Fibra dietaria alimentos saludables y funcionales. Maria Orfilia
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GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN ALIMENTOS SALUDABLES Departamento de Alimentos Facultad de Química Farmacéutica Coordinadora MARÍA ORFILIA ROMÁN M. Q.F. M.SC. Fecha de conformación: marzo de 2004 GIAS Grupo de Investigación en Alimentos Saludables GIAS Grupo de Investigación en Alimentos Saludables LA FIBRA DIETARIA EN EL DESARROLLO DE ALIMENTOS SALUDABLES Y FUNCIONALES MARÍA ORFILIA ROMÁN M. Q.F. M.SC. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA Medellín (Antioquia) BIBLIOTECA CENTRAL FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA • PREGRADO -Química Farmacéutica -Ingeniería de Alimentos -Tecnología en Regencia de Farmacia -Tecnología de Alimentos • POSGRADO -Doctorado en Ciencias Farmacéuticas y Alimentarias-Línea Alimentos -Maestría en Ciencias Farmacéuticas y Alimentarias-Línea Alimentos Ingeniería Aplicada – Regulación Alimentaria y Toxicología en el sector Alimentos SECTOR ALIMENTOS EN COLOMBIA • Oleaginosas (aceite de INDUSTRIA DE ALIMENTOS Y BEBIDAS palma) • Frutas y hortalizas • Café (tostado) • Confitería y chocolatería • Bebidas (no alcohólicas) • Lácteos • Atún enlatado • Carne de bovino • Azúcar María Orfilia Román Morales • PIB • Producción Manufacturera • Exportaciones Ingeniería Aplicada – Regulación Alimentaria y Toxicología en el sector Alimentos SEGURIDAD ALIMENTARIA INOCUIDAD ALIMENTARIA Condición de los alimentos que garantiza que no causarán daño al consumidor cuando se preparen y/o consuman de acuerdo con el uso al que se destinan. NORMAS Riesgos Microbiológicos Riesgos Toxicológicos INOCUIDAD Calidad sensorial, microbiológica y nutricional María Orfilia Román Morales RIESGOS SANITARIOS DEBIDOS A LOS ALIMENTOS Ingeniería Aplicada – Toxicología en el sector Alimentos SALUD ETA’s TÓXICOS NATURALES Dinoflagelados -Bacterias Pez globo Clostridium botulinum -Hongos -Virus -Protozoos PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS ADITIVOS SALUD ES UN ESTADO DE COMPLETO BIENESTAR FÍSICO, MENTAL Y SOCIAL. NO ES SOLO LA AUSENCIA DE ENFERMEDADES ENFERMEDADES –COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS COMPONENTE ENFERMEDAD •Glucosa • Grasas (TG) • Colesterol • Lactosa • Sodio • Calcio •Varios nutrientes Diabetes Problemas en arterias Colesterolemia Intolerancias Presión arterial alta Osteoporosis Anorexia y bulimia •FIBRA DIETARIA Problemas intestinales ENFERMEDADES INTESTINALES ESTREÑIMIENTO SINDROME DE COLON IRRITABLE TRÁNSITO FECAL LENTO PRESIÓN INTRALUMINAL APENDICITIS DIVERTICULOSIS DEFICIT DE FIBRA EN LA DIETA CARCINÓGENOS FECALES CÁNCER DE COLON ALTERACIÓN DE LA PARED ENFERMEDAD INFLAMATORIA INTESTINAL METABOLISMO DE COLON ALTERADO Kopean¯J., Imonek J. (2002) ·Cellulolytic Bacteria in Human Gut and Irritable Bowel Syndrome. ACTA VET. BRNO. 71: 421–427. María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc AGROINDUSTRIA FUENTES DE FIBRA DIETARIA María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc COMPONENTES DE LA FIBRA FUENTE PRIMARIA GRUPO PRINCIPAL COMPONENTES Celulosa ESTRUCTURAS Glucanos ALIMENTOS Cereales Galacturanos Material estructural de paredes celulares Pectinas Polisacáridos