extracciÓn quÍmico enzimÁtica del Ácido ferÚlico...

REVISTA SALUD PUBLICA Y NUTRICIÓN Edición Especial No. 11-2006 II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de

Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos EXTRACCIÓN QUÍMICO ENZIMÁTICA DEL ÁCIDO FERÚLICO PRESENTE EN DIFERENTES VARIEDADES DE MAÍZ MEXICANO. Gámez de León N., Sánchez-González M. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba s/n, San Nicolás de los Garza, NL. Correro electrónico: [email protected]. Tel (81) 83-29-40-00 ext 6226, Fax (81) 83 52 90 25 Introducción. El ácido ferúlico, ácido 3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-2-propenoico,

es un derivado del ácido cinámico extremadamente abundante en la

naturaleza. Se encuentra presente en frutas, vegetales, granos de maíz, trigo,

frijol, nueces, pastos, flores y otros tipos variados de vegetación. Es muy

abundante en cereales como el maíz (1g/kg) y el trigo (0.5 g/kg). En el maíz, se

puede aislar del pericarpio obtenido en los procesos de molienda húmeda, con

un rendimiento de alrededor del 2% (p/p).

En plantas el ácido ferúlico proporciona rigidez a la pared celular entrecuzando

cadenas de pentosanos, arabinoxilanos y hemicelulosa. Participa en la

regulación del crecimiento y proporciona protección contra el ataque de aves,

insectos, virus y hongos. El ácido ferúlico y sus derivados, son miembros

reconocidos del grupo de antioxidantes fenólicos naturales. Muchas funciones y

usos potenciales de estos compuestos son producto de esta propiedad.

Estudios epidemiológicos han asociado el consumo de granos enteros con una

reducción en la incidencia de enfermedades crónicas como las

cardiovasculares, diabetes y cáncer. Estas características benéficas han sido

atribuidas a la composición fitoquímica de los granos. Lo anterior ha

incrementado el interés en los estudios del contenido químico de diferentes

cereales y de sus variedades. México es el centro de origen del maíz y lugar donde se puede encontrar la

mayor diversidad de este cultivo. El maíz ha sido la principal fuente de alimento

en nuestro País; sin embargo, existen escasos reportes acerca del contenido

fitoquímico de diferentes variedades de maíz mexicano. En parte este

fenómeno es debido a carencia de metodologías que permitan realizar estos

análisis de manera eficiente.

Objetivo. En el presente trabajo se plantea desarrollar una metodología

químico enzimática para la hidrólisis del ácido ferúlico presente en la fracción

celulósica y hemicelulósica de diferentes variedades de maíz. Metodología. Cuatro variedades de maíz comercial (blanco, morado, negro y

cacahuacintle) y dos variedades criollas de maíz blanco (Juchitán 1 y Juchitán

2), fueron utilizadas para este análisis. Se establecieron las condiciones de pH,

temperatura y dosis enzimática necesarias para establecer tratamientos previos

a la hidrólisis de ácido ferúlico. Las enzimas utilizadas fueron amilasa

(cervecería), celulasa (Biocatalyst) y feruloil esterasa (Biocatalyst). Por otra

parte, se realizaron procesos de hidrólisis alcalina variando la concentración de

NaOH. Finalmente se acopló el proceso de hidrólisis alcalina al proceso

enzimático y los resultados de todas estas técnicas fueron comparados para

determinar el mejor resultado.

Resultados. Nuestros resultados indican (Tabla 1), que las amilasas son un

elemento clave en el proceso de extracción de ácido ferúlico pues los

almidones, sobre todo en los granos harinosos como es el maíz cacahuacintle,

forman geles que impiden la difusión de otras enzimas así como del hidróxido

de sodio presente en la hidrólisis alcalina. La utilización de celulasas no tuvo

ningún efecto en la extracción del ácido ferúlico proveniente del maíz negro,

morado y Juchitán 1. Sin embargo, disminuyó el rendimiento de extracción en

el maíz cacahuacintle, blanco y morado. Estos resultados pueden ser debidos

diferencias en la composición del pericarpio.

Maíz Hidrólisis alcalina Amilasa+hidrólisis alcalina

Amilasa+celulasa+hidrólisis alcalina

Negro 0.81±0.06 1.61±0.14 1.44±0.25 Cacahuacintle 0.46±0.09 1.83±0.17 0.88±0.26

Blanco 0.45±0.13 1.97±0.03 0.68±0.10 Morado 0.80±0.15 1.70±0.28 1.31±0.32

Juchitán 1 0.72±0.07 1.26±0.17 1.57±0.36 Juchitán 2 0.88±0.08 2.21±0.40 1.70±0.29

Tabla 1. Comparación de las concentraciones de ácido ferúlico obtenidas utilizando métodos químicos y químico-enzimáticos, con una concentración de álcali de 2M.

La utilización de álcali más concentrado disminuyó los rendimientos de

extracción de ácido ferúlico (Tabla 2). Las concentraciones de ácido ferúlico

fueron restablecidas incorporando un tratamiento previo con amilasa; al parecer

el hidróxido de sodio 4M es más viscoso y su difusión es menor. La utilización

de amilasa puede facilitar la difusión del hidróxido de sodio licuando los geles

de almidón (Tabla 2). Por lo que respecta al tratamiento con celulasa, este no

produjo cambios en los rendimientos de extracción del ácido ferúlico

proveniente del maíz negro y del blanco pero sí en los maíces restantes (Tabla

2).

