UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE

GROHMANN

TACNA

FACULTAD DE INGENIERA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Estudio del empleado del Yacon y de una cepa

probiotica para obtener una bebida funcional

AUTOR

Ingrid Daz Castillo

TACNA PER

2008

CONTENIDO DE RESUMEN

ASPECTO METODOLOGICO

DISEO DE INVESTIGACION

Con Statgraphics Plus version 5.0 resulto mas adecuado, el siguiente diseo: DISEO

CENTRAL COMPUESTO ROTABLE, con la caracterstica de Superficie de Respuesta.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

FUNDAMENTO

Actualmente, la tendencia mundial, en la Ciencia de la nutricin humana, indica el inters de los

consumidores de prevenir riesgos de enfermedades mediante alimentos naturales que van mas

all del olor, sabor, textura o valor nutricional, es as como la Industria Alimentara ya por los

90's se encargo, de innovar y Lanzar al mercado alimentos con estas caractersticas, que hoy

en da se conocen como "Alimentos Funcionales".

En la larga lista de estos alimentos se destacan los:

a) Productos fermentados con bacterias probioticas, los ms comunes se encuentran Industria

Lctea (leche fermentada, yogurt, queso, etc.), pero tambin pueden ser encontrados en

zumos, vegetales y hasta carnes fermentadas, estos productos generalmente se comercializan

en Europa, Asia, Mxico y EE. UU.

b) Tambin los alimentos enriquecidos, ya sea con fitoqumicos (Iicopenos, dialis sulfuro,

carotenos) o con sustancias prebioticas (inulina,oligosacaridos,

galactooligosacaridos, fructooligasacaridos, etc)

El yacon, por contener en su composicin qumica Fructooligosacaridos (FOS) alrededor de 12-

14 % en materia comestible, es considerado como un Alimento Prebiotico, debido a que sus

oligofructosas presentes, se comportan fisiolgicamente como una fibra, dado que no son

atacadas por las enzimas digestivas, pero son degradadas a nivel del colon. Su

comportamiento es como el de una fibra soluble, actualmente deficitaria en la dieta de los

consumidores occidentales.

FORMULACION DEL PROBLEMA

El Yacon, es un tubrculo nacional, que se consume principalmente en forma fresca ya que

recientemente se esta difundiendo la elaboracin de otros productos (miel de yacon, chancaca,

extracto, jarabe, zumo, mermelada, hojuelas o como chips secos y te, aunque la produccin

aun es en pequea escala), pues constituye una fuente elevada de oligofructanos y otros

azucares simples. Las investigaciones, por los pases asiticos (Japn), mostraron que estas

sustancias son consideradas PREBIOTICAS y que si es posible fermentarlo en el extracto de

yacon, mediante el uso de bacterias probioticas.

Actualmente existen la tendencia a prevenir enfermedades mediante una dieta con productos

considerados como "BIO", que no viene ser mas que la ingesta de una concentracin adecuada

de bacterias probioticas, es por esta razn que la presente estudio se pretende obtener un

zumo jugo de yacon fermentado con Lactobacillus Rhamnnoslls BGP2, Con una concentracin

adecuada de inoculo y mantenida bajo condiciones adecuadas durante su fermentacin (pH,

slidos solubles, temperatura y tiempo) y asi obtener una Bebida Funcional.

Ahora bien se utilizara esta bacteria acido lctica (HAL) Lactobacillus Rhamnnosus

BGP2,debido a ha sido investigada por Valio SLD en Finlandia, y sus efectos en la salud son:

que actan en la permeabilidad de la membrana mucosa, coloniza temporalmente en el

intestino sano, previniendo de manera natural que los microbios exgenos, tanto dainos como

los inofensivos se establezcan permanentemente en el tracto digestivo, acta en tratamientos

preventivos en la diarreas agudas, diarrea por rota virus, agiliza la recuperacin en la alergia,

previene el riesgo de alergia en la infancia, y estn siendo investigaciones prometedoras en

reas como la artritis, fibrosis quistica, etc.

FINALIDAD

La finalidad del presente estudio, es determinar los parmetros mas adecuados para la

viabilidad de la bacteria probiotica, y asi obtener una bebida funcional, que adems tendr

presencia de fibra soluble debido a los oligofructanos presentes del yacon, y de esta manera

tendr grandes beneficios en la regeneraci6n de la flora benfica presente en el colon del

intestino, reducir la incidencia y gravedad de diarreas causada por Rota virus, y se podra

utilizar como tratamiento preventivo para las alergias.

