desempeña funciones fisiológicas como estimular el
peristaltismo intestinal. La razón por la que el organismo humano no
puede procesarla se debe a que el aparato digestivo no dispone de
las enzimas que pueden hidrolizarla. Esto no significa que la fibra
alimentaria pase intacta a través del aparato digestivo: aunque el
intestino no dispone de enzimas para digerirla, las enzimas de la
flora bacteriana fermenta parcialmente la fibra y la descompone en
diversos compuestos químicos: gases (hidrógeno, dióxido de
carbono y metano) y ácidos grasos de cadena corta (acetato,
propionato y butirato). Éstos últimos pueden ejercer una función
importante en el organismo de los seres vivos. La fibra dietética se
encuentra en alimentos de origen vegetal poco procesados
tecnológicamente, como los cereales, frutas, verduras y legumbres.
2.2.1.- Características
La fibra alimentaria cumplen la función de ser la parte
estructural de las plantas y, por tanto, se encuentran en todos
los alimentos derivados de los productos vegetales como
puede ser las verduras, las frutas, los cereales y las
legumbres. La mayoría de las fibras son consideradas
químicamente
como
polisacáridos,
pero
no
todos
los
polisacáridos son fibras (el almidón por ejemplo no es una
fibra vegetal). Las fibras se describen como polisacáridos no
almidonados
constituyentes
(polisacáridos
de
las
fibras
no
amiláceos).
son
la
Alunos
celulosa,
las
hemicellulosas, las pectinas, las gomas y los mucílagos. Las
fibras pueden incluir también algunos compuestos no
polisacáridos como puede ser la lignina (son polímeros de
varias docenas de moléculas de fenol un alcohol orgánico con
- 27 -
fuertes lazos internos que los hacen impermeables a los
enzimas digestivos), las cutina y los taninos. A medida que se
ha ido investigando la fibra se han incorporado otros
componentes químicos a la lista.
Los términos que a veces se mencionan de fibra cruda, fibra
detergente-neutra, fibra dietética se refieren a la fibra en
general y reflejan tan sólo diferentes metodologías empleadas
para estimar el contenido de fibra en los alimentos, ya que no
se pueden identificar con estos métodos los diferentes tipos
de fibra. Por ejemplo, la estructura química de la celulosa y
las de otras fibras de polisacáridos son similares.
2.2.2.- Componentes de la fibra alimentaria
Los cereales no refinados son una fuente primordial de fibra
La fibra vegetal, un conjunto heterogéneo de moléculas
complejas, está integrada por compuestos tales como:
Celulosa: parte insoluble de la fibra dietética, abundante en
harina de trigo entera, salvado, y verduras como alcachofas,
espinacas y judías verdes. La celulosa forma parte de las
paredes celulares vegetales.
Hemicelulosa:
mezcla
de
glucosa,
galactosa,
xilosa,
arabinosa, manosa, y ácidos urónicos, formando parte de la
fibra insoluble que se encuentra en salvado y granos enteros
de diferentes cereales.
Pectinas: son polímeros del ácido metil D-galacturónico. Se
encuentran sobre todo en la piel de ciertas frutas como la
manzana o en la pulpa de otros vegetales como los cítricos, la
fresa, el membrillo y la zanahoria. Puesto que retienen agua
- 28 -
con facilidad, formando geles muy viscosos, se emplean para
conferir
unas
características
de
textura
determinadas.
Además, los microorganismos intestinales las fermentan y con
ello aumenta el volumen fecal. Su principal uso alimentario es
el de espesante en la fabricación de mermeladas y productos
de confitería. Para ello es suficiente que se encuentren en
concentraciones del 1% en el producto.
Almidón resistente: en tubérculos como papa y semillas,
también en frutos, rizomas y médula de muchas plantas. Este
almidón, que no se hidroliza en todo el proceso de la
digestión, constituye el 20% del almidón ingerido en la dieta.
Dicha proporción se reduce cuando los alimentos se someten
a tratamiento térmico.
Inulina: es un carbohidrato de reserva que se encuentra en la
achicoria, cebolla, ajo, cardo y alcachofa. Es soluble en agua
y no es digerible por los enzimas digestivos, sino por los de
los microorganismos pobladores del intestino.
Compuestos no glucídicos: como la lignina que posee gran
cantidad de ácidos y alcoholes fenilpropílicos formando la
fibra insoluble con gran capacidad de unirse y arrastrar otras
sustancias por el tubo digestivo.
Gomas: formadas por ácido urónico, xilosa, arabinosa o
manosa, como la goma guar, arábiga, karaya y tragacanto.
Son fibra soluble.
Mucílagos: son polisacáridos muy ramificados de pentosas
(arabinosa y xilosa) que secretan las plantas frente a las
lesiones. La composición depende del grado de maduración
de la planta. Cuanto mayor es su maduración, mayor es la
cantidad de celulosa y lignina y menor la de mucílagos y
- 29 -
gomas. Forman parte de Plantago ovata, de ciertas algas y de
las semillas de acacia y tomate. Forman parte de las fibras
solubles y algunos tienen función laxante.
Otras sustancias: cutina, taninos, suberina, ácido fítico,
proteínas, iones como calcio, potasio y magnesio.
2.2.3.- Tipos de fibra alimentaria
La fibra alimentaria, tradicionalmente considerada como un
carbohidrato complejo, se ha dividido en dos grupos
principales según sus características químicas y sus efectos
en el organismo humano. Esta clasificación es arbitraria y
tan solo se basa en la separación química manteniendo
unas condiciones controladas de pH y de enzimas que
intentan simular las condiciones fisiológicas. Se obtienen así
dos fracciones: fibra insoluble y fibra soluble.
La fibra insoluble: está integrada por sustancias (celulosa,
hemicelulosa, lignina y almidón resistente) que retienen poca
agua y se hinchan poco. Este tipo de fibra predomina en
alimentos como el salvado de trigo, granos enteros y
algunas verduras. Los componentes de este tipo de fibra son
poco
fermentables
y
resisten
la
acción
de
los
microorganismos del intestino. Su principal efecto en el
organismo es aumentar el volumen de las heces y disminuir
su consistencia y su tiempo de tránsito a través del tubo
digestivo. Como consecuencia, este tipo de fibra, al ingerirse
diariamente,
facilita
las
deposiciones
y
previene
el
estreñimiento.
La fibra soluble: está formada por componentes (inulina,
pectinas, gomas y fructooligosacáridos) que captan mucha
- 30 -
agua y son capaces de formar geles viscosos. Es muy
fermentable por los microorganismos intestinales, por lo que
produce gran cantidad de gas en el intestino. Al ser muy
fermentable favorece la creación de flora bacteriana que
compone 1/3 del volumen fecal, por lo que este tipo de fibra
también aumenta el volumen de las heces y disminuye su
consistencia. Este tipo de fibra predomina en las legumbres,
en los cereales (avena y cebada) y en algunas frutas. La
fibra soluble, además de captar agua, es capaz de disminuir
y ralentizar la absorción de grasas y azucares de los
alimentos (índice glucémico), lo que contribuye a regular los
niveles de colesterol y de glucosa en sangre.
Tipo de
Fibra
Fibra
insoluble
Alimentos
Beneficios
Frutas (manzanas,

Retrasan el tránsito intestinal.

Retrasan la absorción de glucosa
(afectan al índice glucémico).
cítricos), legumbres,
Diminuyen los nieveles de
cereales
colesterol
Fibra
soluble
trigo integral, maíz,
cereales y pan

Acceleran el tránsito intestinal.

Incrementan el peso de las heces.