Maíz Hidrólisis alcalina 4M

Amilasa+hidrólisis alcalina 4M

Amilasa+celulasa+hidrólisis alcalina 4M

Negro 0.04±.0.0080 1.60±0.21 1.48±0.00 Cacahuacintle 0.03±0.0060 1.95±0.18 1.35±0.14

Blanco 0.07±0.0070 1.50±0.31 1.98±0.03 Morado 0.04±0.0007 1.80±0.05 1.16±0.07

Juchitán 1 0.30±0.0670 2.00±0.27 1.45±0.13 Juchitán 2 0.14±0.0225 1.61±0.10 2.17±0.25

Tabla 2. Comparación de las concentraciones de ácido ferúlico obtenidas utilizando métodos químicos y químico-enzimáticos, con una concentración de álcali de 4M.

La feruloil esterasa de origen comercial utilizada no fue eficiente en la hidrólisis

del ácido ferúlico, sólo se recuperó 40% del total presente.

Conclusiones. Las concentraciones de ácido ferúlico obtenidas, están en los

intervalos reportados en la literatura; de hecho, la variedad Juchitán 2 se

encuentra por arriba de los mismos.

Nuestros resultados muestran que la elección del método de extracción de

ácido ferúlico es muy importante en el análisis del contenido fotoquímico de

cada grano. Algunas técnicas no fueron eficientes para una variedad de maíz

pero sí para otra, esto puede modificar el análisis y arrojar datos erróneos.

La metodología obtenida puede utilizarse para la extracción de ácido ferúlico de

desechos agroindustriales.

Bibliografía. 1. Rosazza JPN, Huang Z, Dostal L, Volm T, Rousseau B. Review: Biocatalytic

transformations of ferulic acid: an abundant aromatic natural product. Journal of Industrial Microbiology (1995) 15: 457-471

2. Ou S, Kwok KC. Review Ferulic acid: pharmaceutical functions, preparation and applications in foods. J Sci Food Agric (2004) 84:1261–1269

3. Graf E. Antioxidant potential of ferulic acid. Free Radical Biology & Medicine (1992) 13: 435-448

4. Adom KK, Sorrells ME, Liu RH. Phytochemicals and Antioxidant Activity of Milled Fractions of Different Wheat Varieties. J Agric. Food Chem. (2005) 53: 2297–2306

5. Guadián A. Análisis del contenido de ácido ferúlico presente en el maíz blanco, morado y en los subproductos de su procesamiento. (2006) Tesis QFB. UANL

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II Congreso de Ciencias Farmacéuticas de la Conferencia Hispanoamericana de Facultades de Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos

ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE EXTRACTOS DE LA SEMILLA DE Ebenopsis ebano (Ebano). Gracia-Vásquez Y1, Alanís-Guzmán G2, Gómez-Flores R3, Tamez-Guerra P3, Rodríguez-Padilla C4, Tamez-Guerra R4, Bautista-Justo M5, 1Departamento de Biotecnología, Fac. Ciencias Químicas, 2Departamento Ciencia de los Alimentos, 3Departamento de Microbiología e Inmunología, Fac. Ciencias Biológicas, 4Laboratorio de Inmunología y Virología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, NL, México, 5Universidad de Guanajuato, Tel: 83294010 ext 6225 E-mail: [email protected] RESUMEN En la actualidad el uso de plantas medicinales ha tomado gran importancia

dado los diferentes usos que se les pueden dar debido a su contenido de

fitonutrientes, entre los que destacan los compuestos polifenólicos. El objetivo

del presente trabajo fue evaluar la actividad antimicrobiana de Ebenopsis

ebano frente a microorganismos de interés clínico: E. Coli 25922 y Salmonella

enteritidis, para lo cual se trabajó con extractos acuosos y metanólicos de

semillas tiernas y maduras, crudas y tratadas térmicamente; se aplicaron los

siguientes tratamientos: T1 semilla tierna cruda sin testa y sin vaina, T2 semilla

tierna cocida (cocimiento a 100°C/30min con vaina y testa) posteriormente se

eliminó la vaina y la testa; T3 semilla madura cruda, sin vaina y sin testa; T4

semilla madura tostada (en baño de arena a 80-90°C/10 min con testa)

posteriormente se le eliminó la testa; T5 semilla madura tostada comercial a la

cual se le eliminó la testa. Para su conservación la semilla tierna se trató por

liofilización y la semilla madura por congelación. Al comparar la actividad de los

extractos acuosos y metanólicos contra las enterobacterias E. coli y Salmonella

se observó mayor actividad en el caso de los extractos metanólicos, así como

en el T5. La Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) para los diferentes

tratamientos donde se observó mayor actividad antibiótica fueron: T5 extracto

metanólico E. coli 62.5µg/ml; T5 extracto metanólico Salmonella 7.8µg/ml; T5

extracto acuoso E. coli 125µg/ml; T5 extracto acuoso Salmonella 500µg/ml. Los

extractos de la semilla se Ebenopsis ebano (Ébano) en sus diferentes estados

de madurez presentan actividad antibiótica frente a las enterobacterias que se

probaron, esto es importante ya que a partir de compuestos naturales se

pueden preparar extractos los cuales pueden ser utilizados para tratar

enfermedades relacionadas con las mismas.

INTRODUCCION En las tres décadas pasadas ha habido un incremento significativo en el uso de

productos naturales y sus potenciales aplicaciones en el sector agropecuario,

farmacéutico y alimenticio. Cerca de 30% de drogas usadas en países

industrializados derivan de las plantas. Las plantas desempeñan un papel

esencial de poblaciones indígenas de América no solamente para el

diagnóstico y tratamiento incluyendo el Ginseng (quinquefolius de Panax,

ginseng de Panax, senticosus de Eleutherococcus), la Echinacea (purpurea de

Echinacea, angustifolia de Echinacea, pallida de Echinacea) y el Goldenseal

(canadensis de Hydrastis), sino también para activar la función inmune del

organismo. Las plantas constituyen una fuente importante de compuestos

biológicamente activos. Estas sustancias se distribuyen según la etapa de

madurez de la planta. Ebenopsis ebano conocido comúnmente como ébano es

una leguminosa que se distribuye en México y en el sur de Texas. Las semillas

de ébano son consumidas como complemento nutricional, sin embargo, no hay

reportes de la actividad biológica de estas semillas y debido a que los

microorganismos tienen la capacidad de desarrollar resistencia a muchos

antibióticos, las plantas han sido una fuente de compuestos con actividad

antibiótica de interés clínico, por lo que es importante desarrollar productos

antimicrobianos del origen natural usando modelos in vitro e in vivo

OBJETIVO Evaluar la actividad antimicrobiana in vitro de los extractos acuosos y

metanólicos de la semilla de Ebenopsis ebano frente a microorganismos de

interés clínico: Escherichia coli 25922 y Salmonella enteritidis.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se trabajó con de semillas de Ebenopsis ebano tiernas y maduras , crudas y

