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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
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Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería
1-1-2020
Desarrollo de una jalea a base de corozo (Bactris guineensis) con Desarrollo de una jalea a base de corozo (Bactris guineensis) con
inclusión de Inulina y Lactobacillus casei inclusión de Inulina y Lactobacillus casei
Jhonny Alexander Leiva García Universidad de La Salle, Bogotá
Manuel Felipe Lora Suarez Universidad de La Salle, Bogotá
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DESARROLLO DE UNA JALEA A BASE DE COROZO (Bactris guineensis)
CON INCLUSIÓN DE INULINA Y Lactobacillus casei.
Jhonny Alexander Leiva García
Manuel Felipe Lora Suarez
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
BOGOTÀ, D.C.
2020
7
DESARROLLO DE UNA JALEA A BASE DE COROZO (Bactris guineensis)
CON INCLUSIÓN DE INULINA Y Lactobacillus casei.
Trabajo de grado para optar al título de Ingenieros de Alimentos
Jhonny Alexander Leiva García
Manuel Felipe Lora Suarez
Directora
Ph.D. Angela Maria Otalvaro Alvarez
Ingeniera Química
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
BOGOTÀ, D.C.
2020
8
AGRADECIMIENTOS
A Dios
Por darme la sabiduría y mostrarme el mejor camino para cumplir mis metas, por
dame la vida y todas las experiencias que hasta el momento me has servido para
fortalecerme y ser mejor persona cada día, por permitirme convivir y conocer
aquellas personas que me han fortalecido en los momentos más difíciles de mi vida.
A mis padres
Alfonso Leiva Garzón y Yolanda Garcia Rodríguez por darme la vida, por apoyo
incondicional y sabiduría en los momentos en los que he tenido que tomar
decisiones difíciles, por ser aquellos que siempre me han asesorado y dado su amor
en las épocas de crisis, a ellos les debo mi criterio personal y ético y todos los
valores que hoy me forman como persona, por guiarme durante toda mi vida y ser
ejemplo de superación en épocas difícil y de apoyo, por enseñarme a valorar a las
personas y cada momento de mi vida.
A mis otros seres queridos
Por ser ellos quienes me aportaron, cada uno, un poco de sabiduría en el camino
que me ayudo a lograr y cumplir mis objetivos, por permitirme conocerlos y
compartirme sus pensamientos y críticas.
A mi alma mater
A mis docentes, por aportarme gran parte de la sabiduría con la que culminó este
proyecto en mi vida y por compartir su conocimiento y experiencias conmigo en
cada espacio académico, a mis compañeros de ingeniería con los que se vivieron
gratos y difíciles momentos.
Jhonny Alexander Leiva Garcia.
“Yo he preferido hablar de cosas imposibles
Por que de lo posible se sabe demasiado”
Silvio Rodríguez.
9
El esfuerzo dado en este trabajo quiero dedicarlo a mis seres queridos, los cuales me
apoyaron y creyeron en mí hasta la última instancia.
A mis padres Luz Adriana Suarez Campos y Álvaro Rafael Majarrez Lora, por darme la
vida y creer en mi más que nadie, ellos quienes me ensañaron los valores básicos y me
han acompañado en este arduo proceso para así llegar a ser un gran profesional y más
que eso ser una persona de gran corazón.
A mis seres queridos, especialmente Marina Campos, Teresa Suarez y Ana Barrera, las
cuales me apoyaron incondicionalmente y siempre me dieron los medios y recursos
necesarios para alcanzar esta meta.
Amigos, profesionales, Olga, Laura, Jhonny Leiva y Leidy, quienes me acompañaron en
este proceso y con los cuales pude crecer profesionalmente y apoyarme en ellos como
pilares los cuales sostienen una gran responsabilidad en este nuevo proceso a puertas
de culminar.
Amigos cercanos Paola, Yorbelly, Jessica y Abigail, por sacarme una sonrisa en
momentos de absoluta tristeza, ser más que un apoyo y brindarme palabras de fortaleza
y alegría. Siempre creeré en ustedes como ustedes en mí.
Aquellas personas que pusieron su granito de arena en este proyecto y nunca perdieron
la Fé en que todos los esfuerzos comunes rendirían frutos, William y Danny quienes
dedicaron algunos minutos, pero siempre me enseñaron a creer en mí y crecer, hoy me
hicieron entender que un gran profesional no es el que más produce, si no aquel que da
un pequeño aporte para un futuro común.
Mi alma mater, La Salle, por enseñarme en este recorrido los valores básicos para ser
parte de la sociedad, a mis docentes quienes dedicaron su tiempo para poder hacerme
crecer como profesional.
Finalmente, quiero agradecerme a Mí, por lograr aquello que consideraba tan lejos,
por superar cada obstáculo, cada inseguridad y resolver cada duda generada en el
camino, por jamás perder la esperanza de un futuro mejor.
Manuel Felipe Lora Suarez
10
Expresamos nuestros agradecimientos a:
La directora de tesis, la Ingeniera Angela María Otálvaro Álvarez por su asesoría,
apoyo y valioso conocimiento en el desarrollo, ejecución y finalización de este
trabajo.
La Ingeniera María Patricia Chaparro Gonzales por su asesoría en los procesos y
correcciones elaboradas en el trabajo de grado.
El Microbiólogo Alfredo López Molinello por su asesoría en los análisis
microbiológicos y correcciones elaboradas en el trabajo de grado.
A nuestras familias por su apoyo y consejos durante nuestra formación como
profesionales.
El personal de las Plantas Piloto de la Universidad de La Salle, especialmente a Luis
Miguel Triviño, Ingeniero de alimentos, por su colaboración y asesoría en el manejo
de equipos.
El personal de Laboratorio de Microbiología de la Universidad de La Salle, por el
préstamo de espacios y equipos en los análisis microbiológicos descritos en este
trabajo.
Y a todas las personas que de alguna manera colaboraron en la ejecución del presente
proyecto.
11
RESUMEN
El corozo (Bactris guineensis) es un fruto originario de las costas caribes y el pacífico
centroamericano el cual es procesado y consumido de forma artesanal en las regiones
donde se produce. Además, este fruto puede ser utilizado para el desarrollo de nuevos
productos con características sensoriales diferenciadoras. Dentro de esos productos, se
propuso el desarrollo de un alimento simbiótico, mediante la incorporación de fibra
dietaría (prebiótico) y algún probiótico. Así, el objetivo del presente trabajo fue elaborar
una jalea a base de corozo simbiótica, con adición de inulina como agente prebiótico y
Lactobacillus casei como probiótico, con el fin de desarrollar un nuevo producto que
podría ayudar a personas con problemas gastrointestinales. Para ello, se desarrollaron
diferentes formulaciones del producto haciendo una sustitución de 5%, 10% y 15% de la
cantidad total de azúcar por inulina y añadiendo una concentración fija de un cultivo
probiótico. A los productos obtenidos se le midieron parámetros de calidad
microbiológica y posteriormente se les realizaron análisis sensoriales mediante una
prueba de ordenamiento empleando como parámetro la aceptación del producto. Como
resultado de esta actividad, se seleccionó la formulación con mejores características
sensoriales, a la cual se le determinó su vida útil en condiciones de refrigeración y a
temperatura ambiente, aplicando para ello modelos cinéticos de orden 0 y 1 y un modelo
de Arrhenius, empleando como índice de falla la concentración de probiótico y el pH del
producto.
Las pruebas de aceptación microbiológica elaboradas para cada una de las formulaciones
tuvieron resultados favorables en cuanto al recuento de coliformes fecales, totales,
aerobios mesófilos, mohos y levaduras, cumpliendo con los estándares establecidos por
la NTC 285 de 2007; del análisis sensorial se obtuvo como respuesta del panel una mayor
aceptación para la formulación de jalea al 10% de sustitución de azúcar por inulina. Así,
la cantidad de fibra en el producto logró aumentar de 0g/100g en la pulpa de fruta hasta
0,3 g/100g de producto elaborado por lo que se infirió que la inulina fue la responsable
del incremento de este parámetro a pesar de su posible degradación debido a las
operaciones de tratamiento térmico aplicadas durante el proceso.
En la evaluación de la vida útil del producto obtenido, no se evidenció crecimiento del
microorganismo probiótico al quinto día de análisis, sin embargo, el segundo índice de
falla (pH), se mantuvo en 2,9 después de 30 días de almacenamiento en ambas
condiciones, refrigeración y a temperatura ambiente. Debido a lo anterior se procedió a
elaborar otras 4 formulaciones denominadas A, B, C y D: la formulación A con pH de
2,5 y 43 °Brix, la formulación B con pH de 2,6 y 33°Brix, la formulación C con pH de
4,2 y 43°Brix y finalmente la formulación D con pH de 4,3 y 33°Brix. Se evaluaron estas
formulaciones, para confirmar si la falta de crecimiento del probiótico podía estar
asociada al pH del producto o la concentración de sólidos. Como resultado de esta
evaluación, en las pruebas microbiológicas no se evidenció crecimiento del cultivo
probiótico en ninguna de las formulaciones, por lo que se realizó una prueba adicional
para evaluar el efecto bacteriostático-bactericida del corozo, con el fin de descartar este
tipo de actividad en la matriz. Sin embargo, esta prueba resultó negativa, por lo que se
presume que la falta de crecimiento se debe a la concentración de sólidos en la matriz
evaluada. En ese sentido, el producto desarrollado solo cumple con una de las
características, aumento de fibra, y es necesario seguir trabajando para lograr el efecto
simbiótico esperado.
12
INDICE
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................... 18
1.1 Definición del problema .................................................................................. 18
1.2 Formulación del problema ............................................................................... 19
1.3 Justificación y delimitación del proyecto ........................................................ 19
2 OBJETIVOS............................................................................................................ 21
2.1 Objetivo general ............................................................................................... 21
2.2 Objetivos específicos ....................................................................................... 21
3 MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 22
3.1 Corozo .............................................................................................................. 22
Tabla 1 ........................................................................................................................ 22
3.2 Jalea de frutas ................................................................................................... 23
3.3 Alimentos simbióticos ..................................................................................... 24
3.4 Probióticos ....................................................................................................... 26
3.5 Prebióticos ....................................................................................................... 27
3.6 Inulina .............................................................................................................. 28
4 ESTADO DEL ARTE ............................................................................................. 30
5 MARCO LEGAL .................................................................................................... 33
6 METODOLOGÍA ................................................................................................... 34
6.1 Caracterización de materia prima .................................................................... 34
6.2 Elaboración y análisis de jalea ......................................................................... 35
6.2.1 Calidad Microbiológica ............................................................................ 36
6.2.2 Análisis sensorial ...................................................................................... 37
6.3 Estudio de vida útil .......................................................................................... 38
6.3.1 Recuento de probióticos ........................................................................... 39
6.3.2 Viscosidad ................................................................................................ 39
6.4 Pruebas de comprobación. ............................................................................... 39
6.4.1 Prueba de Bacteriostático-Bactericida ...................................................... 39
6.4.2 Cambios de condiciones ........................................................................... 40
7 RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LA EXPERIMENTACIÓN ............................ 42
7.1 Caracterización de materia prima .................................................................... 42
7.1.1 Análisis del pH ......................................................................................... 42
7.1.2 Análisis de la acidez ................................................................................. 43
7.1.3 Análisis de °Brix ....................................................................................... 43
7.2 Análisis de jalea ............................................................................................... 44
7.2.1 Inoculación de la jalea .............................................................................. 44
7.2.2 Calidad microbiológica............................................................................. 45
13
7.2.3 Análisis Sensorial ..................................................................................... 46
7.3 Análisis de viscosidad ...................................................................................... 49
7.3.1 Fibra .......................................................................................................... 52
7.4 Vida útil ........................................................................................................... 53
7.4.1 Recuento de probióticos ........................................................................... 53
7.4.2 Análisis de pH durante la vida útil. .......................................................... 54
7.5 Pruebas de comprobación ................................................................................ 56
7.5.1 Pruebas de Bacteriostático-Bactericida .................................................... 56
7.5.2 Pruebas de crecimiento microbiano en formulaciones alternas................ 57
7.5.3 Pruebas de viscosidad en formulaciones alternas ..................................... 58
8 Conclusiones. .......................................................................................................... 63
9 Recomendaciones .................................................................................................... 64
Bibliografía ..................................................................................................................... 65
14
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Taxonomía del corozo. ..................................................................................... 22
Tabla 2. Composición del corozo (Bactris guineensis) .................................................. 22 Tabla 3. Características fisicoquímicas de la pulpa de corozo (Bactris guineensis) .... 23 Tabla 4. Objetivos fundamentales de los alimentos funcionales .................................... 25 Tabla 5. Propiedades funcionales de la inulina y derivados .......................................... 31 Tabla 6. Formulación de jaleas ...................................................................................... 36
Tabla 7. Límites establecidos en jales de fruta por la NTC 285 .................................... 37 Tabla 8. Codificación empleada en análisis sensorial. .................................................. 37 Tabla 9. Clasificación de sensibilidad a partir de halo de inhibición. .......................... 40 Tabla 10. Parámetros dados en jaleas a estudiar. ......................................................... 40 Tabla 11. Resultados obtenidos de caracterización fisicoquímica................................. 42
Tabla 12. Valores obtenidos para curva de calibración. ............................................... 44
Tabla 13. Calidad microbiológica de la jalea de corozo ............................................... 45
Tabla 14. Resultados obtenidos al aplicar el test de Friedman. .................................... 47 Tabla 15. Resultados obtenidos al aplicar el test de Tukey............................................ 48 Tabla 16. Formulación final del producto...................................................................... 49 Tabla 17. Viscosidad de las muestras a 60 rpm. ............................................................ 50
Tabla 18. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra ....................................... 51 Tabla 19. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras .................................... 52 Tabla 20. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras .............................. 52
Tabla 21. Fibra dietaría ................................................................................................. 52 Tabla 22. Resultados de pH ............................................................................................ 54
Tabla 23.Análisis de varianza en el pH .......................................................................... 55 Tabla 24. Agrupación de información usando el método Tukey .................................... 55 Tabla 25. Conteos dados en muestras con distinta composición. .................................. 57
Tabla 26. Viscosidad de las formulaciones adicionales de jalea. .................................. 58
Tabla 27. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra ....................................... 59 Tabla 28. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras .................................... 59 Tabla 29. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras. ............................. 60
Tabla 30. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra ....................................... 60 Tabla 31. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras .................................... 61
Tabla 32. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras .............................. 61
15
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Pulpa de Corozo. ............................................................................................ 34
Figura 2. Diagrama de flujo de proceso de elaboración de jalea simbiótica ................. 35 Figura 3. Interpretación de Antibiograma (Collazos, 2010) .......................................... 40 Figura 4. Muestras codificadas para panelistas.............................................................. 46 Figura 5. Test de probabilidad normal. .......................................................................... 47 Figura 6. Diferencias de medias a partir del test de Tukey. ........................................... 48
Figura 7. Prueba de viscosidad en jalea. ........................................................................ 50 Figura 8. Test de normalidad de Anderson Darling ....................................................... 51 Figura 9. Medios sin crecimiento del agente probiótico a temperatura ambiente (A) y
temperatura de refrigeración (B). ................................................................................... 54
Figura 10. Test de probabilidad de Anderson Darling. .................................................. 55 Figura 11. Antibiograma de muestras analizadas. ......................................................... 56 Figura 12.Viscosidad jalea formulaciones adicionales. ................................................. 59
16
LISTA DE ANEXOS.