Ralentizan la hidrólisis de los
almidones
integral, verduras

Recomendaciones
de
Retrasan la absorción de glucosa
diversas
agencias
alimentarias
mencionan que los adultos deben consumir porciones
aproximadas de 20-35 gramos de fibra dietética por día.
Ahora bien, los habitantes de algunos países occidentales
tienen un consumo medio que es inferior a los 12-18 g/día
- 31 -
(considerando una dieta referencia de 2000 kcal). . Se
aconseja la ingesta de varios tipos de alimentos ricos de fibra,
en lugar de uno solo.
2.2.4.- Características nutricionales
Las fibra alimentaria es resistente a la digestión: inatacable por los
fermentos y enzimas digestivas humanas, por lo que no pueden
degradarla, al contrario que el aparato digestivo de los rumiantes y
roedores,
que
posee
celulasas
producidas
por
bacterias
comensales.
La fibra tiene gran capacidad de absorción y retención de
agua, al ser una sustancia osmóticamente activa. Todas las fibras
lo hacen en mayor o menor medida. Influyen muchas variables
como el tamaño de las partículas, pH, electrolitos del medio. En el
caso del tamaño de partícula se ha comprobado que cuanto mayor
sea éste, más capacidad de absorción de agua tiene, característica
muy importante al tener en cuenta el refinado de algunos alimentos
como la harina.
Fijación de sustancias orgánicas e inorgánicas: las sustancias
que secuestra la fibra pueden ser simplemente atrapadas entre las
redes que forman de forma natural las fibras o ligadas mediante
enlaces de muy diversos tipos, lo que hace que la posibilidad de
escape de estas sustancias sea mínima. Entre ellas encontramos:
1. Proteínas, glúcidos y grasas que retrasan su absorción en
presencia de fibras.
2. Sales biliares: la fibra aumenta su eliminación por las heces,
con efecto protector cancerígeno, bajan el colesterol biliar3 y
la litogenicidad de la bilis y también disminuye la absorción
de las grasas al ser estas bilis transportadoras y
emulsionantes de las grasas ingeridas.
- 32 -
3. Minerales como calcio (Ca), zinc (Zn), magnesio (Mg),
fósforo (P), hierro (Fe) y vitaminas. Al unirse a la fibra
dietética también puede disminuirse su absorción, aunque
se necesitarían grandes cantidades de fibra o pacientes que
ya presentasen algún tipo de déficit para que este efecto
tuviese repercusión clínica.
Fermentación en el intestino grueso por las bacterias del
colon. La fibra llega al colon inalterado y allí es atacada por
las enzimas bacterianas. En esta reacción se producen
ácidos grasos de cadena corta que descienden los niveles
de pH de 7 a 6 y sube la temperatura hasta 0,7°C. La
fermentación depende de la velocidad del tránsito intestinal y
de si es alimento completo o fibra aislada entre otras cosas.
Desde el punto de vista de fermentación en intestino grueso
las fibras pueden ser:
1.
Poco fermentables: fibras ricas en celulosa y lignina
que son bastante resistentes a la degradación bacteriana del
colon y son expulsadas por las heces intactas como el
salvado de trigo. Son las que anteriormente hemos
denominado fibras insolubles.
2.
Muy fermentables: fibras ricas en hemicelulosas,
arabinoxilanos, ácido glucurónico y pectinas que son
fermentadas y degradadas por la flora del colon. Se
corresponden con las que anteriormente hemos denominado
fibras solubles.
2.2.5.- Beneficios de la fibra alimentaria
Las legumbres no solo proporcionan minerales, sino que
además son una fuente rica de fibra
- 33 -
La fibra alimentaria tiene efectos benéficos sobre la salud
humana. La cantidad diaria recomendada de fibra oscila
entre los 20 y 30 g al día. Esto sólo se puede conseguir con
un aporte importante de alimentos de origen vegetal en la
dieta,
especialmente
los
alimentos
frescos
o
poco
procesados tecnológicamente. Cuando este aporte es
insuficiente pueden producirse diversas alteraciones que
podrían derivar en enfermedades importantes.
Aunque actualmente esté muy cuestionado por diversos
investigadores, la inclusión en la dieta de alimentos ricos en
fibra
alimentaria
puede
prevenir
o
aliviar
diferentes
enfermedades tales como:
Estreñimiento: el efecto más conocido de la fibra es su
capacidad de facilitar la defecación. La fibra aumente el
volumen de las heces al crear residuo sólido y absorber
agua lo que produce unas heces más voluminosas y menos
consistentes. Por lo tanto, un contenido adecuado de fibra
en la alimentación es fundamental para prevenir y aliviar el
estreñimiento.
Diverticulosis o enfermedad diverticular: enfermedad
caracterizada por la aparición de pequeñas bolsas en las
paredes del colon en forma de dedo de guante llamadas
divertículos. La diverticulosis aumenta con la edad, ya que
en las personas mayores la pared intestinal es más débil y la
presión que se ejerce dentro del colon facilita la creación de
los diverticulos. La excesiva presión que tiene que ejercer la
capa muscular de la pared del colon al intentar expulsar las
heces con poco volumen aumenta la presión dentro del
colon y puede contribuir al desarrollo de la enfermedad
diverticular. Hoy se acepta que la diverticulosis se debe a un
- 34 -
mayor depósito de elastina en las paredes del colon y a una
pérdida de la inervación vagal . Aunque se ha postulado que
la diverticulosis está asociada a la dieta pobre en fibra
alimentaria, no hay pruebas científicas que avalen su
prevención mediante el consumo de alimentos ricos en fibra
alimentaria.
Obesidad: la obesidad es una enfermedad que está
asociada con la hipertensión arterial, cardiopatía isquémica,
diabetes mellitus y muchos tipos de cáncer. Por lo tanto,
mantener un peso corporal adecuado es una medida muy
saludable. Las dietas ricas en fibra pueden ayudar a
controlar la obesidad por varias razones: primero, las dietas
ricas en fibra poseen menos calorías en el mismo volumen
del alimento; segundo, este tipo de dietas facilitan la
ingestión de menor cantidad de alimentos debido a que
prolongan el tiempo de masticación y por su volumen,
ayudan a producir más rápidamente la sensación de
saciedad y por último, las dietas ricas en fibra secuestran
parte de los azucares y las grasas ingeridas, y ralentizan su
absorción, lo que disminuye el aporte final de calorías.
Cáncer de colon: aunque aisladamente una dieta rica en
fibra no protege del cáncer colorrectal, los primeros estudios
epidemiológicos
poblaciones
que
observacionales
consumían
señalaron
dietas
ricas
que
en
las
fibra
presentaban una menor incidencia del cáncer de colon .
Ahora bien, estos estudios epidemiológicos sobre el efecto
protector de la fibra frente a este tipo de cáncer son
contradictorios, probablemente por la diversidad de los
componentes que forman parte de la fibra alimentaria.
Incluso se ha señalado que no es significativa la relación
inversa entre el consumo de fibra y el desarrollo de
- 35 -
adenomas colorectales, uno de los precursores del cáncer
de colon. Actualmente se acepta que el efecto beneficioso
está en la dieta en general: consumo de vegetales
(preferentemente verduras y frutas frescas), reducida ingesta
de grasas y de carnes rojas, aporte adecuado de
micronutrientes, etc. .
Diabetes mellitus: un aumento en la ingesta de fibra
alimentaria, particularmente de tipo insoluble, podría mejorar
el control de la glucemia, disminuyendo la hiperinsulinemia y
las concentraciones plasmáticas de lípidos en los diabéticos
tipo 2, lo que conferiría un perfil idóneo de protección
cardiovascular . No obstante, y aunque se recomienda la
inclusión de alimentos ricos en fibra en la dieta de los
diabéticos, son muy débiles las pruebas científicas que
apoyan la prevención de la diabetes tipo 2 mediante los
alimentos ricos en fibra
La inclusión de frutas frescas, verduras y derivados de
cereales (siempre que no tengan harina refinada - en lo que
se denomina pan blanco), junto con las legumbres, aporta
una buena dosis de fibra alimentaria en la dieta. Se debe
siempre anteponer la fibra dietética presente en los
alimentos naturales a los complementos o suplementos que
se puedan encontrar en el mercado, la calidad que supone la
mezcla de nutrientes y la potenciación de diferentes
elementos presentes en los alimentos es mucho más
beneficiosa que la fibra pura de los suplementos, pero en
cualquier caso es mejor suplementar la dieta con algo de
fibra que no tomarla en absoluto (como ocurre con las dietas
ricas en proteínas procedentes de la carne). Su principal
efecto no deseado son la flatulencia y el meteorismo que
pueden ser incómodos en algunas personas que lo padecen,
- 36 -
pero suele ceder con la toma continuada de fibra. Lo idóneo
es ir acostumbrando poco a poco al tracto intestinal a la
aparición de la fibra alimenticia e ir ingiriendo cantidades de
líquido para que sea posible el tránsito.
:
- 37 -
CAPITULO III
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
3.1.- Materiales y Reactivos
En el desarrollo experimental del presente estudio se requirieron de los
siguientes
materiales, reactivos e instrumentos que a continuación
detallo:
a) Materiales
-
Vasos de precipitados
-
Tubos de ensayos
-
Probetas graduadas
-
Buretas
-
Vaguetas
-
Densímetros
-
Embudos
- 38 -
-
Fiolas
-
Cápsulas de vaporización
b) Insumos
-
Lugol
-
Yodo ( QPA)
-
Yoduro de potasio QPA
-
Alcohol Absoluto
-
Eter de petróleo QPA
c) Instrumentos
-
Microscopio luminoso
-
Balanza analítica
-
Estufa de secado
-
Horno de mufla
-
Agitador de eje flexible
-
Equipo Soxhlet
-
Equipo de destilación
-
Equipo Kjeldall
3.2.-Control de Calidad de la Materia Prima
a) Determinación de la Humedad.El objetivo de este análisis es conocer la cantidad de humedad que
posee la alcachofa y el esparrago y por ende la materia seca. Se
basa en la pérdida de peso que sufre la muestra por efecto de
calentamiento.
Procedimiento:
Se pesa un vaso y se agrega 5 gramos de materia prima,
colocándolo en la estufa a 100 °C durante 3 horas. Se retira y se
deja enfriar en el desecador, se pesa y se vuelve a calentar por 15
- 39 -
minutos, se enfría nuevamente en el desecador y se pesa, hasta que
alcance peso constante.
b) Determinación de Proteínas.
Este análisis tiene por objeto determinar la cantidad de nitrógeno y
proteína total que posee las especies vegetales en estudio
Procedimiento:
Se pesa 0,3 grs, de muestra, luego se agrega un gramo de
catalizador (mezcla de sulfato de Potasio y sulfato de cobre), para
acelerar la reacción. Se limpia con un poco de agua el cuello del
balón de digestión. Se agrega 2,5 ml. de ácido sulfúrico concentrado
y se coloca el balón en la cocina de digestión. La digestión termina
cuando el contenido del balón es completamente cristalino.
Luego se coloca la muestra digerida en el aparato de destilación, se
agrega 5 ml de hidróxido de sodio concentrado e inmediatamente se
conecta el vapor para que se produzca la destilación. Se conecta el
refrigerante y se recibe el destilado en un erlenmeyer conteniendo 5
ml. de la mezcla de ácido bórico más indicadores de pH.
La destilación termina cuando ya no pasa más amoníaco y hay viraje
del indicador, luego se procede a la titulación con ácido clorhídrico
valorado 0,05N. Se anota el gasto.
Cálculos :
ml.HCl x N mleq. Nit
% Nit = ------------------------------------ x 100
gramos muestra
Para la cantidad de proteína bruta, se multiplica por el factor
respectivo para la alcachofa, 6.25
- 40 -
c) Determinación de Sustancias grasas.
En éste análisis se trata de determinar el contenido de grasa total de
una muestra de material estudiado.
Procedimiento
Para la determinación de la grasa por éste método se deben
usar muestras deshidratadas.
Se pesan 5 gramos de muestra secada, empaquetándola en un
pedazo de papel del filtro Whatman N° 2. Luego se coloca el paquete
en el cuerpo del aparato Soxhlet, y luego se agrega hexano destilado
hasta que una parte del mismo sea sinfoneado hacia el matraz.
El hexano al calentar debe evaporar a 69°C, ascendiendo a la
parte superior del cuerpo. Allí se condensa por refrigeración con
agua y cae sobre la muestra, regresando posteriormente al matraz
por sifón, arrastrando consigo la grasa.
Cálculos :
Pmg - Pmv
% Grasa = ------------------------- x 100
P mp
Donde :
Pmg = Peso del matraz con grasa
Pmv = Peso del matraz vacío
Pmp = Peso de la Materia prima
.
- 41 -
d) Determinación de Carbohidratos.
Entre los carbohidratos que forman parte de la lúcuma se
encuentra pocos azúcares. Estos se determinan de acuerdo a los
siguientes procedimientos:
Determinación del Azúcar
Se agitan 10 g de la muestra en un matraz de un litro , con agua
destilada, después de haber dejado reposar se extrae el líquido , y
sobre una parte alícuota del mismo, concentrándola si fuese
necesario se determina los azúcares reductores con el licor de
Fehling.
e) Determinación de la Fibra Bruta
Pesar entre 1 ó 2 gr. de la muestra, depositarlo en un erlenmeyer
de un litro.
Con un dispensador añadir 200 ml. de ácido sulfúrico al 1,25 %
calentando hasta entrar ebullición. Se utiliza los primeros 30 a 40
ml para dispersar la muestra.
Se añade unas gotas de agente antiespumante y se calienta para
que entre en ebullición.
Hervir suavemente durante 20 minutos bajo condensadores. Rotar
periódicamente los matraces para mezclar el contenido y
desprender las partículas adheridas a la pared.
Se filtra el contenido del matraz a través de un embudo buchner.
Se arrastra por lavado la muestra de nuevo hacia el matraz original
utilizando 200 ml de hidróxido de sodio a 1,25 % y calculando
hasta ebullición durante 30 minutos.
- 42 -
Se transfiere todo el material insoluble a un crisol de vidrio poroso
empleando agua hervida.
Se lava sucesivamente con agua hirviendo, ácido clorhídrico al 1 %
y agua hirviendo de nuevo hasta exento de ácido
Se lava dos veces con alcohol y tres veces y de secar a 100°C
hasta peso constante.
Incinerar en horno de mufla a 550°C durante una hora.
Enfriar el crisol en desecador y volver a pesar.
(W 2 – W 3 )
Contenido de Fibra ( % ) = -------------------- x 100
W1
Donde : W 1 es el peso de la muestra en gramos
W 2 es el peso de la materia insoluble en gramos
W 3 es el peso de las cenizas en gramos
f) Determinación de Cenizas
Se pesa 2 gramos de muestra, previamente desengrasada y
pulverizada, se colocan en un crisol desecado, se calienta en una
mufla primero a 200°C
y luego se eleva la temperatura hasta
650°C, por espacio de seis horas hasta incineración total se deja
enfriar y se retira a un desecador para su posterior pesada, hasta
obtener peso constante.
3.3.- Descripción del Proceso Experimental
La alcachofa y el esparrago del lugar de procedencia cultivada
y
cosechada,
es
sometida
experimental:
- 43 -
al
siguiente
procedimiento
Selección de materia prima
Se empleo un lote de residuos de alcachofa y de esparrago
provenientes de las industrias agroexportadoras.
Obtención de residuo fibroso
Una vez echas la selección, se separaron y trozaron la materia
prima por separado.
Secado
Se realiza el secado hasta obtener un producto que contenga
un
10%
de
humedad,
garantizando de
esa
forma
el
almacenamiento de la materia prima, previamente fueron
troceados hasta un tamaño de ¼ “, en una estufa de
convección. LA determinación de la humedad se realizo por el
método AOAC.
Escaldado con vapor
La materia prima es sometida a vapor saturado por espacio de
una hora.
Prensado
La fibra es sometida a vapor saturado, posteriormente se le
prensa para eliminar la gran cantidad de agua contenida.
Secado
La fibra es sometida a un secado por espacio de seis horas,
hasta peso constante.
Molienda
La fibra se somete a una molienda hasta alcanzar un tamaño
de 250 µm.
- 44 -
Envasado
Molido las fibras obtenidas estas se envasan y se almacenan.
- 45 -
Capitulo IV
Análisis y Tratamiento de los Resultados
4.1.- Resultados Obtenidos
4.1.1.- Del Análisis proximal de la esparrago
En esta parte del trabajo de investigación, se realizan las
determinaciones de los principales parámetros del análisis proximal
de la materia prima como son: La humedad, fibras, cenizas,
proteínas, grasas y carbohidratos, y que a continuación se dan los
resultados obtenidos.
- 46 -
Cuadro Nº 4.1
Determinación de la Humedad del esparrago
Muestra
%
1
90.30
2
90.51
3
90.35
4
90.52
5
90.59
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
90.45
Cuadro Nº 4.2
Determinación de la Fibra del esparrago
Muestra
%
1
1.95
2
1.93
3
1.92
4
1.93
5
1.96
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 47 -
1.93
Cuadro Nº 4.3
Determinación de la Cenizas del esparrago
Muestra
%
1
0.45
2
0.43
3
0.47
4
0.46
5
0.49
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
0.46
Cuadro Nº 4.4
Determinación de Grasas del esparrago
Muestra
%
1
0.15
2
0.16
3
0.18
4
0.15
5
0.16
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 48 -
0.16
Cuadro Nº 4.5
Determinación de las Proteínas del esparrago
Muestra
%
1
2.54
2
2.62
3
2.63
4
2.58
5
2.53
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
Cuadro Nº 4.6
Determinación de los Carbohidratos del esparrago
Muestra
%
1
4.32
2
4.31
3
4.33
4
4.32
5
4.31
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 49 -
4032
Cuadro Nº 4.7
Resumen del Análisis Proximal del esparrago
Muestra
%
Humedad
90.45
Fibra
1.93
Cenizas
0.46
Grasas
0.16
Proteínas
2.58
Carbohidratos
4.32
Fuente: Elaborado por los autores
4.1.2.- Del Análisis proximal de la alcachofa
Cuadro Nº 4.8
Determinación de la Humedad de la alcachofa
Muestra
%
1
83.65
2
84.72
3
84.66
4
85.63
5
82.93
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 50 -
84.33
Cuadro Nº 4.9
Determinación de la Fibra de la alcachofa
Muestra
%
1
3.62
2
3.65
3
3.63
4
3.68
5
3.63
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
3.64
Cuadro Nº 4.10
Determinación de la Cenizas de la alcachofa
Muestra
%
1
1.52
2
1.51
3
1.52
4
1.53
5
1.54
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 51 -
1.53
Cuadro Nº 4.11
Determinación de Grasas de la alcachofa
Muestra
%
1
0.16
2
0.15
3
0.14
4
0.15
5
0.16
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
0.15
Cuadro Nº 4.12
Determinación de las Proteínas de la alcachofa
Muestra
%
1
2.13
2
2.16
3
2.18
4
2.17
5
2.18
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 52 -
2.16
Cuadro Nº 4.13
Determinación de los Carbohidratos de la alcachofa
Muestra
%
1
4.25
2
4.31
3
4.32
4
4.28
5
4.29
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
4.29
Cuadro Nº 4.14
Resumen del Análisis Proximal de la alcachofa
Muestra
%
Humedad
84.33
Fibra
3.64
Cenizas
1.54
Grasas
0.15
Proteínas
2.16
Carbohidratos
4.29
Fuente: Elaborado por los autores
- 53 -
4.1.3.- Del Análisis proximal de la fibra del esparrago.
Cuadro Nº 4.15
Determinación de la Humedad de la fibra del esparrago
Muestra
%
1
10.23
2
10.25
3
10.27
4
10.32
5
10.26
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
10.26
Cuadro Nº 4.16
Determinación de la Fibra dietética total del esparrago.
Muestra
%
1
41.33
2
41.22
3
41.15
4
41.23
5
41.32
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 54 -
41.25
Cuadro Nº 4.17
Determinación de la Cenizas de la fibra del esparrago
Muestra
%
1
3.25
2
3.26
3
3.27
4
3.26
5
3.22
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
3.25
Cuadro Nº 4.18
Determinación de Grasas de la fibra del esparrago
Muestra
%
1
1.72
2
1.73
3
1.79
4
1.71
5
1.70
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 55 -
1.73
Cuadro Nº 4.19
Determinación de las Proteínas de la fibra del esparrago
Muestra
%
1
6.16
2
6.23
3
6.19
4
6.21
5
6.23
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
6.20
Cuadro Nº 4.20
Determinación de los Carbohidratos de la fibra del esparrago
Muestra
%
1
10.56
2
10.62
3
10.61
4
10.63
5
10.66
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 56 -
10.62
Cuadro Nº 4.21
Resumen del Análisis Proximal de la fibra del esparrago
Muestra
%
Humedad
10.26
Fibra
41.25
Cenizas
3.25
Grasas
1.73
Proteínas
6.20
Carbohidratos
10.62
Fuente: Elaborado por los autores
4.1.4.- Del Análisis proximal de la fibra de la alcachofa
Cuadro Nº 4.22
Determinación de la Humedad de la fibra de alcachofa
Muestra
%
1
10.12
2
10.15
3
10.13
4
10.14
5
10.15
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 57 -
10.14
Cuadro Nº 4.23
Determinación de la Fibra Dietética total de la alcachofa
Muestra
%
1
65.42
2
65.41
3
65.43
4
65.45
5
65.46
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
65.43
Cuadro Nº 4.24
Determinación de la Cenizas de la fibra de la alcachofa
Muestra
%
1
3.52
2
3.53
3
3.56
4
3.59
5
3.52
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 58 -
3.54
Cuadro Nº 4.25
Determinación de Grasas de la fibra de La alcachofa
Muestra
%
1
1.52
2
1.51
3
1.53
4
1.52
5
1.54
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
1.52
Cuadro Nº 4.26
Determinación de las Proteínas de la fibra de la alcachofa
Muestra
%
1
7.16
2
7.17
3
7.21
4
7.23
5
7.18
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
- 59 -
7.19
Cuadro Nº 4.27
Determinación de los Carbohidratos de la alcachofa
Muestra
%
1
12.26
2
12.27
3
12.28
4
12.27
5
12.25
Promedio
Fuente: Elaborado por los autores
12.27
Cuadro Nº 4.14
Resumen del Análisis Proximal de la fibra de la alcachofa
Muestra
%
Humedad
10.14
Fibra
65.43
Cenizas
3.54
Grasas
1.52
Proteínas
7.19
Carbohidratos
12.27
Fuente: Elaborado por los autores
- 60 -
4.2.- Interpretación y análisis de los resultados
4.2.1.- De la Materia Prima
Se analizo la composición química proximal del esparrago y de la
alcachofa. Los resultados obtenidos (g/100 g en peso seco) en
relación al contenido de proteína (N x 6.25), no variaron
mucho
encontrándose 2,58 % para el esparrago y 2,16 % para la alcachofa.
La humedad se encontró entre 90,45% para el esparrago y 84,33%
para la alcachofa. El contenido de cenizas vario de 0,46 % en el
esparrago a 1,54% para la alcachofa. El contenido de grasas o
lípidos no es muy apreciable ya que el esparrago contiene tan solo el
0,16% y la alcachofa 0,15 %.Los carbohidratos no varían
significativamente es así que el esparrago contienen 4,32% y la
alcachofa solamente 4,29 %. En tanto que las fibras solubles e
insolubles de la alcachofa supera apreciablemente con 3,64 % en la
alcachofa y de solamente 1,93% en el esparrago.
4.2.2.- De la fibra obtenida
Con el objeto de dar una recomendación para la utilización de los
desperdicios de hortalizas (alcachofas y espárrago), se analizó la
composición química proximal, fibra dietética soluble e insoluble
(AOAC, 1995). Los resultados obtenidos (g/100 g en peso seco) en
relación al contenido de proteína (N x 6.25), variaron de 6,20 para el
esparrago a 7,19% para la alcachofa. La humedad reporto que la
fibra del esparrago contiene 10,26 % y la alcachofa 10,14 % de
variación poco significativamente. En tanto el contenido de cenizas
para el esparrago fue de 3,25 % y para la alcachofa de 3,54%. La
cantidad encontrada de las grasas en el esparrago es de 1,73 % y
- 61 -
en la alcachofa lo fue de 1,52 %. El contenido de cenizas en el
esparrago es de 3.25 % y en el de la alcachofa fue de 3,54 %. En
el contenido de los carbohidratos se encontró entre 10,62 % para el
esparrago y 12,27 % para la alcachofa. La fibra dietética soluble e
insoluble se encontró entre 41,25 % para el espárrago y 65,43 %
para la alcachofa. Se concluye que por su composición química
proximal y contenido de fibra dietética, estos desechos se pueden
utilizar como fuente concentrada de fibra dietética, en la alimentación
animal o como fertilizante. Es posible reutilizar los desechos
generados en el procesamiento vegetal, lo que podría dar un valor
agregado a las cosechas de hortalizas; además de ayudar a la
conservación del ambiente.
- 62 -
Conclusiones
Se arribaron a las siguientes conclusiones
1. Se realizo el análisis proximal de la materia prima y de las fibras
obtenidas tanto del esparrago como de la alcachofa.
2. Los valores del análisis proximal de la fibra del esparrago fueron
los siguientes: Humedad 10,26 %; Fibra 41.25 % ; Cenizas 3.25%
Grasas 1.73 % ; Proteínas 6.20% ; Carbohidratos 10.62%
3. Los valores del análisis proximal de la fibra de la alcachofa fueron
los siguientes: Humedad 10,14 %; Fibra 65,43 % ; Cenizas 3.54%
Grasas 1.52 % ; Proteínas 7,19% ; Carbohidratos 12,27%
- 63 -
Recomendaciones
Al finalizar la presente investigación se recomienda realizar los estudios
correspondientes a nivel de planta piloto y su posterior proyecto de pre
factibilidad, para la instalación de una planta industrial.
Es necesaria la implementación de un laboratorio bromatológico
especializado.
Realizar un estudio de pre factibilidad para la instalación y procesamiento
de los desechos de espárragos para obtener fibra dietética.
- 64 -
Bibliografía
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66
21.- SCOUT. V. ( 1993) “ Elementos de Tecnologia de Alimentos”.
Editorial Continental. México.
22.- Técnicas para el análisis fisicoquímico de alimentos de la Dirección
General de Investigación en Salud Pública y de la Dirección General de
Control de Alimentos, Bebidas y medicamentos de la Secretaría de
Salubridad y Asistencia.
23.- WINTON, A (1989.) .- “Estructura y Composición de los Alimentos”
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http://www.minag.gob.pe/agricola/pro_hor_alcachofa.shtml
67
Indices
Pag.
Introducción
Índice
Capitulo I
Generalidades
1.1.- Título
01
1.2.- Área del estudio
01
1.3.- Antecedentes
01
1.4.-Fundamentación del estudio
02
1.4.1.- Definición del problema
02
1.5.- Objetivos
02
1.5.1.- Objetivo General
02
1.5.2.- Objetivos Específicos
02
1.6.- Hipótesis
03
1.7.- Productos del proyecto
03
1.8.- Importancia
03
1.9.- Metodología
04
1.9.1.- Variables
04
68
Capitulo II
Marco Teórico
2.1.- Estudio de la Materia Prima
05
2.1.1.- Estudio del Espárrago RO000ES
00005O
2.1.1.1.- Variedades de espárrago
07
2.1.1.2.-Composición química del espárrago:
07
2.1.1.3.-Cultivo del espárrago
08
2.1.2.- Alcachofa
15
2.1.2.1.- Composición química de la alcachofa
17
2.1.2.2.-Cultivo de la alcachofa
17
2.2.- Fibra alimentaria
26
2.2.1.- Características
27
2.2.2.- Componentes de la fibra alimentaria
28
2.2.3.- Tipos de fibra alimentaria
30
2.2.4.- Características nutricionales
32
2.2.5.- Beneficios de la fibra alimentaria
33
Capitulo III
Procedimiento Experimental
3.1.- Materiales y Reactivos
38
3.2.-Control de Calidad de la Materia Prima
39
3.3.- Descripción del Proceso Experimental
43
69
Capitulo IV Análisis y Tratamiento de los Resultados
4.1.- Resultados Obtenidos
46
4.1.1.- Del Análisis proximal de la esparrago
46
4.1.2.- Del Análisis proximal de la alcachofa
50
4.1.3.- Del Análisis proximal de la fibra del esparrago.
54
4.1.4.- Del Análisis proximal de la fibra de la alcachofa
57
4.2.- Interpretación y análisis de los resultados
61
4.2.1.- De la Materia Prima
61
4.2.2.- De la fibra obtenida
61
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía
70
Introducción
El gran interés por la fibra dietética (FD) se remonta a la década del
setenta cuando investigadores como Trowell, Burkitt y otros, basándose
principalmente en estudios epidemiológicos enunciaron la hipótesis de
que la deficiencia de FD se relaciona con la existencia de una serie de
enfermedades presente en los países desarrollados con cultura
occidental, como constipación, hemorroides, diverticulosis, cáncer de
colon, diabetes, obesidad y enfermedad cardiovascular .
En el procesamiento agroindustrial de hortalizas como la alcachofa y el
esparrago, se producen grandes cantidades de desechos, que pueden
muy bien aprovecharlas para la obtención de las fibras dietética.
Razón mas que suficiente para llevar a cabo el estudio de la obtención de
fibra dietética a partir de los desechos agroindustriales del esparrago y
de la alcachofa.
71
UNIVERSIDAD NACIONAL “ SAN LUIS GONZAGA” DE ICA
FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA
Borrador de Tesis
Análisis Proximal de los residuos agroindustriales y su posibilidad
de uso en la obtención de fibras dietéticas.
Presentado Por:
Mayaute Salazar, Jhonatan Elías
Breña Solier, Juan Carlos
Ica- Perú
2010
1DIAGRAMADE FLUJO
72
CAPITULO 16
ANALISIS DE FIBRA DIETETICA
Nelly Pak
INTRODUCCION
El gran interés por la fibra dietética (FD) se remonta a la década del setenta
cuando investigadores como Trowell, Burkitt y otros, basándose principalmente
en estudios epidemiológicos enunciaron la hipótesis de que la deficiencia de FD
se relaciona con la existencia de una serie de enfermedades presente en los
países desarrollados con cultura occidental, como constipación, hemorroides,
diverticulosis, cáncer de colon, diabetes, obesidad y enfermedad cardiovascular
(1-7).
CONCEPTOS Y COMPONENTES DE LA FIBRA DIETETICA
El concepto actual de FD lo define como los componentes de la dieta de origen
vegetal, que son resistentes a las enzimas digestivas del hombre y
químicamente estaría representado por la suma de los polisacáridos que no son
almidones ni lignina (8).
Forman parte de la FD convencional componentes estructurales de la pared de
las células vegetales: celulosa, hemicelulosa, sustancias pécticas y lignina y no
estructurales, como gomas, mucílagos, polisacáridos de algas y celulosa
modificada. Podemos clasificar a la fibra de acuerdo a su solubilidad en agua en
fibra insoluble (FI) (celulosa, gran parte de las hemicelulosas y lignina) y soluble
(FS) (pectinas, gomas, mucílagos, ciertas hemicelulosas, polisacáridos de algas
y celulosa modificada).
Los polisacáridos que conforman la FD difieren en sus componentes químicos
(9). Así, la celulosa es un polímero de glucosa unida en posición β 1-4, sin
cadenas laterales; las hemicelulosas son polímeros de pentosas y hexosas, con
cadenas laterales en las que se presentan diferentes azúcares y ácidos
glucorónicos (existen alrededor de 250 diferentes tipos de hemicelulosas); las
pectinas son polímeros de ácido galacturónico con cadenas laterales con
diferentes azúcares. La lignina es un polímero no polisacárido que contiene
unidades de fenilpropano derivados de los alcoholes sinapílico, coniferílico y
cumarílico.
Las gomas son exudados formados en el sitio de injuria de las plantas,
constituyen un grupo complejo de polisacáridos que contienen ácido glucorónico
y galacturónico así como xilosa, galactosa y manosa. Típicas gomas en este
grupo son la goma arábiga, gatti, karaya y tragacanto. Los mucílagos están
generalmente dispersos en el endosperma y se mezclan con los polisacáridos
digeribles, la utilidad que le prestan a la planta es de reserva energética y para
darles humedad a la semilla. Son generalmente polisacáridos neutros, por
ejemplo la goma guar es un galactomanano de alto peso molecular derivado de
la semilla del Cyamopsis tetragonolobus, una leguminosa que crece en la India y
Pakistán.
73
Entre los polisacáridos de algas se tiene a los carragenanos que se obtienen de
las paredes celulares de ciertas algas rojas. Hay varios tipos de carragenanos
compuestos de residuos de galactosa unidos alternativamente en posición 1,3 y
1,4 sulfatados en grados variables; los alginatos, obtenidos de las paredes
celulares de algas pardas que se describen químicamente como un copolímero
lineal de ácidos manurónico y gulurónico.
Las celulosas modificadas como la metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa,
carboximetilcelulosa, son gomas semisintéticas porque se sintetizan a partir de
un producto natural como lo es la celulosa.
Las gomas, mucílagos, polisacáridos de algas y celulosas modificadas se utilizan
como aditivos en la industria alimentaria, como emulsificante y estabilizante en
pequeñas cantidades.
Por otra parte, existe una gran variedad de componentes no convencionales
asociados con la FD que van desde ceras a minerales y que por su baja
digestibilidad pueden conducir a propiedades semejantes a la FD (10) y que son
motivos de controversia en el sentido de si deben o no incluirse dentro de la FD.
Entre estos podemos mencionar los compuestos fenólicos (taninos), ceras,
glicoproteínas (extensina), minerales, ácido fítico, compuestos de Maillard,
almidón resistente, quitina y quitosanos y formas confeccionadas por el hombre
(polidextrosa, lactulosa, etc). Lo que hace difícil incluirlos como una parte oficial
de la FD, es que algunos de ellos son altamente variables e impredecibles
aunque la indigestibilidad que presentan parece compatible con los principios de
la FD.