tratadas térmicamente a las que se les aplicaron los siguientes tratamientos: T1

semilla tierna cruda sin testa y sin vaina, T2 semilla tierna cocida (cocimiento a

100°C/30min con vaina y testa a presión atmosférica) posteriormente se

eliminó la vaina y la testa; T3 semilla madura cruda, sin vaina y sin testa; T4

semilla madura tostada (en baño de arena a 80-90°C/10 min con testa)

posteriormente se le eliminó la testa; T5 semilla madura tostada comercial

(adquirida en el mercado local en Cd. Victoria, Tamaulipas) a la cual se le

eliminó la testa. Para su conservación la semilla tierna se trató por liofilización y

la semilla madura por congelación. De cada uno de los tratamientos se

prepararon extractos acuosos y metanólicos para evaluar la actividad

antibiótica in vitro. Se trabajó con las especies Escherichia coli y Salmonella y

se midió el porcentaje de inhibición del crecimiento del microorganismo por los

extractos preparados en medio líquido mediante una técnica colorimétrica

(Gómez-Flores et al., 1995)

RESULTADOS Y DISCUSIÓN La tabla 1 muestra los resultados del efecto de los extractos de la semilla de

Ebenopsis ebano sobre la actividad antibiótica de las enterobacterias. Al

comparar los resultados de los extractos acuosos y metanólicos se observó en

general para todos los tratamientos, que las Concentraciones Mínimas

Inhibitorias (CMI) de los extractos metanólicos tienen efecto a concentraciones

más bajas que los extractos acuosos, llegando a ser hasta de 7.8mg/ml

(semilla madura tostada T5) que fue adquirida comercialmente,. La tabla 2

muestra los porcentajes de inhibición para los diferentes extractos y

tratamientos aplicados a las semillas, donde se observa que los mayores

valores están dados para los extractos metanólicos. Las diferencias en los

porcentajes de inhibición van desde un 45 hasta 75% de diferencia. Lo anterior

puede ser debido al tipo de compuestos que se encuentran presentes en cada

una de los extractos que se prepararon por el efecto de la solubilización

Tabla 1. Concentración mínima inhibitoria (mg/ml)/% de Citotoxicidad de los extractos crudos de la semilla de Ebenopsis ebano Tratamiento

Tierna Cruda1

Tierna Cocida2

Madura Cruda3

Madura Tostada4

Madura Tostada Comercial5

E. Coli 500/14.9 250/6.0 NS NS 125/7.8

Extracto Acuoso

Salmonella NS NS 250/7.4 250/8.7 500/25.3

E. Coli 125/10.1 250/15.7 125/12.4 250/20.6 62.5/13.4

Extracto metanólico

Salmonella 250/12.1 500/20.2 500/23.2 500/27.6 7.8/10.5

1. Sin testa y sin vaina 2 Cocida a temperatura de ebullición/30min a presión atmosférica 3 Tostada a 80-90°C/10min 4 Sin testa y sin vaina 5 Se adquirió en el mercado local NS No significativa estadísticamente

Tabla 2. Porcentaje de Inhibición máxima de los extractos crudos de la semilla de Ebenopsis ebano Tratamiento Extracto Tierna tierna madura madura madura Cruda1 cocida2 cruda3 tostada4 tostada comercial5 Acuoso E.coli 19.1** 18.1* 27.1* 18.3* 32.1* Salmonella 12.9* 18.6** 19.9* 19.4* 26.0* Metanólico E.coli 28.7* 25.5* 34.0** 32.9* 34.9* Salmonella 24.6** 19.5* 23.2* 27.1** 33.2** NS No significativa estadísticamente 1 Sin testa y sin vaina 2 Cocida a temperatura de ebullición/30min a presión atmosférica 3 Tostada a 80-90°C/10min 4 Sin testa y sin vaina 5 Se adquirió en el mercado local * p<0.05 ** p<0.01 CONCLUSIONES Los extractos de la semilla se Ebenopsis ebano (Ébano) en sus diferentes

estados de madurez presentan actividad antibiótica frente a las enterobacterias

que se probaron, esto es importante ya que a partir de compuestos naturales

se pueden preparar extractos los cuales pueden ser utilizados para tratar

enfermedades relacionadas con las mismas.

AGRADECIMIENTOS Agradecemos el apoyo del CONACYT (No. 43019) y del PAICYT (CN-887-04)

para la realización de este proyecto

BIBLIOGRAFIA Gómez-Flores R., S. Gupta, R. Tamez-Guerra, T. Metha. 1995. Determination

of MICs for Mycobacterium avium – M. intracellulare complex in liquid médium

by a colorimetric method. J. Clin Microb 33(7):1842-1846

Borchers AT, Keen CL, Stern JS, Gershwin ME. 2000. Inflammation and Native

American medicine: the role of botanicals. Am J Clin Nutr. 2000 Aug;72(2):339-

47.

Vines RA. 1960. Trees, shrubs, and woody vines of the Southwest. Austin:

University of Texas Press. 1104 p.


Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos EFECTO DE LA NIXTAMALIZACIÓN SOBRE EL CONTENIDO DE MINERALES EN MUESTRAS DE MAÍZ DE DIFERENTES REGIONES DE MÉXICO. Gracia-Vásquez Y, Arteaga-Mac-Kinney G, Yeverino-Gutiérrez M. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Tel. 52 (81) 83529891 E-mail: [email protected] RESUMEN Los minerales son considerados parte importante de los alimentos. Son

importantes desde el punto de vista nutricional, functional y en algunos casos

desde el punto de vista tóxico. En los cereales el contenido mineral del grano

se encuentra concentrado en la capa que lo envuelve y es afectado por una

serie de factores incluyendo suelo y prácticas de agricultura. En México, el

maíz es el cereal más importante en la dieta, con un consumo anual per capita

de más de 80kg. En maíz es cultivado en todo México y el contenido de

minerales varía de región en región. El objetivo del presente trabajo fué evaluar

el contenido de minerales de 29 marcas comerciales de muestras de maíz

blanco de diferentes partes de México y el efecto de la nixtamalización. En la

investigación se evaluó el contenido total de cenizas, hierro, zinc, cadmio y

plomo utilizando Espectrofotometría de Absorción Atómica. Los resultados se

analizaron estadísticamente para evaluar la relación entre variables. Se

observó una gran variación en el contenido de hierro y zinc. El contenido

promedio de hierro fué 2.04mg/100g con un coeficiente de variación de 24%,

mientras que el contenido promedio de zinc fué de 3.48mg/100g con un

coeficiente de variación de 63%. En todas las muestras el contenido de cadmio

y plomo se observó debajo del límite de detección; 1 y 2 ppm, respectivamente.

Basado en el origin de las muestras estas fueron clasificadas en cuatro

regiones, sin embargo no se encontraron diferencias significativas en los

contenidos de hierro y zinc. Las pérdidas durante el proceso de

nixtamalización, son significativas en el contenido de hierro y zinc

encontrándose entre un 15% y 20% respectivamente reportadas en base seca.

Estos resultados indican que el contenido de hierro y zinc en el maíz mexicano

varía y su efecto debe ser considerado para el etiquetado de los productos de

maíz, por otro lado, los resultados muestran que el el maíz mexicano no está

contaminado con metales pesados.

INTRODUCCIÓN Los minerales son considerados componentes importantes de los alimentos,

desde el punto de vista nutricional, funcional y en algunos casos desde el punto

de vista tóxico. En los cereales el contenido mineral del grano es afectado por

una serie de factores incluyendo suelo y prácticas de agricultura, éste se

encuentra concentrado en la capa que lo envuelve. En México, el maíz es el

cereal más importante en la dieta, con un consumo anual per capita de más de

80kg. El maíz es cultivado en todo México y el contenido de minerales varía de

región en región.

OBJETIVO Evaluar el contenido de minerales nutritivos tales como hierro, zinc y selenio,

ademas de metales tóxicos como plomo y cadmio, en 29 marcas comerciales

de muestras de maíz blanco de diferentes regiones de México y el efecto que la

nixtamalización ejerce sobre el contenido mineral.

MATERIALES Y MÉTODOS Cada una de las muestras se recolectó en el lugar de origen en las diferentes

regiones y fué transportada al laboratorio de Alimentos medicamentos y

Toxicología considerando un peso de aproximado de 2kg, posteriormente fue

almacenada a temperature ambiente libre de humedad, La muestra fué

sometida a un submuestreo para finalmente obtener la muestra analítica de

aproximadamente 200g. En la investigación se evaluó el contenido total de

cenizas a 550ºC, el residuo inorgánico fue digerido con ácido nítrico

concentrado y aforado a un volumen final de 25 ml con agua desionizada. Los

minerales evaluados fueron hierro, zinc, cadmio y plomo utilizando

Espectrofotometría de Absorción Atómica. Los resultados se analizaron

estadísticamente para evaluar la relación entre variables.

RESULTADOS Se observó una gran variación en el contenido de hierro y zinc. El contenido

promedio de hierro fué 2.04mg/100g con un coeficiente de variación de 24%,

mientras que el contenido promedio de zinc fué de 3.48mg/100g con un

coeficiente de variación de 63%. En todas las muestras el contenido de cadmio

y plomo se observó debajo del límite de detección; 1 y 2 ppm, respectivamente.

Basado en el origin de las muestras estas fueron clasificadas en cuatro

regiones, sin embargo no se encontraron diferencias significativas en los

contenidos de hierro y zinc. Las pérdidas durante el proceso de

nixtamalización, son significativas en el contenido de hierro y zinc

encontrándose entre un 15% y 20% respectivamente reportadas en base seca.

Tabla 1. Contenido promedio de minerals en maíz blanco mexicano

Mineral Media+DS

(mg/100g)

Hierro 1.76+0.44

Zinc 2.98+1.92

Cadmio <0.2*

Plomo <0.2* * Límite de detección

Tabla 2. Efecto de la nixtamalización en el contenido de hierro y zinc de maíz

blanco mexicano

Muestra Zinc

(mg/100g)**

Hierro

(mg/100g)**

Grano de maíz 2.26a 5.60a

Nixtamal 2.09a 4.91b

Masa de maíz 1.86b 4.86b

** base seca a, b Existe diferencia significativa entre las muestras

CONCLUSIONES

Se observaron variaciones en el contenido de hierro y zinc del maíz blanco,

pero no se detectó un efecto por region. Con relación al contenido de plomo y

cadmio en todas las muestras analizadas los valores observados fueron abajo

del límite de detección del método. Esto indica que el maíz que se consume en

la República Mexicana no está contaminado con metales pesados. Estos

resultados indican que el contenido de hierro y zinc en el maíz mexicano varía

y su efecto debe ser considerado para el etiquetado.

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen al GRUPO MASECA la donación de las muestras

utilizadas en la presente investigación.

