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Obtienen universitarios nutracéuticos a partir de residuos agroindustriales

 
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Mediante procesos eficientes y limpios, universitarios extraen, por ejemplo, fibra dietética del producto generado por el desespinado del nopal, y antioxidantes del agua amarilla producida por la nixtamalización del maíz, conocida como nejayote.
Mediante procesos eficientes y limpios, universitarios extraen, por ejemplo, fibra dietética del producto generado por el desespinado del nopal, y antioxidantes del agua amarilla producida por la nixtamalización del maíz, conocida como nejayote.

15 de abril de 2012
• Adicionadas a diversos alimentos, estas sustancias ayudan a mantener la salud y prevenir enfermedades como las cardiovasculares, el cáncer y las cataratas

Diferentes nutracéuticos (sustancias que adicionadas a diversos alimentos ayudan a mantener la salud y a prevenir enfermedades como las cardiovasculares, el cáncer y las cataratas) son obtenidos de residuos agroindustriales por académicos de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM.

Así, mediante procesos eficientes y limpios, extraen, por ejemplo, fibra dietética del producto generado por el desespinado del nopal, y antioxidantes del agua amarilla producida por la nixtamalización del maíz, conocida como nejayote.

“Al desespinar el nopal para el mercado se generan residuos equivalentes al 30 por ciento del total de la verdura, con la misma composición nutrimental, pues contienen proteínas, minerales polisacáridos, lípidos y compuestos bioactivos”, explicó Arturo Navarro Ocaña, profesor del Departamento de Alimentos y Biotecnología de la entidad.

Los académicos han desarrollado también otros procesos eficientes y limpios para obtener, a gran escala, antioxidantes del totomoxtle, el olote, las hojas y la caña de maíces criollos, ampliamente distribuidos en todo el país.

Asimismo, procesos a nivel laboratorio para extraer biocolorantes de maíces criollos coloridos que crecen en zonas agrícolas de Tlaxcala, Puebla y el Distrito Federal.

“Se trata de las antocianinas, sustancias responsables de la gama de colores que abarca desde el rojo hasta el azul en varias frutas, vegetales y cereales; se usan como colorantes de alimentos, cosméticos y productos farmacéuticos”.

El café almacenado más de un año y el frijol endurecido por largo tiempo pueden ser también origen de nutracéuticos: el primero contiene ácidos clorogénicos; y el segundo, antocianinas, que tienen propiedades antioxidantes. Cabe señalar que, igualmente, de la cascarilla de la leguminosa, de la que existe gran variedad en México, se han obtenido colorantes.

Otras fuentes que han sido trabajadas por Navarro Ocaña y sus colaboradores son las cascarillas de frutas como cítricos y manzanas, y de cereales (ricos en fibra dietética y antioxidantes).

Tecnología limpia y eficiente

Los universitarios han creado una tecnología limpia, eficiente y ahorradora de energía para extraer o separar sustancias puras. “Se trata de procesos físico-químicos y biológicos, en los que se usan disolventes ecológicos y reactivos orgánicos (ácidos de frutas) asistidos por catalizadores biológicos como las enzimas, ultrasonido y microondas”, señaló.

También, desarrollan procesos para usar colorantes y antioxidantes como aditivos en alimentos, como pigmentos de textiles o como nutracéuticos.

En colaboración con un grupo de investigadores del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, han evaluado las propiedades antioxidantes en modelos animales, con el uso de extractos enriquecidos de polifenoles, obtenidos del desespinado del nopal.

Por otra parte, en su laboratorio de la Facultad de Química, han probado los antioxidantes de varios cítricos y del nopal para estabilizar con ellos aceites y bases de aderezos.

Biocolorantes y ácido ferúlico

Por lo que se refiere a los procesos de obtención de biocolorantes a partir de maíces criollos coloridos, ya están listos para su eventual escalamiento a nivel de planta piloto. Un proceso que próximamente contará con una patente –resultado de un proyecto financiado por el Instituto de Ciencia y Tecnología del DF– es el de extracción del ácido ferúlico y preparación de derivados por métodos enzimáticos. “Estos últimos, junto con el ácido ferúlico y el cumárico, tienen muchas aplicaciones comerciales”.

La obtención de nutracéuticos es sólo una parte del trabajo científico de los académicos. En realidad, su objetivo principal es determinar la presencia y la cantidad de moléculas bioactivas en los alimentos tradicionales de México; éste sería uno de los primeros pasos para que sean considerados funcionales.

