aacidez totales

24 y 25 de Mayo de 2012, Monterrey, N.L.,México

XIV CONGRESO NACIONAL

DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

C A

Revista Salud Pública y Nutrición Edición Especial 2-2012

RESPYN

XIV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos

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Jueves 24 y viernes 25 de Mayo de 2012, Biblioteca Magna Raúl Rangel Frías, UANL.

Monterrey, N.L.

División Ciencias de la Vida CAMPUS IRAPUATO-SALAMANCA

AGUA PURIFICADA EMBOTELLADA, SU CALIDAD FISICOQUÍMICA.

Espinoza Mata A., Núñez González M. A., Miranda Velázquez L. G., Rodríguez Arzave, J. A., Cárdenas Ávila, M. L., Báez González, J. G.,

a Facultad de Ciencias Biológicas, UANL, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L.,

México, CP 66451 .

* [email protected]

RESUMEN: El consumo mundial de agua embotellada aumenta a un ritmo anual del 12 %, a pesar de su elevado precio si

se compara con el del agua potable. Cada vez más personas consumen agua purificada embotellada ya que

ésta se percibe como más segura y de mejor calidad. Los consumidores buscan la seguridad por lo que aun y

cuando exista servicio público de agua potable, llegan a gastar hasta 1000 veces más dinero en agua

embotellada que si la tomaran directamente de la llave, la publicidad en todo tipo de medios es sin duda una

influencia importante. Ante la aparición de un sinnúmero de aguas purificadas en diferentes puntos de venta

surge la pregunta si todas ellas cumplen con la pureza que publicitan. El objetivo de este trabajo fue

determinar la calidad fisicoquímica de 20 diferentes marcas de agua purificada envasada en la presentación de

500 ml que se expenden Monterrey y área metropolitana para comprobar si cumplen con las especificaciones

que rige la norma oficial vigente (NOM-041-SSA1-1993). Todos los parámetros analizados están por debajo

de los límites máximos permisibles de la norma, por lo que son seguras para la salud de los consumidores

DESDE EL PUNTO DE VISTA FISICOQUÍMICO.

ABSTRACT: Global consumption of bottled water is increasing at an annual rate of 12%, despite its high price compared

with drinking water. More and more people use purified bottled water because it is perceived as being safer

and of better quality. Consumers are looking for security so that even when there is drinking water utility,

spend up to 1000 times more for bottled water if taken straight from the tap, advertising in all media is

undoubtedly an influence important. With the emergence of a number of purified water in different outlets,

the question arises if all comply with the purity that advertise. The aim of this study was to determine the

physicochemical quality of 20 different brands of bottled purified water in the 500 ml that are sold Monterrey

metropolitan area for compliance with the specifications governing the current official standard (NOM-041-

SSA1 -1993). All parameters analyzed are below the maximum permissible limits of the standard, so they are

safe for consumer health VIEW FROM PHYSICOCHEMICAL Palabras clave: Análisis, agua, purificada.

ÁREA: Otra. INTRODUCCIÓN Un recurso muy poderoso pero a la vez muy frágil, es el agua pura, la cual ya no existe en la faz de la tierra, la rapidez con la que se efectúa la purificación del agua de manera natural se encuentra en conflicto con la velocidad con la que el ser humano contamina las fuentes del vital líquido. El agua que consumimos, ya sea de la llave o incluso de algunas marcas de agua embotellada, frecuentemente contienen indicios de contaminantes como plomo, bacterias y algunos químicos, los cuales penetran a través del suelo y eventualmente terminan depositados en los mantos acuíferos de donde se obtiene el agua para consumo. El agua purificada envasada es aquella que ha sido sometida a un tratamiento físico o químico, que se encuentra libre de agentes infecciosos, cuya ingestión no causa efectos nocivos a la salud, se comercializa en botellones u otros envases (inocuos) con cierre


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hermético, y que además cumple con las especificaciones que se establecen en las normas oficiales mexicanas. El consumo mundial de agua embotellada aumenta a un ritmo anual del 12 %, a pesar de su elevado precio si se compara con el del agua potable. Idealmente, el cuerpo humano necesita beber dos litros de agua diarios, para satisfacer dicho requerimiento cada vez son más las personas que consumen agua purificada embotellada ya que ésta se percibe como más segura y de mejor calidad. A menudo los consumidores buscan la seguridad por lo que aun y cuando exista servicio público de agua potable, llegan a gastar hasta 1000 veces más dinero en agua embotellada que si la tomaran directamente de la llave, la publicidad en todo tipo de medios es sin duda una influencia importante. Ante la aparición de un sinnúmero de aguas purificadas en diferentes puntos de venta surge la pregunta si todas ellas cumplen con la pureza que publicitan. El agua purificada envasada es aquella que ha sido sometida a un tratamiento físico o químico, que se encuentra libre de agentes infecciosos, cuya ingestión no causa efectos nocivos a la salud, se comercializa en botellones u otros envases (inocuos) con cierre hermético, y que además cumple con las especificaciones que se establecen en las normas oficiales mexicanas (NOM-041-SSA1-1993). En el análisis de agua embotellada como producto comercial, se examinan principalmente los constituyentes del agua que puedan presentar un problema para la salud, por ejemplo los metales pesados, que pueden ser dañinos en cierta concentración para el organismo, como es el caso del sodio, potasio, y calcio. En el sistema tradicional de desinfección del agua por cloración, se tienen desventajas como la presencia de olor y sabor, además de que estudios realizados por la E.P.A. de los E.U.A. revelan la relación de exposición al cloro con la producción de cáncer de colon. Debido a esto, un proceso de tratamiento de agua definitivamente obligatorio es la osmosis inversa, proceso mediante el cual existe una remoción de 90% de los sólidos totales disueltos en el agua, la separación de componentes orgánicos e inorgánicos del agua por el empleo de una presión ejercida en una membrana semi permeable, mayor que la presión osmótica de la solución, la presión forza al líquido a través de la membrana semipermeable, dejando atrás los sólidos disueltos. El resultado es un flujo de agua pura, esencialmente libre de minerales, coloides, particulas de materia y bacterias (Wildbrett, G. 2000). La cloración que es el nombre que se le da al proceso de desinfectar el agua más comúnmente usado, utilizando el cloro o alguno de sus derivados, como los hipocloritos de sodio y de calcio. La radiación ultravioleta que es un método germicida muy efectivo el cual consiste en la emisión de rayos con longitudes de onda de 200 a 300 nm emitidos generalmente por una lámpara de cuarzo (INCO, 1989). El ozono en contacto con sustancias oxidantes, se descompone rápidamente en oxigeno naciente y oxigeno diatómico inactivo, en este proceso el oxigeno naciente es de suma importancia, ya que este es el que destruye la materia orgánica. Los filtros de arenas y multimedias minerales son lentos y poseen cierta acción eliminadora de bacterias, estos filtros retienen tierra, arena y algunas impurezas, pero dejan pasar algunos microorganismos y las sustancias químicas disueltas. Los filtros de carbón activado son empleados como material filtrante, ya que eliminan olor, sabor y color del agua, a este fenómeno se le denomina (adsorción), Jacobsen, 2004. Los depósitos de decantación se emplean en la purificación previa de aguas muy sucias, por ejemplo las corrientes superficiales a las cuales las hacen pasar previamente por rejillas y desarenadores en caso de ser necesario. Afortunadamente en la actualidad se están haciendo esfuerzos por parte de autoridades sanitarias y empresas para mejorar la calidad de las aguas envasadas. En el proyecto de normas oficiales mexicanas publicado en el diario


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oficial el día 16 de mayo de 1994 se hace un esfuerzo serio para ofrecer un agua embotellada de mejor calidad y se hace una separación entre el agua potable y el agua purificada envasada. El objetivo de este trabajo fue determinar la calidad fisicoquímica de 20 diferentes marcas de agua purificada envasada en la presentación de 500 ml que se expenden Monterrey y área metropolitana para comprobar si cumplen con las especificaciones que rige la norma oficial vigente (NOM-041-SSA1-1993). MATERIALES Y MÉTODOS Las muestras utilizadas para este estudio fueron adquiridas al azar directamente de los establecimientos que las expenden en el área Metropolitana de Monterrey, N. L (Tabla1). Tabla 1. Información de muestras analizadas (presentación de 500 ml).

MUESTRA ORIGEN

1 Caderyta Jiménez N.L.

2 México D.F.

3 Monterrey N.L.

4 Monterrey N.L.


6 Oaxaca Oax.

7 México D.F.

8 San Luis Potosí S.L.P.

9 Monterrey N.L.

10 Guadalupe N.L.

11 Toluca Edo. De Mex.

12 México D.F.

13 San Nicolás de los Gza. N.L.


15 México D.F.

16 Tlacomulco de Zuñiga Jal.

17 Oaxaca Oax.

18 Monterrey N.L.

19 Monterrey N.L.

20 México D.F.

Para el análisis de las muestras de agua, se siguió la metodología establecida según la norma oficial vigente (NOM-041-SSA1-1993). Determinación de color por comparación visual. Determinación de turbiedad por el método nefelométrico. Determinación de pH, conductividad y sólidos disueltos totales por el método

electrométrico.


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Determinación de Alcalinidad por el método volumétrico. Determinación de cloruros por el método argentométrico. Determinación de dureza total por el método del EDTA.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los resultados globales se exponen en la tabla 2 donde se muestra en la ultima fila, el límite máximo permisible para cada parámetro según la normatividad mexicana vigente. Tabla 2. Valores encontrados de los parámetros analizados en 20 marcas de agua purificada envasada en presentación de 500 ml que se expenden en Monterrey y su área Metropolitana.