Anexo A. Ficha técnica de pulpa de corozo. .................................................................. 77 Anexo B. Curva de calibración para cultivo probiótico (Lactobacillus casei). ............. 78 Anexo C. Formato prueba sensorial ............................................................................... 79 Anexo D. Certificado de fibra para pulpa de corozo ...................................................... 79
Anexo E. Certificado de fibra para jalea - blanco .......................................................... 81 Anexo F. Certificado de fibra para Jalea – estandar. ...................................................... 82 Anexo G. Ficha técnica inulina. ..................................................................................... 83 Anexo H. Ficha técnica pectina de bajo metoxilo .......................................................... 85
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GLOSARIO
Prebiótico: compuesto no digerible que ayuda al incremento de la microbiota
intestinal mejorando la absorción de nutrientes en el tracto intestinal (Olveira y
Gonzalez, 2007).
Probiótico: microorganismos vivos que, al ser agregados como suplemento en la
dieta, afectan en forma beneficiosa al desarrollo de la flora microbiana en el
intestino (Olveira y Gonzalez, 2007).
Simbiótico: relación existente en un alimento entre prebiótico y probiótico, cuya
función principal es la persistencia en el tracto gastrointestinal del probiótico
(Cruz y Bague, 2011).
Alimento Funcional: alimentos los cuales generan un aporte a la salud debido a
que contiene compuestos bioactivos que ayudan a la prevención y/o control de
algunas enfermedades específicas (Cruz y Bague, 2011).
Jalea: producto preparado con el zumo (jugo) y/o extractos acuosos de una o más
frutas, mezclado con productos alimentarios que confieren un sabor dulce según
se definen en la Sección 2.2, con o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir
una consistencia gelatinosa semisólida (CODEX, 2009).
Viscosidad: propiedad que tienen los fluidos de ofrecer resistencia al movimiento
relativo de sus moléculas. También se suele como una propiedad de los fluidos
que causa fricción (Domingo, 1997)
pH: Concentración de H+, la cual puede designarse como acidez o alcalinidad de
una solución (Velázquez y Ordorica, 2004).
Corozo: fruto originario de la costa caribe, empleado principalmente de forma
artesanal en la producción de jugos y confituras (Casas, Gamba y Benavides,
2013).
18
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Definición del problema
Los sistemas alimentarios y agrícolas están atravesando profundos cambios
principalmente en países en desarrollo, como Colombia. A pesar de que se ha generado
un incremento en los ingresos per cápita, los adelantos tecnológicos, la liberalización del
comercio y la urbanización han generado que se amplié la función del sector privado
(Klinger, 2009). López (2007), informa que la pequeña agricultura se hace cada vez más
comercial y la agroempresa y la agroindustria participan cada vez más en el desarrollo
socioeconómico, dando a entender de esta manera que los pequeños productores poseen
nuevas alternativas y oportunidades para emprender con el desarrollo de nuevo productos
en el mercado a partir de frutos poco explotados en el país como lo son la feijoa, níspero,
corozo y uchuva (Combariza, 2012).
Según Ardila y Ardila (2017), la utilización y aplicabilidad de los frutos y subproductos
derivados del Bactris guineensis es baja, no solo por la falta de tecnología y desarrollo en
el cultivo y explotación de este fruto de palma, sino también por el desconocimiento de
sus propiedades nutricionales, medicinales y como materia prima, debido principalmente
a:
Los productos que se obtienen de este fruto se elaboran de forma manual y
artesanal debido a que la maquinaria disponible no es eficiente.
Sus propiedades nutricionales son poco conocidas y así como los beneficios que
éste puede traer para la salud.
Debido a que el corozo se emplea de forma artesanal, no se emplean grandes
cantidades para la elaboración de los productos, por esta razón, los campesinos no
lo consideran como un cultivo prioritario y se dedican a otras actividades
económicas.
Los pocos campesinos que trabajan con estos productos poseen una baja
capacidad de conectar nuevos mercados y enfrentan dificultades para introducir
el producto a otras partes del país o para contemplar su exportación.
Asimismo, en los últimos años, en la población colombiana, se ha generado un
incremento en el número de personas con padecimiento de enfermedades
gastrointestinales, principalmente en menores y jóvenes, debido a una mala alimentación
(alto consumo de golosinas y/o comidas rápidas o también llamadas comida chatarra) y/o
por un mal uso de las prácticas de manufacturas, generando síntomas como diarrea y
deshidratación en el sujeto (Hernández, Aguilera y Castro, 2011). Dicha problemática a
nivel mundial es la mayor causa de consultas médicas en menores de 2 a 15 años. Alfonso
y Porbén (2008), en sus estudios informaron que en países como Cuba alrededor del 32%
de la población de niños entre 0-2,5 años asisten a consultas hospitalarias por problemas
digestivos o gastrointestinales. Asimismo, diversas enfermedades se asocian a problemas
digestivos tales como el cáncer colorectal, obesidad y arteriosclerosis (González, 2005),
todo este conjunto de enfermedades si no son tratadas a tiempo o se generan maneras de
prevención, pueden llegar a generar infecciones por microorganismos, virus o parásitos.
19
A partir de lo anterior se crea la necesidad de generar alternativas para contribuir a la
disminución de contraer problemas gastrointestinales y/o relacionados, en la población y
ayudar a los pequeños productores. Así, los alimentos ricos en fibra y con un contenido
de prebióticos, son una alternativa a dichas problemáticas, debido a estos contienen
componentes bioactivos específicos que generan beneficios en la salud. La gama de
alimentos simbióticos es considerada por su aporte benéfico en la digestibilidad y la
prevención de enfermedades gastrointestinales como factor decisivo para el incremento
del microbiota intestinal con los correspondientes beneficios para la salud.
1.2 Formulación del problema
Según lo anterior, se formuló la siguiente pregunta problema: ¿Es la jalea de
corozo un medio apto para que la inulina y un cultivo probiótico de Lactobacillus
casei actúen como un producto simbiótico?
1.3 Justificación y delimitación del proyecto
Según Velasco y Moreno (2013), los desórdenes gastrointestinales funcionales (DGFs)
son un problema de salud global, presente en todas las áreas geográficas con un elevado
costo en el cuidado de la salud. Estos tienen una prevalencia del 27,3% en una población
escolar, de 12 años; en donde el desorden más común es el estreñimiento funcional con
síntomas como la retención de heces. El estreñimiento, como un problema intestinal,
puede provenir de una defecación difícil y/o de un estancamiento fecal anómalo que
consiste en el paso de heces duras, evacuaciones dolorosas o con una frecuencia inferior
a 3 veces por semana que a veces se acompaña o no de incontinencia fecal (Fabiola y
Barboza, 2005).
En Colombia no existen datos precisos respecto a la prevalencia del estreñimiento en la
edad pediátrica; no obstante, la Unidad de Gastroenterología, Hepatología y Nutrición
Pediátrica (Gastronutriped) atendió a 287 pacientes con diagnóstico de estreñimiento
crónico, equivalentes a un 27% de la población en consulta (1.102 consultas) entre enero
del 2007 a diciembre del 2008 (Sociedad Colombiana de Pediatría, 2011).
Lo anterior, resalta la necesidad de crear productos capaces de ayudar a superar este tipo
de problemas en la población. Y dentro de estos productos, se podrían considerar
alimentos ricos en fibra insoluble de gran aceptabilidad que tengan un gran impacto en
este tipo de población y que sirva para la prevención y el tratamiento de este tipo de
enfermedades. Adicionalmente, para aportar a ésta y otras problemáticas en salud,
también se sugiere la incorporación de probióticos y de antioxidantes (como los que se
encuentran en el corozo).
Por lo tanto, la innovación mediante el desarrollo de nuevos productos es una pieza clave
para ingresar en mercados nuevos y ser competitivos. El aprovechamiento de ingredientes
nutritivos de diversas fuentes nuevas poco convencionales es muy importante para la
obtención de una variedad de nuevos productos. No obstante, el desarrollo de estos se
trata de una actividad arriesgada debido a que se busca la aceptación de los consumidores
en un mercado que a diario es cambiante (FAO, 2017).
De acuerdo a Andrade, Gamboa, Gomez, Molina y Patron (2009), el corozo se produce
principalmente en el centro del departamento del Cesar, en donde se generan grandes
20
volúmenes de su fruto, que es comercializado en fresco para ser utilizado a nivel
doméstico en la elaboración de bebidas refrescantes, dulces, jalea y vino artesanal; el
producto es cosechado a mediados y finales del primer semestre del año y comienzos del
segundo semestre (Ardila y Ardila, 2017); por lo que este departamento seria la principal
fuente de producción y obtención, de la materia prima para la actual investigación.
En cuanto a los probióticos, según González, Domínguez y Alcocer (2007), cepas como
Lactobacillu casei, deben estar presentes en cantidades y condiciones fisiológicas
adecuadas para ejercer un impacto favorable en el huésped, por ello los alimentos y
productos que lo contengan deben mínimo tener 1x106 bacterias (UFC)/ mL,
manteniéndose durante toda la vida útil del producto, ya que en el paso por el tracto
intestinal disminuye la concentración de bacterias sensiblemente hasta llegar a
concentraciones entre 1x102 y 1x105 UFC/ mL; por esta razón la concentración a emplear
en la producción de la jalea simbiótica será de 1x109 UFC/mL.
Respecto a la fibra, en la actualidad los consumidores son cada vez más conscientes de lo
importante que es la elección e inclusión de alimentos saludables en la dieta. Con esto
también se evidencia como los compradores se interesan más en conocer el contenido
nutricional de los alimentos, el valor energético, el contenido de grasas saturadas y total
del alimento. De acuerdo con ProChile (2017) “los consumidores prefieren jaleas y
mermeladas confeccionadas con altos porcentajes de frutas, de bajo contenido de azúcar
y bajo en calorías” por lo que la inclusión de inulina, además de ser una buena fuente de
fibra, también confiere propiedades endulzantes.
21
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Desarrollar un producto tipo jalea a partir de corozo como alimento simbiótico
con inclusión de inulina y Lactobacillus casei
2.2 Objetivos específicos
Evaluar la sustitución del azúcar por inulina (5, 10 y 15%) en una jalea elaborada
a partir de corozo con una adición estándar de Lactobacillus casei.
Determinar la vida útil de la formulación con mayor aceptación sensorial y
mejores características fisicoquímicas empleando modelos cinéticos.
22
3 MARCO TEÓRICO
En este capítulo se mencionan las generalidades del corozo, su taxonomía, lugares de
procedencia, composición nutricional empleo en la industria de alimentos, en la inclusión
de esta materia prima en nuevos alimentos ricos que suple la tendencia del mercado hacia
el consumo de alimentos cada vez mas saludables.
3.1 Corozo
El corozo (Bactris guineensis) es un fruto originario de las costas del Caribe y el Pacífico
centroamericano. Dependiendo de la ubicación geográfica del cultivo, recibe diversos
nombres como: lata de corozo (Atlántico, Córdoba), lata hembra (Cesar, Córdoba),
corozo de lata (Bolívar, Magdalena), tamaquito, corocito (Sucre), lata, palma de lata
(Bolívar, Cesar, Córdoba, Magdalena), lata sabanera (Atlántico), cañabrava (Guajira),
castilla, gallinaza, güevoetigre, palmaelata, palma de corozo, uvitaelata (Cesar) (Casas,
Gamba y Benavides, 2013). Su fruto posee forma esférica achatada con coloraciones
purpuras casi negro, debido a la presencia de antocianinas. Este tiene un sabor agridulce
y se compone por una cáscara rígida fibrosa que protege la pulpa jugosa y translúcida,
con gran contenido de fibra (Bernal y Galeano, 2013). En la tabla 1 se presenta la
clasificación taxonómica del corozo (Bactris guineensis).
Tabla 1. Taxonomía del corozo.
Reino Plantae
Phylum Magnoliophyta
Clase Liliopsida
Orden I. Arecales
Familia Arecaceae
Género Bactris
Epíteto específico guineensis
Fuente: Moore (2010).
Autores como López y Theran (2004), indican que el corozo es un fruto rico en minerales
y carbohidratos principalmente en el interior de su semilla ya que es una buena fuente de
fibra, a continuación, en la tabla 2 y 3 se presenta la composición del corozo (Bactris
guineensi).
Tabla 2. Composición del corozo (Bactris guineensis)
Parámetro Contenido g/100g
Humedad 80,1
Grasa 0,1
Cenizas 2,6
Carbohidratos 14,8
23
Fibra Cruda 1,2
Proteína 1,2 Fuente: López y Theran (2004).
Tabla 3. Características fisicoquímicas de la pulpa de corozo (Bactris guineensis)
Parámetro Valor
Acidez 2.13%
Densidad 1.137 g/mL
pH 3.04
Solidos Solubles 15.2 Fuente: Acuña (2009)
Debido a su composición y al estudio adelantado por Bermúdez, Díaz y Fuenmayor
(2016) en la costa Caribe colombiana, se ha establecido el potencial del corozo para ser
empleado en la elaboración de bebidas, dulces y licor artesanal, que se distribuyen a nivel
local. En general éste es un alimento con un alto contenido de carbohidratos.