REFERENCIAS • AOAC International. 2000. Official Methods of Analysis, 17th ed. AOAC

International, Gaithersburg, MD.

• NOM-147-SSA1-1996.Bienes y servicios. Cereales y sus productos. Harinas de cereales, alimentos a base de cereales, de semillas comestibles, harinas o sus mezclas y de productos panificación.Disposiciones y especificaciones sanitarias y

nutrimentales.

• Hurrell R. F., L. Davidsson, E. Boy, L. Bravo, and N. Hammond (1999).

Iron fortification of corn masa flour. Meeting Abstract of AACC

• Peter Ranum. (1999). Micronutrient enrichment of wheat flour and instant corn masa flour in Mexico. Meeting Abstract of AACC.

• www.nutritiondata.com

• www.un.org/Pubs/fao.htm


Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos OPTIMIZACIÓN DE LA RECETA DE HARINAS PREPARADAS PARA PASTEL Y EL EFECTO DEL HORNEADO EN MICROONDAS. Yeverino-Gutiérrez M, Arteaga-Mac-Kinney G., Gracia-Vasquez Y. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Tel: (81)8329-4010 ext 6332 E-mail: [email protected] RESUMEN Los pasteles son de los productos de panificación más populares. Las harinas

preparadas para pastel son formuladas para obtener buenos productos si se

siguen las instrucciones de uso con pequeñas variaciones. En México los

hornos de gas son los más utilizados para preparar pasteles, sin embargo, son

percibidos por los consumidores como peligrosos, además, la disipación del

calor hace el proceso de horneado incómodo, especialmente en los meses de

verano. El uso de horno de microondas puede tener grandes ventajas: sin

embargo, es importante que el producto final tenga los atributos sensoriales

esperados. Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar harinas

preparadas para pastel comerciales de chocolate y de sabor vainilla altas en

azúcar usando horno de microondas para el horneado. Las muestras fueron

adquiridas en el mercado local, todas del mismo lote. En la primera parte del

estudio las muestras se prepararon utilizando las instrucciones reportadas en el

empaque de cada marca comercial, la mezcla fue colocada en un molde de

silicona y horneada en un horno de microondas Panasonic bajo condiciones

definidas de tiempo y potencia. Se llevó un control utilizando un horno

convencional. En la segunda parte, se evaluaron variaciones en aceite y agua

siguiendo un diseño experimental de composición central rotatorio para dos

factores, los factores evaluados fueron: densidad de batido, densidad del

pastel, humedad, simetría (AACC) y sensorialmente utilizando la prueba de

aceptabilidad con una escala hedónica de cinco puntos. Los pasteles de

chocolate presentaron valores de aceptabilidad de 2.8 a 4.8. Las diferencias de

aceptabilidad general de dos marcas comerciales fueron no significativas con

respecto al control y tienden a presentar valores de humedad y densidad más

altos que los controles. Utilizando la metodología de respuesta de superficie se

obtuvieron modelos de predicción significativos, se encontraron efectos

positivos en los atributos de los pasteles con la adición de 20% de aceite

vegetal y 20% de harina extra, entre otros. Los resultados sugieren que no es

necesario desarrollar una harina preparada para pastel especial para

microondas. Se pueden hacer recomendaciones simples en la etiqueta y se

obtiene pasteles de buena aceptabilidad horneados en ese tipo de horno.

INTRODUCCIÓN Los pasteles son de los productos de panificación más populares. Las harinas

preparadas para pastel son formuladas para obtener buenos productos si se

siguen las instrucciones de uso con pequeñas variaciones. En México los

hornos de gas son los más utilizados para preparar pasteles, sin embargo, son

percibidos por los consumidores como peligrosos, además, la disipación del

calor hace el proceso de horneado incómodo, especialmente en los meses de

verano. El uso de horno de microondas puede tener grandes ventajas: sin

embargo, es importante que el producto final tenga los atributos sensoriales

esperados.

OBJETIVO GENERAL Los objetivos del presente trabajo fueron:

1) Comparar cuatro harinas para pastel comerciales de chocolate horneadas

en microondas.

2) Optimizar la receta de una marca comercial de harina preparada para pastel

altas en azúcar sabor vainilla para horneado en microondas.

MATERIALES Y MÉTODOS Las muestras de harina para elaborar los pasteles fueron adquiridas en

diferentes tiendas del área Metropolitana de la Ciudad de Monterrey, NL,

México, considerando el mismo lote para todos los casos. Una vez obtenidas

en cantidad suficiente se homogeneizaron para hacer una sola muestra. Para

el estudio se utilizaron harinas de sabor vainilla y chocolate. La investigación se

llevó a cabo en dos partes: en la primera parte del estudio se utilizaron las

indicaciones proporcionadas por el comerciante y la mezcla fue colocada en un

molde de silicona y horneada en un horno de microondas Panasonic bajo

condiciones definidas de tiempo y potencia. Además se llevó un control

utilizando un horno convencional. En la segunda parte, se evaluaron nueve

variaciones a la receta y se midieron: densidad de batido, densidad del pastel,

humedad, simetría (AACC). Los pasteles fueron evaluados sensorialmente por

20 consumidores utilizando la prueba de aceptabilidad con una escala

hedónica de cinco puntos.

Tabla 1. Factores y niveles en el estudio

Tabla 2. Diseño del Experimento

Corrida Aceite (g)

Agua (g)

1 68.8 172.0

2 91.2 172.0

3 68.8 228.0

4 91.2 228.0

5 64.0 200.0

6 96.0 200.0

7 80.0 160.0

8 80.0 240.0

9 80.0 200.0

10 80.0 200.00

ANÁLISIS ESTADÍSTICO Los resultados fueron evaluados estadísticamente utilizando estadística

descriptiva y análisis de regresión con el Programa Estadístico SPSS v.12

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Factores Nivel mínimo (g)

Nivel central (g)

Nivel máximo (g)

Aceite 64.0 80.0 96.0

Agua 160.0 200.0 240.0

a) Evaluación de Pasteles de Chocolate preparados con mezclas

comerciales.