JUSTIFICACION DEL PROBLEMA

En el Per, se hacen numerosos esfuerzos por recuperar para la alimentaci6n nacional algunas

especies relegadas. La mezcla de culturas Europeas e Inca, quebr el equilibrio andino, una de

las consecuencias fue la marginaci6n de ciertos productos andinos, como el yacon, que hoy

comienza a reconocerse, por su potencial alimentario y que podra ser una contribuci6n para el

Mercado Mundial.

EI yacon presenta oligofiuctanos y fructosa que actan como una fibra no digerible en el

organismo, pero es un alimento de suma importancia para las bacterias benficas del intestino

grueso, especficamente a la altura del colon, donde se encuentran Lactobacillus, cocos Gram.

Positivos, las bifidobacterias (que son considerados probioticos).

En general en nuestro medio, existen pocos trabajos de investigacin relacionados al uso de

yac6n como un jugo fermentado y al uso de las bacterias probiotica como L.rhamnosus, por lo

que las conc1usiones finales permitiran ampliar las posibilidades de uso ms diversificado en

la alimentacin y la salud.

DEFINICION DEL PROBLEMA

Cual ser la concentracin adecuada de adicin de acido ascrbico para evitar el

pardeamiento enzimtico, y para que no disminuya significativamente el pH del medio

fermentativo con respecto al pH inicial de la materia prima, y asi favorezca el buen desarrollo

del bacteria probiotica L .Rhanmnoslls?

Que parmetros sern los adecuados, para obtener una bebida funcional de yacon,

manejando la concentracin inicial del inoculo de la bacteria probiotica Lactohacillus

rhamnosus, la temperatura de fermentacin y su contenido de solidos solubles?

LIMITACION

La materia prima, el Yacon, no es cultivada en el Departamento de Tacna, pero

llega en gran proporcion y semanalmente este producto procedente de la ciudades

de Puno, Cuzco y Lima.

La materia prima tiene que almacenarse en un lugar fresco y en la oscuridad, para

trasladarse se debe realizar con cuidado pues es mas frgil que la papa 0 el

camote, cosa que los vendedores no tienen mucho presente, llegando al mercado

muchas veces el yacon rajado 0 arrugado, con signos de deshidratacin.

No existe mucha bibliografa literal respecto al tema.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

Obtener una bebida funcional a partir de yacon y una cepa probiotica.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar las concentracin adecuada del adicin de acido ascrbico en el extracto

de yacon, para evitar la oxidacin, pero que no afecte el desarrollo de bacteria.

Determinar la cantidad adecuada de adicin de glucosa que muestre un buen

desarrollo y viabilidad de la bacteria probiotica

Determinar la concentracin inicial adecuada de la cepa probiotica y la temperatura

aplicarse durante el proceso fermentativo del zumo en el zumo de yacon.

HIPOTESIS

Es posible obtener una bebida funcional de yacon fermentado evaluando los niveles adecuados

de concentracin de la bacteria, como su pH , contenido en solidos solubles y la temperatura

de fermentacin para que as exista un buen desarrollo y viabilidad de la bacteria probiotica y

sea un producto funcional.

VARIABLES

a)VARIABLES INDEPENDIENTES: Estas variables estn unidas intrnsecas, con el buen

desarrollo de la bacteria probiotica por tal motivo estn relacionas con otras y son estudiadas

en forma conjunta para saber cual ser el producto final de mejores condiciones.

Adicin acido ascrbico (%): 0.11, 0.15 ,0.20,0.25, 0.28

Estandarizaci6n con glucosa CBrix): 6, 7 , 8, 9, 9.6

Concentraci6n inicial de cepa bacteriana (cel/ml): 105, 10

6, 10

8, 10

10, 1011

Temperatura de fermentacin eC) : 34.6, 36, 38 , 40 Y 41C

b)VARIABLES DEPENDIENTES

Concentracin final de bacteria BGP2, expresado en cel/ml >- Contenido de

azucares reductores, expresado en fructosa.

Contenido de acido lctico (%)

PH final de fermentaci6n.

