Departamento de Alimentos Facultad de Química … · GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN ALIMENTOS...
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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.
GIAS
Grupo de Investigación
en Alimentos Saludables
Fecha de conformación: marzo de 2004
LA FIBRA DIETARIA EN EL DESARROLLO DE
ALIMENTOS SALUDABLES Y
FUNCIONALES
MARÍA ORFILIA ROMÁN M. Q.F. M.SC.
GIAS
Grupo de Investigación
en Alimentos Saludables
• 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
• Oleaginosas (aceite de
palma)
• Frutas y hortalizas
• Café (tostado)
• Confitería y chocolatería
• Bebidas (no alcohólicas)
• Lácteos
• Atún enlatado
• Carne de bovino
• Azúcar
María Orfilia Román Morales
Ingeniería Aplicada – Regulación Alimentaria y Toxicología en el sector Alimentos
SECTOR ALIMENTOS EN COLOMBIA
INDUSTRIA DE ALIMENTOS
Y BEBIDAS
• PIB
• Producción Manufacturera
• Exportaciones
María Orfilia Román Morales
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.
RiesgosToxicológicos
RiesgosMicrobiológicos
NORMAS
INOCUIDAD
Calidad sensorial, microbiológica y nutricional
Ingeniería Aplicada – Toxicología en el sector AlimentosRIESGOS SANITARIOS DEBIDOS A LOS ALIMENTOS
SALUD
Clostridium botulinum
Dinoflagelados
Pez globo
TÓXICOS
NATURALES
ADITIVOS
PROCESAMIENTODE ALIMENTOS
ETA’s
-Bacterias
-Hongos
-Virus
-Protozoos
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 Diabetes
• Grasas (TG) Problemas en arterias
• Colesterol Colesterolemia
• Lactosa Intolerancias
• Sodio Presión arterial alta
• Calcio Osteoporosis
•Varios nutrientes Anorexia y bulimia
•FIBRA DIETARIA Problemas intestinales
ENFERMEDADES INTESTINALES
ESTREÑIMIENTO
SINDROME DE COLON
IRRITABLE
TRÁNSITO FECAL
LENTO
PRESIÓN
INTRALUMINALAPENDICITIS
DIVERTICULOSIS
DEFICIT DE FIBRA
EN LA DIETA
CARCINÓGENOS
FECALESCÁNCER DE COLON
METABOLISMO DE
COLON ALTERADO
ALTERACIÓN DE LA
PARED
ENFERMEDAD
INFLAMATORIA INTESTINAL
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
FUENTE
PRIMARIA
GRUPO
PRINCIPALCOMPONENTES ESTRUCTURAS ALIMENTOS
Celulosa Glucanos Cereales
Galacturanos
Arabinogalactanos
Arabinoxylanos
Glucoarabinoxylanos
Glucoxylanos
Xylogalactanos
Glucanos Cereales
Polisacáridos no
estructurales
Gomas y
mucilagos
Amplio rango de
heteropolisacáridosSemillas y frutas
Frutas y vegetales
Cereales frutas y
vegetales
Material estructural
de paredes
celularesPolisacáridos no
celulósicos
Pectinas
Hemicelulosas
COMPONENTES DE LA FIBRA
Drzikova et al, 2005
María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc
María Orfilia Román Morales
Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales
CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA
Cereales
Leguminosas
Frutas
Verduras
Algas
Musgos
FIBRA SOLUBLE
FIBRA INSOLUBLE
MICROESTRUCTURA
FIBRA DE RESIDUOS DE FRUTASGRUPO GIAS
0
10
20
30
40
50
60
PROTEÍNAS LÍPIDOS CENIZAS FIBRA CRUDA FIBRA SOLUBLE
FIBRA INSOLUBLE
HUMEDAD
Po
rcen
taje MANDARINA
NARANJA
LIMÓN
PIÑA
MARACUYÁ
CORTEZA DEL FRUTO
SELECCION
PESADO
LAVADO POR INMERSION EN AGUA (30’ T.a.)
INMERSION EN HIPOCLORITO DE SODIO (15 ppm/ 20')
ESCURRIDO
SECADO A 60 ºC
ENFRIAMIENTO
MOLIENDA
EMPACADO
ROTULADO
ALMACENAMIENTO
Composición Química
María Orfilia Román Morales. Q:F. M.ScGutiérrez, 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.
GelificaciónViscosidadSolubilidad
Capacidad de adsorción
de aceite
Capacidad de ligar agua
Hinchamiento
Capacidad de retención de agua.
Susceptibilidad a la Fermentación
Retención de moléculas orgánicas y minerales.