Pese a que en los cultivos regionales de corozo se tiene una producción de 800 kg por
hectárea, se aprecia una subutilización de la fruta al no existir sistemas de compensación
que permita suplir las pérdidas del producto que no se alcanza a colocar en el mercado;
igualmente, el 10% de la producción de este alimento se pierde por el uso de técnicas
inadecuadas de cosecha (Andrade et al., 2009). Así, el desarrollo de productos como
jaleas, mermeladas y mantequillas a base de frutas se presentan como una alternativa para
la industrialización del corozo. Estos son productos que son estables debido a que son
ricos en sólidos y en ácidos (Smith, 2007).
3.2 Jalea de frutas
La jalea de frutas es el producto preparado con el zumo (jugo) y/o extractos acuosos de
una o más frutas, mezclado con productos alimentarios que confieren un sabor dulce, con
o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir una consistencia gelatinosa semisólida
(CODEX, 2009). En general, se elabora a partir de uno o más frutos que son lavados,
desinfectados y escaldados para generar una disminución de la actividad enzimática.
Luego del escaldado, se realiza la obtención de la pulpa y se procede con la realización
de una evaporación junto a la adición de componentes edulcorantes como sacarosa y/o
jarabes invertidos, pectina, ácido cítrico, ajustando el pH del producto a un intervalo entre
3,5 y 3,8. En este proceso, el producto se concentra hasta 50 °Brix, antes de realizar un
proceso envasado y exhausting para extraer el oxígeno desde el envase (Pons, García,
Contreras y Acevedo, 2009).
Para la conservación del producto es posible utilizar benzoato de sodio debido a que es
un aditivo empelado frecuentemente en bebidas como gaseosa, refrescos, sodas, zumos,
jugos y mermelada (León, 2017). Arias y Claro (2006), informaron que el benzoato de
sodio se usa para el control de levaduras, bacterias y algunos tipos de hongos
especialmente en productos concentrados en donde la actividad de agua es menor y
pueden proliferar estos microorganismos. Éste es efectivo en condiciones acidas hasta un
mínimo de pH de 3,3 (Villada, 2010), debido a estas razones se empleará como
conservante en la obtención de la jalea, de igual manera se considera bacteriostático
debido a que su funcionalidad es puntualmente para el tratamiento de mohos y hongos
puesto que estos son capaces de sobrevivir en medios concentrados (Mendoza, 1998).
24
En cuanto a las mermeladas y jaleas, éstas tienen el mismo momento de compra, una
similar pauta sensorial, un igual momento de consumo y suelen exhibirse en los
comercios en forma conjunta o muy cercana (Franco, 2012). Según Smith (2007), estos
productos se clasifican como productos alimenticios para untar a base de frutas (categoría
omnicomprensiva que abarca a jaleas y mermeladas, manteca de fruta y miel, etc.). En la
demanda total de estos productos se obtiene que las conservas o “preserves” tienen un
34%, las mermeladas un 22% y las jaleas un 21%, y el resto está formado por otras
presentaciones (Zuleta y Díaz, 2011). Esto último estableciendo que el consumo anual
per-capital de jaleas y mermeladas es de aproximadamente un kilogramo y en términos
generales el tamaño del mercado ha permanecido estable durante los últimos 20 años
(Consulado General en Nueva York, 2006). El mercado de mermeladas y jaleas muestra
que se han consumido cerca de 2.200 t de producto como materia prima por otras
industrias, lo que representa un 25% de la producción entre los años 1992 al 2000 (Ortiz,
2002).
En Colombia, la variedad de productos concentrados posee una alta demanda como los
son mermeladas, jaleas y bocadillos, Núcleo ambiental S.A.S. (2015), informó que
anualmente entre mermeladas y jaleas, las ventas pueden superar los 700 millones de
dólares cuyo valor es representado en un 60% por mermeladas y 40% por jaleas. Algunas
ciudades de Colombia presentan un mayor consumo de productos concentrados, entre las
que se encuentran Medellín, Cali y Bogotá. Esta última presenta un mayor consumo con
un incremento en el mercado del 2% (Ortiz, 2002). Debido a lo anterior se establece que
la jalea es un producto de alto consumo en la ciudad de Bogotá, especialmente en niños
y jóvenes, debido a su alto contenido en sólidos (azúcar principalmente) (Osorio y Rey,
2015). La importancia que se da a los alimentos en la actualidad ha ido creciendo, dada
la evolución de la tecnología, que le permiten al consumidor estar más informado y a su
vez, permite exigir no solo desde el punto de vista nutricional, sino también funcional.
Los consumidores quieren dietas que les permitan prolongar su esperanza de vida, quieren
una vida más saludable y con menos riesgos de desarrollar enfermedades, de esta manera
se presenta un fenómeno denominado auto-cuidado (self-care) que es el factor que motiva
y permite decidirse en la compra de alimentos saludables (Flórez, Gongora, Pacheco y
Ortegon, 2014). Es por ello que la tecnología desarrollada en alimentos hoy avanza
produciendo diferentes alternativas con probióticos y prebióticos que puedan aportar
beneficios para la salud, como lo son los alimentos simbióticos.
3.3 Alimentos simbióticos
Según Sanz, Collado y Dalmau (2006), la microbiota intestinal es un complejo ecosistema
que interviene directamente en el estado de salud del huésped. Esta microbiota, depende
de diversos factores como la capa de mucus, el peristaltismo intestinal, la velocidad de
recambio del epitelio, la acidez y la actividad enzimática (Sanz, Collado, Haros y Dalmau,
2004). En el tracto gastrointestinal la microbiota generan una función protectora ante
agentes externos que pueden ser potencialmente nocivos como los son bacterias, virus,
toxinas y alérgenos (Sanz, Santacruz y Dalmau, 2009). Dicha función depende de
componentes estructurales y funcionales dentro de la mucosa y da lugar a efectos
inmunológicos, fisiológicos y metabólicos (Encarnacion, Angeles, Moreno y Camean,
2012).
25
Sanz, Collado, Haros y Dalmau (2004), afirman que la actividad bioquímica microbiana,
de la microbiota, actúa colectivamente como un órgano, interviniendo en: la mejoría de
la biodisponibilidad de nutrientes y la degradación de compuestos de la dieta no
digeribles, el aporte de nuevos nutrientes y la eliminación de compuestos perjudiciales y
anti nutrientes. Dichas funciones metabólicas dependen de la composición de la flora
intestinal y de sus complejas interacciones con la dieta (Rosmini et al., 2004). Debido a
esto se acude a la administración de bacterias seleccionadas (probióticos) y compuestos
no digeribles que favorecen el desarrollo de la flora deseable (prebióticos), en forma de
alimentos o suplementos alimentarios que constituyen estrategias idóneas para modular
la composición de la flora y potenciar sus efectos metabólicos beneficiosos.
Se entiende por alimento funcional aquel producto que contiene componentes específicos
que actúan de forma selectiva respecto a una o varias funciones fisiológicas del
organismo, es decir, son productos que generan un aporte a la salud adicional de los
componentes nutricionales que contienen (Aranceta y Gil, 2005). Autores como Alvídrez,
González y Jiménez (2002), han establecido que una de las principales funciones de estos
alimentos es aquellas que se relacionan con el óptimo crecimiento, el correcto desarrollo,
la adecuada función del sistema cardiovascular, el aporte de antioxidantes, el
metabolismo de xenofobioticos, entre otros. El objetivo principal de estos componentes
es buscar terapias alternas desde la sana alimentación en la prevención de diversas
enfermedades. En la tabla 4 se presenta las funciones principales de los alimentos
funcionales.
Tabla 4. Objetivos fundamentales de los alimentos funcionales
Desarrollo fetal y en primeros años de la vida
Crecimiento
Desarrollo (sistema nervioso central; otros sistemas y órganos)
Diferenciación
Aparato digestivo
Modificación y equilibrio de la microflora colonica
Inmunidad
Incremento de la biodisponibilidad de nutrientes
Mejora el transito/motilidad
Proliferación celular
Fermentación de sustratos
Aparato cardiovascular
Homeostasis de lipoproteínas
Integridad endotelial
Anti-trombogenesis
Metabolismo de macronutrientes
26
Mejora de la resistencia a la insulina
Rendimiento óptimo de actividad física
Mantenimiento del peso
Composición corporal (grasa)
Metabolismo xenofobiotico
Esfera psíquica
Cognitivo
Estado de animo
Instintis (apetito/saciedad)
Nivel de estrés emocional
Fuente: Silveira, Nonereo y Molina (2003).
Dentro de la gama de los alimentos funcionales se encuentran aquellos que pueden
contener componentes prebióticos, probióticos o en algunos casos los dos denominándose
simbióticos. Aquellos productos que son fermentados por bifidobacterias y lactobacilos
se caracterizan por tener un contenido de microorganismos vivos, estos también son
llamados probióticos, los cuales, al ser agregados como suplementos en la dieta, generan
beneficios al desarrollo de la flora microbiana intestinal previniendo infecciones entéricas
y gastrointestinales (Álvarez y Bague, 2011). Por otra parte, los prebióticos actúan como
sustrato trófico de los probióticos, debido a que son sustancias no digeribles por el
hombre, pero permiten el crecimiento selectivo de las bacterias intestinales. Cuando se
crea una relación entre estos dos componentes (prebióticos y probióticos) dentro de un
alimento, éste se denomina simbiótico. Por lo general los alimentos lácteos fermentados
ricos en fibra se consideran dentro de este grupo (Belén, Monereo y Baena, 2003).
3.4 Probióticos
El término probiótico significa “a favor de la vida”, se utiliza para designar las bacterias
que tienen efectos beneficiosos para los seres humanos y los animales. Se definen como
“microorganismos vivos que cuando se administran en cantidades adecuadas confieren
un efecto beneficioso a la salud del hospedador” (FAO, 2006). Según Martínez, Peláez y
Requena (2012), estos microorganismos deben estar correctamente identificados, carecer
de factores de virulencia y de la capacidad de producir metabolitos indeseables, mostrar
tolerancia a las condiciones del entorno donde ejercen el beneficio y que se verifique su
funcionalidad probiótica en ensayos de intervención en humanos. Los probioticos más
empleados son del tipo Lactobacillus y Bifidobacterium.
Aunque los probióticos no sean colonizadores a largo plazo del tracto gastrointestinal, sí
es relevante que puedan mantenerse funcionalmente activos en el intestino. Según
Guarner et al. (2011), la viabilidad de los microorganismos probióticos en los productos
donde se incorporen es relevante durante la selección de cepas probióticas, ya que éstas
deben mostrar una resistencia moderada a las condiciones de procesado y
almacenamiento. Estos microorganismos al ser ingeridos deberían sobrevivir al paso por
el tracto gastrointestinal manteniendo su capacidad para interaccionar con el epitelio o la
microbiota intestinal. Dentro de este grupo como ya se había mencionado se encuentran
los lactobacilos que son un género bacteriano de bacilos largos, rectos o curvados, gram-
27
positivos, no formadores de endosporas, catalasa negativos y, en general, inmóviles. Estos
fermentan azúcares formando el ácido láctico, por lo que se integran en el grupo
denominado bacterias acidolácticas (Hekmat & McMahon, 1992) y se encuentran
ampliamente distribuidos; el tracto intestinal del hombre y de los animales alberga
muchas especies, son un componente importante de la microflora intestinal y algunas
especies se añaden para provocar su efecto probiótico en el intestino humano.
En particular, uno de los lactobacilos más empleados según Rousseaux et al. (2007), es
Lactobacillus acidophilus, debido a que generalmente resisten la acidez gástrica y sales
biliares. Su tasa de supervivencia en el tracto gastrointestinal se estima entre un 2 y 5% y
logran concentraciones suficientes en el colon (106 -108 UFC/mL). Dependiendo de la
cepa varía su capacidad de adhesión intestinal, los efectos favorables en cuanto a la
digestibilidad de lactosa y su habilidad para prevenir diarrea (Molina, 2008).
Las especies de L. acidophilus y L. casei son usados frecuentemente como probióticos,
estos son considerados microorganismos autóctonos y asociados con el anfitrión humano
(Velásquez, Padilla y Giraldo, 2015). El Lactobacillus casei es un tipo de bacteria
probiótica muy eficaz para equilibrar la microflora intestinal, prevenir los trastornos
intestinales, regular el sistema inmune específicamente de la respuesta inmune celular,
posee una potente acción antidiarreica y además contribuye a la disminución de células
cancerígenas en un 80% debido a su actividad antitumoral, evidenciadas en con-cultivos
con células epiteliales cancerosas (Isolauri, Rautanen, Juntunen, Sillanaukee, & Koivula,
1991). Lactobacillus casei es empleado en la industria en procesos de fermentación a
partir de varios sustratos como harinas, leche, carnes y conservas debido a su alto
potencial probiótico (Jurado, Calpa y Chaspuengal, 2014). James y Velastegui (2014),
reportan que la cepa de Lactobacillus casei crece en condiciones óptimas en un rango de
pH de 6 a 7,5, sin embargo, otros estudios como el de León (2012), indican que cepas de
Lactobacillus como Lactobacillus casei y Lactobacillus rhamnosus soportan pH de 2,5
demostrando que son capaces de sobrevivir al ambiente del tracto gastrointestinal sin ser
afectadas por pH ácidos y concentraciones altas de sales biliares.
Estos microorganismos hacen parte del grupo de Bacterias Acido Lácticas (BAL) que
pueden ser clasificadas con base en su morfología, el modo en que fermentan la glucosa
(homofermentativas y heterofermentativas), su crecimiento a diferentes temperaturas, la
configuración del ácido láctico producido, su habilidad para crecer a una alta
concentración de sal y su tolerancia ácida o alcalina. Sin embargo, el parámetro más
común en la clasificación de este tipo de bacteria se basa en la manera en la que fermentan
la glucosa, basado en el producto final de la fermentación (Ramírez, Rosas, Velásquez,
Ulloa y Romero, 2011).
De acuerdo con Parra (2010), las bacterias heterofermentativas, dentro de las que se
encuentra Lactobacillus casei, producen solamente el 50% de ácido láctico, pues éstas
son capaces de fermentar 1 mol de ácido láctico, 1 mol de etanol y 1 mol de CO2,
generando 1 mol de ATP por mol de glucosa; este tipo de especies están obligadas a
utilizar solamente la ruta dependiente fosfocelotasa para metabolizar azucares y producir
ácido láctico, además de cantidades significativas de ácido acético y/o etanol con la
generación de dióxido de carbono.