INDICADORES

En la materia prima se debe tener en cuenta, que debe estar fresca y no con signos de

deshidratacin y deterioro asi mismo los caracteres morfolgicos debe estar alrededor de

longitud 7 a 15 em. Y anchura, mas de 5 cm, para que facilite la manipulacin durante el

proceso.

En la parte experimental, debido a que no existen Normas Tcnicas Especificas, para este tipo

de producto como es "zumo de yacon fermentado con Lactobacillus", que nos sirvan como

indicadores para las variables consideradas en este trabajo, se tomara como referencia:

la Tesis: "Investigacin tecno1ogica para la obtenci6n de Jarabe diettica de yacon

como edulcorante", que para evitar el pardeamiento de la materia prima, evalu 3

procesos: escaldado, adicin de solucin de acido ascrbico y solucin de bisulfito de

sodio, en la que concluyo diciendo que la utilizacin de acido ascrbico es efectivo

para evitar el pardeamiento enzimtico, si solo se inmerse el yacon a concentracin de

0.05% 0 cuando se extrae el jugo se debe de adicionar una concentraci6n de 0.3%.

Pero a esta concentraci6n de 0.3% disminuye su pH cerca de 4.0, cosa que para la

presente investigaci6n no es recomendable, debido a que se usara una bacteria acido

lctica, que segn Leveau et al su pH mximo de crecimiento es 3.8, por 10 cual a

partir de este trabajo proponemos concentraciones menores de acido ascrbico.

BREVE REFERENCIA AL MARCO TEORICO

Definicin del Producto: Segn el CODEX ALIMENTARIUS (N 179, 1991), para

zumos (jugos) de hortalizas se considera "hortaliza" a las parte de la planta comestible,

incluidos races, bulbos y tubrculos, tallos y brotes, hojas y legumbres. Y se entiende

par "zumo de hortalizas" el producto liquido sin fermentar, pero fermentable o el

producto fermentado con acido lctico destinado al consumo directo. Por estas

acotaciones consideramos el nombre del alimento a obtener como: "zumo (jugo) de

yacon fermentado con lactobacillus".

Definicin de alimento funcional: Este termino fue propuesto, por primera vez en

Japn en la dcada de los 80's con la publicacin de la reglamentacin para los

"alimentos para su uso especifico de salud" ("Foods for specified healt use" 0 FOSHU)

y que se refiere a aquellos alimentos procesados los cuales contienen ingredientes que

desempean una funcin especifica en las funciones fisiolgicas del organismo

humano, mas all de su contenido nutrimental (FAO/WHO)

Definicin del prebitico: Un prebitico esta definido como una sustancia no diferible

e induce a un efecto fisiolgico de beneficio para el husped en estimular

selectivamente el crecimiento y la actividad de un numero limitado de bacterias

presentes en el colon.

Definicin de probioticos: La definicin del comit de expertos reunidos por la F

AO/WHO en el 2001, dice lo siguiente: "Son microorganismos vivos que, cuando sin

ingeridos en cantidades adecuadas, produce un beneficia para la saluda del husped"

Definicin simbiotico: Un simbiotico esta definido como un producto que contiene

probioticos y prebioticos Este termino debera ser reservado para productos en los

cuales el componente prebitico favorezca selectivamente al componente prebitico

RETROGRADACION. Revertir o asociarse la amilasa a medida que el almidn

gelatinizado forma una estructura ms cristalina cuando se enfra.

CONCLUSIONES

El yacon, por contener en su composicin qumica Fructooligosacaridos (FOS)

alrededor de 12-14 % en materia comestible, es considerado como un Alimento

Prebitico, debido a que sus oligofructosas presentes, se comportan fisiolgicamente

como una fibra, dado que no son atacadas por las enzimas digestivas, pero son

degradadas a nivel del colon.

Actualmente existen la tendencia a prevenir enfermedades mediante una dieta con

productos considerados como "BIO", que no viene ser mas que la ingesta de una

concentracin adecuada de bacterias probioticas

EI yacon presenta oligofiuctanos y fructosa que actan como una fibra no digerible en

el organismo, pero es un alimento de suma importancia para las bacterias benficas

del intestino grueso, especficamente a la altura del colon, donde se encuentran

Lactobacillus, cocos Gram. Positivos, las bifidobacterias (que son considerados

probioticos).

BIBLIOGRAFIA

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CIP, Ficha Tcnica de Yacon, 1997, vinculado en:

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http://www.tuotromedico.com/temas/alimentos_prebioticos.htm