PARAMETRO

MA

RC

A

DU

RE

ZA

TO

TA

L

CaC

O3(p

pm

)

AL

CA

LIN

IDA

D

TO

TA

L

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O3(p

pm

)

CL

OR

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OS

Cl-

(pp

m)

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LID

OS

DIS

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LT

OS

TO

TA

LE

S

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m)

CO

ND

UC

TIV

IDA

D

(mic

ro

sie

men

s)

TU

RB

IED

AD

(UT

N)

CO

LO

R

(Pt/

Co

)

pH

1 4 53 14 91 126 0 0 7

2 4 74,2 14 156 230 0 0 7

3 0 21,2 7 8 11 0 0 7

4 0 31,8 7 8 11 0 0 7

5 0 53 35 82 121 0 0 7

6 0 31,8 35 29 42 0 0 7

7 110 21,2 21 258 380 0 0 7

8 0 53 21 51 76 0 0 7

9 0 53 35 179 263 0 0 7

10 0 20 28 35 38 0 0 7

11 80 53 35 171 251 0 0 7

12 80 243,8 49 133 195 0 0 7

13 30 42,4 35 54 80 0 0 7

14 12 30 35 84 124 0 0 7

15 38 84,8 21 65 95 0 0 7

16 0 31,8 14 47 69 0 0 7

17 0 10,6 21 27 39 0 0 7

18 10 10,6 49 333 491 0 0 7

19 0 21,2 28 54 80 0 0 7

20 50 190,8 35 309 454 0 0 7

*LMP 200 300 250 500 **NE 5 15 6.5 - 8.5

*Limite Máximo Permisible NOM-041-SSA1-1993. **No especificado en la Norma. Valores promedio de 10 réplicas. Como se puede observar existe variabilidad en los resultados obtenidos, aun así la totalidad de las marcas analizadas cumplen satisfactoriamente con las especificaciones que impone la norma para este tipo de productos, y aunque hubo variaciones en cuestión de


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resultados, ninguna de ellas rebasó los límites máximos permisibles. Lo anterior permite establecer que los procesos de purificación empleados en cada una de las muestras que se estudiaron fueron los adecuados, ya que todos los valores son normales independientemente del origen de la misma. Las muestras de aguas analizadas son seguras para la salud de los consumidores DESDE EL PUNTO DE VISTA FISICOQUÍMICO, ya que aunque hayan sido tratadas con diferentes procesos de purificación y tengan diferente lugar de origen, todas están dentro de los parámetros establecidos por la norma oficial mexicana (NOM-041-SSA1-1993), que es la encargada de regular y verificar la calidad y seguridad de las aguas purificadas envasadas. CONCLUSIONES Con este estudio se concluye que la calidad FISICOQUIMICA de las aguas purificadas embotelladas que fueron analizadas fue buena y se tiene la certeza de que el producto que es seguro. Finalmente es importante aclarar que los datos proporcionados con anterioridad, son un reporte parcial, ya que en el estudio de la calidad del agua potable es de suma importancia el análisis microbiológico, el cual no fue incluido en el proyecto, por lo tanto, se certifica única y exclusivamente la calidad fisicoquímica de las muestras de agua analizadas. REFERENCIAS APHA. 1989. Standard methods for examination of water and wastewater. 17th Ed. American Public Association (APHA), Washington, D.C. USA. Jacobsen E. K. 2004. Water Filtration. Journal of Chemical Education, Madison, WI 53715 J. Chem. Educ., 2004, 81 (2), p 224A NMX-AA-093-1999-SCFI. Análisis de agua.- Determinación de la conductividad eléctrica. Norma oficial mexicana NOM-041-SSA1-1993, bienes y servicios. Agua purificada envasada. http://www.semarnat.gob.mx/. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-041-SSA1-1993. Bienes y servicios. Agua purificada envasada. Especificaciones sanitarias. INCO. "La calidad de lo que bebemos". Reporte especial del Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo. Revista del Instituto Nacional del Consumidor No 152. México D.F., octubre de 1989. Norma Técnica No. 360 que establece los (Procedimientos sanitarios para el muestreo de agua de uso y consumo humano). Secretaría de Salud, Diario Oficial de la Federación; México, 1 de julio de 1992. Organización Mundial de la Salud; Congreso sobre "Purificación de agua". New York, E.U.A., 1987. Reglamento de la Ley General de Salud en Materia de Control Sanitario de Actividades, Establecimientos, Productos y Servicios. México, (D.O. 18 de Enero 1988). Wildbrett, G. 2000. Limpieza y desinfección en la industria alimentaria. Acribia, Zaragoza. 362 pp.

http://www.semarnat.gob.mx/


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CONTENIDO DE ÁCIDO CÍTRICO Y ÁCIDO ASCÓRBICO EN POLVOS PARA

BEBIDAS REFRESCANTES

Rodríguez Arzave J. A.a,*

, Miranda Velásquez L. G.

a, Espinosa Mata A.

a,

Vega Guerrero, J. Ha , Maldonado Salazar, J. M.

a

aUniversidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de

Química, Av. Pedro de Alba y Manuel L. Barragán, Ciudad Universitaria, CP 66451, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.

*[email protected]

RESUMEN: En la actualidad las bebidas en polvo constituyen una alternativa para la hidratación agradable del organismo,

que por su bajo costo y fácil preparación han ido ocupando un espacio en la preferencia de los consumidores.

En esta investigación fueron analizados 19 polvos para preparación de bebidas refrescantes instantáneas

mediante análisis volumétrico, para conocer su contenido de ácido cítrico y ácido ascórbico. El ácido cítrico

estuvo presente en cantidades variables en todos los polvos analizados, el nivel más bajo correspondiente a un

0.36% p/p se encontró en la bebida en polvo con sabor a horchata de la marca Tang hasta niveles de 15.95%

p/p observados en la bebida con sabor a naranja de la marca Freskibón. El ácido ascórbico estuvo presente en

18 de los polvos analizados donde su contenido fluctuó entre un 0.0001% p/p registrado por el formulado en

polvo con sabor horchata de la marca Tang hasta un 27% p/p detectado para la bebida con sabor limón de la

misma marca. Cada porción de 200 mL de bebida preparada contribuye a la Ingesta Diaria Recomendada de

Vitamina C en rangos desde un 0.02% hasta un 8.6% como se observó para la bebida con sabor limón de la

marca Tang.

ABSTRACT: At present, powdered drinks are an alternative for the pleasant hydration of the body, which because of its low

cost and easy preparation have been occupying a space in the consumer preference. In this research were

analyzed 19 powders for preparation of instant refreshing beverages through volumetric analysis, to know the

content of citric acid and ascorbic acid. Citric acid was present in varying amounts in all the powders tested,

the lowest level corresponding a 0.36% w/w was found in horchata flavored Tang brand powdered drink

mixes up to levels of 15.95% w/w observed in orange flavored Freskibón brand powdered mixes. Ascorbic

acid was present in 18 of analyzed samples where its content ranged from 0.0001% w/w registered by the

horchata flavored Tang brand powdered drink mixes to a 27 % w/w detected for the lemon flavored Tang

brand powdered drink mixes. Each serving of 200 mL of prepared drink contributes to the Recommended

Daily Intake of vitamin C in ranks from a 0.02% until a 8.6% as noted for the Tang brand lemon drink.

Palabras clave: Ácido cítrico, ácido ascórbico, bebidas en polvo no calóricas.

ÁREA: Otros. INTRODUCCIÓN Un buen estado de salud en el ser humano depende de diversos factores, uno de ellos es el mantenimiento de un balance apropiado de hidratación. La principal fuente de líquido es indudablemente el agua (Lopez Román et al, 2008). Al ingerir diariamente una cantidad conveniente de agua, no sólo se sacia la sed sino además, se mejoran los niveles de hidratación somática, se consigue un buen funcionamiento de las células, se favorece el transporte de nutrientes, mejora la lubricación de las articulaciones y se consigue una adecuada regulación de la temperatura corporal (Riobó, 2010; Mataix-Verdú and Carazo-Marín, 2005).

mailto:[email protected]


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Las necesidades específicas de hidratación están determinadas por la edad, sexo del individuo, el metabolismo, la actividad física y las condiciones ambientales; siendo los deportistas, niños y ancianos quienes presentan una mayor demanda por la ingesta de líquidos y por ello son vulnerables a la deshidratación. Cuando el cuerpo pierde tan sólo el 1% del agua corporal, se manifiesta la sensación de sed (Riobó, 2010). La aportación de agua al organismo es a través de los alimentos y las bebidas, un 20 – 30% del agua requerida es proporcionada por los alimentos y un 70 – 80% por las bebidas (López Román et al, 2008). Para conseguir saciar la sed y a la vez disfrutar del líquido al momento de refrescarse, el hombre ha añadido sabor al agua o a la leche desarrollando así nuevas formas para hidratarse (Mac Gregor, 2005). Al paso del tiempo y forzado por la vida acelerada, el hombre se encuentra en búsqueda permanente de alimentos fáciles de conseguir y rápidos de preparar, pero que al mismo tiempo sean saludables (Santos, 2010); en respuesta a estas necesidades en 1927 los fabricantes elaboraron la primer bebida en polvo instantánea y desde entonces, este tipo de formulados han entrado en el gusto del consumidor porque pueden ser preparados en el momento que lo desee, son de muy fácil preparación, buen sabor y sobretodo bajo costo, por lo que en la actualidad, se han posicionado en el mercado como una opción económica frente a los refrescos embotellados (Canastos Nielsen Méxicdo, 2008). Las bebidas instantáneas en polvo son productos formulados a base de mezclas que incluyen endulzantes naturales o artificiales, conservadores, extractos de fruta y/o saborizantes, colorantes artificiales, aromas y acidulantes, de manera que el consumidor simplemente tiene que añadir agua, preferentemente fría, para obtener una bebida refrescante (Mataix-Verdú and Carazo Marin, 2005; Gil, 2010). En la industria de alimentos y bebidas el Acido cítrico es el acidulante preferido ya que por su sabor agrio tiene la capacidad de potenciar el sabor; posee además otros atributos como son su alta solubilidad, acidez, propiedades como conservador y capacidad para controlar el pH. Es utilizado comúnmente en la elaboración de bebidas en polvo, bebidas carbonatadas, bebidas no carbonatadas, vinos, mermeladas, jaleas, conservas, postres de gelatina, dulces, alimentos congelados, frutas y hortalizas en conserva (Rogowsky, 2008). En la formulación de polvos para bebidas refrescantes es muy importante la relación entre los azúcares y los ácidos, ya que, un balance adecuado entre ambos establece el perfil completo del sabor, siendo los ácidos los responsables de impartir el carácter del sabor y su percepción por el consumidor; en polvos para bebidas de sabores frutales se acostumbra la incorporación de ácido cítrico, mientras que en las bebidas de cola se emplea el ácido fosfórico. (Brandt, 2006). En respuesta a la exigencia de los consumidores por disponer de opciones refrescantes pero a la vez saludables, hay una tendencia hacia desarrollar productos naturales, funcionales o con beneficios extra, que los lleven a tener una vida más saludable. Es ahí, donde los fabricantes han encontrado oportunidades para innovar y crecer respondiendo a las necesidades y tendencias que el mercado está demandando (Santos, 2010), desarrollando bebidas funcionales en polvo a las cuales se les ha adicionado nutracéuticos como el ácido ascórbico, mejor conocido como Vitamina C (Naranjo-Gómez, 2008). Esta investigación se enfocó en determinar el contenido de ácido cítrico y ácido ascórbico en bebidas en polvo instantáneas con distintos sabores y de diferentes marcas comerciales, empleando para ello, técnicas analíticas volumétricas como son la titulación ácido base y la titulación redox.