3.5 Prebióticos
28
Lydia y Blanco (2002), definen los prebióticos como ingredientes no digeribles de la
dieta, que producen efectos beneficiosos estimulando selectivamente el crecimiento y/o
actividad de uno o más tipos de bacterias en el colon. Son fundamentalmente fructo y
galacto oligosacáridos. Incluida en este concepto está la fibra dietaría. Álvarez y Gonzales
(2001), definen que: "la fibra dietética es la parte comestible de las plantas o hidratos de
carbono análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado,
con fermentación completa o parcial en el intestino grueso”, esta incluye polisacáridos,
oligosacáridos, lignina y sustancias asociadas de la planta. La National Academy of
Sciences (NAS) y Food and Nutrition Board (2002), indican que las fibras dietéticas
promueven efectos beneficiosos fisiológicos como el de laxante, y/o el de atenuante de
los niveles de colesterol en sangre y/o atenuante de la glucosa en sangre. Según la
Organización Mundial de la Salud, la ingesta diaria de fibra se encuentra entre los 27g a
los 40g diarios para hombres y mujeres respectivamente, desde la edad de 4 años y para
niños de 1 a 3 años un consumo de 19g al día. Otros autores como Olagnero et al. (2007),
informan que para poblaciones de niños y adolescentes entre 3 y 20 años se sugiere una
ingesta de 5g a 10g por día.
Según Olagnero et al. (2007), para que un ingrediente alimenticio sea considerado
prebiótico debe cumplir con 3 parámetros fundamentales: 1) No debe ser hidrolizado o
absorbido en la parte alta del tracto digestivo; 2) Debe ser fermentado selectivamente por
una o un número limitado de bacterias potencialmente benéficas del colon, por ejemplo
bifidobacterias y lactobacilos; 3) Debe ser capaz de alterar la microflora colónica
tornándola saludable, por ejemplo reduciendo el número de organismos putrefactivos e
incrementado las especies sacarolíticas
3.6 Inulina
Según Chacón (2006), la inulina es un fructooligosacárido compuesto por una cadena
lineal de fructosas unida por enlaces β 1-2; en su extremo reductor se encuentra vinculada
una molécula de glucosa por enlaces α 1-2. Dicho azúcar posee funciones prebióticas las
cuales contribuyen a la proliferación del micro-flora intestinal y a evitar el crecimiento
de microorganismos patógenos, generando efectos protectores inmunológicos; esto se da
mediante el metabolismo de la molécula y su almacenamiento final en la célula. Según
Álvarez, Jurado, Calixto, Incio y Silva (2008), se ha demostrado experimentalmente, que
la combinación prebiótica inulina/oligofructosa es capaz de prevenir la colitis por
producir cambios en la microbiota intestina. Su interés se centra fundamentalmente
porque la inulina es uno de los agentes los prebióticos más extendido comercialmente y
que presenta un mayor número de estudios que han evaluado sus acciones sobre la salud
(Castellanos, Murillo , Velásquez, Ortega, y Ramírez, 2016).
Algunos agentes prebióticos como la inulina y la polidextrosa (1,4-6), representan un
sustrato preferencial para bacterias beneficiosas para la salud como los lactobacilos y las
bifidobacterias, ensayos clínicos indican que una dosis de hasta 30 g/día de inulina es
bien tolerada por poblaciones sanas (pacientes que no padecen de ninguna enfermedad
gastrointestinal) (Gotteland y Brunser, 2006). La constipación es una causa frecuente de
consulta tanto en niños como en adultos, por lo tanto, esta fibra soluble puede contribuir
también a aliviar la sintomatología de los sujetos constipados, se estima que el 25% de
las consultas pediátricas relacionadas con molestias del tracto gastrointestinal en Santiago
de Chile se deben a constipación (Valenzuela y Maíz, 2006). Otros autores, como Lara,
Lara, Julian, Pérez y Benítes (2017), informan que el consumo de inulina puede modular
29
los niveles hormonales en la sangre, afectando el apetito y la ingesta de alimentos,
permitiendo un adecuado equilibrio en el intestino reduciendo la acumulación de grasas
y la inflamación del intestino, de esta forma puede llegar a regular los niveles de colesterol
y de glucosa en la sangre previniendo enfermedades cardiovasculares, diabetes asociadas
o síndrome metabólico.
30
4 ESTADO DEL ARTE
En este apartado se mencionan aspectos generales del corozo, sus características
bromatológicas y estudios ya antes realizados con esta fruta demostrando su actividad
antimicrobiana sobre microorganismos patógenos y su capacidad antioxidante. Así
mismo se hace referencia a la acción de la inulina como agente prebiótico y las funciones
tecnológicas y nutricionales que cumple en la industria de alimentos. De igual manera se
discute el tema sobre los alimentos simbióticos en diferentes matrices alimentarias y sus
efectos en la salud de los consumidores.
Osorio, Carriazo y Almanza (2011), en sus estudios sobre corozo, obtuvieron un extracto
rico en antocianinas el cual fue comparado frente a un patrón (antocianinas puras),
empleando un proceso de espectroscopia EPR de radicales libres estabilizada. En este
proceso el extracto obtenido del corozo demostró contener una mayor actividad para la
eliminación de radicales que la muestra patrón, es decir, su capacidad antioxidante fue
equivalente o incluso mayor que la aplicación de antocianinas puras, dicho estudio
demostró que en procesos industriales se podría considerar la aplicación de extractos de
corozo como componente antioxidante en diversos productos alimentarios. Asimismo,
Cortes, Rojano y Zapata (2012), evaluaron la estabilidad de las antocianinas de corozo a
diferentes temperaturas y su efecto sobre los valores de capacidad de absorbancia de
radical oxígeno (ORAC), obteniendo que estas se ven poco afectadas en temperaturas
entre los 40 y 101°C y contienen actividades antioxidantes similares o superiores a las
cerezas.
Investigaciones similares como la de López y Albarracín (2017), indicaron que los
componentes antioxidantes dentro del fruto de corozo poseen un potencial terapéutico,
debido a que permiten la prevención de algunas enfermedades neurodegenerativas como
lo son el Alzheimer, Parkinson y la esclerosis, esto lo determinaron mediante un extracto
crudo de pulpa y otro de las semillas del corozo (Bactris guineensis) evaluando su
capacidad protectora en neuronas y astrocitos frente al estrés oxidativo, verificando sus
capacidades como antioxidante, pro superviviente y proliferativo.
En la industria de alimentos se ha venido trabajando con la inclusión de diferentes
compuestos activos a matrices alimentarias para mejorar la calidad sensorial y nutricional
de jaleas, mermeladas y bebidas lácteas. Diversos autores como Guerrero (2010) y
Racaniello, Ferraresi & Mercolini (2012), señalaron que la inulina y sus derivados
(también llamados fructanos) son componentes principales que se usan con diferentes
fines tecnológicos, desde la formación de geles y la sustitución de azucares en alimentos,
hasta el buen desarrollo y crecimiento de la flora microbiana intestinal en quienes los
consumen. En investigaciones asociadas a la inulina se encuentran procesos en donde el
componente principal de aporte es la fibra dietaría.
Madrigal y Sangronis (2007), estudiaron el efecto de la adición de inulina sobre la
composición de diversos productos y los diversos aportes funcionales que puede otorgar,
estos factores se pueden ver en la tabla 5.
31
Tabla 5. Propiedades funcionales de la inulina y derivados
Aplicación Funcionalidad
Productos
lácteos
Cuerpo y palatabilidad, capacidad de formar gel,
emulsificante, sustituto de azucares y grasas.
Sinergismo con edulcorantes.
Postres
congelados
Textura, depresión en el punto de congelación,
sustituto de azucares y grasas, sinergismo con
edulcorantes.
Productos
untables
Estabilidad de emulsión, textura y capacidad de
ser untado, sustituto de grasas
Productos
horneados
Disminución de aw, sustituto de azucares.
Cereales de
desayuno
Crujencia, capacidad de expansión.
Preparación con
frutas (no
acidas)
Cuerpo y palatabilidad, capacidad de formar gel,
estabilidad de emulsión, sustituto de azucares y
grasas, sinergismo con edulcorantes.
Aderezos de
ensaladas
Cuerpo y palatabilidad, sustituto de grasas.
Productos
cárnicos
Textura, estabilidad de emulsión, sustituto de
grasas.
Chocolate Sustituto de azucares, humectante
Fuente: Madrigal y Sangronis (2007).
La inulina también puede trabajar junto con otros compuestos bioactivos como lo son los
probióticos, ya que es consumida y metabolizada por los microorganismos que habitan
en el colon, favoreciendo el crecimiento de bifidobacterias y lactobacillus y
disminuyendo el de bacteroides y clostridios (Mariño, Núñez y Barreto, 2016).
En cuanto a la elaboración de alimentos simbióticos, Obando , Brito , Schobitz, Baez &
Horzellar (2010), en su artículo evaluaron la viabilidad de tres tipos de microorganismos
probioticos Lactobacillus casei 01, Bifidobacterium BB12, y Lactobacillus acidophilus
La-5 incorporados en queso cottage durante la vida útil del producto, donde demostraron
que los organismos probióticos que se agregan al procesamiento de queso permanecen
viables y en un número superior a 106 UFC/g durante una vida útil de 14 días del producto
mantenido en refrigeración.
Kranewitter et al. (2009), estudiaron la evolución clínica de un grupo de adultos mayores,
proclives a padecer infecciones bacterianas principalmente de las vías respiratorias, al
adicionar en su dieta un alimento simbiótico con Lactobacillus casei, Lactobacillus
acidophillus y frúctanos y, además, correlacionaron los resultados obtenidos con
modificaciones en los parámetros inmunológicos medidos, en donde concluyeron que el
32
alimento simbiótico es efectivo desde el punto de vista clínico y bioquímico, pues se
observó la disminución de los cuadros virales (gripales) y no hubo infecciones bacterianas
de vías respiratorias. Asimismo, Randazzo, Pitino, Licciardello, Muratore & Cinzia
(2013), evaluaron la supervivencia de seis cepas probióticas de Lactobacillus rhamnosus
durante 78 días de almacenamiento a 25 y a 5 °C en melocotón y mermelada comercial
de éste mismo; en esta investigación se concluyó que las cepas mostraron un mejor
comportamiento a una temperatura de 25°C, permaneciendo viables por encima del nivel
cítrico hasta 45 días de almacenamiento, además de no modificar significativamente los
parámetros de color en el producto. Sin embargo, se evidenciaron cambios en el pH y
composición de azucares en la mermelada.
De otro lado, Maldonado (2010), estableció las relaciones necesarias para la elaboración
de jalea, inicialmente se genera la obtención de un zumo o jugo de fruta(s) el cual se lleva
a cocción, en este proceso se eleva la temperatura hasta lograr una concentración del jugo
de 40°Brix, en este momento se agrega la pectina en un relación del 2% al 3% con base
a la cantidad de jugo empleado, posteriormente se realiza una concentración hasta el
60°Brix del producto empleando edulcorantes como jarabe invertido o sacarosa.
33
5 MARCO LEGAL
De acuerdo con el Ministerio de Salud y Protección Social (2013), Resolución 3929, se
entiende como jalea al “producto preparado con el jugo (zumo), pulpa o concentrados, de
una o más frutas, adicionada con azúcar o edulcorantes calóricos o no calóricos o la
mezcla de estos, con o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir una consistencia
gelatinosa semisólida”. Este tipo de productos deben ser libres de materias extrañas,
aceptándose la presencia de burbujas de aire en cantidad total que no afecten la calidad
normal del producto. Los ingredientes deben estar uniformemente distribuidos.
Adicionalmente, conforme a lo dispuesto por el Ministerio de Salud y Protección Social
(2013), las prácticas empleadas para la elaboración de este producto deben cumplir con
lo establecido en el título II, articulo 5, en donde se hace referencia a las Buenas Prácticas
de Manufactura como las actividades de fabricación, procesamiento, preparación, envase,
almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de alimentos.
De igual manera la Norma Técnica Colombiana - NTC 285 de 2007, indica los
requerimientos fisicoquímicos que deben tener las frutas procesadas, mermeladas y jaleas
de frutas, estableciendo un contenido mínimo de solidos solubles de 40°Brix, un pH
máximo de 3,4 y una acidez mínima de 0,5, dichos parámetros deben medirse siguiendo
los ensayos indicados por la NTC 440 y la AOAC.
De acuerdo con el Ministerio de Salud y Protección Social (2015), Resolución 719, se
clasifica la jalea de frutas como un alimento de riesgo bajo o menor; el cual tiene poca
probabilidad de contener microorganismos patógenos y favorecer la formación de toxinas
o el crecimiento de microorganismos patógenos y normalmente no favorecen su
crecimiento debido a las características de los alimentos; además de no contener
productos químicos nocivos.
En el presente trabajo, adicionalmente se tendrán en cuenta los conceptos del artículo 3 y
5 y exigencias aportadas en los capítulos 1-6 de la resolución 2674 de 2013, establecida
por el Ministerio de Salud y Protección Social. Allí se estipulan las condiciones básicas
de higiene en la fabricación de alimentos, las edificaciones e instalaciones óptimas para
la producción de alimentos, exigencias en equipos y utensilios, requerimientos en el
personal manipulador de alimentos, requisitos higiénicos de fabricación, aseguramiento
y el control de calidad e inocuidad en la producción y los parámetros de saneamiento que
se deben seguir.
34
6 METODOLOGÍA
A continuación, se presenta el procedimiento experimental seguido en este trabajo,
dividiéndose en 3 fases de la siguiente manera:
6.1 Caracterización de materia prima
Inicialmente se realizó la caracterización del fruto el cual fue obtenido de la Plaza de
Paloquemao ubicada en Bogotá D.C., en donde se realizan los procesos de: recepción de
materia prima, lavado, desinfección y almacenamiento. En el proceso de desinfección se
emplea una solución de cloro de 150ppm y el almacenamiento se realiza en condiciones
de congelación. El producto empleado proviene del norte del país (Cesar) de acuerdo a la
información suministrada por los distribuidores. Las pruebas realizadas en el fruto fueron:
determinación de °Brix, acidez titulable y pH (descritos más adelante).
Asimismo, para completar la experimentación fue necesario adquirir pulpa de corozo
suministrada por un proveedor externo (ficha técnica en anexo A), en la figura 1 se
presenta el producto. Esta situación se presentó debido a que, al realizar la obtención del
jugo de corozo, los rendimientos fueron muy bajos y las características fisicoquímicas
desfavorables (°Brix muy bajos). En ese sentido, se realizaron las pruebas de
caracterización correspondientes en la pulpa de corozo: °Brix, pH y acidez titulable. A
continuación, se describe el proceso seguido para cada protocolo.