no celulósicos Hemicelulosas Polisacáridos no estructurales Gomas y mucilagos Arabinogalactanos Arabinoxylanos Glucoarabinoxylanos Glucoxylanos Xylogalactanos Glucanos Amplio rango de heteropolisacáridos Frutas y vegetales Cereales frutas y vegetales Cereales Semillas y frutas María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc Drzikova et al, 2005 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA Cereales Leguminosas Frutas Verduras Algas Musgos FIBRA SOLUBLE FIBRA INSOLUBLE MICROESTRUCTURA María Orfilia Román Morales Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales FIBRA DE RESIDUOS DE FRUTAS GRUPO GIAS Composición Química CORTEZA DEL FRUTO 60 SELECCION PESADO 50 LAVADO POR INMERSION EN AGUA (30’ T.a.) 40 ESCURRIDO Porcentaje INMERSION EN HIPOCLORITO DE SODIO (15 ppm/ 20') MANDARINA NARANJA 30 LIMÓN PIÑA SECADO A 60 ºC MARACUYÁ ENFRIAMIENTO 20 MOLIENDA 10 EMPACADO ROTULADO 0 PROTEÍNAS LÍPIDOS CENIZAS FIBRA CRUDA FIBRA SOLUBLE FIBRA INSOLUBLE HUMEDAD ALMACENAMIENTO Gutiérrez, E.L., Medina, M., G., Román, M. O., Flórez, O., Martínez, O. L. (2002). Obtención y cuantificación de fibra dietaria a partir de residuos de algunas frutas comunes en Colombia. Vitae. 9 (1): 5 – 14. María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc Susceptibilidad a la Fermentación Retención de moléculas orgánicas y minerales. FUNCIONALIDAD FIBRA DIETÉTICA Gelificación Viscosidad Solubilidad Capacidad de ligar agua Hinchamiento Capacidad de adsorción de aceite Capacidad de retención de agua. María Orfilia Román Morales Fuente: Dietary fiber analysis and applications Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales CAPACIDAD DE HINCHAMIENTO María Orfilia Román Morales Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales CAPACIDAD DE ADSORCIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS María Orfilia Román Morales Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales VISCOSIDAD THERMO HAAKE María Orfilia Román Morales Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales TÉCNICA DE FERMENTACIÓN “IN VITRO” Simular las condiciones de fermentación en el colon Gutiérrez L., Segura J., Menco J., (2004). Curso Práctico de Técnicas de Microbiología Anaerobia. Universidad Nacional. Goni, Isabel, Martýn N. Saura-Calixto F. (2005). In vitro digestibility and intestinal fermentation of grape seed and peel. Food Chemistry 90: 281–286 María Orfilia Román Morales Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales SELECCIÓN DE DONANTES DE MATERIA FECAL Sanos Criterios de inclusión: Buen estado de salud genera. Historia médica. S. Colon irritable Criterios de exclusión (NO): Enfermedad física o mental, Cirugía importante, abusó de drogas y alcohol, mujeres embarazadas, lactando, alergias severas, reacciones severas a medicamentos, pruebas clínicas simultáneas (prebióticos ó laxativos), uso de antibióticos 3 meses antes del estudio. Karppinen, Sirpa. Dietary fibre components of rye bran and their fermentation in vitro. VTT PUBLICATIONS 500. ESPOO . (2003). LA FIBRA DIETÉTICA Y EL INTESTINO GRUESO Fermentada AGCC H2, CO2, CH4 Otros metabolitos No fermentada Composición microbiota Actividad metabólica Retención y enlazamiento de compuestos dañinos Efectos sistémicos y locales Disminuye el tiempo del tránsito intestinal Tratamiento constipación Efectos saludables Volumen fecal María Orfilia Román Morales Adaptada de: Karppinen, Sirpa, 2003. Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales METABOLISMO DE AGCC Glutamina Acetoacetato Hidroxibutirato Gluconeogénesis Inhibe hidroximetilgutaril CoA HA M-A, Jarvis MC. Ed al. (2000). A definition for dietary fibre. European Journal of Clinical Nutrition. 54, 861, 864. CARACTERIZACIÓN SENSORIAL TABLA 3. -GIAS- Universidad de Antioquia CARACTERIZACIÓN SENSORIAL FIBRA DE NARANJA Perfil de sabor Perfil de textura -GIAS- Universidad de Antioquia Fibra de Naranja Fibra de Mandarina Fibra de Maracuyá DESARROLLO DE PRODUCTOS FIBRA CARACTERIZADA ESTRUCTURA FUNCIONALIDAD SENSORIAL INCORPORACIÓN ALIMENTOS % PESO RETENIDO (Carnes) FIRMEZA Y ADHESIVIDAD (Postres) VISCOSIDAD (Sopas y salsas) SENSORIAL Y VIDA ÚTIL María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc ALIMENTOS MÁS COMUNES ADICIONADOS DE FIBRA DIETARIA Fuente: Sauro et al, 2003 -GIAS- Universidad de Antioquia DESARROLLO DE UNA FORMA DE DOSIFICACIÓN SÓLIDA CON FIBRA DIETARIA COMPRESIÓN DIRECTA GRANULACIÓN HÚMEDA Solución aglutinante 5%P/V Lactosa anhidra Estearato de magnesio Fibra de maracuyá 1.0 mm 0.5 mm GRÁNULOS 50ºC/8h Compresión Fuente: Wells, J. (1988). Pharmaceutical preformulation. Editorial Ellis. P. 209-211. ELABORACIÓN DE POSTRES DE LECHE CON FIBRA DE NARANJA Fibra de naranja Fibra de naranja 2.0 mm 1.0 mm 2.0 mm -Evaluación del contenido de fibra dietaria total, soluble e insoluble (A.O.A.C, 1996) -Análisis Microbiológico (NTC 424 Quinta Revisión) -Evaluación Sensorial (NTC 3929) Figura 5. Diagrama de flujo para la elaboración de postres de leche con fibra de naranja -GIAS- Universidad de Antioquia POSTRES DE LECHE CON FIBRA DE NARANJA Características fisicoquímicas del postre lácteo con fibra de naranja Análisis Promedio % CV 2.1 2.7 7.3 1.1 25.3 1.0 Grasa láctea % mínimo Sólidos lácteos no grasos % mínimo Sólidos totales % Resolución 2310 de 1986 del Ministerio de Salud de Colombia. Artículo 75 del Capítulo XIII. -GIAS- Universidad de Antioquia DESARROLLO PRODUCTOS POSTRES DE LECHEDE CON FIBRA DE MARACUYÁ FIBRA CARACTERIZADA ESTRUCTURA FUNCIONALIDAD SENSORIAL INCORPORACIÓN ALIMENTOS % PESO RETENIDO (Carnes) FIRMEZA Y ADHESIVIDAD VISCOSIDAD SENSORIAL Y CONFITES CON FIBRA DE MARACUYÁ (Postres) (Sopas y salsas) VIDA ÚTIL María Orfilia Román Morales Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales CONFITES CON FIBRA DE MARACUYÁ DESCRIPTORES DE SABOR EN CONFITES CON FIBRA DE MARACUYA 120 PERFIL DE SABOR DE CONFITES CON FIBRA DE MARACUYA 100 80 CARAMELO Frecuencia 60 CÍTRICO MARACUYÁ 4 3 2 1 0 ÁCIDO DULCE Porcentaje 40 AMARGO MIEL FRUTAL 20 PROME… 0 Dulce Acido Frutal Amargo Caramelo Maracuya Figura 4. Evaluación sensorial de confites Con fibra de maracuyá Miel Citrico -GIAS- Universidad de Antioquia FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA PROGRAMA DE GESTIÓN TECNOLÓGICA GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN ALIMENTOS SALUDABLES (GIAS) DETERMINACIÓN “IN VITRO” DE LA CAPACIDAD FERMENTATIVA DE DIFERENTES FUENTES DE FIBRA DIETARIA Francia Elena Valencia García Esp. CTA, M Sc Director María Orfilia Román Morales QF. MSc GRACIAS