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MATERIALES Y MÉTODOS Material de trabajo Los polvos para preparar bebidas se consiguieron mediante un muestreo aleatorio en distintas tiendas de autoservicio ubicadas en los municipios de Monterrey y San Nicolás de los Garza, Nuevo León. Se adquirieron sobres de la marca Tang, en la presentación de 25 gramos, con sabores de horchata, limón, mandarina, mango, manzana verde, melón y piña; de la marca Zuko se consiguieron sobres en presentaciones de 25 gramos con sabores de guanábana, guayaba, kiwi, manzana verde, pera, tamarindo y toronja, mientras que de la marca Fresky Bón se recabó un sobre de 18 gramos con sabor naranja y de la marca Frisco uno con presentación de 15 gramos, sabor limón. Preparación de la muestra El contenido de cada sobre se pesó en una balanza analítica marca Velab VE-204. Luego, en un matraz volumétrico se prepararon 500 mL de la bebida disolviendo en agua bidestilada la cantidad apropiada de polvo, según las indicaciones del fabricante. La solución preparada fue transferida a un vaso de precipitados de 1Litro, se depositó una barra magnética 35 mm x 7 mm en su interior y se mantuvo en agitación permanente durante la toma de la muestra. Cuantificación de Ácido total. Fundamento y Procedimiento. El ácido cítrico y el ácido ascórbico presentes en la bebida instantánea, se cuantifican mediante una titulación ácido-base, haciendo reaccionar la bebida en polvo disuelta en agua con una solución estandarizada de hidróxido de sodio. Durante el procedimiento de titulación, la base consumida es equivalente al contenido total de ácido en la muestra, debido a la presencia de ácido cítrico y ácido ascórbico, ya que ambos ácidos reaccionan con la base de acuerdo a las siguientes reacciones:

C3H5O(COOH)3 + 3 NaOH C3H5O(COO)3Na3 + 3 H2O (ácido cítrico)

C6H8O6 + NaOH C6H7O6Na + H2O (ácido ascórbico) Para determinar la acidez total de la muestra, se transfirieron 10 mL de la bebida a un matraz Erlenmeyer de 250 mL usando una pipeta volumétrica y se agregaron 8 gotas de una solución acuosa de Azul de timol al 0.05% p/v. Después de depositar en su interior una barra magnética de 16 mm x 8 mm, el matraz se colocó sobre la superficie de un agitador magnético marca Eseve AM-1000 y se encendió la agitación. Se inició la adición del agente titulante, una solución estandarizada de NaOH 0.08843M dispuesta en una bureta marca Kimax de 25 mL con llave de teflón, hasta observar el vire del indicador. En ese momento y para asegurar el punto final de la titulación, el matraz se retiró de la base magnética y se agitó manualmente en forma vigorosa, considerándose terminada la titulación cuando el cambio de color se mantenía por más de un minuto. Para cada muestra estudiada se realizaron 6 repeticiones. Cuantificación de Ácido ascórbico. Fundamento y Procedimiento. El ácido ascórbico presente en la bebida en polvo se cuantifica mediante una titulación redox. Cuando se adiciona el agente titulante, una solución acuosa de yodato de potasio, éste reacciona en primera instancia con el yoduro presente en la solución, formando el ion triyoduro en una relación estequiométrica de 3 moles de triyoduro producidos por cada mol de yodato, como lo indica la siguiente reacción:

IO3-1

+ 8 I-1

+ 6 H+ 3 I3

-1 + 3 H2O


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Inmediatamente, cada ion triyoduro generado, reacciona con el ácido ascórbico mediante una reacción redox, como se muestra enseguida:

3 I3-1

+ 3 C6H8O6 3C6H6O6 + 9 I-1

+ 6 H+

En resumen, la estequiometría de la reacción indica que 3 moles de ácido ascórbico reaccionan con 1 mol de yodato de potasio. Una vez que se agota el ácido ascórbico los iones triyoduro formados reaccionan con el almidón adicionado como indicador produciendo un complejo azul, indicativo de que la valoración ha finalizado, de acuerdo a como lo muestra la siguiente reacción:

I3-1

+ Almidón Complejo Almidón- I3-1

(azul)

Es necesario hacer notar que en virtud a su alto potencial redox (E0 = +0.127 voltios),

solamente el ácido ascórbico es oxidado, no así el ácido cítrico (Sigmann and Wheeler, 2004). Para determinar el contenido de ácido ascórbico, se transfirieron 50 mL de la bebida preparada a un matraz Erlenmeyer de 250 mL usando una pipeta volumétrica, se agregaron 5 mL de HCl 1M y 3 mL de almidón al 0.5 % p/v usando pipetas graduadas de 10 mL, además de 1 gramo de KI sólido. Se depositó una barra magnética de 16 mm x 8 mm en el interior del matraz y el frasco se llevó a la superficie de un agitador magnético marca Eseve AM-1000 encendiendo la agitación. El agente titulante, una solución acuosa de KIO3 0.0010 M se dispuso en una bureta Kimax de 25 mL con llave de teflón y se adicionó lentamente hasta que la solución mostrase un vire en su color; en ese momento y para detectar correctamente el punto final de la valoración, el matraz se retiró de la base magnética y se agitó manualmente en forma vigorosa; considerándose terminada la titulación cuando el cambio de color persistió por más de un minuto. Para cada muestra analizada se realizaron 6 repeticiones. El contenido de ácido cítrico presente en cada polvo analizado se calculó, restándole a los moles de ácido total, los moles de ácido ascórbico determinados. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las dos técnicas de titulación aplicadas durante la investigación permitieron detectar y determinar los niveles de ácido cítrico y ascórbico presentes en los 19 polvos para bebidas refrescantes analizados. La información recabada se presenta en la Tabla 1, en ella se puede observar que el contenido más bajo de ácido cítrico fue presentado por la bebida en polvo con sabor a horchata de la marca Tang con un 0.36% p/p, mientras que el valor más grande correspondió a la bebida con sabor naranja de la marca Freskibón, con un 15.95% p/p; pudiéndose apreciar que las bebidas con sabores a frutas cítricas fueron las que mostraron los niveles más altos de ácido cítrico. Sin embargo, los contenidos de ácido cítrico encontrados en todas las muestras analizadas fueron notablemente inferiores a los reportados para bebidas de la marca Kool-Aid que no contienen endulzantes (Sigmann and Wheeler, 2004) y bebidas de marca no especificada con sabor limón y sabor naranja (Zarei, et al, 2007), hemos de hacer notar que las fabricantes de los productos analizados no señalan el contenido de este ingrediente. Las cantidades de ácido cítrico detectadas variaron dependiendo del sabor de la bebida en polvo, se ha informado que la relación entre azúcares y ácido cítrico tienen gran influencia en la percepción de los sabores frutales, pues la relación entre ambos componentes le proporcionan a la bebida el dulzor y la acidez característico de la fruta (Brandt, 2006).


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Tabla 1. Contenido de Ácido cítrico y Ácido ascórbico en polvos para bebidas de distintas marcas comerciales

*, promedio desviación estándar, n= 6 repeticiones Por otra parte, el ácido ascórbico no fue detectado en la bebida en polvo con sabor limón de la marca Frisco; mientras que en las restantes formulaciones, esta vitamina varió en niveles desde el 0.0001% p/p registrado para el polvo con sabor horchata de la marca Tang hasta casi un 0.27% p/p como se apreció para la bebida en polvo con sabor a limón de la misma marca y el preparado en polvo con sabor a toronja de la marca Zuko. Los niveles de ácido ascórbico encontrados en las distintas bebidas en polvo instantáneas analizadas, fueron marcadamente inferiores a los notificados para polvos de la marca Kool-Aid (Sigmann and Wheeler, 2004). No obstante, se pudo establecer que estas bebidas en polvo, una vez resuspendidas en agua, ofrecen una aportación de vitamina C a la Ingesta Diaria Recomendada (IDR) que fluctúa entre un 0.02% por porción de bebida de 200 mL para las bebidas en polvo con sabores manzana verde y piña de la marca Tang hasta una contribución del 8.6% de la IDR para la bebida en polvo con sabor limón de la marca Tang. CONCLUSIONES Aunque para la cuantificación de ácido cítrico y ácido ascórbico en distintas matrices se emplean técnicas analíticas diversas como la espectrofotometría, métodos enzimáticos, cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), que son costosas y requieren personal altamente entrenado, en esta investigación se comprobó que, métodos volumétricos sencillos tales como las titulaciones ácido-base y las valoraciones redox continúan teniendo aplicabilidad en este campo. De los dos ácidos evaluados en los diferentes polvos para bebidas, el ácido cítrico resultó ser el más abundante y su contenido guarda una estrecha

SSaabboorr MMaarrccaa MMuueessttrraa

((gg)) ÁÁcciiddoo ccííttrriiccoo

((gg))

ÁÁcciiddoo aassccóórrbbiiccoo

((gg))