Figura 1. Pulpa de Corozo.
Solidos solubles: Se determinó por el método AOAC 932.14C dado por el Codex
(2000), empleando un refractómetro como instrumento de medida, esta prueba se
realizó por triplicado.
pH: Se medió por el método electrométrico, empleando un pH-metro HI 5221, el
cual genera una diferencia de potencial y posteriormente con ayuda de un
electrodo indicador registra el pH en su escala correspondiente (Granados, 2014),
se realizó por triplicado.
Acidez titulable: Se determinó mediante un indicador químico al 1%, que cambia
su color en cierto punto (fenolftaleína). Para ello se tomó un volumen de muestra
35
y se tituló gota a gota con hidróxido de sodio al 0,1N. Luego se determinó la
acidez final mediante la ecuación 1, teniendo en cuenta que la titulación finaliza
cuando se alcanza un pH de 8 en la muestra.
%𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 =𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻∗𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻∗𝑃𝐸
𝑉𝑚∗1000 (Ecuación 1.)
Dónde:
VNaOH: volumen utilizado de NaOH
NNaOH: Normalidad de NaOH
Vm: Volumen de muestra
PE: peso equivalente de ácido representativo (ácido cítrico).
6.2 Elaboración y análisis de jalea
La elaboración del producto se realizó en la planta piloto de frutas y hortalizas de la
universidad de La Salle, en este proceso se prepararon 4 muestras cuya diferencia
radicaba en la concentración de inulina adicionada a 3 de ellas. La primera formulación
que es tomada como referencia incluía un 42,5% de azúcar, para la siguiente parte de este
porcentaje de azúcar se sustituyó por inulina, dando lugar a formulaciones con 5%, 10%
y 15% de sustitución. Luego de su elaboración, las formulaciones fueron inoculadas con
una concentración fija de cultivo probiótico de 1x1011 UFC/g de Lactobacillus casei. A
continuación, en la figura 2, se presenta el diagrama de flujo del proceso de elaboración
de la jalea.
.
Figura 2. Diagrama de flujo de proceso de elaboración de jalea simbiótica
36
En la tabla 6 se encuentra las formulaciones empleadas en el desarrollo de las jaleas con
y sin sustitución de inulina.
Tabla 6. Formulación de jaleas
Código de
la muestra
Porcentaje de
sustitución de
azúcar (%)
Inulina
(%)
Azúcar
(%)
Pulpa
(%)
Pectina
(%)
204 0 0 42,5 56,2 1,3%
915 5 2,13 40,38 56,2 1,3%
730 10 4,25 38,25 56,2 1,3%
841 15 6,38 36,13 56,2 1,3%
Se adicionó a cada formulación el benzoato de sodio en una concentración de 1000mg/kg
(CODEX ALIMENTARIUS, 2017), ya que su actividad antimicrobiana recae sobre
microorganismos como levaduras y mohos (León , 2017), con el fin de evitar el
crecimiento de bacterias patógenas que pudiesen afectar al producto.
En la elaboración de las jaleas, fue necesario determinar la cantidad de probiótico
requerida para inocular la jalea y que ésta contuviera la concentración necesaria del
cultivo probiótico (109UFC/g), para esto se empleó el procedimiento modificado de
Jurado, Calpa y Chaspuengal (2014), y el desarrollo de una curva de calibración (ver
anexo B).
A los productos obtenidos, se les realizaron análisis microbiológicos para determinar si
el producto era seguro para su consumo y de esta forma poder realizar a las muestras un
análisis sensorial, por otra parte, se midió la viscosidad en cada muestra para determinar
si la inulina afectaba de forma significativa la textura del producto.
Los resultados de la caracterización de las diferentes formulaciones evaluadas se
analizaron mediante un análisis ANOVA en donde el único factor de variación era el
porcentaje de sustitución de azúcar por inulina y los resultados de las pruebas
fisicoquímicas correspondieron a las variables de respuestas (cada prueba realizada por
triplicado). De ese modo, se estableció si la concentración de inulina afectaba de manera
estadísticamente significativa o no los parámetros estudiados. El análisis de la
información del panel sensorial será detallado más adelante.
6.2.1 Calidad Microbiológica
A las muestras obtenidas se les realizó un control de calidad para determinar que fueran
aptas para el consumo y de esta manera poder realizar el panel sensorial. Las muestras
debían cumplir con los requisitos microbiológicos establecidos por la NTC285.
Los análisis desarrollados fueron:
Mohos y levaduras: se sembró 1mL por duplicado de diluciones 10-2 y 10-3 en
profundidad empleando el agar PDA y se incubó a temperartura ambiente (20ºC)
por 5 días.
37
Coliformes totales: se sembró 1 mL por duplicado de las diluciones 10-2 y 10-3 en
profundidad empleando agar EMB y se incubó a 37ºC/48 horas. Coliformes fecales: se sembró 1 mL por duplicado de las diluciones 10-2 y 10-3 en
profundidad empleando agar EMB y se incubó a 45ºC/48 horas.
A continuación, en la tabla 7 se presentan los límites establecidos por la norma
mencionada.
Tabla 7. Límites establecidos en jales de fruta por la NTC 285
Requisitos n m M c
Recuento de mohos y levaduras, UFC/g 3 30 300 1
Recuento de coliformes totales en placa, UFC/g 3 <10 10 1
Recuento de coliformes fecales en placa, UFC/g 3 <10 - 0 Nota. Recuperado de ICONTEC (2007). Norma Técnica Colombiana NTC 285.
6.2.2 Análisis sensorial
Una vez se obtuvieron las 3 formulaciones y el patrón, se aseguró que no poseen
problemas de calidad por microorganismos, se elaboró un panel sensorial con 70
panelistas no entrenados en un rango de edad de 16 a 18 años, empleando una prueba de
ordenamiento, en donde se le solicitó al panelista que acomodara las muestras
dependiendo de algún parámetro especifico, en este caso se solicitó que las muestras
fueran ordenas debido a su aceptabilidad. Los datos obtenidos se analizaron
estadísticamente mediante el test de Friedman el cual permite analizar datos no
paramétricos para más de dos muestras (Gómez, Danglot, y Vega, 2013).
Se realizó una prueba sensorial a 73 panelistas no entrenados; estudiantes de la
Universidad de La Salle debido a que es la población de más fácil acceso puesto que este
ensayo se realizó en la planta piloto de la universidad., empleando una prueba de
ordenamiento (esquema de prueba en anexo C), en la tabla 8 se presenta la codificación
de las jaleas en función de su contenido de inulina.
Tabla 8. Codificación empleada en análisis sensorial.
Muestra Muestras Código
1 Patrón (0% inulina) 204
2 5% inulina 915
3 10% inulina 730
4 15% inulina 841
Una vez se determinó cuál de las 3 muestras con adición de inulina presentó mayor
aceptación por parte del panel se procedió a realizar el estudio de la vida útil del producto
seleccionado y a caracterizarlo en cuanto a su contenido de fibra dietaría.
De acuerdo con Manual Megazyme (2011) el método a emplear para determinar la fibra
es una modificación del método 32-05.01 y 32-21.01 de la AACC. El buffer MESTRIS
se substituye por un buffer de fosfato en este método. Las muestras de alimento seco por
38
duplicado son sometidas a una digestión enzimática secuencial por la α-amilasa termo
estable, proteasa y la amiloglucosidasa. Este método determina el contenido de fibra,
soluble, insoluble y total. Luego la fibra dietaría insoluble es filtrada, y sus residuos son
lavados con agua destilada caliente. Una solución combinando el filtrado y los lavados
con agua es precipitada con 4 lavados con etanol al 95% para la determinación de la fibra
dietaría soluble. El precipitado es después filtrado y secado. El residuo de ambos tipos de
fibra dietaría (soluble e insoluble) con corregidos por la proteína, ceniza y el blanco para
el cálculo final de los valores de fibra dietaría soluble e insoluble.
Cabe aclarar que este procedimiento fue realizado por un laboratorio externo
(Instrumental Service Laboratorio S.A.S) empleando la metodología AOAC 985.29 por
condiciones de equipos (ver anexo D, E y F).
6.3 Estudio de vida útil
Para la determinación de la vida de anaquel del producto se midieron 2 parámetros
considerados fundamentales en la investigación: recuento de probioticos (el cual debe
mantenerse entre 109 UFC/g y 106 UFC/g) y el pH. A continuación, se describe la
metodología de análisis de cada parámetro evaluado.
La jalea con las mejores características sensoriales y fisicoquímicas, se almacenó en
envases de vidrio con capacidad de 220g a temperaturas de ambiente y refrigeración
(19°C y 4°C respectivamente), durante 45 días y luego con esos datos se aplicarán los
modelos cinéticos para la determinación de la vida de anaquel a partir de la predicción de
los cambios inducidos al deterioro empleando un modelo de orden 0 y 1. Para determinar
la influencia de la temperatura de almacenamiento sobre las constantes de velocidad de
reacción, se usó la ecuación de Arrhenius (Saguy & Karel, 1980), a continuación en las
ecuaciones 2 y 3 se presentan los modelos de orden 0 y 1 respectivamente y en la ecuación
4 se encuentra el modelo de Arrhenius.
A= A0-kct (Ecuación 2)
ln A =lnA0-k1t (Ecuación 3)
En donde:
A= valor del atributo al tiempo t
kc= Constante de velocidad de orden cero (la pendiente de la ecuación 2)
k1= Constante de velocidad de primer orden (la pendiente de la ecuación 3)
k= k0e-Ea/RT (Ecuación 4)
Dónde:
k = Constante de velocidad.
k0 = Factor preexponencial.
Ea = Energía de activación, [cal/mol]
R = Constante universal de los gases, [1.986 cal/mol K]
39
T = Temperatura absoluta [K]
La Ea para cada cinética de deterioro se obtiene de la pendiente del gráfico de ln k vs
1/T (ecuación 5).
Ln k = Ln k0 – (Ea/RT) (ecuación 5)
6.3.1 Recuento de probióticos
Se realizó un conteo en placa empleando agar MRS debido a que es específico para el
crecimiento de Lactobacillus spp realizando una siembra en profundidad e incubando a
37ºC por 24 horas, para asegurar que la concentración final e inicial de probiótico en el
alimento sea de 106 UFC/g y 109 UFC/g respectivamente. Los tiempos de control se
establecieron cada tercer día por 30 días.
6.3.2 Viscosidad
Igualmente, se midieron las alteraciones que pudo generar la inulina sobre la textura del
producto, realizando un análisis de la viscosidad del producto seleccionado, empleando
un viscosímetro de rotación PCE-RVI 2 V1L, con una aguja R5 y con un porcentaje de
confiabilidad superior al 25% y no mayor al 90%, proporcionado por los laboratorios de
la Planta Piloto de la Universidad de La Salle.
Este parámetro se determinó junto con medidas fisicoquímicas de solidos solubles y pH,
en un lapso de tiempo de 45 días de almacenamiento, siguiendo el protocolo realizado
por Randazzo, et al., (2013). Con estos datos se aplicaron modelos cinéticos de orden 0,
1 y un modelo de Arrheinus para realizar un análisis del comportamiento del producto
durante su almacenamiento del producto.
La aplicación de modelos cinéticos de deterioro permite predecir el comportamiento de
algunos productos en la vida de anaquel. Estos se basan en la cinética de las reacciones
químicas (Fu & Labuza, 1997). Sin embargo, se considera que un alimento es un sistema
complejo en el que ocurren diferentes tipos de reacciones, debido a ello se realiza un
ajuste en la modelación en donde se estudia un componente particular del alimento o
algunas características de calidad que reflejan dichas reacciones (Salinas, Hernández et
al., 2007).
6.4 Pruebas de comprobación.
Debido a las condiciones observadas en el producto de ºBrix y pH, se establecieron
pruebas alternas para evaluar el crecimiento del probiótico en el alimento y determinar
cómo los parámetros establecidos afectan el crecimiento de los probióticos.
6.4.1 Prueba de Bacteriostático-Bactericida
Se realizó la determinación de agentes bacteriostáticos o bactericidas en el producto, para
identificar si algún componente del fruto era una limitante para el crecimiento del
40
probiótico. En esta prueba se emplearon como sustancias patrón tres desinfectantes: Tego,
hipoclorito de sodio y etanol al 70%.
Los análisis realizados incluyeron el corozo, el blanco (jalea estándar sin cultivo
probiótico ni inulina) y la jalea estandarizada con pH de 4,5. El total de muestras a analizar
fue 6 y se evaluaron mediante el método de difusión en agar por medio de discos (método
de KIRBY-BAUER), generando un antibiograma (ver figura 3); se realizó la adición de
los 6 discos en agar Plate Count, estos se llevaron a incubación por 48 horas a 37°C, al
transcurrir el tiempo se realizó la lectura a partir del halo de inhibición generado por cada
disco (Bernal y Guzman, 1984).
Figura 3. Interpretación de Antibiograma (Collazos, 2010)
Para clasificar el efecto inhibitorio de las sustancias analizadas, se realizó la medida del
halo de inhibición generado. a continuación, en la tabla 9 se observa la clasificación del
microorganismo analizado frente a las sustancias empleas a partir del halo de inhibición
generado.
Tabla 9. Clasificación de sensibilidad a partir de halo de inhibición.
Sensibilidad Halos de inhibición
Sensible ≥20
Intermedio 15-19
Resistente ≤14 Nota. Recuperado de Malbran (2012).
6.4.2 Cambios de condiciones
Debido a que no se observó un efecto bacteriostático en las pruebas realizadas, se decidió
evaluar si la supervivencia del microorganismo estaba siendo afectada por las variaciones
en los parámetros de pH y ºBrix, con la finalidad de inferir cuál de estos dos factores fue
el responsable del no crecimiento de la cepa probiótica. Así, se decidió trabajar con 4
formulaciones elaboradas con los siguientes parámetros (tabla 10).
Tabla 10. Parámetros dados en jaleas a estudiar.
41
Formulación ºBrix pH
A 43±0,47 2,54±0,02
B 33±0,94 2,61±0,03
C 43±0,82 4,26±0,03
D 33±0,47 4,32±0,03
En todas las jaleas elaboradas se sembró el inoculo de L. casei con una concentración de
1x1012, manteniendo una concentración del 6% de inulina en todas las muestras,
determinando de esta manera el efecto del pH y los Brix directamente sobre el crecimiento
del probiótico.