“Se considera alimentos funcionales a aquellos que, además de proporcionar las moléculas vitales para una buena nutrición (carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales), contienen otros componentes denominados compuestos bioactivos, que ayudan a mantener la salud y a prevenir enfermedades”, apuntó.

Por ejemplo, aparte de sus propiedades nutricionales, el jitomate contiene fibra dietética y antioxidantes; el aguacate, ácidos grasos poliinsaturados y clorogénicos, así como esteroles, y el maíz y nopal, carotenos, fibra dietética y antioxidantes fenólicos.

“Sin embargo, de la composición bioactiva de muchas frutas y vegetales endémicos de México se tiene poca información. El tejocote (buena fuente de carotenos, polifenoles y fibra) se produce y consume cada vez menos, y lo mismo ocurre con el mamey y el zapote (benéficos por su fibra dietética y sus antioxidantes), el xoconostle o tuna ácida (rica en ácido ascórbico y fibra) y algunas variedades silvestres de frijol. Los perdemos y todavía no hemos evaluado su potencial como alimentos funcionales o fuentes de nutracéuticos”, aseguró Navarro Ocaña.

Por esta razón, el universitario y sus colaboradores seguirán con el estudio de los alimentos tradicionales en el país, o prehispánicos, como los jaltomates o tomatillos de milpa, y las agaváceas, entre otros.

Esteroles, estanoles y carotenos

Para estar bien nutridos y tener una salud óptima, así como para prevenir enfermedades cardiovasculares, se requiere el efecto conjunto de todos los componentes de las frutas y vegetales. Sin embargo, nadie sabe actualmente qué cantidad de compuestos bioactivos hay que consumir al día.

Eso no sucede con los llamados esteroles y estanoles, integrantes de un grupo de compuestos nutracéuticos: se sabe que si se consumen 900 miligramos de ellos al día, ayudan a bajar los niveles de colesterol.

En Estados Unidos y Europa, las leches y los yogures contienen esteroles y estanoles para personas con niveles altos de colesterol. Dos o tres meses después de iniciar su consumo, se observan los efectos benéficos.

Un individuo que sigue la dieta del Mediterráneo (rica en frutas y vegetales) consume al día unos 200 miligramos de esteroles y estanoles, por lo tanto, le faltarían 700 miligramos para sentir los efectos, es decir, necesitaría consumir dicha dieta tres veces al día.

En cuanto a los carotenos, se ha comprobado que pueden reducir las probabilidades de ataques cardíacos, funcionan como antioxidantes liposolubles y aumentan la eficiencia del sistema inmunitario. Para obtener su efecto preventivo, una persona tendría que comer unos 10 nopales al día.

Créditos: unam.mx/boletin/233/2012

Elaboran aceite gourmet a base de aguacate

 
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Investigadores de la UN en Medellín elaboraron aceite gourmet a base de aguacate.
Investigadores de la UN en Medellín elaboraron aceite gourmet a base de aguacate.

25 de enero de 2012

Investigadores de la UN en Medellín desarrollaron un proceso para extraer aceite gourmet a base de aguacate de la variedad Persea americana Mill. cv. Hass.

Dentro del proceso, los científicos descubrieron que para la extracción del aceite la condición óptima de temperatura es de 55°C, con la cual se obtiene un rendimiento promedio de 60,2%. El análisis también mostró que la composición mayoritaria de ácidos grasos insaturados es similar a la del aceite de oliva.

En el proceso, se evaluaron aguacates cv. Hass provenientes de los municipios de El Carmen de Viboral y El Retiro (Antioquia), cosechados en una misma época y almacenados durante 21 días a 23°C y 65% de humedad relativa.

“La extracción del aceite se realizó con aguacates maduros correspondientes al día 12 de poscosecha, por ser el día de mayor concentración de lípidos (conjunto de moléculas orgánicas)”, explicó Diana Paola Yepes, estudiante de la Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos.

De acuerdo con la investigadora, ya se han realizado extracciones de este fruto mediante el uso de enzimas y a través de tratamientos con microondas y disolventes; sin embargo, mediante el método termomecánico de extracción se encontraron rendimientos de hasta el 80%; este último es un procedimiento sencillo, poco costoso y con resultados excelentes en cuanto a la calidad del aceite obtenido, por lo que representa una alternativa muy interesante por explorar para la obtención de aceite tipo gourmet.