Los pasteles de chocolate presentaron valores de aceptabilidad de 2.8 a

4.8. Las diferencias de aceptabilidad general de dos marcas comerciales

fueron no significativas con respecto al control y tienden a presentar valores

de humedad y densidad más altos que los controles. Incrementos en la

adición de aceite y harina a la receta presenta efectos positivos en los

atributos cualitativos, por ejemplo, simetría del pastel, migaja más fina, entre

otras.

b) Optimización de Receta .

Los modelos de predicción significativos, para la variable de humedad del

pastel, la cantidad de agua en la receta tuvo un efecto positivo, mientras

que la cantidad de aceite un efecto negativo. Para aceptabilidad el agua y el

aceite presentaron efecto positivo.

Tabla 3. Resultados del modelo estadístico

Variable dependiente

Modelo estadístico F R2 ajustada

Error estándar

Humedad Humedad = 40.361 - 0.904

aceite + 0.188 agua + 0.00692

aceite 2

- 0.00126 aceite-agua

56.737 0.921 0.6964

Aceptabilidad Aceptabilidad = -2.965 +

0.0675 agua + 0.001 aceite 2 -

0.000731 aceite-agua

13.073 0.656 0.2141

Densidad de la miga

Densidad de la miga = -0.401

+ 0.0114 aceite + 0.00361

agua

3.698 0.299 0.0264

Índice de simetría

Índice de simetría = -85.841 +

2.060 aceite - 0.00137 agua 2

11.623 0.691 2.248

0.019 aceite 2 + 0.00783

aceite-agua

Utilizando el modelo de predicción de aceptabilidad se generaron gráficas de

respuesta de superficie. Con ayuda se determinó que la formulación óptima

corresponde a nivel altos de humedad y niveles intermedios de aceite. De

acuerdo a los resultados obtenidos

CONCLUSIONES Utilizando la metodología de superficie de respuesta y los diseños de lasa

mezclas se encontraron modelos matemáticos que son estadísticamente

válidos para cinco variables.

Esos resultados sugieren que no es necesario desarrollar harinas preparadas

para pastel especiales para hornearse en horno de microondas. Modificaciones

sencillas a la receta, similares a las recomendadas para regiones altas mejoran

la aceptabilidad de pasteles horneados en microondas.

REFERENCIAS

• AOAC International. 2000. Official Methods of Analysis, 17th ed. AOAC

International, Gaithersburg, MD.

• AACC. 2000. Approved Methods of Analysis, 10th ed. Method 10-90.

The American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.

• AACC. 2000. Approved Methods of Analysis, 10th ed. Method 10-91.

The American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.

• S. D. Segall, Cruz, R., and J. B. CHaves. (1999) The use of composite flour in cakes and its impact on texture and sensory acceptability. Metting Abstract of AACC.

• Penfield M., Campbell A. (1990). Experimental Food Science. 2rd ed.

Academic Press. USA

• Arteaga, G.E.,Li-Chan,E., Nakai S.(1994) Systematic experimental

designs for product formula optimation.Trends in Food Science &

Technology Vol.5 No. 8


Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos MODELOS DE ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE ÁCIDOS GRASOS TRANS EN MÉXICO

Arteaga-Mac-Kinney G, Gracia-Vásquez Y, Yeverino-Gutiérrez M, Pérez-Orihuela H, Barbosa-Guerrero Y, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. México. Tel. 52 (81) 83529891 E-mail: [email protected]

INTRODUCCIÓN Las grasas y aceites comestibles son una parte importante de la dieta, se

utilizan como ingredientes o en la preparación de los alimentos.

Químicamente son triacilglicéridos constituidos por glicerol y ácidos grasos que

pueden ser saturados o insaturados; los insaturados a su vez se dividen en

monoinsaturados y poliinsaturados. Las grasas trans son ácidos grasos

insaturados que se forman cuando un aceite vegetal líquido es transformado en

sólido por el proceso denominado hidrogenación. Los aceites vegetales

parcialmente hidrogenados se utilizan en los alimentos procesados porque les

confieren características de alta calidad, como textura agradable y alta vida de

anaquel, es decir, no se enrancian. Aunque la mayoría de las grasas trans

proceden de alimentos procesados, como los productos horneados, productos

fritos y la margarina, además pueden encontrarse de forma natural en ciertos

alimentos como carnes y productos lácteos. En promedio la cantidad que se

consumen de grasas trans se encuentra entre un 2 y 4% del total de la ingesta

calórica.

En los últimos años, el Instituto de la Academia Nacional de Ciencias en

Estados Unidos de Norteamérica concluyó que las grasas saturadas, las

grasas trans y el colesterol “dietético” aumentan los niveles de colesterol LDL

(el colesterol “malo”) en sangre, y que el alto consumo de grasas trans

disminuyen el nivel del colesterol HDL (colesterol “bueno”). La tabla 1 muestra

las estimaciones del consumo de grasas trans que se han efectuado en

diferentes lugares del mundo, los valores son muy diferentes por ejemplo en la

India es de 2 g/día en cambio en Gran Bretaña puede llegar hasta 27g/día.