42
7 RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LA EXPERIMENTACIÓN
A continuación, se presentan los datos obtenidos luego de realizar los protocolos de
elaboración y experimentación del producto, en los cuales se muestran sus características
fisicoquímicas y sensoriales; así como, el aporte nutricional de la inulina y la actividad
del microorganismo probiótico en el alimento.
7.1 Caracterización de materia prima
Inicialmente se obtuvo la caracterización del fruto y de la pulpa de corozo siguiendo las
metodologías descritas en el numeral 6.1, a continuación, en la tabla 11 se presentan los
resultados obtenidos en la caracterización teniendo en cuenta que es el promedio de los
resultados obtenidos por triplicado para cada muestra.
Tabla 11. Resultados obtenidos de caracterización fisicoquímica.
Prueba Fruto Pulpa
pH 3,07 ±0,01 2,9 ±0,01
Acidez titulable (ácido
cítrico)
0,95%±0,02 1,37%±0,03
Solidos Solubles 12,2 ±0,1 6 ±0,47
7.1.1 Análisis del pH
La acidez o alcalinidad de una solución están determinadas por la concentración de H+ la
cual puede ser medida directamente comparándose con soluciones de concentraciones
conocidas, este valor vario de forma inversa a las concentraciones de protones dando
como resultado un valor inversamente proporcional a la acidez en donde a mayor sea la
acidez menor es el valor de pH (Velázquez y Ordorica, 2004).
Como se observa en la tabla 11, el corozo posee un valor de pH aproximado de 3, ya sea
en el fruto o en la pulpa, este valor concuerda con lo informado por Andrade de Leon,
Gamboa, Gomez, Molina, y Patron (2009), en donde establecen que el rango permisible
de aceptación del fruto es de 0-4 de pH. Algunas soluciones comunes en alimentos poseen
valores bajos de pH como el jugo de limón con un valor aproximado de 2 o jugo de
naranja con un valor aproximado de 3, autores como Torres, Montes, Perez, y Andrade
(2013), demostraron que el pH cambia en función del estado de madurez del fruto,
algunas frutas tropicales poseen valores similares a los resultados obtenidos con el
corozo, entre las cuales se encuentra el mango en diversas variedades y el maracuyá, con
valores que oscilan entre 2-3, este índice de madurez se encuentra estrechamente
relacionado con la coloración del fruto dependiendo del tipo.
La coloración del corozo se debe a la presencia de antocianinas las cuales posee una
capacidad antioxidante alta. Rojano, Zapata, y Cortes (2012), estudiaron un extracto
acuoso de corozo, determinando que el color de las antocianinas está relacionado con el
pH del fruto, debido a la estabilidad de éstas. Así, si éstas se pierden, el color empezará a
desplazarse hacia su forma incolora carbinol y chalcona disminuyendo su capacidad
antioxidante, de igual manera se establece que estos resultados se pueden comparar con
la de otros jugos de frutas como la cereza, uva y agraz debido a que poseen
43
comportamientos tecnológicos similares con respecto a su acidez y pH (Zulueta, Esteve,
& Frígola, 2009; Coisson, Travaglia, Piana, Capasso, & Arlorio, 2005).
7.1.2 Análisis de la acidez
La acidez se define como la cantidad total de ácido en una solución, la cual se da por los
grupos H+ libres, y se ve reflejada en base al ácido representativo, es decir, a pesar de que
exista una mezcla de diversos ácidos orgánicos en algunas frutas, esta se ve reflejada por
el que se encuentre en mayor proporción (Palomino, 2015), por otra parte se entiende
que en los frutos diferentes factores varían en función uno de otro, como sucede con los
azucares reductores, los cuales incrementan al alcanzar un estado de madurez, a medida
que la acidez disminuye, en este proceso diversos compuestos fenólicos como el ácido
ascórbico y los antioxidantes se ven incrementados.
Como se observa en la tabla 11 la acidez entre pulpa y fruto oscila entre 0,95% y 1,37%
de ácido cítrico, lo cual es equivalente a lo reportado por Andrade de León, Gamboa,
Gómez, Molina, y Patron (2009), en donde indican que el valor minimo de acidez debe
ser de 0,5%, esto es semejante a lo reportado por diversos autores para frutos considerados
acidez debido a que sus valores de pH son inferiores a 4 y la acidel a 1% como lo es la
mora, maracuya, papayuela y guayaba (Rodriguez, Lopez, y Garcia, 2010), como se
indicó anteriormente este valor se encuentra en función de otros factores como el
contenido de solidos solubles, debido que al estar estos en su punto maximo la acidez
comienza a disminuir.
7.1.3 Análisis de °Brix
Los °Brix o solidos solubles se definen por la cantidad de solutos totales diluidos en una
solución, los cuales se pueden identificar mediante refracción de luz es decir mediante la
turbidez que puede poseer la sustancia en comparación con una solución de sacarosa en
agua al 1% (Suh y Rodriguez, 2017). Según los resultados obtenidos, el fruto tuvo un
valor de 12ºBrix lo cual concuerda con lo reportado por Andrade de Leon, Gamboa,
Gomez, Molina, y Patron (2009), puesto que obtuvieron valores cercanos de 15ºBrix.
Sin embargo, algunos autores establecen un valor minimo de aceptacion de 10ºBrix en el
fruto, y otros han determinado valores de 15,1±0,2 en extractos de corozo obtenidos a
partir del exocarpo (Bermudez, Diaz, y Fuenmayor, 2016).
Por otra parte, los valores obtenidos en la pulpa son inferiores al fruto, esto se puede deber
al procesamiento previo que pudo tener en el alistamiento y procesamiento, como informa
Gustavo y Bermudez (2010), los procesos mecánicos o de transformación de productos
pueden generar la pérdida de algunos componentes como sólidos y/o nutrientes.
A pesar de que el valor obtenido es bajo, es comparable con otras pulpas de frutas
consideradas acidas, debido a que sus valores son equivalentes, a pulpas de lulo con
valores de 6,57 hasta 9 ºBrix (Gonzales, Ordoñez, Mahecha, y Vasquez, 2014), variando
en función del grado de madurez, pulpas de mora con valores de 5,5 hasta 7,6 y papayuela
con valores de 3,8 hasta 5,9ºBrix (Rodriguez, Lopez, y Garcia, 2010), estos frutos son
equivalentes debido a que su obtención se genera en zonas tropicales y comparten valores
similares no solo en °Brix, sino también de acidez y/o pH.
44
7.2 Análisis de jalea
7.2.1 Inoculación de la jalea
Para la inoculación de la jalea se elaboró una curva de calibración (ver anexo B), mediante
la cual se determinó el volumen de inoculo del probiótico a adicionar en la jalea, en la
tabla 12 se presenta los valores obtenidos para la curva de calibración.
Tabla 12. Valores obtenidos para curva de calibración.
Dilución Absorbancia UFC/g LN(UFC/g)
A 0,411 1,37E+07 15,60
B 0,701 8,53E+07 17,40
C 0,995 1,03E+09 19,50
D 1,145 7,37E+10 24,50
E 1,318 2,10E+13 28,50
F 1,42 5,47E+13 30,60
G 1,551 1,15E+13 29,40
45
Posteriormente mediante la siguiente ecuación se determina la cantidad de alícuota a
adicionar por envase de 220g de jalea.
𝑉𝑗𝐶𝑗 = 𝑉𝑝𝐶𝑝 (Ecuación 6).
Dónde:
Vj= Volumen de jalea
Cj= Concentración de jalea
Vp= Volumen de probiótico
Cp= Concentración de probiótico
Teniendo en cuenta que la concentración que se desea asegurar es de 109 UFC/g para
cerciorar una concentración de 106 UFC/g en el sistema digestivo.
7.2.2 Calidad microbiológica.
A las 4 formulaciones obtenidas se les realizó un análisis de calidad microbiológica con
la finalidad de determinar si el producto era apto para el consumo, y para ser considerado
como un alimento simbiótico.
A continuación, en la tabla 13 se encuentra el resultado obtenido para los parámetros
evaluados.
Tabla 13. Calidad microbiológica de la jalea de corozo
Microorganismo Medio de
cultivo
Condiciones
de
incubación
Reporte
204
(UFC/g)
Reporte
730
(UFC/g)
Reporte
841
(UFC/g)
Reporte
915
(UFC/g)
Mohos y
levaduras
Medio
PDA
(Potato
dextrose
agar)
19ºC
120h
5 0 0 0
Coliformes
Totales
Medio
EMB
(Eosin
Methylene
blue Agar)
37ºC
48h
<10 <10 <10 <10
Coliformes
Fecales
Medio
EMB
(Eosin
Methylene
blue Agar)
45ºC
48h
<10 <10 <10 <10
Cumpliendo con la NTC 285 de 2007, se establece que el producto no posee cantidades
significativas de los microorganismos analizados, verificando con el requerimiento
establecido, por lo tanto, se considera inocuo y se emplea en panel sensorial.
46
La calidad microbiológica se logró gracias a la incorporación de benzoato de potasio al
producto, puesto que este posee propiedades antimicrobianas en condiciones altas de
acidez, interviniendo en el sistema enzimático de la célula y de esta manera se puede ver
afectados procesos como el metabolismo del ácido acético y la fosforilación oxidativa
(Adarme y Lizarazo, 2008). En concentraciones de 0,1% al ,13% se emplea en productos
a base de frutas debido a su acción inhibidora de hongos (Andrade, 2008) en medios
estrictamente ácidos como elaboración de pulpas y/o néctares.
7.2.3 Análisis Sensorial
Los resultados obtenidos se analizaron inicialmente con un test de normalidad debido a
que como informa De la Torre (2008), previo a un estudio multivariado es necesario
conocer el comportamiento de las variables independientes, en este caso la preferencia o
aceptación del producto por parte de los panelistas. En la figura 4 se presenta la forma en
que se le presentó al panelista las muestras.
Figura 4. Muestras codificadas para panelistas.
A continuación, en la figura 5 se presenta la gráfica de probabilidad de resultado normal
para el conjunto de datos analizado teniendo en cuenta que el resultado correspondiente
a las formulaciones o muestras codificadas en la tabla 8.
47
Figura 5. Test de probabilidad normal.
De la figura 5 se interpreta que el conjunto de datos obtenidos no posee un
comportamiento normal, es decir, son dependientes/pareados, esto se debe a que son datos
no paramétricos tomados de un criterio subjetivo, por lo tanto, el análisis estadístico de
los datos se debe realizar mediante el test de Friedman para determinar si existen o no
diferencias significativas entre las muestras. Según Restrepo, Sanchez, y Arroyave
(2015), el test de Friedman es una adecuación de la prueba de rangos con signo de
Wilcoxon para más de dos grupos (basada en suma de rangos), puede considerarse como
una comparación entre las medianas de varios grupos, en este test se plantea las siguientes
hipótesis:
H0: No existen diferencias significativas entre la media de las muestras.
H1: Existen diferencias significativas entre la media de las muestras.
Los datos se analizan con un nivel de significancia del 5%, es decir que los resultados
obtenidos estadísticamente, son 95% confiables, a continuación, en la tabla 14 se
presentan los resultados que se obtuvieron al aplicar el test de Friedman mediante el
programa Minitab.
Tabla 14. Resultados obtenidos al aplicar el test de Friedman.
Muestra N Mediana est. Suma de
clasificaciones
204 73 1,7500 150,0
730 73 2,2500 188,0
841 73 2,7500 187,0
915 73 3,2500 205,0
48
S= 13,26
GL= 3
P= 0,004
Mediana principal= 2,5000
Debido a que el valor de p es inferior al nivel de significancia (0,05), se rechaza la
hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna que establece que existen diferencias entre
los grupos o bloques, sin embargo, no se identifica que muestras son diferentes, por lo
tanto, se requiere de la aplicación del test de Tuckey el cual según Fallas (2012), es un
test de comparaciones múltiples. Permite comparar las medias de los niveles de un factor
después de haber rechazado la Hipótesis nula de igualdad de media, en la tabla 15 y figura
6 se presentan los grupos asociados obtenidos y las diferencias de las medias
respectivamente.
Tabla 15. Resultados obtenidos al aplicar el test de Tukey.
Muestra N Media Agrupación
915 73 2,808 A
730 73 2,575 A
841 73 2,562 A
204 73 2,055 B
Figura 6. Diferencias de medias a partir del test de Tukey.
49
Como se observa en las agrupaciones de la tabla 15 y el comportamiento grafico en la
figura 6, las muestras con adición de inulina son significativamente iguales, pero a su vez
todas son diferentes a la muestra patrón empleada, es decir, la muestra sin adición de
inulina ni de inoculo. La prueba de ordenamiento permite determinar diversos niveles de
intensidad de atributos y/o características puntuales, en la jalea se determinó la
aceptabilidad y/o agrado del producto, para finalmente obtener que las muestras más
cercanos fueron la 3 y la 4, la cuales contienen 10% y 15% de inulina respectivamente,
entre estas dos muestras, la formulación 3 fue seleccionada por parte de los panelistas, a
continuación en la tabla 16 se presenta la formulación final, teniendo en cuenta que el
10% de inulina se aplicó con base a la cantidad total de azúcar a adicionar.
Tabla 16. Formulación final del producto
Ingredientes Cantidad (%)
Pulpa de corozo 56,2
Azúcar 38.25
Inulina 4.25
Pectina 1,3
Los panelistas expresaron que, a pesar de aceptar las muestras, persisten ciertos aromas y
sabores, entre los cuales se encontraban fragancias frutales (especialmente a bayas como
mora y/o fresa) y sabores ligeramente ácidos y amargos, esto se debe principalmente a la
composición del corozo ya que es un fruto como se reportó en el numeral 7.1, posee
valores bajos de pH y una alta acidez.
Estudios similares en elaboración de jaleas como el de Vignoni, Bauza, Herrera, Mirabile
y Bartucciotto (2003), reportan que la incorporación de nuevas materias primas o sabores
diferentes en productos concentrados como jaleas y mermeladas es de difícil aceptación,
debido a que existe una actitud conservadora por parte de los panelistas, en donde no
clasifican dichas muestras como desagradables pero su preferencia es por productos ya
conocidos. En comparación con los resultados obtenidos se deduce que la jalea de corozo
es aceptada por los panelistas, sin embargo, se debe disminuir el sabor amargo que se
detecta debido a que la asociación de productos concentrados generalmente es a sabores
dulces.