METODOLOGIA ANALITICA PARA MEDIR LA FIBRA DIETETICA
Los métodos para determinar la FD pueden desglosarse en métodos
gravimétricos y métodos enzimáticoquímicos.
Los métodos gravimétricos se basan en pesar el residuo que queda después de
una solubilización enzimática o química de los componentes que no son fibra.
Los métodos enzimático-químicos consisten en aislar los residuos de FD por
acción enzimática y en liberar por hidrólisis ácida los azúcares neutros que
constituyen los polisacáridos de la fibra y medirlos por cromatografía líquida de
alta presión (HPLC), cromatografía de gases (GLC) o colorimétricamente. Los
ácidos urónicos se determinan colorimétricamente o por descarboxilación y la
lignina se determina generalmente por gravimetría.
Los métodos gravimétricos son más sencillos y rápidos, se limitan al cálculo de
las fibras totales o de las fibras solubles e insolubles, los métodos enzimáticoquímicos en cambio son más complejos y lentos, proporcionan la cantidad de
cada uno de los azúcares neutros y ácidos, se pueden estimar por separado la
lignina y añadirla a la suma de los azúcares individuales dando el contenido de
fibra total.
Veremos con más detalle cuáles son los principales métodos, la fracción que se
analiza en cada uno de ellos y los comentarios que se desprenden de dichas
técnicas.
74
METODOS GRAVIMETRICOS
1. Químico gravimétrico
a) Fibra cruda
Se basa en el tratamiento secuencial con ácidos y álcalis en condiciones
estandarizadas. Con este método se subvalora en forma importante el contenido
de FD ya que se disuelve gran parte de la hemicelulosa y lignina, cantidades
variables de celulosa y toda la fibra soluble.
Los valores de fibra cruda no tienen relación con el verdadero valor de FD de los
alimentos humanos. Los valores de FD generalmente son 3 a 5 veces mayores
que los valores de fibra cruda, pero no puede hacerse un factor de corrección
porque la relación entre fibra cruda y FD varía dependiendo de los componentes
químicos. La fibra cruda tiene poca significancia fisiológica en la nutrición
humana y no debiera usarse para informar del contenido de fibra de los
alimentos (11,12).
b) Fibra ácido detergente
Este método consiste en someter la muestra a ebullición con bromuro de
cetiltrimetilamonio en medio ácido y subsecuente filtración y lavado del residuo.
Este método da una buena estimación de celulosa y lignina. En el residuo se
puede analizar la celulosa o lignina (13).
c) Fibra neutro detergente
Este procedimiento envuelve la extracción del alimento con una solución caliente
de laurilsulfato de sodio y la subsecuente determinación gravimétrica del residuo
(13). Este método da una buena estimación de la fibra insoluble (celulosa,
hemicelulosa y lignina) y ha sido usado ampliamente para evaluar los alimentos
de consumo humano.
En alimentos ricos en hidratos de carbono como cereales y verduras amiláceas
sobreestima la fibra neutro detergente, por ello ha sido necesario modificar esta
técnica con el agregado de una alfa amilasa que digiere los hidratos de carbono
(14). La ventaja de este método es que permite determinar la FI por un método
relativamente simple. La gran desventaja es que la FS se pierde, además se ha
encontrado que subestima la FI en algunos alimentos como la soya y papa, por
la disolución de complejos proteína-fibra (15).
La diferencia entre el método neutro y ácido detergente nos da la hemicelulosa
pero existen errores potenciales asociados con esta estimación, por lo que se
enfatiza la medición directa de hemicelulosas (16).
d) Fibra dietética total simplificada
Recientemenete un método gravimétrico no enzimático fue desarrollado para el
análisis de FD total (FDT) en productos con bajo contenido de almidón como
frutas y verduras (17). Este método ha sido estudiado en forma colaborativa bajo
75
los auspicios de la AOAC. Para la mayor parte de las dietas que contienen
almidón este método sobreestima el contenido de FDT.
2. Enzimático gravimétrico
Estos métodos se basan en digerir las proteínas e hidratos de carbono con
enzimas, el remanente se adjudica a la FD previo descuento del contenido de
cenizas y proteínas remanentes. Puede determinarse la FI sola, o, por
precipitación con alcohol, se puede incluir la FS y se pueden determinar
separadas o juntas.
Podemos mencionar la técnica de Asp y cols (18) que emplea Termamyl como
alfa amilasa, pepsina y pancreatina y permite determinar la FDT o separada en
soluble e insoluble; la de Pak y cols. (19), que utilizando las mismas enzimas,
introduce modificaciones que simplifican la determinación; y la de Prosky y cols.
(20), basada en la de Asp y otros investigadores, que determina FDT empleando
Termamyl, proteasa y glucoamilasa y que por el hecho de trabajar con enzimas
bacterianas, hay que comprobar que no tenga presencia de actividad enzimática
que digiera la fibra (pectinasas, hemicelulasas). El método es más simple, más
rápido y más esquematizado que el de Asp, hay buena correlación entre ambas
técnicas. Posteriormente Prosky y cols, lograron determinar por separado la FI y
FS (21,22). Cabe mencionar la determinación de FDT, FI y FS de Lee y cols.
(23) que basándose en las técnicas de Prosky y cols, y usando las mismas
enzimas, hacen pequeñas modificaciones que permiten reducir el tiempo de
análisis y mejorar la precisión del ensayo.
Los métodos de Prosky han sido reconocidos como métodos oficiales de la
AOAC para la determinación de FDT (20), FI (22) y de Lee para FDT, FI y FS
(23).
Las principales ventajas de estos métodos es que son relativamente exactos y
precisos comparados a otros procedimientos. Más aún, estos métodos son
simples, económicos y sencillos de realizar y no requieren personal altamente
entrenado y una alta inversión de capital, particularmente cuando se comparan a
métodos más sofisticados usando técnicas de GLC o HPLC.
Sin embargo, no dan información detallada sobre los componentes de la FDT.
Estos métodos son considerados los más adecuados para análisis de rutina para
el etiquetado de la fibra y propósitos de control de calidad (24).
Hay que recalcar que los métodos de FD de la AOAC incluyen almidón resistente
y que el secado de la muestra previa al análisis, puede aumentar la FD por
reacción de Maillard y almidón resistente.
Ultimamente ha aparecido una técnica simple para la determinación de FD en
alimentos congelados, que requiere menor tiempo y manipulación que los
métodos de la AOAC. El método contempla la dispersión de la muestra en buffer
fosfato 7,4 y adición de bilis y enzimas pancreáticas. Los resultados fueron
comparables a métodos de AOAC (25).
76
3. Químico-enzimático-gravimétrico
a) Fibra dietética total (fibra neutrodetergente + fibra soluble)
Recientemente un método gravimétrico ha sido declarado oficial por la AOAC
para análisis de rutina de FDT. El método usa el procedimiento de fibra neutro
detergente y lo combina con una determinación separada de FS para derivar la
FDT (26).
El valor así determinado está en concordancia con valores de FDT medido por
métodos enzimáticogravimétricos ya señalados. Este método fue aprobado por
la AOAC para determinaciones de FDT solamente y no para determinaciones de
FS y FI.
METODOS ENZIMATICO -QUIMICO
El residuo de las fibras obtenido después de la digestión enzimática es
hidrolizado con ácidos fuertes para liberar los azúcares monoméricos que se
determinan colorimétricamente, por GLC o HPLC. Los azúcares ácidos se
cuantifican por descarboxilación y medición del anhídrido carbónico liberado o
colorimétricamente. La lignina se determina gravimétricamente en algunas
técnicas.
1. Colorimétricos
En soluciones ácidas, los carbohidratos producen reacciones de condensación
con un gran número de substancias dando productos coloreados que pueden
medirse espectrofotométricamente.
a) Método de Southgate (27)
Se basa en el fraccionamiento de FD en polisacáridos no celulósicos solubles e
insolubles medidos colorimétricamente como hexosas, pentosas y ácidos
uránicos, celulosa como glucosa y la lignina gravimétricamente como residuo
insoluble en H2SO4 72%. La ventaja es que da una rica información de los
componentes de la fibra. Su desventaja es que es complejo, sobreestima el valor
de FD porque no considera la hidratación de los azúcares al hidrolizar los
polisacáridos (28) y porque las reacciones colorimétricas que emplea de
hexosas, pentosas y ácidos uránicos con antrona, orcinol y carbazol
respectivamente son poco específicas (29). También se ha encontrado que en
algunos alimentos ricos en hidratos de carbono, no se elimina bien este
componente (30).
2. Cromatografía de gas líquido
Analiza los azúcares que componen la fibra dietética después de su
derivatización a compuestos volátiles y de su separación con cromatografía de
gas líquido, generalmente 5-6 monómeros neutros.
a) Método de Englyst y cols.
77
Con esta técnica es posible obtener en un mismo ensayo la determinación de los
polisacáridos que no son almidón, polisacáridos no celulósicos y polisacáridos
insolubles que no son almidón. La lignina no es posible medirla. Hay que hacer
notar que no se incluye el almidón resistente en la determinación de FD a
diferencia de la determinación de FD por métodos enzimático-gravimétricos.
Desde su inicio, el método ha tenido varias modificaciones para mejorar su
exactitud (32-35). Un punto importante de notar es que los polisacáridos que no
son almidón solubles, se calculan como la diferencia entre el total y F.I. Wolters y
cols. (36) informan que la sobreestimación de la cantidad de polisacáridos que
no son almidón solubles podría ser la razón de porqué este componente se
calculó como diferencia entre el total y polisacáridos que no son almidón
insolubles.
b) Método de Theander y cols. (37)
Se describen 3 métodos que permiten determinar la FDT o desglosada en
soluble e insoluble. Los azúcares neutros se analizan por GLC, los ácidos
urónicos por descarboxilación y la lignina por gravimetría. Este método incluye
almidón resistente y lignina.
Se ha dado a conocer una reciente versión del método para un análisis rápido de
FD (método de Uppsala) (38).
3. Cromatografía líquida de alta presión
Se determina la composición de los monosacáridos de los residuos de FD
empleando HPLC (39,40). Aunque este método parece promisorio, su precisión
necesita evaluarse en estudios colaborativos.
SELECCION DEL METODO
El método elegido debe adecuarse al propósito. Si es de legislación o etiquetado
nutricional, los métodos enzimático-gravimétrico serán los adecuados, pero si se
quiere una información más detallada en términos de investigación,
obligadamente habría que usar los métodos cromatográficos.
FIBRA DIETETICA
OBJETIVO: realizar la determinación cuantitativa de fibra indigerible de
una presentación de cereales (Special K), basándonos en la Normas
Sanitarias de alimentos OMS.
INTRODUCCION:
"Fibra cruda" es el residuo orgánico combustible e insoluble que queda
78
después de que la muestra se ha tratado en condiciones determinadas.
Las condiciones más comunes son tratamientos sucesivos con petróleo
ligero, ácido sulfúrico diluído hirviente, hidróxido de sodio diluído hirviente,
ácido clorhídrico diluído, alcohol y éter. Este tratamiento empírico
proporciona la fibra cruda que consiste principalmente del contenido en
celulosa además de la lignina y hemicelulosas contenidas en la muestra.
Las cantidades de estas sustancias en la fibra cruda pueden variar con
las condiciones que se emplean, por lo que para obtener resultados
consistentes deben seguirse procedimientos estandarizados con rigidez.
Es difícil definir la fibra con precisión. Al terminar debe asociarse
estrictamente con indigestibilidad.
La fibra debería considerarse como una unidad biológica y no como una
unidad química. La pared celular de las plantas tiene una estructura
compleja compuesta de celulosa y hemicelulosa, pectina, algo de
proteína, sustancias nitrogenadas lignificadas, ceras, cutina y
componentes minerales. Este material se divide a su vez en sustancias
insolubles de la matriz, que incluyen la lignina, celulosa y hemicelulosa, y
las más solubles como la pectina, ceras y proteína, que se pueda extraer.
La pared celular de las células vegetales, contiene la mayor parte del
material resistente a las enzimas del tracto gastrointestinal de los
mamíferos. Aunque este material pueda digerirse parcialmente por la
microflora intestinal, raramente la digestión es total.
La fibra también le da las propiedades físicas a los alimentos, y
generalmente baja la densidad calórica de los alimentos.
El papel de la fibra indigerible o alimento o forraje indigesto en la dieta en
el mantenimiento de salud, es ahora considerado tan importante
nutricionalmente como los niveles de nutrimentos absorbibles en los
alimentos. Los métodos empíricos para determinar el contenido en fibra
cruda son de uso limitado porque los resultados pueden representar tan
poco como 1/7 de la fibra dietética total de ciertos alimentos. La fibra
dietética puede ser definida como constituida por todos los componentes
79
de los alimentos que no son rotos porque las enzimas del conducto
alimentario humano para formar compuestos de masa molecular menor,
capaces de ser absorbidos al torrente sanguíneo. Estos incluyen
hemicelulosas, sustancias pépticas, gomas, mucílagos, celulosa, lignina y
polisacáridos tecnológicamente modificados tales como la
carboximetilcelulosa. Debe hacerse notar que algunas de estas
sustancias no tienen estructura fibrosa y son solubles.
Se han desarrollado diferentes métodos para la estimación de la fibra
dietética. Dado que no es posible determinar los muchos componentes
complejos individualmente de la fibra dietética, los métodos de uso
práctico representan un compromiso entre la separación completa y su
determinación y la aproximación empírica de fibra cruda.
80
La fibra "cruda" o "bruta" es el residuo orgánico lavado y seco que queda
después de hervir sucesivamente la muestra desengrasada con ácido
sulfúrico e hidróxido de sodio diluídos.
Aplicable a los alimentos vegetales, alimentos mixtos. No es aplicable a
los alimentos de orígen animal.
FUNDAMENTO
Basado en la simulación de la degradación de la fibra in vitro, por medio
del tratado de la fibra con ácidos y bases (ácido sulfúrico e hidróxido de
sodio).
METODOLOGIA
1. Pesar 2 g de muestra (de la muestra obtenida en la práctica no. 1
“determinación de humedad”).
2. Transferir la muestra a un vaso Berzelius que contenga 200 ml de ác.
Sulfúrico 0.255 N en ebullición.
3. Agregar 0.5 g de amianto o asbesto.
4. Acople el vaso al condensador e inicie el calentamiento (de tal forma qu
ebulla en 1 min.).
5. Mantener reflujo durante 30 min.
6. (agite y despegar ocasionalmente las partículas adheridas en la
81
superficie)
7. Desacople el vaso del condensador.
8. Filtrar inmediatamente a través de una tela de lino.
9. Lavar con agua destilada hirviendo hasta que el agua de lavado este
neutra.
10. Transferir el residuo al vaso que ahora contenga 200 ml de NaOH al
0.313 N en ebullición.
11. Acople el vaso al condensador y mantenga en reflujo por 30 min.
12. Desacople y filtre inmediatamente a través de una tela de lino.
13. Lave con 50 ml de agua destilada hirviendo.
14. Enseguida con 20 ml de HCl l 1 % (v/v) y nuevamente con agua
hirviendo hasta aguas de lavados neutras.
15. Lave finalmente con 20 ml de alcohol.
16. Transfiera la muestra a un crisol a peso constante.
17. Introduzca el crisol a la estufa de secado ( 100-105◦C / 1 hora).
18. Atempere el crisol en el desecador por 20 min.
19. Pese y repita las operaciones de peso constante.
20. Incinere la muestra a 550◦C / 30 min.
21. Retire el crisol de la mufla y llévelo al desecador hasta atemperar.
22. Pese y repita a peso constante.
OBSERVACIONES
· Al momento de llevar a ebullición nuestras muestras, se debe tener
importante atención de que este en la temperatura adecuada y evitar así,
el derrame de nuestra muestra.
· Al momento de hacer el primer lavado con agua hirviendo, se pudo
observar que fue muy poca la cantidad de fibra visible que se pudo
extraer.
· La fibra retirada de la tela de lino del primer lavado, se llevo a ebullición
con el NaOH, pero posterior a este tratamiento no se pudo retirar nada de
fibra a partir de la tela de lino, por lo cual no se pudo continuar con la
realización de la metodología.
82
CALCULOS
% de Fibra (p/p)= (n / P) x (100)
Donde:
N = Gramos de residuo una vez eliminado el peso de las cenizas.
P = Gramos de la muestra.
CONCLUSION
De acuerdo a la realización de la práctica, se concluye que aun cuando no
se obtuvo una cantidad representativa de fibra, esto no indica que nuestra
muestra (Special K) no presente fibra, sino que esta puede estar presente
como fibra soluble.
BIBLIOGRAFIA
1.- Egan, H., Kirk, R., & Sawyer, R.,"Análisis Químico de Alimentos de
Pearson", 4ta edición, Compañía Editorial Continental, S.A. de
C.V.,México, 1991, p. 13-17, 19-39.
2.- Primo Yúfera, E., "Química Agrícola, Volúmen III: Alimentos, 1ra
edición, Editorial Alhambra, S.A.,España, 1979, p. 1-24.
3.- Lehninger, Albert L., "Bioquímica", 2da edición, Ediciones Omega,
S.A., Barcelona, España, 1985, p. 59-68, 285-289.
4.- Morrison, Robert T. & Boyd, Robert N., "Química Orgánica", 3ra
edición, Fondo Educativo Interamericano, S.A., U.S.A, 1976, p. 10811084, 1160-1189.
5.- Boletín Informativo del 25vo Aniversario del Comité de Alimentos
Balanceados y Productos Pecuarios, Sociedad Nacional de Industrias,
Lima, Perú, 1991, p. 25-81.
6.- Rojas, Sergio, " Nutrición Animal Aplicada ", Universidad Nacional
83
Agraria de La Molina, Lima, Perú, 1973, p. 225-231.
7.- Técnicas para el análisis fisicoquímico de alimentos de la Dirección
General de Investigación en Salud Pública y de la Dirección General de
Control de Alimentos,Bebidas y medicamentos de la Secretaría de
Salubridad y Asistencia.
8.- Fecha de aprobación y publicación: Noviembre 03, 1978. Esta Norma
cancela a la: NMX-F-089-1964.
9.- Egan, H., Kirk, R., & Sawyer, R.,"Análisis Químico de Alimentos de
Pearson", 4ta edición, Compañía Editorial Continental, S.A. de
C.V.,México, 1991, p. 13-17, 19-39.
X.- ANALISIS DE FIBRA
FIBRA CRUDA
"Fibra cruda" es el residuo orgánico combustible e insoluble que
queda después de que la muestra se ha tratado en condiciones
determinadas. Las condiciones más comunes son tratamientos
sucesivos con petróleo ligero, ácido sulfúrico diluído hirviente,
hidróxido de sodio diluído hirviente, ácido clorhídrico diluído,
alcohol y éter. Este tratamiento empírico proporciona la fibra
cruda que consiste principalmente del contenido en celulosa
además de la lignina y hemicelulosas contenidas en la muestra.
Las cantidades de estas sustancias en la fibra cruda pueden
variar con las condiciones que se emplean, por lo que para
obtener resultados consistentes deben seguirse procedimientos
estandarizados con rigidez.
Es difícil definir la fibra con precisión. Al terminar debe
asociarse estrictamente con indigestibilidad.
La fibra debería considerarse como una unidad biológica y no
como una unidad química. La pared celular de las plantas tiene
una estructura compleja compuesta de celulosa y hemicelulosa,
pectina, algo de proteína, sustancias nitrogenadas lignificadas,
ceras, cutina y componentes minerales. Este material se divide a
su vez en sustancias insolubles de la matriz, que incluyen la
84
lignina, celulosa y hemicelulosa, y las más solubles como la
pectina, ceras y proteína, que se pueda extraer.
La pared celular de las células vegetales, contiene la mayor
parte del material resistente a las enzimas del tracto
gastrointestinal de los mamíferos. Aunque este material pueda
digerirse parcialmente por la microflora intestinal, raramente la
digestión es total.
La fibra también le da las propiedades físicas a los alimentos, y
generalmente baja la densidad calórica de los alimentos.
FIBRA DIETETICA
El papel de la fibra indigerible o alimento o forraje indigesto en
la dieta en el mantenimiento de salud, es ahora considerado tan
importante nutricionalmente como los niveles de nutrimentos
absorbibles en los alimentos. Los métodos empíricos para
determinar el contenido en fibra cruda son de uso limitado
porque los resultados pueden representar tan poco como 1/7 de
la fibra dietética total de ciertos alimentos. La fibra dietética
puede ser definida como constituida por todos los componentes
de los alimentos que no son rotos porque las enzimas del
conducto alimentario humano para formar compuestos de masa
molecular menor, capaces de ser absorbidos al torrente
sanguíneo. Estos incluyen hemicelulosas, sustancias pépticas,
gomas, mucílagos, celulosa, lignina y polisacáridos
tecnológicamente modificados tales como la
carboximetilcelulosa. Debe hacerse notar que algunas de estas
sustancias no tienen estructura fibrosa y son solubles.
Se han desarrollado diferentes métodos para la estimación de la
fibra dietética. Dado que no es posible determinar los muchos
componentes complejos individualmente de la fibra dietética,
los métodos de uso práctico representan un compromiso entre
la separación completa y su determinación y la aproximación
empírica de fibra cruda.
DETERMINACION DE LA FIBRA
85
La fibra "cruda" o "bruta" es el residuo orgánico lavado y seco
que queda después de hervir sucesivamente la muestra
desengrasada con ácido sulfúrico e hidróxido de sodio diluídos.
Aplicable a los alimentos vegetales, alimentos mixtos. No es
aplicable a los alimentos de orígen animal.
EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS
1.- Aparato de fibra cruda.
2.- Vasos altos de 600 ml.
3.- Filtro de succión.
4.- Crisoles Gooch.
5.- Cocinilla.
6.- Estufa.
7.- Varilla con extremo de goma.
8.- Papel de filtro.
9.- Frasco lavador.
10.- Hidróxido de sodio al 1,25 %.
11.- Acido sulfúrico al 1,25 %.
DETALLES EXPERIMENTALES
1.- Pese de 1 a 2 gr de muestra libre de grasa. El
residuo después del extracto etéreo en la
determinación de grasa es la ideal. Anote el peso
"W".
2.- Caliente las hornillas. Estas deben estar calientes
cuando los vasos se coloque sobre ellas.
3.- Transfiera la muestra libre de grasa en cada vaso
alto.
86
4.- Agregue 200 ml de ácido sulfúrico al 1,25 %
hirviendo e inmediatamente colocarlo en la hornilla.
Hierva exactamente por 30 minutos.
5.- Filtre la solución caliente a través del papel de
filtro. Lave con agua hirviendo varias veces con
porciones de 50 ml cada vez, hasta que el agua de
lavado no tenga reacción ácida. Filtre con succión.
6.- Regresar el residuo con mucho cuidado a su vaso
original utilizando el frasco lavador, conteniendo
200 ml de NaOH al 1,25 % hirviendo. Hierva
durante 30 minutos.
7.- Retirar de la hornilla, filtrar inmediatamente
sobre crisol Gooch. Lavar el residuo con agua
hirviendo, hasta la eliminación del hidróxido de
sodio en el filtrado, y lavar finalmente con pequeñas
porciones de alcohol.
8.- Llevar el residuo a la estufa y secar a 105  C por
espacio de 2 horas. Enfriar y pesar (peso P1).
9.- Coloque en la mufla a 500-600 C hasta que el
contenido sea de color blanco (aproximadamente
una hora).
10.- Retirar de la mufla, enfriar y pesar (peso P2).
CALCULOS
P1 - P2
% FIBRA = --------W
. DEFINICIÓN DE FIBRA ALIMENTARIA
87
Oligosacáridos y polisacáridos, que no pueden ser
descompuestos en componentes absorbibles por los enzimas
digestivos
Características: Resistencia a la acción de enzimas digestivos.
Origen: Vegetal: Principalmente  se
encuentran en paredes celulares vegetales.
No vegetal: sintético
microbiano o incluso
procedentes de algas marinas.
Denominaciones: Fibra bruta o cruda  Fibra
basada en la extracción del material soluble 
 Infravalora el contenido en fibra de los alimentos
Fibra dietética  Se
determina mediante técnicas enzimáticas (amilasas y proteasas)
Su
valor puede ser hasta 5 veces superior al de la fibra bruta o
cruda.
En las tablas de
composición de alimentos se refieren contenidos de fibra cruda o
bruta
2. COMPONENTES DE LA FIBRA ALIMENTARIA
Tipos: Polisacáridos de las paredes celulares vegetales (No
almidon): Celulosa
Hemicelulosas
Sustancias pécticas (o pectinas),
Otros componentes: Almidón  una parte no despreciable
no se digiere  se comporta como fibra alimentaria
Polisacáridos usados como
aditivos alimentarios  modifican las propiedades físicas del
producto final.
Polisacaridos
No Almidon
Celulosicos
Estructurales
(Pared
vegetal)
No celulosicos
88
Celulosa
β-glucanos
Hemicelulosas
Pectinas
Inulina
Fructopolisacaridos
(Levanos)
Guar,
No
Garrofin,
estructurales
Gomas y
arabiga,
mucilagos
tragacanto,
karaya
Alginatos,
Polisacaridos de
Carragenanos,
algas
Agar
Polidextrosas,
Otros
Polisacaridos semicelulosas
(Hidrocoloides)
sinteticos
modificadas
Rafinosa,
Galactosidos
estaquiosa,
verbascosa
Obtención a partir de la sacarosa
De la Soja
mediante enzimas fungicos
Oligosacaridos
Fructo
Obtención a partir de la inulina
oligosacaridos
mediante enzimas inulasas
Tipos I, II, III y IV en funcion de la causa que
Almidon
impida la accion de los enzimas digestivos
resistente
hidroliticos
Material No
Lignina
Polimeros de fenilpropano
glucidico
Material No
Varios
Taninos, cutina, acido fitico
glucidico
2.1. POLISACÁRIDOS NO ALMIDÓN
89
Caracteristicas: Son polímeros que: Contienen al menos 20
residuos de monosacáridos
No son digeridos por
enzimas intestinales.
Clasificacion:
Estructurales: forman parte de las paredes celulares vegetales
Celulosa: Quimica: Es un polímero lineal de
glucosa
De tamaño molecular
elevado  contiene más de 3.000 residuos de glucosa
Estructura química muy
ordenada y lineal  le confiere un aspecto fibroso y una gran
rigidez
Es insoluble en agua, en
ácidos y en bases, tanto en frío como en caliente
Exclusivamente de origen vegetal
Es el compuesto orgánico más
abundante en la tierra
Forma parte de la pared celular de
todas las células vegetales
Los animales herbívoros, pueden
utilizarla gracias a microorganismos que viven en su tracto
gastrointestinal.
Polisacáridos no celulósicos: β-glucanos:
Menos lineares que la celulosa
Más solubles en agua.
Hemicelulosas: Polímeros ramificados formados por la
combinación de diversos azúcares
Son poco conocidas: Xilanos
Mananos
Galactanos (homoglicanos)
Glucomananos
Arabinogalactanos
Menor peso molecular y mayor solubilidad que la celulosa.
Se encuentran asociadas a la celulosa en las paredes
celulares vegetales.
90
Pectinas:
Son polímeros de ácido galacturónico
Tienen interés tecnológico como gelificantes,
No estructurales: No forman parte de las paredes celulares
vegetales
Inulina: Es un levano:  polímero de
fructosa (también denominada levulosa).
Formado por
cadenas lineales y cortas con un residuo terminal de glucosa
Soluble en
agua.
Gomas y mucílagos: Su presencia natural
en alimentos es poco importante.
Otros: Su presencia natural es escasa en los alimentos
Se usan como aditivos alimentarios  Modifican las
propiedades físicas del producto final.
Espesantes
y gelificantes o para estabilizar emulsiones
Texturizantes en productos light con valor calórico reducido.
Origen: Algas  Alginatos
Agar
Semisinteticos
2.2. OLIGOSACÁRIDOS
Son polímeros no digeribles de tres a diez unidades de azúcares.
Pueden encontrarse de forma natural: En: Legumbres
Frutas
Cereales
Hortalizas
Siempre en cantidades muy bajas.
Tipos: Oligosacáridos de la soja: Son α-galacto-oligosacáridos:
también denominados galactósidos
polímeros de galactosa con un
extremo terminal de sacarosa
Compuestos:Rafinosa
Estaquiosa
91
Verbascosa
Presencia: En la soja y,
en general, las legumbres
Fructo-oligosacáridos: Son glúcidos de origen vegetal
Están formados por una
molécula de glucosa unida a 2-4 moléculas de fructosa
Pueden encontrarse en:
Frutas (plátano),
Verduras (ajos, alcachofas, cebollas,espárragos, tomates, etc.)
Cereales (maíz, cebada, etc)
Efectos biológicos positivos  especialmente en la regulación de
la flora intestinal.
2.3. ALMIDÓN RESISTENTE
Es la suma de almidón y de sus productos de degradación que
no son absorbidos en el intestino delgado
Hasta el 20% del almidón de la dieta puede resistir el ataque de
enzimas digestivos  llegando al colon sin hidrolizar.
Factores que afectan al porcentaje de almidón que resiste la
digestión: El grado de masticación
El tiempo de tránsito intestinal
La actividad: amilásica
de otros enzimas digestivos
El pH del alimento
Presencia de otros componentes que puedan afectar la
digestión
Procesos tecnológicos y culinarios
La pérdida de digestibilidad en el almidón no ha de interpretarse
como una pérdida de valor nutritivo
92
2.4. OTROS COMPONENTES NO DIGERIBLES
Lignina: Asociado a la celulosa  presente en paredes celulares
vegetales.
No tiene naturaleza glucídica,  es un polímero de
fenilpropano
Se elimina en heces sin haber sufrido ninguna
transformación.
Taninos, cutina y ácido fítico: Residuo no digerible de los
alimentos
Su presencia cuantitativa en
los mismos es muy baja.
Quitina: Es un polisacárido (de estructura relativamente similar a
la celulosa)
Forma parte de la cubierta externa de algunos
animales invertebrados, como los insectos y los crustáceos.
Fisiologia: Bacterias  Cada día se excretan por heces, al menos,
15 g 
 para su mantenimiento se
necesita que diariamente fermenten en el colon del 60 g de
materia orgánica
La ingesta media de fibra en los países
desarrollados no supera los 20 g/día  existe un desfase de 40 g
3. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA FIBRA ALIMENTARIA
La fibra protege al ser humano frente a: Trastornos
cardiovasculares
Cardiopatías
Diabetes
Obesidad
Cáncer de colon
Estreñimiento
Diverticulosis, etc.
93
3.1. FERMENTACIÓN COLÓNICA DE LA FIBRA
ALIMENTARIA
La fibra puede ser parcialmente digerida en el colon por parte de
la flora microbiana intestinal 
 Es una digestión en condiciones anaerobias
(fermentación)
El grado de fermentación de una fibra depende de: Su
composición química
El
tamaño de partícula
de elaboración o procesado del alimento que la contiene.
El tipo
Fermentación colónica: Todas las formas de fibra alimentaria
pueden ser parcialmente hidrolizadas excepto la lignina
Genera: Ácidos grasos: De cadena
corta (AGCC)
De bajo
peso molecular: Acético
Propiónico
Butírico
Láctico
Succínico.
Cantidades: Producidos  200 mmol/día
7-20 mmol/día
Excretados 
Absorbidos  180190 mmol / dia  material energético 
 5- 10% a los requerimientos
energéticos
 metabolizados por las células del
epitelio colónico 
 Orden: 1º) butirato
94
2º) acetato
3º) propionato
Metabolitos: Cuerpos cetónicos
CO2 y H2O
 Pueden llegar a higado  Aminoácidos
Glutamato
Glutamina
Favorecen el bajo pH (5,6-6,6) del contenido intestinal,
Gas: Tipo: Dióxido de
carbono
Hidrógeno
Metano
Fisiologia: En exceso puede provocar
malestar
En cantidades pequeñas:
Beneficioso  heces: Más blandas
Con mayor volumen facilita el
tránsito y la evacuación.
Una
parte del gas producido es absorbido y eliminado vía pulmonar.
La fibra tiene un valor calórico que suele estar entre 1 y 3
Kcal/g.
3.2. CLASIFICACIÓN BIOLÓGICA DE LA FIBRA
ALIMENTARIA
Desde un punto de vista práctico, sigue clasificándose en dos
grupos: soluble e insoluble  segun su comportamiento en agua.
95
Fibra insoluble: Representa la fracción mayoritaria de la fibra
(95-99%)
Está constituida por: celulosa
algunas
hemicelulosas
lignina,
Son poco o nada fermentables por parte de la
flora intestinal se excreta prácticamente intacta en las heces.
Tiene: Marcado efecto laxante
Menor capacidad de retención de agua.
Fibra soluble: Esta constituida por: Pectinas
Algunas hemicelulosas
(β-glucanos
Gomas y mucílagos,
Polisacáridos de algas y
microbianos
Fructopolisacáridos
(inulina)
Fructo-oligosacáridos
Almidón resistente
Polidextrosa.
No forman parte de las paredes celulares
vegetales.
Propiedades: Gran capacidad de retención de
agua  aumenta la viscosidad del bolo gastrointestinal 
proporciona sensación de saciedad
Es en gran parte fermentable
por las bacterias de la flora intestinal  favorece su crecimiento.
3.3. EFECTO ANTINUTRIENTE DE LA FIBRA
Principal efecto adverso de la fibra: Absorción o retención de
algunos nutrientes en su matriz 
 Compuestos
de bajo peso molecular: Glucosa
Aminoácidos
Colesterol
Vitaminas
96
Calcio
Hierro
Cobre
Zinc