Tabla No. 1. Estimación del consumo de grasas trans Autor Año Consumo Estimado

g ácido trans/día/ persona

País

Hunter y Applewhite

2003 7.6 – 8.1 Estados Unidos de América

Enig 1990 13.3 Estados Unidos de América

Steinhart 1992 13.3 Estados Unidos de América

Pfalzfraf 1992 13.3 Estados Unidos de América

British Nutrition Foudation

1987 5.0-27.0 Gran Bretaña

National Council for Applied Economic Research

1991 2.0 India

En estudios nutricionales realizados en 1980 con grupos de norteamericanos

que consumían bajos niveles de grasas saturadas, pero altos niveles de grasas

trans, tuvieron alta incidencia de enfermedades coronarias. Esto dió pie a que

en Estados Unidos de Norteamérica a partir del 1 de Enero del 2006, los

alimentos que contengan un nivel significativo de grasas trans (por lo menos

0.5 g por porción) deberá estar indicado en el etiquetado nutricional.

De acuerdo a la Encuesta Nacional de Salud Publica en México en 1999 se

observó que las causas principales de defunciones fueron las enfermedades

crónicas, destacando las cardiovasculares, los tumores malignos y la diabetes

mellitus. Por lo tanto las autoridades de salud deberán orientar a la población

sobre los factores de riesgos de éstas enfermedades, para poder disminuirlos y

gozar de una mejor calidad de vida. En México no es obligatoria tal declaración

nutrimental esto implica que el consumidor no posee información para calcular

su consumo diario.

OBJETIVO

El objetivo del presente estudio es estimar el consumo de ácidos grasos trans

en la población mexicana.

MATERIALES Y MÉTODOS Partiendo de datos estadísticos publicados se elaboraron 3 modelos para

evaluar el consumo de grasas trans en la población mexicana, que se explican

a continuación.

Modelo 1. A partir de los datos económicos de gasto corriente monetario de los hogares

en el rubro de aceites y grasas, se determinó la relación entre el gasto corriente

y el número de hogares, así como habitantes por hogar, y la ingesta diaria de

grasas trans considerando como valor promedio el 30%.

Fuente: INEGI. Encuesta Nacional de Ingresos y Gastos de los Hogares, 2003.

Modelo 2. De datos de producción de Grasas y Mantecas Vegetales Comestibles, se

estimó el consumo diario por habitante y tomando la referencia que las grasas

contienen en promedio el 30% de ácidos grasos trans (según List 2004).

Fuente: INEGI. El Sector Alimentario en México. Edición 2004.

Gráfica 1. Porcentaje de consumo de grasas trans según Modelo 1

2 . 0 0

6 . 12

8 . 17

10 . 15

12 . 2 5

0 .0 0

2 .0 0

4 .0 0

6 .0 0

8 .0 0

10 .0 0

12 .0 0

14 .0 0

Va l or M áx i mo r e c ome nda do

Gr a sa c on 3 0 % t r a ns




Modelo 3. Se calculó a partir de las ingesta de un recordatorio de 24 horas en mujeres

considerando que el aporte de grasas trans de todas las fuentes es entre el 2 y

4% de la ingesta calórica. (Según la referencia del International Food

Information Council).

Fuente: Análisis de la Encuesta Nacional de Nutrición 1999. Salud Pública Méx.

Gráfica 2. Volumen y valor de la producción de grasas en la industria de alimentos. Modelo 2

2003

Producto Volumen (litros)

Valor (miles de pesos)

Consumo anual por habitante

(litros)

Consumo diario de grasas por habitante

(g)

Consumo diario de grasas trans por habitante(g)

Grasa o manteca vegetal

comestible 4.5 x 108 3, 462, 523 9.14 25.05 7.51

Fuente: INEGI. Dirección nacional de estadística. Dirección de estadísticas a corto plazo. Encuesta industrial mensual

Nacional Norte Centro Cd. deMèxico

Sur Rural Urbana

6.5 6.26.7

6.1

6.96.6 6.5

3.3 3.1 3.33

3.5 3.3 3.3

0

1

2

3

4

5

6

7

gram

osde

Gra

sas

Tran

s

Gráfica 3. Consumo diario de grasas trans Modelo 3

2% de IngestaCalòrica

4% de IngestaCalòrica

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los valores obtenidos del modelo1 muestran que el consumo diario de grasas

trans supera el límite de la recomendación (2.0 g/día) considerando dietas con

grasas con un contenido promedio de 30% de trans, datos de etiquetado en

Estados Unidos de Norteamérica muestran que una cucharita de margarina

(14g) aporta 3g de grasa trans, por lo tanto el consumo varía según las

porciones y las grasas ingeridas.

El resultado para el modelo 2 fue 7.5g/día, también rebasa la recomendación

de ingesta diaria, hay que destacar que los cálculos se realizaron en base de

producción nacional de manteca vegetal comestible sin tomar en cuenta las

cantidades ingeridas de grasas y margarinas importadas.

Los valores del modelo 3 a partir de un recordatorio de 24 horas en mujeres

basados en la Ingesta Calórica por alimentos son más conservadores, sin

embargo son tres veces más altos del valor recomendado y varían de región en

región, siendo la parte Sur la que presenta los niveles más altos de consumo.

CONCLUSIONES Comparando los resultados estimados para la población mexicana y los reportados

para otras comunidades como la población de Estados Unidos de Norteamérica

(2003) los valores son muy similares. Es necesario destacar que el cálculo deberá

ser individual y es importante tener información confiable de la contribución del

contenido de grasas trans en los alimentos mexicanos.

REFERENCIAS

• Barquera S, Rivera JA, Espinosa-Montero J, Safdie M, Campirano F,

Monterrubio EA. 2003. Consumo de energía y nutrimentos en mujeres

mexicanas de 12 a 49 años de edad: análisis de la Encuesta Nacional

de Nutrición 1999. Méx.

• Instituto Nacional de Estadística, Geográfica e Informática. 2004. El

Sector Alimentario en México. ISSN 0188-8374. p. 204, 205, 229, 230.