FUNCIONALIDADFIBRA DIETÉTICA
Fuente: Dietary fiber analysis and applications
María Orfilia Román Morales
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
Simular las condiciones de fermentación en
el colon
TÉCNICA DE FERMENTACIÓN “IN
VITRO”
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 S. Colon irritable
Criterios de exclusión (NO):
Enfermedad física o mental, Cirugíaimportante, abusó de drogas y alcohol,mujeres embarazadas, lactando, alergiasseveras, reacciones severas amedicamentos, pruebas clínicassimultáneas (prebióticos ó laxativos), usode antibióticos 3 meses antes del estudio.
Criterios de inclusión:
Buen estado de salud
genera.
Historia médica.
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
Adaptada de: Karppinen, Sirpa, 2003.
Fermentada No fermentada
Retención y enlazamiento
de compuestos dañinos
Composición microbiota
Actividad metabólica
AGCC
H2, CO2, CH4
Otros metabolitos
Efectos sistémicos
y locales
Volumen fecal
Disminuye el tiempo del
tránsito intestinal
Tratamiento constipación
Efectos saludables
María Orfilia Román Morales
Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales
METABOLISMO DE AGCC
Gluconeogénesis
Inhibe hidroximetilgutaril CoA
Glutamina
Acetoacetato
Hidroxibutirato
HA M-A, Jarvis MC. Ed al. (2000). A definition for dietary fibre. European Journal of Clinical Nutrition. 54, 861, 864.
CARACTERIZACIÓN SENSORIAL FIBRA DE NARANJA
Perfil de sabor Perfil de textura
Fibra de MaracuyáFibra de Naranja Fibra de Mandarina
-GIAS- Universidad de Antioquia
ESTRUCTURA FUNCIONALIDAD
FIBRA
CARACTERIZADA
SENSORIAL
INCORPORACIÓN
ALIMENTOS
% PESO RETENIDO
(Carnes)
FIRMEZA Y ADHESIVIDAD
(Postres)
VISCOSIDAD
(Sopas y salsas)SENSORIAL Y
VIDA ÚTIL
DESARROLLO DE PRODUCTOS
María Orfilia Román Morales. Q:F. M.Sc
Fuente: Sauro et al, 2003
ALIMENTOS MÁS COMUNES ADICIONADOS DE FIBRA DIETARIA
-GIAS- Universidad de Antioquia
Lactosa anhidra
Estearato de magnesio
Fuente: Wells, J. (1988). Pharmaceutical preformulation. Editorial Ellis. P. 209-211.
GRANULACIÓN HÚMEDACOMPRESIÓN DIRECTA
Solución aglutinante
5%P/V
Fibra de maracuyá
1.0 mm 0.5 mm
GRÁNULOS
50ºC/8h
Compresión
DESARROLLO DE UNA FORMA DE DOSIFICACIÓN
SÓLIDA CON FIBRA DIETARIA
ELABORACIÓN DE POSTRES DE LECHE CON FIBRA DE NARANJA
-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)
Fibra de naranja
2.0 mm
Figura 5. Diagrama de flujo para la elaboración
de postres de leche con fibra de naranja-GIAS- Universidad de Antioquia
Fibra de naranja
2.0 mm 1.0 mm
POSTRES DE LECHE CON FIBRA DE NARANJA
Características fisicoquímicas del postre lácteo
con fibra de naranja
AnálisisPromedio % CV
Grasa láctea % mínimo
2.1 2.7
Sólidos lácteos no grasos % mínimo
7.3 1.1
Sólidos totales %
25.3 1.0
-GIAS- Universidad de AntioquiaResolución 2310 de 1986 del Ministerio de Salud de Colombia.
Artículo 75 del Capítulo XIII.
ESTRUCTURA FUNCIONALIDAD
FIBRA
CARACTERIZADA
SENSORIAL
INCORPORACIÓN
ALIMENTOS
% PESO RETENIDO
(Carnes)
FIRMEZA Y ADHESIVIDAD
(Postres)
VISCOSIDAD
(Sopas y salsas)SENSORIAL Y
VIDA ÚTIL
DESARROLLO DE PRODUCTOS
María Orfilia Román Morales
Las Fibras Vegetales para el Desarrollo y Formulación de Alimentos Funcionales
POSTRES DE LECHE CON FIBRA DE MARACUYÁ
CONFITES CON FIBRA DE MARACUYÁ
CONFITES CON FIBRA DE MARACUYÁ
0
20
40
60
80
100
120
Dulce Acido Frutal Amargo Caramelo Maracuya Miel Citrico
DESCRIPTORES DE SABOR EN CONFITES CON FIBRA DE MARACUYA
Frecuencia
Porcentaje0
1
2
3
4MARACUYÁ
ÁCIDO
DULCE
MIEL
FRUTAL
AMARGO
CÍTRICO
CARAMELO
PERFIL DE SABOR DE CONFITES CON FIBRA DE MARACUYA
PROME…
-GIAS- Universidad de AntioquiaFigura 4. Evaluación sensorial de confitesCon fibra de maracuyá
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