El procedimiento implicó, entre otros aspectos, la evaluación de las características fisicoquímicas como el color, firmeza, rendimiento en pulpa de la fruta, contenido de humedad, sólidos solubles, pH y materia seca.

“Se establecieron las condiciones óptimas de extracción y se estandarizó  el proceso termomecánico para la obtención del aceite de la pulpa del fruto de aguacate; se encontraron los principales índices físico-químicos que tipifican el aceite de aguacate extraído, como índices de yodo, de acidez y de refracción, vitamina E, perfil lipídico de los  ácidos grasos y capacidad antioxidante, permitiendo determinar las propiedades nutricionales del producto”, explicó el profesor Carlos Julio Márquez Cardozo, docente de la Facultad de Ciencias Agropecuarias.

“La investigación realizada constituye una contribución científica al conocimiento de la fisiología  de poscosecha del aguacate y se presenta como  una importante opción para el aprovechamiento agroindustrial del fruto”, precisó el Profesor Márquez.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Cultivos crecerán apenas con gotas de rocío

 
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Investigadores de la UN en Medellín ingeniaron un novedoso método que usa la nebulización para la producción industrial de alimentos vegetales,  pero eliminando el uso de químicos y optimizando al máximo el recurso hídrico.
Investigadores de la UN en Medellín ingeniaron un novedoso método que usa la nebulización para la producción industrial de alimentos vegetales, pero eliminando el uso de químicos y optimizando al máximo el recurso hídrico.

17 de diciembre de 2011

La nebuponía es una nueva técnica desarrollada en Colombia, que permitirá utilizar un mínimo de agua, menos terrenos y eliminar los insecticidas y herbicidas en sembradíos a gran escala.

Investigadores de la UN en Medellín, después de un largo transitar por la literatura mundial, ingeniaron un novedoso método que usa la nebulización para la producción industrial de alimentos vegetales,  pero eliminando el uso de químicos y optimizando al máximo el recurso hídrico.

“Se trata de un procedimiento que consiste en entregarle a la planta, por medio de nubes de agua, los nutrientes y la irrigación que requiere para su crecimiento”, explicó Hugo Restrepo Pulgarín, líder del proyecto y director del Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos.

Nebuponía es el nombre dado al ingenioso método. Se trata de un sistema en el cual las gotas de agua se fragmentan hasta un tamaño micrométrico, formando una especie de nube o un rocío supremamente fino. Existen dos procedimientos: uno, en el que se combina el aire a presión con una fuente líquida y otro, en el que se utiliza ultrasonido.

La ventaja es que la siembra no está sujeta a las condiciones del clima o del suelo; por eso, se podrían cultivar vegetales y frutas como cilantro, cebolla, brócoli, coliflor, lechuga, tomate, fresa y uchuva con un alto contenido nutricional y mayor productividad, sin usar insecticidas ni compuestos químicos y, adicionalmente, con un consumo mínimo de agua.

Para la nebuponía se requieren dos cámaras totalmente independientes, cada una con su propio sistema de nebulización, de tal forma que se puedan regular según las necesidades del proceso productivo. Además, cada compartimiento posee un mecanismo de control de humedad relativa y de temperatura.

En la cámara de follaje (parte superior del prototipo) se encuentran los nebulizadores que proveen de agua a las hojas, y en ocasiones de soluciones nutritivas, mientras que un ducto de aire acondicionado ayuda a mantener la temperatura apropiada del cultivo.

Un par de ventiladores se encienden de manera automática para cambiar el aire dentro de las cámaras: en la superior, se renueva el gas carbónico (CO2) y, en la inferior, se renueva el oxígeno (O2). Por otro lado, se encuentra un termómetro de infrarrojo con el cual se monitorean algunos procesos metabólicos de la planta, los cuales inciden en su supervivencia, crecimiento y reproducción.

En la cámara de raíces (parte inferior), estas permanecen expuestas solo al aire. Entretanto, su ambiente es monitoreado con frecuencia por un sensor que revela las condiciones de funcionamiento. Al tiempo, se activan los nebulizadores para aplicar la cantidad de agua requerida.

“Podemos controlar la atmósfera tanto del área foliar (superficie de las hojas) como a nivel radicular (las raíces), con el fin de suministrar los nutrientes en el agua para ser bien aprovechados. Así, nos ahorramos el 85% del líquido que se consume en un cultivo tradicional. Además, como no se usan insecticidas, herbicidas ni otros sintéticos, se generan productos 100% orgánicos”, precisó Ana Melisa López, estudiante investigadora del proyecto.