• List, G.R. 2004. Decreasing Trans and Saturated Fatty Acid Content in

Food Oil. Food Technology. Vol.58. No. 1. p. 23-31

• IFTIC Internacional Food Information Council © 2005: Ordenemos los

hechos de las grasas. http://ific.org

• IFTIC Internacional Food Information Council © 2005: Preguntas y

respuestas sobre las grasas trans. http://ific.org

• 2005. Capitulo 10- Acidos Grasos Isoméricos. http:www.fao.org

• Duxbury Dean. 2005. Omega-3s Offer Solutions to Trans Fat

Substitution Problems. Food Technology. Vol.59. p.34-39.

• Juttelstand Ann. 2004. Trans Fats: Status and Solutions. Food Tech. Vol.

58. p. 20-22


Farmacia (COHIFFA) y el VIII Congreso Regional de Químicos Fármaco Biólogos Recuperación de ácido ferúlico proveniente de desechos de la industria de la tortilla por medio de la Amberlita XAD16. Sandoval González R., Valenzuela Cordero Y., Sánchez-González M., Cerino Córdova, F. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba s/n, San Nicolás de los Garza, NL. Email: [email protected], [email protected], Tel (81) 83-29-40-00 exts. 6226 y 6311 Fax (81) 83 52 90 25 Introducción. El ácido ferúlico es un derivado del ácido cinámico

extremadamente abundante en la naturaleza, principalmente en cereales. El

ácido ferúlico es un potente antioxidante natural (aprobado por la FDA),

característica por la cual es utilizado en la industria alimentaria.

De los cereales, el maíz es el grano que posee la mayor concentración de

ácido ferúlico. En México el maíz se utiliza principalmente para la elaboración

de tortillas. La PROFECO reporta que la producción de masa y tortilla es de 12

millones de toneladas por año. Como producto básico, su consumo es de

alrededor de 150 kilos por persona por año. La tortilla es producida a través del

proceso de nixtamalización. En este proceso se generan desechos ricos en

ácido ferúlico como el nejayote (agua de cocción del grano de maíz) y el

pericarpio. A pesar de que existen procesos para la extracción del ácido

ferúlico de estos desechos, se involucra el uso de solventes orgánicos que

además de tener un alto precio, son contaminantes del ambiente.

Objetivo. El presente proyecto plantea extraer ácido ferúlico de efluentes

obtenidos del procesamiento de desechos de la industria de la tortilla utilizando

una resina de poliestirenodivinilbenceno.

Metodología. Soluciones sintéticas de ácido ferúlico se pusieron en contacto

con la resina XAD16 (Rohm and Haas) y con quitina, bajo diferentes

condiciones de pH y concentración de adsorbente. La concentración de ácido

ferúlico, medida antes y después del contacto con la resina, se determinó

utilizando la técnica de Folin Ciocalteu. Las mismas variables se utilizaron para

la desorción del ácido ferúlico previamente adsorbido en la amberlita XAD 16.

Resultados. Los estudios experimentales demostraron que la quitina no tiene

capacidad de adsorber ácido ferúlico mientras que la cinética de adsorción

utilizando diferentes concentraciones de XAD16 es rápida y el equilibrio se

obtuvo en aproximadamente dos horas (Figura 1).

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tiempo (h)

Amberlita (5g/l)

Amberlita (10g/l)

Amberlita (15g/l)

Quitina (5g/l)

Quitina (10g/l)

Quitina (15g/l)

Con

cent

raci

ón A

F (g

/l)

Figura 1. Cinética de adsorción de AF de quitina y amberlita XAD16

Debido a lo anterior, se realizó un estudio de capacidades de adsorción

de la amberlita XAD16 a 50°C por un tiempo de 2h. Como se puede observar

en la Figura 2, el aumento en la concentración del adsorbente mostró un efecto

positivo en la capacidad de adsorción (q). El sistema se ajusta a la isoterma de

Langmuir obteniéndose una capacidad máxima de adsorción de 0.062 g AF/g

amberlita y un porcentaje de remoción de AF superior al 90 %.

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Amberlita XAD16 (g)

q (g

AF/

g am

berli

ta)

Figura 2. Isoterma de adsorción de ácido ferúlico en amberlita XAD16

Por otra parte, el incremento en el pH disminuyó las capacidades de

adsorción obteniéndose el óptimo de 4 (Figura 3). La importancia del estudio de

pH radica en que el producto industrial necesita ser acidificado antes de ser

aplicado a la amberlita.

Figura 3. Efecto del pH sobre la capacidad de adsorción de la amberlita

XAD16

Por lo que respecta a los estudios de desorción se observó que la

concentración de NaOH no tiene efecto sobre el porcentaje de recuperación de

AF (90%) (figura 4). El simple contacto de la amberlita con una solución de

NaOH ocasiona la desorción del AF.

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

0 2 4 6 8 10 12

NaOH (% p/v)

Áci

do fe

rúlic

o (g

/L)

Figura 4. Efecto de la concentración de álcali sobre la desorción de AF

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

0.035

0.040

pH

pH 4

pH 5

pH 6

pH 7

pH 9

pH 10

pH 11

q (g

AF/

g am

berli

ta

Conclusiones. La amberlita XAD16 es una excelente opción para la extracción

de AF de soluciones acuosas por los altos rendimientos de adsorción-desorción

evitando el uso de solventes orgánicos.

Bibliografía. 6. Rosazza JPN, Huang Z, Dostal L, Volm T, Rousseau B. Review: Biocatalytic

transformations of ferulic acid: an abundant aromatic natural product. Journal of Industrial Microbiology (1995) 15: 457-471

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9. Martínez-Bustos F, Martínez-Flores HE, Sanmartín-Martínez E, Sánchez-Sinencio F, Chang YK, Barrera-Arellano D, Rios E. Effect of the components of maize on the quality of masa and tortillas during the traditional nixtamalisation process. J Sci Food Agric (2001) 81:1455-1462

10. Antrim et al. United States Patent 4,038,481. Julio 26, 1977

extracciÓn quÍmico enzimÁtica del Ácido ferÚlico...

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