%% pp//pp

ÁÁcciiddoo

ccííttrriiccoo

%% pp//pp

ÁÁcciiddoo

aassccóórrbbiiccoo

%%

IIDDRR

HHoorrcchhaattaa

Tang

23.7768

0.0848 0.0149

0.00002 0.000003

0.36

0.0001

0.03

LLiimmóónn Tang 25.7406 2.3399 0.0361 0.0685 0.0007 9.09 0.2700 8.6

MMaannddaarriinnaa Tang 265.0133 1.8625 0.0160 0.0275 0.0017 7.16 0.1056 3.4

MMaannggoo Tang 25.0612 0.8423 0.0171 0.0254 0.0009 3.36 0.1014 3.2

MMaannzzaannaa

vveerrddee Tang 25.4870 1.3927 0.0288 0.00014 0.00001 5.46 0.0006 0.02

MMeellóónn Tang 24.8800 0.1539 0.0097 0.0072 0.0004 0.62 0.0300 0.90

PPiiññaa Tang 23.0590 0.8402 0.0202 0.00016 0.000005 3.64 0.0007 0.02

GGuuaannáábbaannaa Zuko 25.0698 0.9942 0.0160 0.0510 0.0017 3.97 0.2036 6.4

GGuuaayyaabbaa Zuko 25.4035 1.8920 0.0288 0.0548 0.0012 7.45 0.2155 6.8

KKiiwwii Zuko 25.4982 1.4556 0.0201 0.0480 0.0009 5.71 0.1881 6.0

MMaannzzaannaa

vveerrddee Zuko 24.9745 1.7773 0.0386 0.0303 0.0011 7.12 0.1211 3.8

PPeerraa Zuko 25.2767 1.2414 0.0208 0.0504 0.0008 4.91 0.1993 6.3

TTaammaarriinnddoo Zuko 25.3170 1.8617 0.0233 0.0514 0.0008 11.04 0.2064 6.4

TToorroonnjjaa Zuko 24.9156 2.7500 0.0141 0.0670 0.0009 7.35 0.2648 8.4

MMeellóónn Frut 20.7711 0.1040 0.0002 0.0375 0.0004 0.50 0.1805 4.7

NNaarraannjjaa Frut 21.2039 2.0775 0.0304 0.0383 0.0011 9.80 0.1805 4.8

TTaammaarriinnddoo Frut 20.5620 1.8182 0.0100 0.0346 0.0008 8.84 0.1632 4.3

LLiimmóónn Frisco 14.9177 2.1747 0.0219 0 14.58 0 0

NNaarraannjjaa Freskibon 18.8823 3.0120 0.0194 0.0028 0.0006 15.95 0.0100 0.4


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vinculación con el contenido de edulcorante, se apreció que este acidulante aparece en niveles tan bajos del 0.36% p/p en la bebida en polvo con sabor a horchata de la marca Tang hasta un 15.95% p/p para el polvo con sabor a Naranja de la marca Freskibon. Respecto al ácido ascórbico se encontró que este nutracéutico apareció en niveles muy pobres del 0.0001% p/p en la bebida en polvo con sabor a horchata de la marca Tang hasta un 0.27% p/p como se detectó en el producto con sabor limón de la misma marca. Con excepción de la bebida en polvo sabor limón de la marca Frisco, todas las demás bebidas analizadas contribuyen a la Ingesta diaria Recomendada (IDR) de vitamina C con aportaciones que oscilan entre un 0.02% como lo mostraron las bebidas con sabores manzana verde y piña de la marca Tang hasta contribuciones del 8.6% como se observó para la bebida con sabor limón de esa misma marca, por lo que pueden ser consideradas como bebidas funcionales. REFERENCIAS Brandt, L. 2006. Dándole Sabor a las Bebidas: Retos de Formulación e Ingredientes. Mundo Alimentario.7 – 10. Canastos Nielsen México. Nielsen Retail Index. (2008) Gil, A. 2010. Tratado de Nutrición. Tomo II. Composición y Calidad Nutritiva de los alimentos. Editorial Médica Panamericana. Pp 313-333. López-Román J, Martínez Gonzálvez A, Luque A, Villegas García J. A. Estudio comparativo de diferentes procedimientos de hidratación durante un ejercicio de larga duración. Archivos de Medicina del Deporte 2008; 25(123): 435-441. Mac Gregor, L. Bebidas en polvo. Bebidas Mexicanas. Diciembre 2004-Enero 2005. Alfa Editores Técnicos, S.A. de C.V Disponible en: http://www.alfa-editores.com/bebidas/dic%2004%20-%20enero%2005/MERCADOS%20Bebidas%20en%20Polvo.pdf Naranjo Gómez, E. 2008. Bebidas funcionales, “una necesidad saludable”. IAlimentos. La Revista para la Industria de los Alimentos. No. 4. Pp 22-24. Riobó, P. 2010. La importancia de la Hidratación. (on line). Disponible en: http://www.parasaber.com/salud/nutricion-dietas/alimentacion-y-salud/articulo/agua-nutricion-dietas-hidratacion-importancia/7283 Rogowsky, R.A. 2008. Citric Acid and certain Citrate Salts from Canada and China. U.S. International Trade Commision. Washington D.C. Publication 4008, pp. I-9 Santos, M. P. 2010. Bebidas Instantáneas: Una solución económica y conveniente. Disponible en: http://www.revistaialimentos.com.co/news/599/443/Bebidas-instantaneas-Una-solucion-economica-y-conveniente.htm Sigmann, SB, and Wheeler DE. 2004. Quantitative Determination of Citric and Ascorbic Acid in Powdered Drink Mixes. Journal of Chemical Education. 81(10): 1479-1480.

http://www.alfa-editores.com/bebidas/dic%2004%20-%20enero%2005/MERCADOS%20Bebidas%20en%20Polvo.pdf


http://www.parasaber.com/salud/nutricion-dietas/alimentacion-y-salud/articulo/agua-nutricion-dietas-hidratacion-importancia/7283


http://www.revistaialimentos.com.co/news/599/443/Bebidas-instantaneas-Una-solucion-economica-y-conveniente.htm



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NIVELES DE ÁCIDO CÍTRICO Y ÁCIDO ASCÓRBICO EN BEBIDAS EN

POLVO INSTANTÁNEAS NO CALÓRICAS

Rodríguez Arzave J. A.a,*

, Vega Guerrero, J. Ha, Maldonado Salazar, J. M.

a,

Santoyo Stephano, M.A. Molina Garza Z. J.a

aUniversidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de

Química, Av. Pedro de Alba y Manuel L. Barragán, Ciudad Universitaria, CP 66451, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.

*[email protected]

. RESUMEN: Actualmente las bebidas en polvo no calóricas aparecen en el mercado como una alternativa de hidratación

para personas preocupadas por problema de obesidad y el control de peso. En esta investigación fueron

analizados 14 polvos para preparación de bebidas light instantáneas mediante análisis volumétrico, para

conocer su contenido de ácido cítrico y ácido ascórbico. Las bebidas preparadas exhibieron valores de pH

ácidos en un rango de 2.42 a 3.76. El ácido cítrico estuvo presente en todos los productos analizados y su

concentración varió entre 1.67% p/p para la formulación con sabor melón de la marca Frut hasta un 22.48%

para la bebida en polvo sabor limón de la misma marca. El ácido ascórbico se encontró sólo en los productos

de la marca Frut en una concentración promedio de 0.4% p/p; estimándose que una porción de 200 mL de la

bebida reconstituida, aporta en promedio un 5% de la Ingesta Diaria Recomendada de Vitamina C para la

población mexicana.

ABSTRACT: Currently noncaloric powdered drinks appear on the market as a hydration alternative for people concerned

about the problem of obesity and weight control. In this research were analyzed 14 powders for preparation of

instant light drinks by volumetric analysis, to know the content of citric acid and ascorbic acid. Prepared

beverages exhibited values of acidic pH ranging from 2.42 to 3.76. Citric acid was present in all the tested

products and their concentration varied between 1.67% w/w for the formulation melon flavored Frut brand up

22.48% w/w for lemon flavored powdered drink of the same brand. Ascorbic acid was found in Frut brand

products only, at an average concentration of 0.4% w / w, estimating that a portion of 200 mL of the

reconstituted beverage, provides an average 5% of the Recommended Dietary Allowance of Vitamin C for

the Mexican population.

Palabras clave: Ácido cítrico, ácido ascórbico, bebidas en polvo light

ÁREA: Otros INTRODUCCIÓN El principal componente químico del cuerpo humano es el agua, en un adulto sano entre el 45 y el 75% de su peso corporal es agua que funciona como disolvente de sustancias orgánicas e inorgánicas, al mismo tiempo que participa en su transporte entre los distintos compartimientos del organismo. La cantidad de agua corporal es un valor cercano a los 600 mL/kg de peso. La salud de los individuos depende, entre otros factores, de un balance hídrico equilibrado entre la ingesta y el gasto del agua corporal (Naranjo Gómez, 2008; Gil, 2010a). Por tales motivos el organismo requiere unos dos litros diarios de líquidos para mantenerlo en los niveles normales; y señales fisiológicas como la sed, contribuyen a estimular la ingesta de líquidos (Naranjo Gómez, 2008).



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El agua no sólo mantiene disueltos a las moléculas y los iones y posibilita su transporte, sino además ayuda al proceso digestivo, actúa como regulador de la temperatura corporal, apoya el buen funcionamiento de las células y mejora la lubricación de las articulaciones óseas (Riobó, 2010; Mataix-Verdú and Carazo-Marín, 2005). Las fuentes fundamentales de agua son tres: a) líquidos de bebidas, particularmente el agua potable, jugos, leche y refrescos, proveen desde un 70 a un 80% del agua necesaria, b) el agua contenida en los alimentos, estimándose que del 20 al 30% del agua requerida proviene de ellos, y c)el agua de oxidación, liberada durante el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas, que aporta entre 200 y 300 mL al día (Mataix-Verdú and Carazo-Marín, 2005). En su afán por calmar la sed y disfrutar del líquido al momento de refrescarse, el hombre ha añadido sabor a los medios de hidratación como el agua o a la leche, desarrollando así nuevas formas para hidratarse (Mac Gregor, 2005). Al transcurrir el tiempo, debido al ritmo de vida acelerada, el hombre ha modificado sus hábitos y ha ido en búsqueda de alimentos fáciles de conseguir y rápidos de preparar, pero que al mismo tiempo sean saludables (Santos, 2010). En respuesta a estas demandas, en el año de 1927 en Nebraska, Estados Unidos, Edwin Perkins inventó una bebida en polvo para mezclar con agua, ofreciendo un producto hidratante de fácil preparación y de buen sabor; hoy en día existen muchos formatos de bebidas en polvo con una gran variedad de sabores regionales y frutales típicos. La aceptación de este tipo de bebidas en polvo instantáneas por parte del consumidor ha sido tan notable que en países latinoamericanos como Colombia, 7 de cada 10 hogares compraron refrescos en polvo durante el período junio 2009 – mayo 2010 y consumieron un 7% más del volumen adquirido un año antes (Santos 2010). Las bebidas instantáneas en polvo son mezclas que incluyen edulcorantes, conservadores, extractos de fruta y/o saborizantes, colorantes artificiales, antioxidantes, aromas y acidulantes, de manera que el consumidor simplemente tiene que añadir agua, preferentemente fría, para obtener una bebida refrescante (Mataix-Verdú and Carazo Marin, 2005; Gil, 2010b). Los edulcorantes son compuestos que producen una percepción dulce cuando se ingiere la bebida, utilizándose generalmente azúcares (Rodríguez, 2006). El ácido cítrico es el principal acidulante incorporado en las bebidas en polvo, ya que por su sabor agrio tiene la capacidad de potenciar el sabor; además de presentar otras cualidades como son su alta solubilidad, acidez, propiedades como conservador y capacidad para controlar el pH. Es empleado también en la elaboración de bebidas carbonatadas, bebidas no carbonatadas, vinos, mermeladas, jaleas, conservas, postres de gelatina, dulces, alimentos congelados, frutas y hortalizas en conserva (Rogowsky, 2008). Debido a las demandas y exigencias del mercado, en los últimos años, la industria de las bebidas en polvo ha tenido un crecimiento vertiginoso, desarrollando nuevos productos que reúnen un gran número de atributos y además satisfacen la hidratación, una necesidad primaria del ser humano (Rodríguez, 2006). La industria de las bebidas ofrece ahora bebidas nutritivas, refrescantes, naturales, estimulantes y saludables conocidas como bebidas funcionales, que brindan beneficios para la salud y el autocuidado, debido a que incorporan distintos nutracéuticos como la carnitina, vitaminas, minerales y otros ingredientes beneficiosos (Naranjo, 2008). En respuesta a preocupaciones colectivas del consumidor moderno como son la obesidad y el control de peso (Calderón, 2008), los fabricantes de bebidas en polvo han optado por sustituir los edulcorantes naturales con un alto valor calórico, por endulzantes sintéticos no calóricos como el aspartame o el acesulfame K, entre otros, para satisfacer un segmento del mercado que controla la ingesta de calorías (Rodríguez, 2006).