 pueden quedar secuestrados junto con el agua en la matriz
de la fibra.
En la fibra soluble  su fermentación en el colon libera los
nutrientes retenidos 
 pero la absorción en colon no es
igual de eficaz que en el intestino delgado.
En la fibra insoluble no fermentable  más potente como
antinutriente que la soluble.
La fibra tiene capacidad para retener y reducir la absorción de
algunos xenobióticos 
 Accion Positiva  disminuye la absorción de
componentes potencialmente tóxicos
 Accion negativo  reduce la absorción de algunos
fármacos (xenobióticos para el organismo).
3.3.1. EFECTO ANTINUTRIENTE DE MINERALES
Tal efecto sólo tendría significación clínica ante: Un consumo
muy elevado de fibra (>50 g/día),
Una
ingesta baja de los minerales afectados.
Ácido fítico: Es uno de los compuestos más importantes respecto
a la disminución de la biodisponibilidad de minerales
Químicamente: Es el hexafosfato del ciclohexanol
o mioinositol
Capacidad para formar
complejos insolubles (fitatos) con cationes: Hierro
Calcio
Zinc
Cobre
Magnesio
97
Forma parte de la pared celular de los vegetales
(sobre todo cereales).
Ácidos urónicos: glucurónico y galacturónico
Se comportan como una resina de
intercambio iónico
Se encuentran sobre todo en las sustancias
pécticas
3.4. OTROS EFECTOS INDESEABLES DE LA FIBRA
En individuos no habituados  Molestias gastrointestinales:
Dolor
Flatulencias
Diarrea.
Aumentar la ingesta de fibra
de forma gradual
4. FUENTES ALIMENTARIAS
Se encuentra de forma natural en todos los tejidos vegetales: 
forma parte de la pared de las células vegetales.
Hojas
Raíces
Frutos
Granos
Tallos vegetales
Su composición varía en función de: Grado de maduración de la
planta  al madurar: aumenta el % de celulosa y de lignina
disminuye el % de
hemicelulosas y pectinas
Grado de insolación
Clima
98
Fuentes dietéticas: Cereales: Aportan el 40- 50% de la cantidad
diaria ingerida
Tipo : Pan
Pastas alimenticias
Arroz
Maíz y cereales de
desayuno,
Frutas y verduras (Sobre todo patatas)
Legumbres y frutos secos
Fibra: Insoluble (celulosa, algunas hemicelulosas y lignina 
productos más ricos  grano completo (entero) de trigo y el
salvado de este
Soluble  Productos mas ricos  Frutas, verduras,
hortalizas
Legumbres,
Cebada y avena,
(una excepción dentro de los cereales)
4.1. CONTENIDO DE FIBRA EN CEREALES Y DERIVADOS
La fibra de los cereales: Es rica en celulosa y hemicelulosas
Se encuentra en las cubiertas de los
granos  su contenido en harinas dependerá de su grado de
refinación 
 Cuanto más refinadas 
menor grado de extracción (GE)  menor contenido en fibra.
cierta pérdida de: Elementos minerales
Vitaminas  especialmente del grupo B.
Trigo y el arroz: Son los dos
cereales de mayor consumo en el mundo
Aportan, sobre
todo, fibra insoluble si se consumen en forma de productos
integrales.
4.2. CONTENIDO DE FIBRA EN FRUTAS Y VERDURAS
Frutas y verduras: Fibra: Rica en hemicelulosas
99
Pobre en celulosa  paredes
celulares poco lignificadas.
Su contenido en fibra es relativamente bajo
(entre 1 y 8 g/100g)  elevada proporción de agua que
contienen.
Las frutas que se consumen con piel
aportan más fibras que las peladas.
Son una fuente idónea de fibra  es más
equilibrada que la de cereales por: su proporción de fibra soluble
e insoluble
se acompaña de
abundante agua
menor contenido
calórico del
alimento
menor contenido
de ácido fítico
mayor capacidad
de retención de
agua
mayor
fermentabilidad.
4.3. CONTENIDO DE FIBRA EN LEGUMBRES Y FRUTOS
SECOS
Legumbres y frutos secos: En valores absolutos son los
alimentos más ricos en fibra.
Lentejas, garbanzos y alubias
secas  contienen entre 10 y 25 gramos de fibra por 100 g de
producto 