Para un producto de alta calidad se requieren plántulas clonadas, nutridas con minerales de alta pureza, ricas en calcio, potasio, fósforo, magnesio, boro y cinc, puesto que la idea es desarrollar su máximo potencial genético y realizar producciones en serie que ofrezcan productos iguales, con los mismos colores, sabores y tamaños.

El proceso permite mantener regulado el metabolismo de las plantas. “Cuando necesito aplicar nutrición, lo que hago es aumentar la humedad relativa en las raíces y disminuirla en el follaje, o viceversa, dependiendo de la necesidad”, explicó Restrepo Pulgarín.

Agregó que este modelo generará un nuevo concepto de alimentación, porque se consumirán productos sanos, dada la posibilidad de adicionar mejores características nutricionales como calcios, minerales y vitaminas.

Precisamente, los investigadores de la UN iniciarán un estudio para identificar sustancias que estimulen la producción de metabolitos secundarios, compuestos químicos sintetizados por las plantas que cumplen funciones no esenciales en ellas, pero que permiten mejorar la calidad alimenticia del producto y, así, añadir un valor agregado.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Colombia, país importador de la dieta básica

 
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Colombia tiene la capacidad para producir los cereales necesarios, pero los importa de otros países como Estados Unidos. Fotos: Unimedios
Colombia tiene la capacidad para producir los cereales necesarios, pero los importa de otros países como Estados Unidos. Fotos: Unimedios

24 de septiembre de 2011

Agencia de Noticias UN. El país ha priorizado la elaboración de productos tropicales sobre cereales como el trigo y el maíz, cuyo consumo corresponde al 60% en la dieta básica.

Según lo explicó Alejandro Fernández, profesor de la Facultad de Ciencias Económicas de la UN e investigador del Centro de Investigaciones para el Desarrollo (CID), “el país ha dejado de producir alimentos fundamentales para la dieta como el trigo, la cebada y el maíz, para producir productos tropicales como el aguacate, la uchuva y la palma africana”.

En la década de los años 80, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) determinó que la salud de una persona depende en gran medida del consumo del 60% de cereales en su dieta alimentaria. Sin embargo, la falta de producción de estos alimentos primarios en el país, como lo señaló el docente de la UN, “ha hecho que seamos dependientes de los alimentos de otras latitudes, como Estados Unidos o Canadá”.

Fernández advirtió que Colombia tiene la capacidad para producir los cereales necesarios de una dieta sana; sin embargo, no lo hace debido al discurso de desarrollo económico liderado por el Gobierno que persuade a los agricultores colombianos a producir otra clase de alimentos, atractivos para el país norteamericano.

“Nos han dicho que somos eficientes para producir cosas que se dan en el trópico, entonces andamos con la ilusión de exportar y de recibir dólares y euros. Resulta que eso nos ha traído gran fragilidad alimentaria”, anotó el catedrático.

Añadió que los campesinos que producían los alimentos que les servían para autoconsumo, ahora están sembrando palma africana, teniendo que acudir a la compra de alimentos en otros lugares. Como consecuencia, Fernández mencionó la fragilidad de su salud: “Las cifras de hemoglobina que circula en el torrente sanguíneo han bajado a raíz de la falta de consumo de hierro (presente en las hortalizas, principalmente)”.

La seguridad alimentaria, sin cuidado

Otra de las causas del déficit de alimentos primarios en el país corresponde a la apropiación de tierras productivas para la construcción de vivienda. Según Alejandro Fernández, “por ejemplo, muchas tierras que producen cereales y hortalizas se han vendido”.

Asimismo, atribuyó la baja productividad al uso de aguas contaminadas con altas cargas de materiales pesados de contaminación: “Lo que germina y lo que se produce tiene cargas de mercurio no aptas para la salud”.

Otros impactos

Algunas regiones del país experimentan plantaciones de gran extensión con el cultivo de una sola especie. Fernández sugiere que “detrás de todo el discurso del monocultivo están las grandes empresas que venden insumos, semillas, maquinaria. Ellos tienen el dinero y los intelectuales que pueden construir discursos monolíticos”.

Afirmó que los discursos geopolíticos no solo han limitado la producción de alimentos primarios, sino la preservación de los ecosistemas y de los bosques: “La apertura de tierras, la ganadería, la minería, el cultivo de coca y la refinación de narcóticos han sido las mayores causas del deterioro forestal”.