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Esta investigación se planteó como objetivo cuantificar los niveles de ácido cítrico y ácido ascórbico presentes en bebidas en polvo instantáneas, que ostentan en su etiqueta la leyenda “light”, de distintas marcas comerciales, que se expenden en los comercios de la localidad. MATERIALES Y MÉTODOS Material de trabajo Los polvos para preparar bebidas light se colectaron mediante un muestreo aleatorio en distintos comercios ubicados en las ciudades de Monterrey y San Nicolás de los Garza, Nuevo León. De la marca Belife se adquirió un sobre en la presentación de 10 gramos con sabor limón; de la empresa Clight se consiguieron paquetes en presentación de 5 gramos con sabores de Jamaica, limón, mandarina, naranja y piña colada; de la compañía Frut se obtuvieron sobres con presentación de 10 gramos con sabores limón, mango, melón, naranja y tamarindo; mientras que de la firma Zuko se recaudaron sobres de 10 gramos con sabores melón, naranja y toronja. Preparación de la muestra El contenido de cada sobre se pesó en una balanza analítica marca Velab VE-204. Luego, en un matraz volumétrico se prepararon 500 mL de la bebida disolviendo en agua bidestilada la cantidad apropiada de polvo, según las instrucciones del fabricante. La solución preparada fue transferida a un vaso de precipitados de 1Litro, se depositó una barra magnética de 35 mm x 7 mm en su interior y se mantuvo en agitación permanente durante la toma de la muestra. Se midió el pH con un potenciómetro marca Science Med modelo SM-38W, calibrado a dos puntos, a una temperatura de 25°C y Slope de 0.95-0.98. Cuantificación de Ácido total. Fundamento y Procedimiento. El ácido cítrico y el ácido ascórbico presentes en la bebida en polvo disuelta en agua, se cuantificaron mediante una titulación ácido-base con una solución estandarizada de hidróxido de sodio; la cantidad consumida de la base es equivalente al contenido total de ácido, debido a que durante la titulación, el par de ácidos reaccionan con la base de acuerdo a las siguientes ecuaciones:

C3H5O(COOH)3 + 3 NaOH C3H5O(COO)3Na3 + 3 H2O (ácido cítrico)

C6H8O6 + NaOH C6H7O6Na + H2O

(ácido ascórbico)

Para determinar la acidez total de la muestra, con una pipeta volumétrica se transfirieron 10 mL de la bebida a un matraz Erlenmeyer de 250 mL y se agregaron 8 gotas de una solución acuosa de azul de timol al 0.05% p/v. Después de depositar en su interior una barra magnética de 16 mm x 8 mm, el matraz se colocó sobre la superficie de un agitador magnético marca Eseve AM-1000 y se encendió la agitación. Se adicionó el agente titulante, una solución estandarizada de NaOH 0.08843M dispuesta en una bureta marca Kimax de 25 mL con llave de teflón, hasta observar el vire del indicador. En ese momento y para asegurar el punto final de la titulación, el matraz se retiró de la base magnética y se agitó manualmente en forma vigorosa considerándose terminada la titulación cuando el cambio de color se mantenía por más de un minuto. Para la cuantificación se realizaron 6 repeticiones. Cuantificación de Ácido ascórbico. Fundamento y Procedimiento. El ácido ascórbico presente en las bebidas en polvo se cuantifico mediante una titulación redox. La reacción se desarrolla en dos pasos, en el primero, el yodato de potasio agregado desde la bureta, va reaccionando con el yoduro presente en la solución, liberando al ion


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triyoduro; en una relación estequiométrica de 3 moles de triyoduro producidos por cada mol de yodato, como se señala en la siguiente reacción:

IO3-1

+ 8 I-1

+ 6 H+ 3 I3

-1 + 3 H2O

En un segundo paso, cada ion triyoduro producido, reacciona inmediatamente con el ácido ascórbico, mediante una reacción redox que se representa mediante las siguientes dos semirreacciones: C6H8O6 C6H6O6 + 2H

+ + 2 e

- Semi-reacción de reducción

I3-1

+ 2 e- 3 I

-1 Semi-reacción de oxidación

C6H8O6 + I3-1

C6H6O6 + 3 I-1

+ 2H+ Reacción general

La estequiometería de la reacción global señala que por cada mol de ácido ascórbico que se oxida, se consumen tres moles de yodato de potasio. Una vez consumido el ácido ascórbico, los iones triyoduro formados reaccionan con el almidón que se agregó como indicador, generando un complejo azul, evidenciando la finalización de la titulación; esta reacción se muestra enseguida:

I3-1

+ Almidón Complejo Almidón- I3-1

(azul)

Durante el desarrollo de la titulación, sólo es oxidado el ácido ascórbico y no el ácido cítrico, en virtud a su alto potencial redox (E

0 = +0.127 voltios) (Sigmann and Wheeler,

2004). Para determinar el contenido de ácido ascórbico, con una pipeta volumétrica se transfirieron 50 mL de la bebida preparada a un matraz Erlenmeyer de 250 mL, se añadieron 5 mL de HCl 1M y 3 mL de almidón al 0.5 % p/v usando pipetas graduadas de 10 mL, además de 1 gramo de yoduro de potasio sólido. En el interior del matraz se depositó una barra magnética de 16 mm x 8 mm y el frasco se colocó sobre la superficie de un agitador magnético marca Eseve AM-1000 encendiendo la agitación. En una bureta Kimax de 25 mL con llave de teflón se dispuso el agente titulante, una solución acuosa de KIO3 0.0010 M, la cual se adicionó lentamente hasta la aparición del vire en el color de la solución; en ese momento y para detectar correctamente el punto final de la valoración, el matraz se retiró de la base magnética y se agitó manualmente en forma vigorosa; considerándose terminada la titulación cuando el cambio de color se mantuviera por más de un minuto. De cada muestra se realizaron 6 repeticiones. El contenido de ácido cítrico presente en cada producto analizado, se calculó restándole a los moles de ácido total, los moles de ácido ascórbico determinado. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El análisis cuantitativo aplicado a catorce bebidas light en polvo para evaluar el contenido de ácido cítrico y ácido ascórbico, produjo la información que se despliega en la Tabla 1. Los diferentes productos en polvo una vez disueltos en agua, exhibieron valores de pH ubicados en la parte ácida de la escala de pH, los valores oscilaron entre un pH=2.42 mostrado por la bebida en polvo light con sabor limón de la marca Frut, hasta un valor de pH= 3.76 de la bebida con sabor melón de la compañía Zuko. La técnica de titulación acido-base utilizada permitió detectar y cuantificar el contenido de ácido cítrico en todas las bebidas en polvo light evaluadas.


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Tabla 1. Contenido de Ácido cítrico y Ácido ascórbico en bebidas en polvo light de distintas marcas comerciales.

Sabor Marca Muestra

(g) pH

Ácido cítrico (g)

*

Ácido ascórbico

(g)*

% p/p

Ácido

cítrico

% p/p

Ácido

ascórbico

%

IDR

Limón Belife 9.4105 2.84 1.5271 0.0146 0 16.23 0 0

Jamaica Clight 4.9905 2.72 0.8823 0.0142 0 17.68 0 0

Limón Clight 4.9929 2.83 0.6141 0.0162 0 12.30 0 0

Mandarina Clight 5.1948 2.86 0.5670 0.0074 0 10.92 0 0

Naranja Clight 4.9710 2.84 0.5113 0.0115 0 10.29 0 0

Piña colada Clight 5.0657 2.98 0.3075 0.0039 0 6.07 0 0

Limón Frut 9.9729 2.42 2.2417 0.0565 0.0393 0.0005 22.48 0.3944 5.3

Mango Frut 10.5362 3.20 0.7764 0.0195 0.0436 0.0008 7.37 0.4138 5.5

Melón Frut 9.8354 3.20 0.1642 0.0098 0.0419 0.0008 1.67 0.4260 5.2

Naranja Frut 9.7626 2.72 1.9437 0.0224 0.0426 0.0011 19.91 0.4366 4.9

Tamarindo Frut 10.2686 2.51 2.0464 0.0290 0.0407 0.0009 19.93 0.3962 5.1

Melón Zuko 10.8264 3.76 0.5976 0.0076 0 5.52 0 0

Naranja Zuko 18.8823 2.93 1.9554 0.0186 0 16.23 0 0

Toronja Zuko 10.9025 2.88 2.2948 0.0282 0 21.05 0 0

*,promedio desviación estándar, n= 6 repeticiones Se observó que los niveles de ácido cítrico variaron desde 1.67% p/p para el preparado con sabor melón de la marca Frut hasta un 22.48% p/p para la bebida en polvo sabor limón de la misma marca. De las catorce bebidas en polvo light analizadas, en diez de ellas el contenido de ácido cítrico superó el 10% p/p, particularmente por tratarse de bebidas que en su mayoría exhiben sabores a frutas cítricas; aquellas con sabores notablemente dulces como melón, mango y piña colada presentaron valores inferiores al 7.37% p/p. Sin embargo, los contenidos de ácido cítrico encontrados en todas las muestras analizadas fueron marcadamente inferiores a los reportados para bebidas de la marca Kool-Aid que no contienen endulzantes (Sigmann and Wheeler, 2004) y bebidas de marca no especificada con sabor limón y sabor naranja (Zarei, et al, 2007) que registraron valores mayores al 76.6% p/p. Las cantidades de ácido cítrico detectadas variaron dependiendo del sabor de la bebida en polvo, existe información donde se señala que el perfil del sabor que una bebida refrescante manifiesta, depende del balance establecido entre el dulzor y la acidez; por ello, la cantidad de ácido cítrico incorporado está en función de las propiedades de dulzor que posee el sistema edulcorante utilizado por las compañías alimenticias en sus polvos para bebidas, en la actualidad los endulzantes no calóricos empleados son el aspartame y el acesulfame K (Brandt, 2006). Del total de muestras analizadas, el ácido ascórbico sólo pudo ser detectado en los cinco productos de la marca Frut estudiados, las concentraciones de esta vitamina fluctuaron en un rango muy estrecho desde un 0.3944% p/p hasta un 0.4366% p/p. Se determinó que cada porción equivalente a 200 mL de esas cinco bebidas en polvo light, ofrece una contribución del 5% de la Ingesta Diaria Recomendada (IDR) de vitamina C para la población mexicana; valores que resultaron compatibles con la información nutrimental que tales bebidas en polvo light manifiestan en su etiqueta. CONCLUSIONES La información generada por esta investigación señala que las técnicas de titulación ácido base y titulación redox constituyen una herramienta adecuada, rápida y de bajo costo para la cuantificación de Ácido cítrico y Ácido ascórbico en bebidas en polvo light, además no requieren de un operario altamente especializado como lo demandan otras técnicas