40% de fibra
soluble
Frutos secos  contienen (10 a 20
g/100 g)  con proporción adecuada de fibra
soluble
considerable
carga calórica
100
5. CONSUMO DE FIBRA Y RECOMENDACIONES
En los países europeos se estima que el consumo de fibra es del
orden de 20 g por persona y día
En países en vías de desarrollo el consumo de fibra puede
alcanzar los 60-100 g/día.
Recomendación: Aumentar el consumo de fibra hasta un mínimo
de 25-30 g/día por persona,
Que un 30% de la fibra ingerida sea soluble 
relación entre fibra insoluble y soluble  3 a 1
6. EFECTOS BENEFICIOSOS DE LAS DISTINTAS FIBRAS EN
ALGUNAS PATOLOGÍAS
Las dietas ricas en fibra ejercen: Una acción protectora frente a
enfermedades: Diabetes
Cardiopatías coronarias
Obesidad
Litiasis biliar
Diverticulosis
Cancer del
intestino grueso.
Un factor de prevencion
frente a: Hemorroides
Diverticulosis
Colon irritable,
Colitis ulcerosa
Apendicitis
101
Cánceres de
colon y recto
6.1. EFECTOS EN LA REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN
GASTROINTESTINAL
Influye en todas las etapas de la función gastrointestinal 
En la boca: Los alimentos más ricos en fibra 
requieren un mayor grado de masticación 
 enlentece la velocidad de
deglución  mayor salivación  favorece la higiene dental 
 Protección frente a la
caries.
En el estómago: Ingesta de fibra  aumento en
la viscosidad del contenido estomacal  retraso en el vaciado
gástrico 
 mayor sensación de
saciedad
llegada más lenta 
menor velocidad de absorción de algunos nutrientes 
 menores
picos plasmáticos postprandiales de glucosa (diabéticos)
En intestino: Fibra  aumenta el volumen del
bolo fecal  favorece el tránsito intestinal 
 facilitar la
frecuencia de las deposiciones  mejora el estreñimiento
evitar que las heces se
desequen en exceso.
Efectos contra el estreñimiento: Es necesario que la ingesta de
fibra se acompañe de una cantidad suficiente de agua 
 Si no, puede
aumentar el estreñimiento y provocar una obstrucción intestinal.
Fibras solubles: Goma guar o la de tragacanto
Aporta gran viscosidad al contenido
estomacal  Retrasan notablemente el vaciado gástrico
Viscosidad desaparece al ser fermentada por la
microbiota intestinal 
102
 Afecta poco al transito intestinal
Estimula el desarrollo de la masa bacteriana
intestinal  Aumenta su presencia en las heces  aumento de la
masa fecal
Fermentación colónica  Produce gas 
 queda el gas atrapado en el interior de la masa 
 aumento
del volumen fecal
Fibra insoluble (no fermentable): Acelera el tránsito colónico 
efecto mecánico sobre la pared intestinal 
 estimulación de los
movimientos peristálticos  aceleración del tránsito colónico 
 menor
deshidratación de las heces  favorece la defecación
Se excreta prácticamente
intacta en las heces  contribuye directamente al peso de las
heces 