En sentido geoeconómico, aseguró que si el país valorara los bosques, podría tener la oportunidad económica de recibir recursos por fijar carbono, en lo que se llaman los mercados de carbono.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Diseñan estudiantes deshidratador solar de almentos

 
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7 de enero de 2011

• Con la utilización de este dispositivo además de evitar el desperdicio de alimentos en las comunidades rurales se impulsaría la utilización de fuentes alternativas de energía

Estudiantes del Instituto Politécnico Nacional (IPN) diseñaron un deshidratador solar de alimentos, con el propósito de impulsar la utilización de fuentes alternativas de energía y evitar el desperdicio de alimentos, sobre todo en zonas rurales donde parte de las cosechas se descomponen por no contar con tecnologías para su conservación.

Los alumnos de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (ENCB), José Alberto Morales Melchor, Celic Alfredo Blanco Reynoso, Yessica Martínez González y Maricela Soriano Méndez, crearon un nuevo diseño de secador solar, y señalaron que cuando los alimentos son deshidratados su actividad de agua es mínima y, por lo tanto, los microorganismos no pueden proliferar y quedan detenidas la mayoría de las reacciones químicas y enzimáticas de alteración.

Morales Melchor indicó que en contra de su versatilidad, la deshidratación de alimentos con secadores convencionales constituye un proceso caro, porque utiliza demasiada energía y contribuye a elevar de manera notable el costo de los productos finales.

“Aunado a lo anterior, la escasez creciente de energéticos convencionales y, sobre todo de los combustibles fósiles, ha provocado una crisis en la disponibilidad de energía para la industrialización de todo tipo de productos. Por ello, el uso de la energía solar en el procesamiento de alimentos es factible y debería aplicarse al menos en la etapa de secado”, consideró.

El alumno politécnico explicó que algunos productos que se pueden secar con el prototipo son cacahuate, arroz, maíz y cereales en general, así como duraznos, uvas, manzanas, guayabas, betabel, pepino, zanahoria, ajo, cebolla y chiles, entre otros. “El objetivo del secado es reducir el contenido de humedad de un producto para lograr períodos de almacenamiento más largos y, sobre todo, conservar los valores nutritivos de los alimentos”, afirmó.

Mencionó que en las zonas rurales se cosechan frutos de temporada, pero una cantidad importante de ellos se pierde porque los productores no saben cómo conservarlas. Un método muy eficaz para la conservación es el deshidratado. Este prototipo constituye una propuesta para que en esas zonas deshidraten sus productos y puedan utilizarlos durante todo el año o cuando no haya producción.

Blanco Reynoso indicó que con el prototipo se reducen los tiempos de deshidratación, ya que en términos generales sólo se requieren 10 horas para completar el proceso de conservación. “La deshidratación de granos de maíz y zanahoria se llevó a cabo en siete horas, mientras que la manzana, betabel, pepino y guayaba se deshidrataron en un lapso de  8 a 10 horas”.

Apuntó que la deshidratación implica el control sobre las condiciones climáticas dentro de una cámara. “En el secador los rayos luminosos del sol son transformados en calor a través del efecto invernadero en un llamado colector solar, el cual incluye una superficie oscura, preferiblemente de color negro,  que recibe y absorbe los rayos luminosos”.

El calor producido de dicha manera es transferido al aire, que está en contacto con dicha superficie. El prototipo, además de una cobertura transparente (vidrio o plástico), deja pasar la radiación luminosa y evita el escape del aire caliente, expuso.

Martínez González dijo que la deshidratación se produce por la acción de aire cálido y seco, que pasa por los productos a secar, ubicados generalmente en bandejas en el interior del prototipo. De esta forma la humedad contenida en los alimentos se evapora y pasa de esa forma al aire que los rodea.

Precisó que después de someter los alimentos a este proceso de conservación, es necesario almacenarlos en los empaques apropiados con la finalidad de que no se rehidraten con la humedad del ambiente; los envases más adecuados para tal fin son bolsas metálicas o envases de vidrio.

Soriano Méndez refirió que otra de las ventajas de los productos alimenticios deshidratados es que son más fáciles de transportar que cuando se encuentran en su estado natural, además de que el espacio de almacenaje también se reduce.

Señaló que el prototipo es altamente funcional, para su fabricación se requieren materiales sencillos cuyo costo no rebasa los 500 pesos, por lo que consideró que su utilización en comunidades rurales es altamente factible.
Créditos: IPN/CCS/001/2011/comunicaciónsocial.ipn.mx