A partir de lo anterior y de lo establecido en el numeral 6.2.2., a la muestra seleccionada
se le realizó estudio de vida útil, para determinar su comportamiento en el tiempo y su
efecto simbiótico (relación prebiótico y probiótico).
7.3 Análisis de viscosidad
Luego del análisis sensorial se procedió a evaluar la viscosidad entre las muestras y así
determinar si la viscosidad fue se vio afectada por la inclusión de inulina. En la tabla 17
se muestran los resultados de viscosidad obtenidos a 60 rpm para cada una de las
formulaciones.
50
Tabla 17. Viscosidad de las muestras a 60 rpm.
Muestra 60 rpm
(mPa*s)
204 745,6
204 750,9
204 745,6
915 1279
915 1280,7
915 1279
730 1816,4
730 1817,2
730 1810,6
841 1919,4
841 1901,9
841 1901,9
De acuerdo con los datos expresados en la tabla 17. En la figura 8 se presenta el test de
normalidad de Anderson Darling, para evaluar el comportamiento de los datos.
Figura 7. Prueba de viscosidad en jalea.
51
Figura 8. Test de normalidad de Anderson Darling
De la figura 8, se interpreta que el conjunto de datos obtenidos posee un comportamiento
normal (valor p>0,05), esto se debe a que son datos paramétricos tomados de un criterio
no subjetivo, por lo tanto, el análisis estadístico de los datos se debe realizar mediante una
ANOVA simple para determinar si existen o no diferencias significativas entre la muestra.
El análisis de varianza de un factor (ANOVA) se puede emplear para comparar varios
grupos en una variable cuantitativa, siendo una generalización del contraste de igualdad
de medias para dos muestras independientes, aplicándose para contrastar la igualdad de
medias de tres o más poblaciones independientes con distribución normal (Bakieva,
González y Jornet, 2007). Teniendo en cuenta los resultados arrojados en el test de
normalidad,
Tabla 18. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra
Fuente DF SS MS F P
Muestra 3 2593954 864651 27584,25 0,000
Error 8 251 31
Total 11 2594204
S = 5,59873
R-Sq = 99,99%
R-Sq (adj) = 99,99%
En la tabla 18 el análisis no grafico de las pruebas estadísticas dieron como resultado una
desviación estándar de 5,59873 con un porcentaje de R cuadrado ajustado de 99,99 % lo
que significa que los datos presentaron variabilidad. En la tabla 19 se presentan los datos
de media y desviación estándar para cada una de las muestras.
52
Tabla 19. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras
Niveles Numero de muestras Media Desviación estándar
204 3 1907,73 ±3,06
730 3 1814,73 ±3,60
841 3 1279,57 ±10,10
915 3 747,37 ±0,98
De acuerdo a los datos obtenidos se empleó un test de agrupación de información por el
método Tukey mostrado en la tabla 20.
Tabla 20. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras
Muestra Numero de muestras Media Agrupación
841 3 1907,73 A
730 3 1814,73 B
915 3 1279,57 C
204 3 747,37 D
Las medias expresadas en la tabla 20 que no comparten la misma letra son
significativamente diferentes, esto teniendo en cuenta un intervalo de confianza
simultaneo del 95%; estos valores de viscosidad concuerdan con los resultados reportados
por Gamboa (2019) Quienes evidencian una variación en la viscosidad de una jalea de
arándanos entre 418,77 y 1540,33 mPa*, Se presento un incremento de las muestras 915,
730 y 841 con respecto a la jalea estándar (204) de un 71,2, 143,1 y 155,2%
respectivamente. Teniendo en cuenta lo anterior se muestra que ninguna de las muestras
comparte una letra con las otras 3 formulaciones, estos resultados concuerdan con los
obtenidos previamente por Kumar, Manjunatha, Vijayalakshmi, Nadanasabapathi y Raju
(2015) en donde se estudió la relación entre la concentración de inulina y la temperatura
en muestras con agua destilada, se estableció que a una mayor concentración de inulina
se obtuvo una mayor viscosidad, manteniéndose en un rango entre 2.0998 y 3.2439
mPa*s.
7.3.1 Fibra
Los resultados de fibra dietarían elaborados en la formulación con una sustitución del
10% del azúcar por inulina de la jalea de corozo se muestran en la tabla 21.
Tabla 21. Fibra dietaría
Muestra Resultado Unidades
Pulpa de corozo <0,001 g/100g
Jalea de corozo
blanco
<0,001 g/100g
Jalea de corozo 730 0,33 g/100g
La tabla 21 Muestra que la formulación con una sustitución del 10% del azúcar por inulina
logró aumentar la cantidad de fibra dietaría en el producto. Según Madrigal y Sangronis
(2007), la inulina es un compuesto que se comporta directamente como fibra dietaría, por
lo que se evidencia un aporte menor al esperado, según la formulación. En un estudio
realizado por Kawai, Fukami, Thanatuksorn, Viriyarattanasak, & Kazuhito (2011), en el
53
que se evaluó el contenido de humedad, peso molecular y la temperatura de transición de
cristales en la inulina, se logró hidrolizar la inulina con un contenido de 40% de humedad
a una temperatura de 90°C.
En otro estudio realizado por Glibowski & Bukowska (2011) se evidenció que la inulina
puede ser hidrolizada a temperaturas superiores a 80°C siendo el pH mínimo de 4; además
de que son necesarias esta altas temperaturas para realizar una reducción de azucares
mayor al 60%, de lo que se infirió que la estabilidad química de la inulina en un ambiente
ácido a pH menores o iguales 4 decrece debido al incremento en el tiempo y temperatura
de calentamiento y que la degradación de este producto no ocurre en productos con un
pH igual o superior a 5 y con un calentamiento mayor a 100°C. Esto se debe a que la
inulina puede ser hidrolizada por temperaturas entre 135 – 190°C y así disminuir su
cantidad dependiendo del tiempo que esta se exponga a esta temperatura (Lara, Lara,
Julián, Perez, & Benítes, 2017).
La inclusión de inulina en la jalea muestra un incremento de 329 % de fibra dietaría con
respecto a la jalea de corozo con una sustitución del 10% del azúcar por inulina analizada
por el laboratorio Instrumental Service S.A.S. Este aumento se debe a que la inulina es
un compuesto con un grado de polimerización de 2 a 60 ó más, capaz de resistir las
enzimas digestivas humanas y en el colon se fermenta rápidamente produciendo ácidos
grasos de cadena corta que reducen el pH cecal y hacen posible el crecimiento de
bifidobacterias alterando la flora intestinal (García, Bretón,de la Cuerda y Camblor,
2002). Según la resolución 333 de 2011 (Ministerio de la Protección Social, 2011) Se
puede declarar a un alimento como “alto en fibra” cuando contiene “el 20% o más del
valor de referencia de uno o más nutrientes”; de acuerdo con esto la formulación de jalea
de corozo con una sustitución del 10% del azúcar por inulina puede ser considerada alta
en fibra teniendo como referencia el valor de fibra aportado por el blanco (jalea de corozo)
mostrado en la tabla 21.
7.4 Vida útil
Luego de aplicar la metodología descrita anteriormente, se obtuvieron los siguientes
resultados en los índices de falla de recuento de microorganismos probióticos y pH del
producto.
7.4.1 Recuento de probióticos
En el primer control del microorganismo probiotico se evidenció un crecimiento <10
UFC/g de probiótico en la jalea estableciendo que las condiciones dadas para L. casei no
fueron las adecuadas para su crecimiento, Velasquez, Giraldo, Padilla, y Mercedes
(2015), estudiaron el crecimiento de L. casei sin embargo en sus estudios se resalta que
las condiciones dadas siempre fueron con °Brix menores a 20, motivo por el cual se
estipula que la alta concentración de solidos puede inhibir el crecimiento de L. casei.,
estas condiciones llevan su supervivencia al extremo, es decir, se encuentra en un medio
en el cual difícilmente puede mantenerse, pero no reproducirse, de esta manera se
estableció que las condiciones dadas fueron extremas evitando un crecimiento favorable
del microorganismo y condiciones de difícil supervivencia. La capacidad biosintética de
Lactobacillus casei es muy limitada. Sus requerimientos nutricionales son complejos,
pues para crecer necesitan la presencia de vitaminas, purinas y pirimidinas (Sanz, Mateos
y Muñoz Conejo, 2006).
54
Otra alternativa para explicar la falta de crecimiento de L. casei podría estar asociada la
presencia de las antocianinas en el extracto de corozo (Rojano, Zapata, & Cortez, 2012);
De acuerdo con Huerta (2016) las antiocianinas de fresa tienen un efecto antimicrobiano
contra los hongos fitopatógenos de Botrytis cinérea y Colletotruchum gloeosporioides.
Otro estudio realizado por Bautista (2017) muestra que este tipo de compuestos también
tiene un efecto antimicrobiano contra bacterias fitopatógenas como P. syringae y X.
vesicatoria, sin embargo, a partir de las pruebas de Bacteriostatico-Bactericida se descarta
la posibilidad de la presencia de agentes propios de la pulpa que puedan inhibir el
crecimiento de L. casei, por ende se presume que parámetros externos de la formulación
generaron que el agente probiótico no pueda persistir, esto se evidencio a la ausencia de
colonias en medio MRS (ver figura 9).
Figura 9. Medios sin crecimiento del agente probiótico a temperatura ambiente (A) y
temperatura de refrigeración (B).
7.4.2 Análisis de pH durante la vida útil.
Los valores obtenidos del pH del producto al inicio de la experimentación y 30 días
después de su almacenamiento a temperaturas de refrigeración y medio ambiente se
evidencian en la tabla 22.
Tabla 22. Resultados de pH
muestra pH
día 0 día 30
730a 3±0.1 2,97±0.057
730r 3±0.1 3,27±0.153
Se realizó un test de normalidad para verificar el comportamiento de los datos de pH
obtenidos en la experimentación (ver figura 10).
55
3,63,53,43,33,23,13,02,92,82,7
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
C2
Pe
rce
nt
Mean 3,125
StDev 0,1712
N 12
AD 0,443
P-Value 0,236
Probability Plot of C2Normal
Figura 10. Test de probabilidad de Anderson Darling.
De acuerdo a los resultados del test de probabilidad normal de Anderson Darling, aplicado
a los datos de pH obtenidos en el laboratorio, se infiere que los datos recopilados tienen
un comportamiento normal (valor p>0,05) por lo que se procede a realizar un análisis de
varianza (ANOVA) que se muestra en la tabla 23.
Tabla 23.Análisis de varianza en el pH
Fuente DF SS MS F P
Muestra 3 0,17583 0,05861 5,02 0,030
Error 8 0,09333 0,01167
Total 11 0,26917
De la tabla 23 se observa un valor p menor a 0,05, por lo que se infiere que existe
diferencias significativas entre las muestras, para identificar como se relacionan las
muestras entre sí, se aplicó la agrupación de información por el método Tukey (ver tabla
24).
Tabla 24. Agrupación de información usando el método Tukey
Muestra Numero de muestras Media Agrupación
730r día 30 3 3,2667 A
730r día 0 3 3.0000 A B
730a día 0 3 3.0000 A B
730a día 30 3 2.9667 B
Como se observa en la tabla 24, la muestras que no comparten la misma letra fueron
significativamente diferentes, de esto se infiere que las muestras almacenadas a
temperatura ambiente (730a día 0 y 730a día 30) no presentaron diferencias significativas
entre ellas, por ello se deduce que las muestras mantuvieron su pH estable durante los 30
días de almacenamiento. Por otra parte, las muestras almacenadas a temperatura de
refrigeración (730r día 0 y 730r día 30) presentaron diferencias significativas entre ellas,
por lo cual se establece que la temperatura de almacenamiento es un factor que puede
modificar el pH del producto.
56
La diferencia significativa entre las muestras almacenadas en refrigeración y en medio
ambiente puede ser debido a que la muestra 730a se encuentra expuesta a variaciones de
temperaturas constantes, generando cambios en su composición debido al contenido de
agua de esta, en donde se produce una separación de componentes hidrogeno y oxígeno,
motivo por el cual incrementa el potencial de hidrogeno del pH ya que se genera la
descomposición de moléculas, es decir, incrementan los iones H+ (Dotro, Nardi,
Rodriguez y Rodriguez, 1994).
Se estipulan que algunos microorganismos pueden crecer en medios ácidos (hasta de 2,5)
sin embargo, sus condiciones ideales son cerca a la neutralidad (como sucede con los
Lactobacillus), al soportar medios ácidos se interpreta que resisten las condiciones del
sistema gastrointestinal el cual se encuentra alrededor de 4 (Jurado, Calpa y Chaspuengal,
2014), a partir de esto se identifica que el crecimiento de L. casei no se vio influenciado
por el pH, debido a que los parámetros dados por la NTC 285 establecen un limite de 3,4
como máximo; la jalea se mantuvo inferior al valor establecido por la normatividad,
cumpliendo con los valores de pH independiente de su almacenamiento.
7.5 Pruebas de comprobación
En este apartado se muestran los resultados de las pruebas alternas establecidas para
evaluar el efecto bacteriostático-bactericida del corozo sobre el microorganismo
probiótico y su crecimiento en diferentes condiciones de pH y °Brix.
7.5.1 Pruebas de Bacteriostático-Bactericida
Debido a que el corozo posee un alto contenido de antocianinas se puede estipular que
actúa como agente antimicrobiano, según Ortíz, Reza, Chew y Meza (2011), algunos
productos similares como la uva tienen un alto contenido de antocianinas, flavonoides y
el resveratrol los cuales cumplen con diversas bioactividades, tales como antioxidante,
cardioprotectivo, anticancerígeno, antiinflamatorio, antienvejecimiento y antimicrobiano,
motivo por el cual se realiza el análisis directamente del corozo, jalea sin inoculo y jalea
inoculada.
Figura 11. Antibiograma de muestras analizadas.
57
Los desinfectantes empleados como muestras patrón tuvieron un efecto bacteriostático
para hipoclorito de sodio y etanol al 70%, y un efecto bactericida para el Tego, sin
embargo, las muestras analizadas de jalea y corozo no presentaron halo de inhibición (ver
figura 11), es decir, no poseen sustancias que generen un efecto inhibitorio en el
crecimiento de L. casei.