mayor efecto
frente al
estreñimiento.
Salvado de trigo: Composición: celulosa 30%
hemicelulosa 25%
almidón 10%
azúcares 5%
proteína 15%
lípidos 5%
lignina 3%
sustancias orgánicas e
inorgánicas el resto
Colitis ulcerosa  los pacientes presentan una disminución de los
niveles fecales de ácidos grasos de cadena corta (ácido butírico)

 La fibra dietética fermentable genera
ácido butírico  eficaz en el tratamiento de la colitis ulcerosa.
103
Se han destacado como especialmente
adecuadas las semillas de plantago ovata.
6.2. EFECTOS FRENTE AL CÁNCER COLORRECTAL
Las dietas bajas en grasa y altas en fibra reducen el riesgo de
padecer cáncer, especialmente el cáncer de colon
Hipótesis: Actividades enzimáticas bacterianas indeseables 
Formación de sustancias cancerígenas in situ  cáncer de colon y
recto
La actividad formadora de cancerígenos es mucho
menor en las bifidobacterias  estimular el desarrollo de
bifidobacterias 
 disminuyen las bacterias indeseables 
Proteccion frente al cancer
La cancerogénesis estaría condicionada por: La
concentración de los precursores cancerígenos en la dieta.
El tipo y la actividad de la flora bacteriana capaz de generar los
cancerígenos
El tiempo de contacto entre los cancerígenos potenciales y la
mucosa intestinal.
Fibras solubles: Son las mas indicadas para el efecto protector
frente al cáncer colorrectal.
Los fructo-oligosacáridos pueden
proporcionar mejoras del 80% en el tratamiento de cánceres
intestinales.
Mecanismos de proteccion: Dilución y
absorción de potenciales cancerígenos 

mayor cuanto mayor sea la capacidad de la fibra para retener
agua.
Reducción
de la producción de metabolitos cancerígenos (amonio y aminas)


material nitrogenado liberado se utiliza totalmente por la
biomasa bacteriana 
104
 hay menos proteolisis 
 Con suficiente material
hidrocarbonado resistente a la
digestión (fibra)
Disminución
del pH intracolónico  producción fermentativa de ácidos 
 reduce la actividad de las
bacterias productoras de
cancerígenos
Reducción
del tiempo de contacto entre cancerígenos y mucosas
intestinales 
 reducción en el tránsito intestinal.
Reducción
de la secreción de ácidos biliares y aumento de su excreción en
heces
Disminución
de la transformación bacteriana de ácidos biliares primarios en
secundarios 
 considerados como
sustancias de alto poder mutagénico
Disminución
de la producción bacteriana de coprostanol a partir del colesterol.
Inhibición
específica del desarrollo de tumores por parte del ácido butírico 

disminuye la proliferación de los colonocitos neoplásicos
6.3. EFECTOS FRENTE AL CÁNCER DE MAMA
Hipótesis: Favorece una mayor pérdida fecal de estrógenos 
están relacionados con el riesgo de sufrir cáncer de mama
6.4. EFECTOS FRENTE AL SOBREPESO Y LA OBESIDAD
Mecanismos: Sensación de saciedad:  dilatación de las paredes
del estómago  fibra hinchada con agua.
menor ingesta de
alimentos
105
las fibras solubles:
ingeridas con una gran cantidad de agua, son más saciantes que
las insolubles.
los glucomananos son
capaces de absorber hasta 150
veces su peso en agua 
 aumentan
notablemente el tamaño 
distensión de la pared estomacal 
 señal de
saciedad  hace interrumpir la
ingesta de alimentos
Reducción del valor calórico de la dieta  más
importante la reducción cuanto mayor sea la proporción de fibra
insoluble
Endentecen o disminuyen la absorción de:
Glucosa
Lípidos
Proteínas
6.5. EFECTOS FRENTE A LA DIABETES MELLITUS
La administración de fibra alimentaria reduce los niveles de
glucemia postprandial en pacientes diabéticos 
 la cantidad de glucosa absorbida puede reducirse
entre un 10 y un 60%
Fibra soluble: Pectinas y gomas (especialmente goma guar),
Mecanismos: Retraso en el vaciado gástrico 
reducir, retrasar y enlentece la absorción de glucosa en intestino
delgado 
 reduce la secreción
de insulina: En un insulino-dependiente (tipo I) en aprox. un
40%
100%.
En una no insulino-dependiente hasta un 80-
Fermentación colónica  forman
AGCC (particularmente el propionato)  estimulan la glucólisis
hepática 
 facilitan
la utilización de la glucosa.
106
Recomendación de ingesta: 20 a 35 g/día
Conveniencia
de que la fibra proceda de una amplia variedad de alimentos
6.5.1. EL ÍNDICE GLUCÉMICO
Actualmente, la alimentación de las personas diabéticas tipo II
se centra, en un consumo de alimentos de bajo índice glucémico
(IG) 
 deben evitar o moderar el consumo de hidratos de carbono
que sean capaces de elevar la glucemia rápidamente,
La mayor o menor presencia de fibra influye en el IG 
capacidad de ésta para ralentizar el vaciado gástrico 
 regula la llegada de glucosa al intestino delgado.
Fibra soluble  mayor capacidad de retrasar el vaciado gástrico 
más efecto sobre el IG que la fibra insoluble.
6.6. EFECTOS FRENTE A LA HIPERCOLESTEROLEMIA Y
TRASTORNOS CARDIOVASCULARES ASOCIADOS
La cardiopatía isquémica es más baja en poblaciones con un
consumo elevado de fibra.
los alimentos ricos en fibra son: Ricos en compuestos
antioxidantes,
Bajos en grasa,
Fibra de avena (fibra soluble): "dietas ricas en salvado o harina
de avena pueden reducir el riesgo de enfermedades coronarias"
Mecanismo: Disminuye las tasas de colesterol sanguíneo: 
Menor absorción del colesterol
Inhibición de su síntesis hepática
Mayor eliminación de ácidos biliares en heces 
 mayor demanda de colesterol por el hígado
para volver a sintetizarlos
107
Fibra soluble  más
eficaz
Disminuye los niveles de colesterol total y de colesterolLDL
triglicéridos.
No afectan a los niveles de HDL y de
6.7. EFECTOS FRENTE A LA LITIASIS BILIAR
Litiasis biliar  Alteraciones en la composición de la bilis 
aumenta la concentración de proteínas
Aumenta la concentración de ácido desoxicólico.
El ácido desoxicólico: es producido por la flora bacteriana
anaerobia
se absorbe (al igual que los ácidos
biliares) vía circulación enterohepática.
es menos efectivo que el ácido cólico
para solubilizar el colesterol 
 favorece la sobresaturación de
colesterol en la bilis y su eventual cristalización.
Mecanismos de proteccion de la fibra: Es más eficaz la fibra
soluble que la insoluble.
Fijación (adsorción)
intestinalde lípidos y colesterol,  disminuye su absorción.
Aumento de la
excreción de sales biliares  reduce la saturación biliar de
colesterol.
Disminución del pH
intracolónico  inhibe la deshidroxilación del ácido cólico 