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analíticas, entre ellas, la espectrofotometría, métodos enzimáticos, cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), que no son económicas. Las bebidas en polvo light una vez reconstituidas en agua presentaron valores de pH ácidos en un rango de 2.42 a 3.76. Todas las bebidas en polvo no calóricas analizadas, contenían ácido cítrico, sin embargo, las cantidades del acidulante variaron desde un 1.67% p/p para la formulación con sabor melón de la marca Frut hasta un 22.48% para la bebida en polvo sabor limón de la misma marca; lo cual refleja un equilibrio entre las cantidades del acidulante y el edulcorante usados para la impartición de sabor. En cuanto al ácido ascórbico se encontró que sólo la marca Frut adiciona este nutracéutico a sus productos, en una concentración promedio de 0.4% p/p; de manera tal que, una porción de 200 mL de la bebida reconstituida, aporta en promedio un 5% de la Ingesta Diaria Recomendada de vitamina C para la población de México. Los datos registrados concuerdan cabalmente con la información nutrimental que estos productos ostentan en su empaque. REFERENCIAS Brandt, L. 2006. Dándole Sabor a las Bebidas: Retos de Formulación e Ingredientes. Mundo Alimentario.7 – 10. Gil, A. 2010a. Tratado de Nutrición. Tomo II. Composición y Calidad Nutritiva de los alimentos. Editorial Médica Panamericana. Pp 313-333. Gil, A. 2010b. Tratado de Nutrición. Tomo IV. Nutrición Clínica. Editorial Médica Panamericana. Pp 95-116. López-Román J, Martínez Gonzálvez A, Luque A, Villegas García J. A. Estudio comparativo de diferentes procedimientos de hidratación durante un ejercicio de larga duración. Archivos de Medicina del Deporte 2008; 25(123): 435-441. Mac Gregor, L. 2005. Bebidas en polvo. Bebidas Mexicanas. Alfa Editores Técnicos, S.A. de C.V Disponible en: http://www.alfa-editores.com/bebidas/dic%2004%20-%20enero%2005/MERCADOS%20Bebidas%20en%20Polvo.pdf Naranjo Gómez, E. 2008. Bebidas funcionales, “una necesidad saludable”. IAlimentos. La Revista para la Industria de los Alimentos. No. 4. Pp 22-24. Riobó, P. 2010. La importancia de la Hidratación. (on line). Disponible en: http://www.parasaber.com/salud/nutricion-dietas/alimentacion-y-salud/articulo/agua-nutricion-dietas-hidratacion-importancia/7283 Rodríguez S, V. E. 2006. Ingredientes para Bebidas. Bebidas Mexicanas. Alfa Editores Técnicos Editores Técnicos, S.A. de C.V. pp 35-39. Rogowsky, R.A. 2008. Citric Acid and certain Citrate Salts from Canada and China. U.S. International Trade Commision. Washington D.C. Publication 4008, pp. I-9 Santos, M. P. 2010. Bebidas Instantáneas: Una solución económica y conveniente. Disponible en: http://www.revistaialimentos.com.co/news/599/443/Bebidas-instantaneas-Una-solucion-economica-y-conveniente.htm Sigmann, SB, and Wheeler DE. 2004. Quantitative Determination of Citric and Ascorbic Acid in Powdered Drink Mixes. Journal of Chemical Education. 81(10): 1479-1480.








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DETERGENTES EN AGUA PURIFICADA ENVASADA EN PRESENTACION

GARRAFON DE 19 LITROS

Núñez González M. A.a *

, Castañeda Garza M. E. a

Moreno Limón S a., Heredia Rojas J. A.

a, Amaya Guerra C. A

a., Rodríguez Rodríguez, J.

a Facultad de Ciencias Biológicas, UANL, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L.,

México, CP 66451 .

* [email protected]

RESUMEN: Según datos de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), México consume al año 17700

millones de litros de agua por año, cifra inferior a la de EUA (25900) pero superior a la de China que

consume 11990. México en el consumo de agua embotellada, actualmente ocupa el segundo lugar a nivel

mundial con 169 litros por persona al año, un 77% de los ciudadanos compran agua embotellada para

consumo en sus hogares, siendo la presentación de “garrafón” de 19 litros la más adquirida (93%). Lo

anterior, permite que existan en el mercado una gran variedad de marcas de agua embotellada, cuya calidad

esta regida por la “NOM-041-SSA1-1993, que establece las especificaciones sanitarias para el agua

purificada envasada con el fin de reducir los riesgos de transmisión de enfermedades derivadas de su

consumo. Los requisitos de calidad química implican que el agua potable no debe contener ciertos elementos

o compuestos en concentraciones totales mayores que las indicadas en la misma, en el caso de los detergentes

(SAAM) el valor es de 0.5 mg/l. Las marcas analizadas en este estudio cumplen con los niveles de

establecidos en la norma por lo que ninguna de ellas representa riesgo de intoxicación por detergentes.

ABSTRACT: According to the United Nations Organization (UNO), Mexico consumes annually 17.7 billion liters of water

per year, lower than that of United States (25,900) but higher than China consumed 11,990. Mexico in

bottled water consumption, currently ranks second worldwide with 169 liters per person per year, 77% of

people buy bottled water for consumption at home, with the presentation of "jug" of 19 liters the gained more

(93%). This allows the market to exist in a variety of brands of bottled water, whose quality is governed by

the "NOM-041-SSA1-1993”, which establishes the health specifications for purified bottled water to reduce

the risks transmission of diseases resulting from consumption. The chemical quality requirements imply that

drinking water should not contain elements or compounds in total concentrations higher than those specified

therein, in the case of detergents (SAAM) value is 0.5 mg / l. The brands tested in this study comply with

levels set in the standard so that none of them present a risk of poisoning by detergents.

Palabras clave: Agua, purificada, detergentes.

ÁREA: Otra. INTRODUCCIÓN Según datos de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), México consume al año 17 700 millones de litros de agua por año, cifra inferior a la de EUA (25 900 millones de litros) pero superior a la de China que consume 11 990. Un dato más es el lugar que ocupa México en el consumo de agua embotellada, actualmente ocupa el segundo lugar a nivel mundial con 169 litros por persona al año. De un estudio hecho en la Ciudad de México se desprende que un 77% de los ciudadanos en la actualidad compran agua embotellada para consumo en sus hogares, siendo la presentación de “garrafón” de 19 litros la más adquirida (93%). El promedio de litros que una familia consume de agua


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embotellada por semana es de 41 litros, es decir casi 6 litros al día, por lo que se deduce que la mayor parte del agua que utilizamos para consumo es embotellada. Las ventas actuales del líquido embotellado en el país son de 26 mil 32 millones de litros al año, de los cuales, se estima, 18 mil 222 millones fueron comercializados en garrafón y 7 mil 809 millones –30 por ciento– en botellas individuales. El agua purificada envasada, es aquella sometida a un tratamiento físico o químico que se encuentre libre de agentes infecciosos, cuya ingestión no causa efectos nocivos a la salud y para su comercialización en garrafones u otros envases con cierre hermético. El proceso de lavado de garrafón es considerado una de las etapas críticas en la producción de agua embotellada, durante el análisis de riegos del proceso de producción, se ha determinado que esta operación es un punto crítico y debe controlarse (Wildbrett, 2000). El lavado se lleva a cabo en las lavadoras automáticas, que se dividen en dos secciones, una de lavado y una de enjuagado. Para el lavado se utiliza una solución de detergente al 2% que se inyecta a presión por la boca del garrafón invertido. Para el enjuague se usa la segunda sección de la lavadora en donde las válvulas que inyectan agua tratada para retirar completamente la sosa. Los garrafones limpios se pasan a la sección de llenado (Bailón 2003). De acuerdo con el Reglamento de la Ley General de Salud en materia de control sanitario, el Agua potable es aquélla cuya ingestión no causa efectos nocivos a la salud, es decir que se encuentra libre de gérmenes patógenos y de sustancias tóxicas. La ingesta accidental de detergentes según la dosis puede causar: Salvo los detergentes cáusticos, la ingestión del resto de productos es asintomática, o bien da lugar a irritación gastrointestinal ligera o moderada con picor bucal, náuseas, vómitos y diarrea. No son de esperar signos ni síntomas sistémicos dada la escasa absorción intestinal de estos productos. Por ingestión puede producirse una neumonitis química tanto por vómitos como por los vapores resultantes por reacción química con el ácido gástrico. La capacidad de originar espuma de la mayoría de estos productos favorece el paso a vía respiratoria. Pueden aparecer alteraciones hidroelectrolíticas secundarias a cuadros de diarrea intensa. Por su elevado contenido en polifosfatos, algunos detergentes para la ropa, blanqueantes y detergentes para máquinas lavavajillas, si se ingieren en cantidades elevadas, pueden producir sintomatología derivada de hipocalcemia e hipomagnesemia, como alteraciones cardíacas, musculares y tetania. Los productos con agentes tensioactivos catiónicos pueden dar lugar a sintomatología del sistema nervioso central como confusión, agitación, debilidad, ataxia y depresión del nivel de conciencia (Mapp et al., 2000). La ubicación de México entre los primeros países que consumen la mayor cantidad de agua embotellada per cápita en el mundo, segundo lugar específicamente, después de los Estados Unidos, de acuerdo con los datos suministrados por Foreign Policy de España permite que existan en el mercado una gran variedad de marcas de agua embotellada, cuya calidad esta regida por la “NOM-041-SSA1-1993, bienes y servicios. “Agua purificada envasada. Especificaciones sanitarias” que establece las especificaciones sanitarias del agua purificada envasada con el fin de reducir los riesgos de transmisión de enfermedades derivadas de su consumo. Los requisitos de calidad química implican que el agua potable no debe contener ciertos elementos o compuestos en concentraciones totales mayores que las indicadas en la misma, en el caso de los detergentes en agua se conoce como sustancias activas al azul de metileno (Ying et al., 2002). Los requisitos de calidad química implican que el agua potable no debe contener ciertos elementos o compuestos en concentraciones totales mayores que las indicadas en la NOM, en el caso de los detergentes en agua se conoce como sustancias activas al azul de metileno (SAAM).


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El propósito de este trabajo fue determinar la concentración de detergentes en diferentes muestras de agua en garrafón y determinar con esto el cumplimiento de las normas establecidas. El Límite máximo permisible de SAAM en agua purificada según la Norma oficial mexicana NOM-041-SSA1-1993, bienes y servicios, agua purificada envasada es de 0.05 mg/L. El surfactante más ampliamente utilizado es el sulfonato de alquil benceno ABS (Sabahi, 2004), por lo que es utilizado como patrón de referencia el método analítico conocido como SAAM. El azul de metileno (un colorante catiónico), reacciona con aniones orgánicos para formar sales hidrofóbicas de color azul intenso, que pueden extractarse fácilmente con un solvente orgánico y cuantificarse posteriormente por fotometría. Ya que la mayoría de los jabones y detergentes que se emplean habitualmente son de naturaleza aniónica (Negulescu and Negulescu, 2004), se utiliza esta propiedad del azul de metileno para valorar el contenido de surfactante aniónico en aguas limpias y residuales Los surfactantes aniónicos se encuentran entre las más destacadas de las muchas sustancias, naturales y sintéticas que muestran actividad frente al azul de metileno. Así, aun cuando el método es útil para medir el contenido de surfactante aniónico en muestras de aguas, debe tenerse siempre en cuenta la posibilidad de que existan en la muestra otros tipos de de sustancias activas al azul de metileno, diferentes de los jabones y detergentes (Fernández et al., 2004). Las sustancias activas para el azul de metileno (SAAM) llevan a cabo la transferencia del azul de metileno, un tinte catiónico, de una solución acuosa a un liquido orgánico inmiscible, hasta equilibrio. Esto ocurre a través de la formación de un par iónico entre el anion SAAM y el cation azul de metileno. La intensidad del color azul restante en la fase orgánica es una medida de la SAAM. Los surfactantes aniónicos se encuentran entre las mas destacadas de las muchas sustancias, naturales y sintéticas, que muestran actividad al azul de metileno (Elsner, et al., 2002). El método SAAM es útil para valorar el contenido de surfactante aniónico de las agua limpias y residuales, pero debe tenerse siempre en cuenta la posible presencia de otros tipos SAAM. MATERIALES Y MÉTODOS

El muestreo se llevo a cabo según dicta la Norma Técnica No. 360, se analizaron 10

muestras de cada marca. Posteriormente se siguió en procedimiento de la norma oficial

vigente (NOM-041-SSA1-1993) para el análisis:

Transferir 100 ml de muestra a un embudo de separación y alcalinizar la solución con

hidróxido de sodio 1 N usando solución indicadora de fenolftaleína.