Diversos factores pueden influenciar el desarrollo del probiótico, entre esto cabe recalcar
que en productos de origen vegetal el mayor conservante son los ácidos orgánicos como
lo puede ser el ácido cítrico o el ácido benzoico, estos se encuentran de forma natural en
productos vegetales y pueden generar un efecto inhibidor como lo señala Sheehan et al.
(2007) los cuales analizan la viabilidad de un jugo de arándano con probióticos el cual
poseía una alta concentración de ácido benzoico.
En frutos rojos tales como fresas y arándanos, se puede encontrar una alta proporción de
lactonas y acido benzoico, estos a su vez pueden afectar la viabilidad de los componentes
probióticos adicionados, debido a que las concentraciones encontradas en estos productos
son suficientes para inhibir el crecimiento de componentes probióticos como L. casei.
7.5.2 Pruebas de crecimiento microbiano en formulaciones alternas.
Para evaluar si las condiciones de ºBrix y pH afectaron el crecimiento de la cepa
probiótica se inoculo L. casei en las formulaciones A, B, C y D, con pH de 2,5, 2,6, 4,2 y
4,3 y °Brix de 43, 33, 43 y 33 para cada una de ellas respectivamente, con una
concentración de 1011 UFC/g. En la tabla 25 se presentan las formulaciones evaluadas y
las concentraciones a las diluciones estudiadas de 10-9 hasta 10-11.
Tabla 25. Conteos dados en muestras con distinta composición.
Como se observa en la tabla 25, las muestras A y B presentaron un crecimiento superior
en comparación con las muestras C y D. Teniendo en cuenta que las muestras A y B
poseían un pH de 2,5 en comparación con las muestras C y D las cuales poseían un pH
de 4,3 se establece que Lactobacillus casei posee la capacidad de sobrevivir en diversas
condiciones de pH, esto coincide con lo expresado por Yuki, Watanabe, Mike, Tagami,
Y, Tanaka, Ohwaki, y Morotomi (1999), el cual informa que esta especie de lactobacilo
es particularmente resistente a rangos amplios de pH, debido a que la sepa de
Lactobacillus casei Shirota fue capaz de sobrevivir al tracto gastro intestinal por 3 dìas
con una concentración inicial de 1010 UFC/g y final de 107 UFC/g, a partir de esto, se
infiere que L. casei es capaz de resistir pH acidos como el que presenta el producto.
De lo anterior se determina que las condiciones dadas a la jalea de pH no afectaban el
crecimiento del agente probiótico, sin embargo, en todas las condiciones su crecimiento
fue lento y poco numeroso, es decir, las condiciones dadas no eran actas ni favorables
para que L. casei pueda reproducirse o mantenerse, sin embargo, debido a las variaciones
generadas de pH se estipula que en L casei sobreviviría el tránsito a través del estómago;
Dilución Muestra A Muestra B Muestra C Muestra D Inoculo
10-9 3 2 1 0 17
10-10 1 1 0 0 4
10-11 0 0 0 0 3
58
con respecto a su reproducción se infiere que este parámetro se puede ver afectado por la
disponibilidad de nutrientes en el medio debido a que las bacterias acido lácticas requieren
de una diversidad de nutrientes como proteínas y carbohidratos (Bernal, Castro, Díaz y
Gutiérrez, 2017), la jalea a pesar de ser una fuente de carbohidratos no posee ningún otro
nutriente significativo que beneficie el crecimiento del probiótico adicionado.
Estudios relacionados respaldan lo determinado en el presente trabajo, Londoño, Uriel,
Hernández y Parra (2008), realizaron la adición de L. casei a una bebida fermentada a
dos condiciones de pH diferente de 2,4 y 7,2, en donde establecieron que el probiótico
adicionado cumple con los requerimientos dados por la Resolución 02310 de 1986, del
Ministerio de Salud, con una concentración de 5,38x107 UFC/g en la muestra de pH
acido, demostrando que las condiciones dadas de pH infieren en el crecimiento del
probiótico sin embargo no detiene su reproducción.
7.5.3 Pruebas de viscosidad en formulaciones alternas
Los resultados obtenidos por triplicado en las formulaciones de las muestras A, B, C y D
se muestran en la tabla 26.
Tabla 26. Viscosidad de las formulaciones adicionales de jalea.
Muestra Viscosidad 60 RPM (mPa *s)
A 1772,4
A 1784
A 1779,8
B 1745,8
B 1721,7
B 1699,3
C 748,1
C 750,8
C 751,2
D 1692,6
D 1695,9
D 1699,3
En la figura 11 se muestra la representación gráfica de cada una de las viscosidades
obtenidas para las 4 formulaciones adicionales (A, B, C y D).
59
Figura 12.Viscosidad jalea formulaciones adicionales.
Los datos de viscosidad obtenidos se analizaron conjunto a la muestra con una sustitución
del 10% del azúcar por inulina, almacenada al medio ambiente (730a) y en
refrigeración(730r). Los resultados del análisis de varianza de un factor (ANOVA) se
muestra en la tabla 27.
Tabla 27. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra
Fuente DF SS MS F P
Muestra 6 74571994 12428666 304,24 0,000
Error 14 571927 40852
Total 20 75143921
S = 202,119
R-Sq = 99,24%
R-Sq (adj) = 98,91%
En el análisis no grafico de la tabla 27 se observa una deviación estándar de 202,119 con
un porcentaje de R cuadrado ajustado de 98,91%, lo que significa que los datos
presentaron un grado de variabilidad alto entre ellos. En la tabla 28 se presentan los datos
de la media y desviación estándar de cada una de las muestras. Estos resultados
concuerdan con los obtenidos por Konar, Özhan , Artik, Dalabasmaz, & Poyrazoglu
(2013), en donde se evidencia una diferencia significativa entre las muestras, en función
de la concentración de inulina mostrando cambios en los valores de viscosidad, ya que
esta logra ligar el agua libre en el alimento y puede usarse con el fin de producir un
incremento en la viscosidad aparente del producto.
Tabla 28. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras
Muestra Numero de muestras Media Desviación estándar
730r 3 6122 482
1778,7±5,87 1722,3±23,3
750,0±1,686
1695,9±3,35
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
A B C D
Vis
cosi
dad
(m
Pa*
s)
Muestra
60
730a 3 4578,8 157,1
A 3 1778,73 5,87
B 3 1722,3 23,3
BLANCO 3 4657,4 169,7
C
D
3
3
750,033
1695,93
1,686
3,35
Se realizó un test de agrupación de información por el método Tukey con basados en la
ANOVA, para evaluar la cual de las muestras entre si son diferentes.
Tabla 29. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras.
Muestra Numero de muestras Media Agrupación
730r 3 6122 A
Blanco 3 4657,4 B
730a 3 4578,8 B
A 3 1778,73 C
B 3 1722,3 C
D 3 1695,93 C
C 3 750,033 D
Las medias expresadas en la tabla 29 que no comparten la misma letra son consideradas
significativamente diferentes, esto teniendo en cuenta un intervalo de confianza
simultaneo del 95%. La muestra 730a no presenta diferencias significativas frente al
blanco, de igual forma las muestras A, B y D, no poseen diferencias significativas entre
ellas pero presentan una diferencia del 62,8±0,9% con respecto al blanco; por otra parte,
las muestras 730r y C se muestran como significativamente diferentes al resto de las
muestras con valores de diferencia del 31,4% y 83,9% respectivamente frente al blanco.
Estos resultados concuerdan con los obtenidos en otro estudio realizado por Fuquene y
Arenas (2018), en el cual se evidencia un aumento de la viscosidad, debido al incremento
de los solidos totales y alta capacidad de retencion de agua de la inulina en una bebida
elaborada a partir de leche de soya.
Se realizo una ANOVA simple comparando las formulaciones con una sustitución del
azúcar por inulina de 0, 5, 10 y 15 % (204, 915,730 y 841 respectivamente) con las
muestras A, B, C y D planteadas, para poder evaluar si existen diferencias significativas
(p<0,05) en el parámetro de viscosidad de las muestras. Estos datos se encuentran
representados en la tabla 30.
Tabla 30. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra
Fuente DF SS MS F P
Muestra 9 95861771 10651308 372,44 0.000
Error 20 571974 28599
Total 29 96433744
S = 169,111
R-Sq = 99,41%
R-Sq (adj) = 99,14%
61
En el análisis no grafico de la tabla 30 se observa una deviación estándar de 169,111 con
un porcentaje de R cuadrado ajustado de 99,14%, lo que significa que los datos
presentaron un grado de variabilidad alto entre ellos. En la tabla 31 se presentan los datos
de la media y desviación estándar de cada una de las muestras.
Tabla 31. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras
Muestra Numero de muestras Media Desviación estándar
204 3 747,37 3,06
730r 3 6122 482
730a 3 4578,8 157,1
841 3 1814,73 3,60
915 3 1279,57 0,98
A 3 1778,73 5,87
B 3 1722,3 23,3
BLANCO 3 4657,4 169,7
C 3 750,033 1,686
D 3 1675,93 3,35
Se realizo un test de agrupación de información por el método Tukey con basados en la
ANOVA, para evaluar la cual de las muestras entre si son diferentes.
Tabla 32. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras
Muestra Numero de muestras Media Agrupación
730r 3 6122 A
Blanco 3 4657,4 B
730a 3 4578,8 B
841 3 1814,73 C
A 3 1778,73 C
B 3 1722,3 CD
D 3 1695,93 CD
915 3 1279,57 D
C 3 750,033 E
204 3 747,37 E
Las diferencias entre las muestras se deben a la concentración de grados Brix de cada una,
ya que “el incremento de la concentración de solidos solubles tiende a incrementar el
esfuerzo cortante inicial” y con la su viscosidad, así lo afirma Márquez, Pretell, & siche
(2012) en su estudio sobre el efecto de la temperatura y la concentracion de solidos
solubles en las propiedades reologicas en la pulpa de guanabana. De la tabla 32 se infiere
que la muestra 730r es la única muestra que posee diferencias significativas con el resto
de las muestras; mientras que las muestras 730a y Blanco no tienen diferencias
significativas entre si, pero si con el resto de las muestras; al igual que las pruebas C y
204. Las formulaciones 841, A, B y D no presentan diferencias significativas entre sí; sin
embargo, las pruebas B y D comparten una similitud con la muestra 915. Estos resultados
concuerdan con los descritos por Singh, Sharma, & Singh (2002), en su articulo sobre el
62
efecto de los hidrocoloides, temperatura de almacenamiento y duracion en la consistencia
de la ketchup de tomate, donde se evidencia un decrecimiento de la viscosidad al
aumentar la temperatura de almacenamiento en el kétchup de tomate causada por la
despolimerización y una posible des-esterificación en las muestras que contienen un pH
cercano a 4.
63
8 Conclusiones.
No se evidencio un efecto simbiótico en el producto, ya que no hubo crecimiento
(0UFC/g) del microorganismo probiótico, esto pudo haber sido afectado por la
concentración de solidos solubles en la matriz.
A partir de los resultados obtenidos del análisis sensorial, la muestra seleccionada fue la
730 debido a que su perfil es el más cercano a la muestra patrón, evidenciando que este
tipo de productos se pueden incluir en el mercado.
La formulación con una sustitución del 10% de azúcar por inulina cumplió con el objetivo
de incrementar el valor nutricional de la jalea aumentando su contenido de fibra y
mejorando su viscosidad. Además, de los resultados obtenidos se deduce que la jalea de
corozo, elaborada empleando una concentración de 10% de inulina en la formulación, fue
la que mayor aceptación organoléptica, presentando la segunda mayor viscosidad entre
las formulaciones evaluadas (1907.7 mPa*s).
Se evidenció como la concentración de inulina modifica significativamente la viscosidad,
aumentando en las formulaciones evaluadas con mayor inclusión de prebiótico, con un
máximo aumento con respecto a la jalea estándar (204) de un 71,2, 143,1 y 155,2% para
las muestras 903, 730 y 841 respectivamente.
En cuanto a la vida útil del producto, la formulación de jalea seleccionada (con una
sustitución del 10% del azúcar por inulina) no cumplió con los índices de falla en los
primeros 5 días de almacenamiento y experimentación, ya que no logro evidenciar la
supervivencia del microorganismo en una concentración de 106 UFC/g del producto. Esto
posiblemente debido a su gran contenido en solidos solubles.
De otro lado, la temperatura de almacenamiento del producto influyó drásticamente en su
viscosidad, siendo mayor en las muestras refrigeradas debido a la desesterificación de la
pectina.
En cuanto a las pruebas alternas realizadas, no se evidenció halo de inhibición en las
pruebas bacteriostático-bactericida por parte de la pulpa de corozo por lo que se presume
que este fruto no tiene ningún efecto bacteriostático, ni bactericida sobre la cepa
probiótica.
64
9 Recomendaciones
Se recomienda realizar el proceso de concentración de solidos de la jalea a temperaturas
inferiores a los 80 °C para evitar así que la inulina sufra una hidrolisis por calentamiento
y la diminución de la fibra dietaría en el producto final.
Lactobacillus casei puede mantenerse en amplios rangos de pH y en diversas variaciones
de solidos solubles, sin embargo, requiere de diversos nutrientes para su supervivencia.
Estos nutrientes no se encuentran de forma natural en productos de origen vegetal como
la jalea y pueden inhibirse debido a la presencia de ácidos orgánicos, Por lo que se
recomienda incorporar los nutrientes necesarios a la matriz alimentaria para asegurar el
crecimiento del microorganismo probiótico.
Debido a que no se evidencio crecimiento de la cepa Lactobacillus casei, se recomienda
emplear una cepa probiótica diferente con una mayor tolerancia a concentraciones altas
de solidos solubles.
65
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Anexos.
Anexo A. Ficha técnica de pulpa de corozo.
78
Anexo B. Curva de calibración para cultivo probiótico (Lactobacillus casei).
79
Anexo C. Formato prueba sensorial
Anexo D. Certificado de fibra para pulpa de corozo
y = 0,0666x - 0,4613R² = 0,9614
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0
An
sorb
anci
a
Concentracion
Curva de calibracion
80
81
Anexo E. Certificado de fibra para jalea - blanco
82
Anexo F. Certificado de fibra para Jalea – estandar.
83
Anexo G. Ficha técnica inulina.
84
85
Anexo H. Ficha técnica pectina de bajo metoxilo