Inhibe la formación de ácido desoxicólico por la flora bacteriana
anaerobia.
Aceleración del
tránsito intestinal  reduce la acumulación de ácido desoxicólico.
108
6.8. EFECTOS BIFIDOGÉNICOS. FIBRA PREBIÓTICA:
OLIGOSACÁRIDOS Y FRUCTO-OLIGOSACÁRIDOS
En la flora colónica se encuentran: Bacterias fermentativas
beneficiosas deben promocionarse o estimularse: bifidobacterias
bacterias lácticas
Bacterias putrefactivas
con efectos indeseables  deben de ser reducidas o inhibidas.
Métodos de estimulación la flora intestinal: Ingiriendo bífidobacterias: Vivas
Resistentes a las diferentes condiciones del tracto
gastrointestinal
Capaces de llegar al colon en número y actividad
suficiente 
 implantarse y
desplazar a las bacterias
putrefactivas.
Ingiriendo un
substrato adecuado para el desarrollo de las bifidobacterias
endógenas 
 utilización de fibras con efectos
prebióticos: oligosacáridos (OS)
fructo-oligosacáridos
Fructo-oligosacáridos: Su fermentación en el colon da lugar a la
producción de: Gas (CO2, H2
Ácido
láctico
Ácidos
orgánicos de bajo peso
molecular 
 provocan un descenso del pH
(acidez) en intestino grueso 
 Favorece el desarrollo de la
flora bifidogénica  dificultando el crecimiento de patógenos 
109
 reduce la
producción de metabolitos por parte de las bacterias
putrefactivas 
 disminuye la
formación in situ de compuestos potencialmente cancerígenos.
 Mejora en la absorción de
calcio y magnesio en el colon  incrementar la solubilidad de Ca
y Mg
Aplicaciones: Como prebióticos
Como edulcorantes de bajo valor
energético
Para el tratamiento del
estreñimiento.
Fuentes: Legumbres
Soja
Obtiencion por procesos
enzimáticos y se suelen clasificar en función de cuál
Efectos beneficiosos adicionales:
Disminución en la producción de glucosa hepática  estimula la
glucólisis
del tránsito intestinal
En pacientes diabéticos: Mejora
Reducción de los
niveles de glucosa en sangre
Propiedades físico-químicas: Son
solubles en agua  capacidad de retención de agua  viscosidad
Son ligeramente dulces  poder edulcorante (0,3- 0,6)  30% de
la sacarosa.
No aportan sabores extraños y pueden ser útiles para
enmascarar eventuales sabores
No son reductores  no
son substratos de la reacción de
Maillard.
Son relativamente estables
frente a cambios de pH y
temperatura.
Composición química proximal y fibra dietética en desperdicios
agroindustriales
Mayela Bautista Justo, Zeferino Gamiño Sierra, J. Eleazar Barboza
Corona, Ma. Guadalupe Alanís Guzmán y Gerardo Martínez Soto
110
RESUMEN
Con el objeto de dar una recomendación para la utilización de los desperdicios
de frutas(raspadura, corazón, cáscara y extremos de la piña y cáscara de
manzana) y hortalizas (brócoli, coliflor, calabacita italiana, zanahoria y
espárrago), se analizó la composición química proximal, fibra dietética soluble
e insoluble (AOAC, 1995) y contenido de pectina. Los resultados obtenidos
(g/100 g en peso seco) en relación al contenido de proteína (N x 6.25),
variaron de 9.48 ? 0.20 para zanahoria hasta 29.50 ? 0.15 para coliflor. La
fibra dietética soluble se encontró entre 4.42 para el espárrago y 9.79 para la
zanahoria. La fibra dietética insoluble varió de 17.44 para la zanahoria a
41.74 para el espárrago. El contenido de pectina varió de 0.07 para la
calabacita a 1.11 para la zanahoria. En las frutas la proteína varió de 3.74 ?
0.11 para el corazón de piña a 6.20 ? 0.12 para los extremos de la piña; los
carbohidratos totales estuvieron entre 85.34 ? 0.38 para la raspadura de piña
y 86.68 ? 0.13 en el desecho de manzana; la fibra dietética soluble varió de
1.94 para el corazón de piña a 16.05 para la manzana; la fibra insoluble se
encontró entre 34.19 para el corazón de piña y 45.46 para los extremos de la
piña. El mayor contenido de pectina fue para los desechos de manzana con
3.57 %. Se concluye que por su composición química proximal y contenido de
fibra dietética, estos desechos se pueden utilizar como fuente concentrada de
fibra dietética, en la alimentación animal o como fertilizante. Es posible
reutilizar los desechos generados en el procesamiento de frutas y vegetales,
lo que podría dar un valor agregado a las cosechas de frutas y hortalizas;
además de ayudar a la conservación del ambiente.
Fibra dietética
concepto y definición
La fibra es buena, afirman con rotundidad todas las personas que sienten
una mínima preocupación por que su alimentación sea lo más sana
posible… “este producto dietético para adelgazar o para corregir
determinados trastornos metabólicos, contiene fibra”. Además, en su
envase o folleto informativo se ha subrayado o incluso se ha destacado al
margen del texto la palabra “fibra”. Es decir, se considera una verdadera
ventaja
y,
en
muchos
casos,
un
factor
diferencial.
La indicación “contiene fibra” la encontramos, por tanto, en muchos
productos, que van desde aquellos destinados a
complementar
determinadas dietas, hasta incluso derivados lácteos como el yogur. Las
panaderías de nuestro país ofrecen, desde hace algún tiempo, a sus
clientes el llamado pan integral, indicando en muchas ocasiones que tiene
propiedades laxantes.
111
Las poblaciones de los países centroeuropeos, desde hace muchos años,
han dado una importancia especial al consumo de fibra. En Alemania, por
ejemplo, está muy generalizado el concepto de tomar alimentos ricos en
sustancias de residuo (Ballasstoffe), lo que es equivalente a tomar mucha
fibra. Los establecimientos de dietética ofrecen gran cantidad de
productos elaborados con salvado de trigo o avena, y las espectaculares
panaderías están repletas de una gran variedad de clases de pan, la
mayoría de ellos de tipo integral, es decir, ricos en fibras procedentes de
cereales como el trigo y centeno.
La población mediterránea, especialmente la española, tampoco se ha
quedado atrás en el consumo de fibra. Lo que quizás ha ocurrido es que
no ha sido tan consciente como otras poblaciones europeas. Nuestra ya
famosa Dieta Mediterránea es muy rica en legumbres, frutas y verduras y
aporta a nuestra alimentación un alto contenido de fibra en una óptima
relación cualitativa
Se conoce con el nombre de fibra a diversos compuestos de origen
vegetal que presentan como común denominador el estar constituidos por
macromoléculas no digeribles, debido a que las enzimas del intestino
humano no pueden hidrolizarlas.
Trowell, en 1976, describió la fibra dietética como “un conjunto de
macromoléculas de origen vegetal no digeribles por las enzimas
digestivas del hombre”. Este mismo autor revisó más tarde su propia
definición afirmando que “son los polisacáridos y la lignina de las plantas
que no pueden ser digeridos por las enzimas humanas”.
El doctor Cummings, uno de los grandes expertos en fibra, nos ofrece la
definición que con seguridad más se acerca a los conocimientos actuales:
“El citoesqueleto de los vegetales es lo que podemos denominar fibra
vegetal o dietética; una sustancia aparentemente inerte que puede ser
fermentada por algunas bacterias, pero no desdoblada por las enzimas
digestivas, por lo que resulta inabsorbible. Tiene unas características muy
112
dispares según la especie vegetal de procedencia y, dentro de ella, según
la variedad”.
Pero para entender el verdadero papel que la naturaleza ha conferido a la
fibra, hay que situarla en el contexto adecuado. Los vegetales han
constituido y constituyen el primer eslabón de la cadena alimentaria de los
seres vivos. A pesar de que aparentemente no parecen tener un gran
interés nutritivo, gracias a ellos podemos cubrir gran parte de nuestros
requerimientos alimenticios mediante el aporte de proteínas, grasas e
hidratos de carbono. Estos principios inmediatos se encuentran dentro del
citoesqueleto vegetal, formado en su mayor parte por celulosa.
Incorporados en esta molécula se halla una amplia serie de polisacáridos
hidrosolubles, como gomas, mucílagos y pectinas, así como otros
polisacáridos no hidrosolubles, como algunas hemicelulosas, y la lignina,
cuya función principal es dar la rigidez necesaria al citoesqueleto vegetal.
Al consumir un alimento de origen vegetal no sólo aprovechamos su
contenido en principios inmediatos, sino que ingerimos su citoesqueleto,
es decir, donde se encuentra la fibra vegetal o dietética.
Como ya hemos indicado, la tendencia actual es considerar la fibra
dietética no como una sustancia, sino como un concepto. Más aún, como
una serie de conceptos diferentes según la apreciación del botánico,
fisiólogo, nutricionista o gastroenterólogo. Independientemente si la
denominación de “fibra dietética” es la correcta para definir todos estos
conceptos, podemos citar una serie de requisitos que cualquier sustancia
o grupo de sustancias debe cumplir para ser encuadrada dentro de esta
definición:
Es una sustancia que constituye el esqueleto de las plantas. El aparato
gastro intestinal del hombre no la puede digerir y asimilar, faltandole las
enzimas que podrian atacarla.
113
Sus componentes son sustancias de natura en gran parte gelatinosa,
formadas
por
celulosa,
pectina
y
liñina.
El hombre, en su afán de supervivencia, ha asociado la necesidad de
sobrevivir con cualquier elemento que se encuentre relacionado con la
salud. Siempre ha sido así. Sin embargo, durante la segunda mitad del
siglo XX, la humanidad comienza a preocuparse por una correcta
alimentación para mejorar su estado de salud. Es en ese momento
cuando nace la relación entre la medicina y la nutrición. Más
recientemente, en el transcurso de las dos últimas décadas, la fibra
vuelve a tener un inusitado interés porque se le supone que posee efectos
preventivos contra determinadas enfermedades del mundo desarrollado.
La aparición de diversas enfermedades en la sociedad industrializada,
debidas a los cambios nutricionales surgidos en el estilo de vida de las
personas,
fue
determinante
para
impulsar
definitivamente
a
la
investigación en materia de nutrición.
Hace mucho tiempo que los países centroeuropeos concedieron a la fibra
la importancia que realmente posee para la salud. Los países
mediterráneos, incluida España, también han sintonizado con este criterio.
Sin embargo, la población española ha sido menos constante que los
demás ciudadanos europeos, a pesar de disponer de la muy conocida,
prestigiosa y afamada Dieta Mediterránea, que es rica en legumbres,
frutas y verduras, aportando a la dieta un alto contenido de fibra y en una
optima relación cualitativa.
Los primeros estudios se realizaron en las colonias británicas de África.
Se observó que los africanos y los ingleses padecían de enfermedades
distintas, y además, si los primeros adoptaban las costumbres de los
británicos acababan enfermando de la misma manera que estos.
Comparando la alimentación de las dos comunidades, se observó una
reducción en la ingesta de hidratos de carbono; el 90% en la población
114
autóctona y el 50-55% en los colonizadores. La población blanca,
además, tenía un aumento innecesario de alimentos ricos en proteínas y
grasas de origen animal y un incremento en el consumo de alimentos
manufacturados y edulcorados. Estos últimos implican un aumento en la
alimentación de azúcares solubles o simples como la sacarosa y una
reducción de fibra vegetal o azúcares complejos. Precisamente es en esta
cuestión donde residen las posibles implicaciones en la génesis de
algunas enfermedades.En la tercera década del siglo XX ya se conocía la
importancia que tenían algunas sustancias para la salud. En 1.923, John
Harvey Kellog publica la Guía para la alimentación científica en la salud y
en la enfermedad. Es en 1.976 cuando Trowel define la fibra dietética
como aquella sustancia procedente de las plantas y que está formada por
un conjunto de macromoléculas que no pueden ser digeridas por las
enzimas del tracto digestivo. Para Eaton, la fibra dietética, no es una
sustancia, sino un concepto que integra a distintas disciplinas como son la
botánica, la química, la fisiología, la gastroenterología y la nutrición.
Sin embargo, es Cummings el que define a la fibra de forma más certera
desde la óptica de los conocimientos científicos actuales. Señala que el
citoesqueleto de los vegetales es lo que se puede denominar como fibra
dietética, que es una sustancia aparentemente inerte y que puede ser
fermentada por algunas bacterias, pero no desdoblada por las enzimas
digestivas, y por tanto, resulta imposible de absorber. Las propiedades
serán muy diversas, dependiendo de la especie y de la variedad vegetal
de procedencia.
Los vegetales siempre han constituido el primer eslabón de la cadena
alimentaria de los animales. En el citoesqueleto vegetal, formado por
celulosa, están presentes las proteínas, las grasas y los hidratos de
carbono. Los polisacáridos hidrosolubles o simplemente solubles (gomas,
mucílagos y pectinas) y los no hidrosolubles o insolubles (hemicelulosas y
lignina) confieren al citoesqueleto vegetal la rigidez necesaria. Al consumir
115
un alimento vegetal, se aprovechan los principios inmediatos que contiene
y el citoesqueleto que posee, o sea, la fibra dietética.
El contenido de fibra en los vegetales de consumo habitual oscila entre un
3-8% de alimento comestible. En la fruta es del 1,4-2,4%, siendo la media
del 1,6%. Los alimentos más ricos en fibra son el salvado, las alcachofas,
las habas, los espárragos, las espinacas, las judías verdes, las
berenjenas, las acelgas, la col lombarda, los puerros, los tomates y otros
muchos más que harían prácticamente interminable el listado anterior.
Características de la Fibra Dietética
La fibra dietética dispone de numerosas propiedades, de las cuales, se
pueden destacar las siguientes:
Se
trata
Forma
un
de
conjunto
sustancias
heterogéneo
de
de
origen
vegetal.
moléculas
complejas.
No puede ser digerida por los fermentos y las enzimas del tracto
digestivo.
Puede ser fermentada parcialmente por las bacterias del colon.
Tiene facultad osmótica.
Componentes de la Fibra Dietética
Los componentes de la fibra dietética pueden ser agrupados en cuatro
grandes grupos, si se atiende a las características químicas de los
mismos:
1. Polisacáridos estructurales o polisacáridos no-almidón:
Celulosa. Polisacárido de 200 moléculas como mínimo de glucosa de
cadena lineal, con uniones entre cadenas adyacentes, formando
microfibras características. Es la sustancia orgánica más abundante en la
naturaleza y es el componente mayoritario de la pared celular de los
vegetales. La madera contiene el 50% de celulosa y el algodón está
constituido por celulosa casi pura. Se hidroliza con facilidad y tiene gran
116
capacidad
para
absorber
el
agua.
Hemicelulosa. Es la mezcla resultante entre polisacáridos lineales
altamente ramificados con algunas pentosas y hexosas. A pesar de lo que
su nombre pudiera indicar, nada tiene que ver con la celulosa. Si es rica
en ácido urónico se denominará hemicelulosa ácida, y neutra, sí no es
así.
Pectinas. Formadas por un polisacárido vegetal que está constituido en su
mayor parte por ácido galacturónico. Debido a sus enlaces cruzados
adopta forma de gel y es soluble en agua caliente. Su estructura puede
estar
formada
hasta
por
1.000
monosacáridos.
Rafinosa. Es un trisacárido, soluble y no se puede hidrolizar en el intestino
por ausencia de las enzimas correspondientes. Su presencia en la
alimentación es rara y se puede encontrar en la soja, aunque en cantidad
escasa.
Estafinosa. Es un tetrasacárido y tiene similares características con la
rafinosa.
2. Polisacáridos no estructurales:
Gomas. Son polisacáridos complejos que forman sustancias viscosas y
que son segregadas por algunos vegetales como respuesta a las
agresiones. Su estructura está constituida por largas cadenas de ácido
urónico,
xilosa,
manosa
o
arabinosa.
Son
solubles.
Mucílagos. Los pentosanos, los hexosanos, el ácido urónico, etc. son
elementos que cuando están en contacto con el agua forman disoluciones
viscosas o también, debido a su gran capacidad para retener agua,
pueden hincharse para formar una pseudo disolución gelatinosa. Son
solubles y en realidad son hemicelulosas neutras.
3. Sustancias estructurales no polisacáridos:
Ligninas. Son polímeros mixtos de fenilpropano. Forman una molécula
grande y muy ramificada. Es el elemento que da consistencia a la madera
117
seca donde se encuentra hasta en un 25% de toda la materia. Es la única
fibra no polisacárido que se conoce
4. Otras sustancias.
En este apartado se pueden considerar a la cutina, los taninos, la
suberina, el ácido fítico, las proteínas y los materiales inorgánicos como el
calcio, el potasio y el manganeso.
Clasificación
La fibra dietética, según su composición, se puede clasificar en tres
grandes grupos:
1. Fibra verdadera o vegetal. Está integrada por los componentes de la
pared celular de las plantas, como son la celulosa, la hemicelulosa y la
lignina.
2. Fibra dietética total. Incluye a la totalidad de todos los compuestos,
fibrosos o no, que no son digeribles por las enzimas del intestino humano.
3. Fibra bruta o cruda. Es el residuo libre de cenizas que resulta del
tratamiento en caliente con ácidos y bases fuertes. Constituye el 20-50%
de la fibra dietética total. Es un concepto más químico que biológico.
Hay que señalar que cuando se menciona a la fibra, siempre hay que
entender que se está citando a la fibra dietética. Esta cuestión es básica y
fundamental para poder entender las diferencias de los valores cuando se
refieren al contenido en fibra de los diversos alimentos.
Existen varios métodos analíticos para determinar el contenido total de
fibra y su composición. El más prestigioso es el denominado AOAC
(Association of Oficial Analytical Chemists) e incluye la determinación de
lignina y almidón resistente.
118
Tabla 1. Diferencias entre fibra cruda y fibra dietética:
Fibra cruda (gr/100 gr)/--/Fibra dietética (gr/100 gr)
Harina integral de trigo: 2/--/10
Plátano: 0,6/--/2,8
Naranja: 0,5/--/1,1
Sin embargo, la clasificación más interesante desde el punto de vista
biológico es aquella que se basa en el grado de solubilidad de la fibra en
el agua y que dará origen a la mayoría de las tablas que se usan
habitualmente en dietética:
1. Fibra insoluble. Forma una mezcla de baja viscosidad. Esta
característica es propia de la celulosa, la mayoría de las hemicelulosas y
de la lignina.
2. Fibra soluble. Forma una mezcla de consistencia viscosa, cuyo grado
depende del alimento ingerido. Se encuentra fundamentalmente en las
frutas (naranjas y manzanas) y en los vegetales (zanahorias).
Pero desde el punto de vista de la fermentación bacteriana, existen dos
categorías:
1. Fibra poco fermentable. Es aquella cuyo contenido es rico en celulosa y
lignina. Es muy resistente a la degradación bacteriana en el colon y es
excretada intacta por las heces. Es lo que ocurre con el salvado de trigo.
2. Fibra muy fermentable. Posee gran cantidad de hemicelulosa soluble e
insoluble, pectinas o almidón resistente. Su degradación es rápida y
completa en el colon.
Propiedades de la Fibra Dietética
Los diferentes tipos de fibra se diferencian entre sí por su composición y
por sus propiedades físico-químicas:
119
1. Resistencia a la digestión. Como ya se ha comentado, el sistema
enzimático humano es incapaz de atacar y digerir los distintos
componentes de la fibra.
2. Capacidad de absorción y retención de agua. Propiedad condicionada
por el grado de solubilidad de la propia fibra, por el tamaño de las
partículas y por el pH. La absorción de agua se produce por fijación a la
superficie o por atrapamiento en el interior de la macromolécula.
3. Capacidad de cambio iónico.
4.
Incremento
de
viscosidad
del
medio.
5. Secuestro y posterior eliminación de las sales biliares. Su importancia
radica en los siguientes efectos:
a. Aumento de la excreción de ácidos biliares.- Determinadas cepas
bacterianas, como el Clostridium putrificans, con capacidad cancerígena,
utilizan como sustrato a los ácidos biliares y al colesterol, que son
desconjugados por las mismas. Se activa la proteinquinasa C que es
capaz de estimular el crecimiento celular. Otras bacterias dan lugar al
ácido litolítico y otros mutágenos que son inhibidos por algunos tipos de
fibra.
b. Disminución de la absorción de las grasas.- Este efecto se debe a que
las grasas no se pueden emulsionar ni transportar hasta la mucosa
intestinal.
c. Interrupción de la circulación enterohepática de las sales biliares.- La
interrupción provoca que el hígado tenga que formar nuevas sales biliares
y,
por
tanto,
recurrir
a
las
reservas
orgánicas
de
colesterol.
6. Captación de minerales. La fibra rica en ácido urónico tiene facultad
para fijar calcio, fósforo, cinc, hierro y magnesio, por lo que puede alterar
la absorción de los mismos. Si el aporte de fibra se corresponde con las
recomendaciones habituales no existirá ningún problema carencial
120
causado por el balance negativo de los minerales mencionados. Se
considera que si el aporte de fibra es inferior a 50 gr / día, no hay
exposición para desencadenar un equilibrio nutricional. En cualquier caso,
la
ingesta
de
pan
blanco
puede
prevenir
estas
alteraciones.
7. Retraso de la absorción intestinal de los hidratos de carbono, de las
proteínas y de las grasas. Esta propiedad origina un aumento ligero de la
excreción en heces de estos principios inmediatos, por lo que la fibra
puede ser útil en la diabetes y en las dislipemias.
Cada componente posee estas propiedades en distinto grado. La
actuación de cada una de ellas en el organismo implicará unos efectos
que a la postre serán beneficiosos o nocivos, según los casos.
La manipulación y el procesamiento de la fibra influyen en sus
propiedades. La molienda atenúa la capacidad de absorber agua, la
celulosa extraida y purificada pierde gran parte de sus propiedades, etc.
Propiedades de los componentes
1. Celulosa. Las propiedades más importantes que tiene la celulosa son:

Retener agua en las heces (100 gr pueden fijar 40 cc de agua).

Aumentar el volumen y el peso de las heces.

Favorecer el peristaltismo del colon.

Disminuir el tiempo de tránsito clónico.

Aumentar el número de deposiciones intestinales.

Reducir la presión intraluminal.

No interviene en la absorción de metales divalentes, colesterol y
ácidos biliares.
2. Hemicelulosa. Las propiedades que destacan son:

Aumenta el volumen y el peso de las heces.

Reduce la elevada presión intraluminal del colon.
121

Aumenta la excreción de ácidos biliares.
3. Pectinas. Actúan de la siguiente manera:

Absorben el agua.

Retrasan el vaciamiento gástrico.

Suministran el sustrato fermentable para las bacterias del colon.

Fijan los ácidos biliares y aumentan su excreción.

Reducen la concentración plasmática de colesterol.

Mejoran la tolerancia de los diabéticos a la glucosa.
4. Gomas. Sus propiedades son similares a las que poseen las pectinas:

Retrasan el tiempo de vaciado gástrico.

Suministran el sustrato fermentable para las bacterias del colon.

Reducen la concentración plasmática de colesterol.

Mejoran la tolerancia de los diabéticos a la glucosa.
5. Mucílagos. Los efectos que ocasionan son:

Disminución del tiempo de vaciado gástrico.

Suministran el sustrato fermentable para las bacterias del colon.

Fijan los ácidos biliares.
6. Lignina. Sus propiedades son específicas porque:

Reduce el grado de digestión de la fibra.

Inhibe el crecimiento de colonias bacterianas intestinales.

Por su efecto hidrofóbico, tiene una acción muy potente en la
adsorción de ácidos biliares.

Protege a la mucosa colónica frente a agentes cancerígenos.
Tabla 2. Beneficios de la fibra dietética en el organismo. Utilidad
Lignina: Ninguna
Celulosa y hemicelulosa: Estreñimiento
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Mucílagos, gomas y pectinas: Absorción lenta de nutrientes y correcta
funcionalidad de las bacterias del colon.
Digestión de la Fibra
La fibra dietética alcanza el intestino distal sin sufrir cambios causados
por las enzimas del aparato digestivo. Todos sus componentes son
metabolizados de forma anaerobia por la microflora propia del colon y del
íleo por un proceso de fermentación que se denomina pseudodigestión.
Los enlaces químicos de la fibra aportan la energía necesaria para que
las bacterias saprofitas del intestino humano puedan vivir.
Tabla 3. Metabolismo de los componentes de la fibra por las bacterias
saprofitas. Grado de pseudodigestion (%)
Lignina:
0
Celulosa:
40-60
Hemicelulosa:
60-80
Mucílagos:
80-90
Gomas:
80-90
Pectinas: 90-100
En este proceso metabólico se desprenden gases como son CO2, H2 y
CH4 y ácidos grasos volátiles de cadena corta (AGCC) como el acético, el
propiónico y el butírico. Posteriormente son absorbidos a nivel del colon
(85%) y son reutilizados por el organismo para proporcionar energía en el
Ciclo de Krebs. Aportan el 3% de toda la energía.
Los componentes de la fibra dietética proporcionan diversas utilidades en
el organismo humano. La celulosa y la hemicelulosa arrastran agua, por lo
que aumentan la masa fecal. Los mucílagos, las gomas y las pectinas son
elementos viscosos y poseen un alto grado de digestión, por lo que
generan un doble efecto beneficioso. Por una parte, actúan enlenteciendo
la absorción de nutrientes, y por otra, fomentan el correcto funcionalismo
123
de las bacterias saprofitas del colon. Cuando una dieta posee escasa
fibra, la evacuación de la materia fecal estará retardada, siendo esta
escasa, dura y con olor pútrido. Sin embargo, si es rica en fibra, la
evacuación de la masa fecal será rápida.
Fisiología de la Fibra Dietética
Los efectos fisiológicos en el organismo humano originados por la fibra y
que tienen mayor importancia son:
En el estómago. La fibra desencadena un aumento de la salivación
porque necesita más tiempo de masticación y causa, por tanto, un retraso
en el vaciado gástrico. La fibra soluble se puede utilizar en dietas de
adelgazamiento porque aumenta el volumen del bolo, lo que se traduce
en una sensación de saciedad.
En el intestino delgado. El aporte de fibra en la alimentación hace
madurar las vellosidades intestinales, así como cambios en el tamaño de
las mismas. De esta manera, disminuye o retrasa la absorción de las
materias orgánicas e inorgánicas. Esta cuestión es importante en el
metabolismo de la glucosa (fibra soluble) y del colesterol (fibra soluble y
lignina).
En el intestino grueso. La fibra acelera el tránsito en el intestino grueso
porque aumenta la masa fecal y esta, a su vez, estimula la propulsión de
las heces, que adquieren mayor volumen y consistencia pastosa.
Fuentes de Fibra Dietética
Por lo general, se trata de plantas que presentan determinados tipos de
fibra. Pueden ser utilizadas en dietas con finalidad terapéutica:
124
Plantago ovata
Es una planta originaria de África y de Asia y
pertenece a la familia de las zaragatonas. Son
hierbas de cosecha anual, de tallo recto y ramificado,
de 10-15 cm de altura y que crecen en lugares áridos
y pedregosos. Las semillas contienen fibras solubles
(20%) e insolubles (80%), relación que casi se
invierte en el caso de las cutículas (70% y 30%
respectivamente).La prestigiosa Food and Drug
Administration (FDA) recomienda que una dieta
equilibrada debe tener el 70-75% de fibra insoluble y
el 25-30% de soluble. Por lo tanto, las semillas de
Plantago ovata cumplen con esta recomendación.
Tiene la propiedad de normalizar el tránsito intestinal
porque capta el agua y aumenta el volumen del bolo
fecal y es parcialmente fermentable por las bacterias
del colon. También inhibe la enzima B-glucoronidasa
bacteriana, elimina los ácidos biliares por las heces,
reduce los niveles plasmáticos de colesterol y mejora
la tolerancia a la glucosa.
Glucomanano
Es un glucopolisacárido que está constituido por
glucosa y manosa y es soluble. Se extrae del
tubérculo de Amorphophallus konjac y goza de
bastante prestigio en el Japón como alimento
saludable por su escaso aporte de calorías. Posee una
gran capacidad para absorber agua, propiedad que
no se altera por las oscilaciones del pH, una gran
viscosidad y escasa facultad para el intercambio
iónico. También absorbe lípidos, esteroles y algunos
azúcares, elementos que, posteriormente, los elimina
del organismo por excreción. Esta acción, junto a la
saciedad que produce el aumento de volumen por
absorción de agua, hace que el Glucomanano se
emplee en determinadas dietas de control del peso
corporal.
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Goma guar
Se obtiene de las semillas de una leguminosa
llamada Cyamopsis tetragonolobus. Su molécula es
un polímero lineal con un peso molecular de 220.000.
La goma guar es un polvo blanco e insípido que
forma un gel viscoso cuando se mezcla con agua, por
lo que retrasa la absorción de los nutrientes en el
intestino delgado, y por esto, es muy útil en diabetes
mellitus, dislipemias y obesidad. Por otra parte,
carece de efectos secundarios y su tolerancia es
buena, por lo que es muy empleada en determinadas
dietas.
http://www.alimentacion-sana.com.ar/Informaciones/novedades/fibra1.htm
http://www.copacabanarunners.net/esp-fibra.html
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