Neutralizar la muestra con solución de ácido sulfúrico 1 N.

Agregar 10 ml de cloroformo y 25 ml de azul de metileno. Agitar vigorosamente durante 30

segundos y dejar en reposo hasta la separación de las fases.

Pasar la fase orgánica a un segundo embudo y lavar el tubo de descarga del primero con un

poco de cloroformo. Repetir la extracción por tres veces, usando 10 ml de cloroformo en

cada ocasión.

Con frecuencia se presentan problemas de emulsificación la cual puede romperse con

agitación suave con el extremo plano de varilla de vidrio. La transferencia de la fase

orgánica al segundo embudo de separación se efectúa sólo hasta que las dos fases estén

completamente separadas (APHA. 1989).


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Si el color azul de la fase acuosa es muy pobre o desaparece después de la primera

extracción, agregar 25 ml de solución de azul de metileno.

Combinar todos los extractos en el segundo embudo de separación, agregar 50 ml de

solución de lavado y agitar vigorosamente durante 30 segundos. Dejar reposar y filtrar la

capa de cloroformo a través de la fibra de vidrio, a un matraz aforado de 100 ml.

Repetir el lavado por dos veces empleando 10 ml de solución de lavado en cada ocasión.

Lavar la fibra de vidrio y el embudo con cloroformo, recoger los lavados en el matraz

aforado, aforar con cloroformo y mezclar perfectamente.

Determinar la absorbancia de la solución a 652 nm, contra un testigo.

La absorbancia debe medirse después de 15 minutos y antes de 30 minutos de haberse

desarrollado el color. Una vez transcurrido ese tiempo la solución ya no es estable.

Curva de calibración.

Preparar una serie de embudos de separación con 0,0 (testigo) 1,0, 3,0, 5,0, 7,0, 9,0, 11,0,

13,0, 15,0, y 20,0 ml de la solución patrón de ABS. Agregar agua hasta un volumen de 100

ml en cada embudo de separación. Seguir los pasos que se describen en el punto 4.4.2 y

trazar una curva de calibración de mg de ABS contra absorbancia.

Cálculos

El contenido de sulfonato de alkil benceno de sodio (ABS) expresado en mg/l, se calcula

con la fórmula siguiente:

ABS, en mg/l = A 100

V

donde:

A = mg del sulfonato de alkil benceno de sodio, leídos en la curva de calibración

V = volumen de muestra empleada, en ml.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN La tabla 1 muestra los valores de absorbancia y concentración con los que se construyeron la curva de calibración. Tabla 1. Valores de la curva de calibración de SAAM.

ppm SAAM Absorbancia 0.1 0.207 0.2 0.378 0.3 0.531 0.4 0.698 0.5 0.822

Los resultados obtenidos se muestran en la taba 2, las marcas de agua de garrafón analizadas en este estudio cumplen con la norma de niveles de SAAM establecidos en la NOM-041-SSA1-1993, y ninguna de ellas ofrece riesgo de intoxicación por detergentes. La


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más alta concentración es aproximadamente 50% menor al límite máximo permisible en la norma. Tabla 2. Resultados del análisis de SAAM en 5 marcas de agua purificada en su presentación de garrafón de 19 L.

MARCA *ABSROBANCIA ppm SAAM **LIMITE MAXIMO PERMISIBLE (ppm) 1 0.38 0.2 0.5 2 0.40 0.21 0.5 3 0.35 0.185 0.5 4 0.30 0.16 0.5 5 0.33 0.17 0.5 6 0.30 0.16 0.5

*Los valores de absorbancia representan el promedio de diez repeticiones. **NOM-127-SSA1-2000 De esta manera se pudo determinar que todas las muestras analizadas de agua purificada en garrafón cumplen con la normatividad correspondiente. Es evidente que no todos los productores cuentan con la misma eficiencia de remoción de residuos de detergentes y que varios de ellos ofrecen un excelente producto al mercado. Esta variante de resultados se ve influida por el proceso de lavado de garrafones que se lleva en cada planta, y aunque esta es considerada una de las etapas criticas en el proceso de producción de agua embotellada, los procesos de sanidad se aplican de diferente manera en cada empresa, por tal motivo se reportan ligeras diferencias de los resultados obtenidos en cada compañía embotelladora. CONCLUSIONES Las aguas de garrafón analizadas en este estudio cumplen con la norma de niveles de SAAM establecidos en la NOM-041-SSA1-1993, por lo que ninguna de ellas ofrece riesgo de intoxicación por detergentes. La más alta concentración es aproximadamente 50% menor al límite máximo permisible en la norma. Aun así, el hecho de que un producto estudiado haya mostrado estar dentro de los niveles permisibles de SAAM no implica que su calidad sea aprobatoria en los demás rubros; para esto sería necesario realizar todas las pruebas que señala la normatividad correspondiente. Asimismo, el resultado obtenido en una muestra simple, no valida la eficiencia de operación de una planta. Son necesarios muchos más muestreos para determinar dicha eficiencia. REFERENCIAS APHA. 1989. Standard methods for examination of water and wastewater. 17th Ed. American Public Association (APHA), Washington, D.C. USA. Bailón Moreno, R. 2003. Ingeniería del Conocimiento y Vigilancia Tecnológica Aplicada a la Investigación en el Campo de los Tensioactivos. Desarrollo de un Modelo Ciencimétrico Unificado". Tesis Doctoral. Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Granada. Elsner, M.; Schulz, H.-P. y Weuthen, M. 2002. Modern detergents: aspects of material compatibility and cleaning properties. SOFW Journal 128 (3), 2-7.


772


Fernández, A.; Salager, J.L. y Scorzza, C. 2004. "Surfactantes IV. Surfactantes no iónicos". En "Cuaderno FIRP S303-PP". Universidad de los Andes, Facultad de Ingeniería Química, Mérida, Venezuela.

Mapp CE, Pozzato V, Pavoni V, Gritti G. 2000. Severe asthma and ARDS triggered by acute short-term exposure to commonly used cleaning detergents. Eur Respir J. 16(3):570-572. Negulescu, C. y Negulescu, M. 2004. Phosphorus removal from wastewaters. An important target to prevent eutrophication. Environmental Engineering and Management Journal 3 (4), 611-615.

INCO. "La calidad de lo que bebemos". Reporte especial del Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo. Revista del Instituto Nacional del Consumidor No 152. México D.F., octubre de 1989. Norma Técnica No. 360 que establece los (Procedimientos sanitarios para el muestreo de agua de uso y consumo humano). Secretaría de Salud, Diario Oficial de la Federación; México, 1 de julio de 1992. Organización Mundial de la Salud; Congreso sobre "Purificación de agua". New York, E.U.A., 1987. Reglamento de la Ley General de Salud en Materia de Control Sanitario de Actividades, Establecimientos, Productos y Servicios. México, (D.O. 18 de Enero 1988).

Sabahi, N. 2004. Caracterización de Tensioactivos: Poder Espumante y Tensiones Superficiales. Tesis Doctoral. Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Granada. Wildbrett, G. 2000. Limpieza y desinfección en la industria alimentaria. Acribia, Zaragoza. 362 pp. Ying G.G., Williams B. & Kookana R. 2002. Environmental fate of alkylphenol ethoxylates- a review. Environ. Int. 28: 215-226.


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CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO DE FREÍDO DE REBANADAS DE

BANANO MACHO (Musa paradisiaca) ESTILO CHIPS

Jaime A. Moran Hornedo y María Elena Sosa Morales*

Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Universidad de las Américas Puebla, Ex-Hacienda Santa Catarina Mártir, C.P. 72820, Cholula, Pue., México

* [email protected] RESUMEN: En este trabajo se caracterizó el proceso de freído de rebanadas de banano (Musa paradisiaca) a 150 ó 140°C

por 4 min en oleína de palma colocando lotes de 30 g. Se determinaron los contenidos de humedad y de grasa

en el producto por métodos oficiales, así como el color, la textura y el agrado del color, sabor y la

aceptabilidad general mediante una prueba sensorial con 30 jueces no entrenados. El banano fresco tuvo de 60

a 64% de humedad (b.h.). Para el proceso a 150°C por 4 min, se obtuvo un producto con un 5% de humedad y

15.6% de grasa, mientras que a 140°C se obtuvieron chips con 4% de humedad y 34.35% de grasa. El

producto más oscuro se obtuvo a 140°C y la fuerza para romperlo estaba en un rango de 1.08 a 7.53 N. El

producto que fue procesado a 150°C tuvo un color mas dorado y una textura más firme (fuerza para romper

entre 4.56 y 9.26 N). Con fines de comparación, se adquirieron rebanas de banano fritas artesanalmente y se

encontró que tienen 3.5% de humedad y 32% de grasa.

ABSTRACT: Deep-fat frying of banana slices (Musa paradisiaca) at 150 or 140°C was studied. The frying medium was

palm olein and frying was carried out in batches of 30 g for 4 min. Moisture and fat contents were determined

following official methods. Also, color, texture and sensory attributes (color, flavor and overall acceptance)

were evaluated. Fresh banana had 60-64% of moisture (wet basis). When frying was at 150°C for 4 min, the

fried product had 5% of moisture and 15.6% of fat content, while at 140°C, banana chips had 4% of moisture

and 34.3% of fat content. Darker chips were obtained at 140°C, with a texture between 1.08 to 7.53 N. When

chips were obtained from frying at 150°C, a golden color was observed with firmer texture (4.56-9.26 N). For

comparison, banana chips were purchased, which contained 3.5% of moisture and 32% of fat content.

Palabras clave: Freído, banano frito, contenido de grasa.

ÁREA: Otros (Freído de Alimentos). INTRODUCCIÓN El freído es el proceso que consiste en sumergir el alimento en una grasa, un aceite o mezclas de ellos a una temperatura de 180°C a 200°C durante un tiempo determinado, para que así el alimento obtenga ciertas características físicas y sensoriales (Belitz et al., 2009), tales como buen sabor, excelente palatabilidad, el color dorado característico y crocancia al alimento. El inconveniente de este proceso es que en la incorporación de aceite se incrementa el aporte calórico y de grasa al alimento. La cantidad de alimentos fritos y aceites usados en el nivel comercial como en el industrial llega a niveles enormes, tan solo en Estados Unidos de América se producen mas de 2.5 millones de toneladas de botanas por año, de las cuales la mayoría son fritas (Hindra y Baik, 2006). La calidad de los productos del freído no solo depende de las condiciones del proceso, sino también del tipo de aceite y el alimento que se utiliza. Los bananos son consumidos ampliamente en los trópicos, donde se cultivan, y en las zonas templadas son apreciados por su sabor, gran valor nutritivo y por la disponibilidad durante todo el año. México está considerado dentro de los 10 países con más producción de este



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frutal a nivel mundial; los bananos ocupan el 4º lugar por su volumen de cultivo en México, después del arroz, trigo y la leche. Por ello, la población ha creado nuevos productos con esta materia prima, friéndolo y obteniendo un plátano con características sensoriales más atractivas parecidas a una papa frita. El banano es considerado un alimento energético, porque presenta almidón como un componente mayoritario. En el banano maduro frito, el aporte energético aumenta muchísimo llegando a 450 kcal/100g, con la desventaja de que hay pérdidas de nutrientes por el proceso térmico al que se sometió (Moncada Rodríguez y Gualdrón de Hernández, 2006). El procesamiento de bananos es escaso, principalmente se comercializa en fresco. Por ello, es complicado encontrar información sobre freído de banano. Los estudios reportados sobre procesamiento de bananos se enfocan más a secado. Swasdisevi et al. (2008) propusieron un modelo matemático para predecir la pérdida de humedad en la combinación de infrarrojo con el secado al vacío para obtener como resultado un producto parecido a chips de banano. Nimmol et al. (2007) reportaron la combinación dos técnicas de secado, vapor sobrecalentado a baja presión con radiación infrarroja, para obtener rebanadas de banano crujientes. En cuanto al freído de bananos, Moncada-Rodriguez y Guadrón de Hernández (2006) exponen que cuando el banano se fríe en rodajas la cantidad de sólidos totales aumenta. También mencionan que en el banano maduro hay una mayor incorporación de grasa al alimento que en el banano verde, esto es debido a que el banano maduro es de consistencia más blanda, porque contiene más humedad y azúcares reductores que el banano verde, facilitando la deshidratación y la penetración de la grasa. Por su parte, Yamsaengsung et al. (2011) evaluaron el efecto de la madurez de bananos y del freído a vacío sobre la estructura de rebanadas de banano fritas; como resultado, obtuvieron que el grosor y el diámetro de la superficie de los bananos fritos siguieron un modelo de segundo orden; hubo una expansión del volumen que se confirma con las imágenes de microscopía electrónica de barrido que proporcionan, ya que se observa el aumento en el tamaño de poro del producto debido a la expansión del vapor durante el proceso de freído. Finalmente, Sothornvit (2011) estudió revestimientos comestibles que evitaran la ganancia de aceite para rebanadas de bananos freídos al vacío, seguido por un proceso de centrifugación. El freído a vacío consistió en colocar 10 kg de bananos en 60 L de oleína de palma a 89°C por 60 min con una presión de 2.66 kPa. El autor propuso usar soluciones de goma guar o goma xantana al 1.5% para la película y centrifugar a 140 o 280 rpm después del freído. Con estas condiciones, se logró reducir el contenido de aceite hasta en 33% respecto al producto testigo. Debido a que hay diferentes variables que influyen el freído de banano, el objetivo de este trabajo fue caracterizar el proceso de freído de rebanadas de banano (Musa paradisiaca) de la variedad macho y las propiedades físicas del alimento frito. MATERIALES Y MÉTODOS Como medio de freído se usó oleína de palma, que fue proporcionada por la empresa AarhusKarlshamn (AAK), ubicada en Morelia, Mich. La oleína de palma fue refinada, blanqueada y deodorizada, y contenía 200 ppm de TBHQ como antioxidante. Los bananos Musa paradisiaca fueron adquiridos en un centro comercial de la ciudad de Puebla, México, con un estado de madurez homogéneo. Con fines de comparación, se adquirieron rebanas de banano fritas artesanalmente para ser analizadas en este estudio, las cuales fueron compradas en San Pedro Cholula, Pue. Se desconocen las condiciones de freído de este producto. Caracterización de la materia prima Se determinaron los sólidos solubles de la materia prima (banano fresco) usando un refractómetro manual (Atago, Japón), así como su contenido de humedad por diferencia de peso (el método se describe en la siguiente subsección).


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Proceso de freído Los bananos fueron pelados manualmente y cortados en rebanadas de 5 mm de grosor. El freído fue realizado en una freidora eléctrica de 3 L, marca Oster (Sunbeam Products, Inc. Modelo ODF550, EE.UU.) que contenía oleína de palma. Se colocaron 30 g de bananos en rebanadas por 4 min a una temperatura de 150 o 140°C. Se tomaron muestra cada minuto, escurriendo la muestra en la canastilla por 30 s. Análisis de las propiedades textura, color, contenido de grasa y humedad A las muestras de bananos fritos y a los bananos fritos comprados se les realizaron las siguientes evaluaciones: Contenido de humedad: Se evaluó con muestras por duplicado, Se pesaron 3 g de muestra en charolas a peso constante y se dejarán en estufa a 100°C durante 24 h (AOAC,2000), el porcentaje de humedad se obtiene por diferencia de peso. Contenido de grasa: Se determinó por el método 991.36 de la AOAC (1984), se hace una extracción por duplicado. 5 g de muestra se colocaron en un cartucho y se ocupó un matraz tipo Soxhlet a peso constante que se coloca en el dispositivo de extracción, usando 150 mL de éter de petróleo. Se hace un reflujo por seis horas. Cuando terminó la extracción se evaporó el solvente, se enfrió el residuo y se pesó. El porcentaje de grasa se determinó por la diferencia de pesos entre el matraz con la grasa obtenida y el matraz vacío. La determinación de grasa se hizo por duplicado. Determinación de color en la costra: Se utilizó un colorímetro Color Gard System (Hunter Lab., Reston, VA) en modo de reflectancia en la escala Hunter con los parámetros L (luminosidad), a (rojo-verde) y b (amarillo-azul). El equipo se calibró con dos placas, una negra y otra blanca (HunterLab, 2001). Se medió el color en la costra de las rebanadas de plátano fritas, tomando lecturas por triplicado. Medición de la Textura: Mediante un analizador de textura TA TX2 (Texture Technologies Corp., Scardale, NY) en modo manual, se determinó la dureza de las rebanas de plátano fritas. Para ello, se colocó una aguja de 1/32” de pulgada, la cual descendió a una velocidad de 1 mm/s para romper la rebanada frita. Se realizaron 10 réplicas de cada muestra con el fin de disminuir la desviación estándar, ya que la textura es una prueba complicada que muestra alta variabilidad, incluso en muestras del mismo lote (Horak et al., 2006). Características sensoriales del producto Se realizaron pruebas afectivas con escala hedónica de 9 puntos a 30 jueces no entrenados (Tochampa et al., 2011). Análisis estadístico Para el análisis estadístico de los resultados, se utilizó un análisis de varianza (ANOVA) con un nivel de confianza de 95% y la prueba de Tukey para la comparación de medias. Se empleó el software estadístico Minitab Release 14. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Características de la materia prima El grado de maduración del banano es importante para la obtención del producto frito ya que se desea que la cantidad de almidón sea mayor para que con la temperatura del freído se hidrolice cambiando de almidón a azucares simples, haciendo el producto más dulce y mejorando su aceptación general (Moncada-Rodriguez y Guadrón de Hernández, 2006)


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De acuerdo con los datos obtenidos en la medición de grados sólidos solubles y humedad, los bananos frescos tuvieron 22.5°Brix ± 2.12 con una humedad de 60%, los cuales se consideran frutos jóvenes y adecuados para el proceso de freído (Figura 1). Figura 1. Apariencia del banano fresco antes del proceso de freído Pérdida de humedad durante el proceso de freído Se encontró que a una temperatura del 150°C el banano pierde más humedad que durante el freído a 140°C, además de la temperatura el tiempo del proceso también afecta el contenido de humedad de la muestra (p<0.05), según se muestra en la Figura 2. Partiendo de una humedad de 60% (banano fresco), las rebanadas de banano fritas terminaron con un porcentaje menor al 10%. Los chips de banano obtenidos al freír a 150°C tuvieron un contenido de humedad entre 4-5%, similar al porcentaje de humedad que reportó Soghornvit (2011) para el freído de banano a vacío a 110°C, con un 6% de humedad. Se considera un buen resultado para un proceso de freído realizado a presión ambiente y sin recubrimientos. El contenido de humedad de las bananas chips que se comercializan artesanalmente en Cholula, Pue. y se encontró que tiene un 3.5% de humedad, similar al porcentaje contenido en el los productos estudiados. Ganancia de grasa durante el proceso de freído Como se puede observar en la Figura 3, la cantidad de grasa va aumentando conforme el tiempo pasa, y cuando se fríe a una temperatura de 140°C el banano absorbe más grasa que cuando se fríe a 150°C en el mismo tiempo. Esto es, hubo efecto tanto del tiempo de freído como de la temperatura en el contenido de grasa de las rebanadas de plátano fritas (p<0.05). En los minutos 3 y 4 al freír a temperatura 150°C, se obtuvieron contenidos de grasa mucho más bajos que los que se presentan a la temperatura de 140°C. En especial, al minuto 3 a 150°C se obtuvo 15% de grasa, mientras que al minuto 3 a 140°C se encontró 30% de grasa, con lo que la se concluye que un aumento en la temperatura resulta en la menor absorción de grasa durante el proceso de freído de rebanadas de banano. Pedreschi et al. (2008) reportaron que durante el freído de papas a menor temperatura de proceso hay mayor absorción de grasa. Los autores explican que esto es debido a que la papa, al igual que el banano, contienen gran cantidad de almidón. Comparando, se encontró que los bananos chips comerciales contienen un 32%, el cual es parecido al porcentaje que tiene un chip de banano procesado a 140°C por 4 minutos, y menor a los bananos chips procesados a las condiciones restantes.


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140°C

150°C

Figura 2. Pérdida de humedad durante el freído de rebanadas de banano a temperaturas de freído de 140 y 150°C. Figura 3. Ganancia de aceite durante el proceso de freído de rebanadas de banano a temperaturas de freído de 140 y 150°C. Cambios de color durante el proceso de freído El parámetro L (luminosidad) disminuyó durante el proceso de freído, mientras que hubo un incremente en los parámetros a y b. El cambio de color en este producto es debido a las reacciones de Maillard, conjunto de reacciones químicas que se producen entre las proteínas y los azúcares reductores que se dan al calentar el alimento y a la caramelización de los azúcares por las altas temperaturas. El aspecto de los bananos fritos se muestra en la Figura 4. Textura de las rebanadas de plátano fritas (estilo “chips”) Como se puede observar de la Tabla 1, no hubo diferencia significativa en la dureza de las rebanadas de plátano fritas debida a la temperatura de freído (p>0.05). Esto se debe a la alta variación entre las muestras (alta desviación estándar), aun cuando se tomaron 10 muestras para la determinación. Los resultados son similares a los reportados por Yamsaensung et al. (2011), ya que reportan un rango de fuerzas de 1-9 N. Las rebanadas de banano frito de este estudio tienen una textura similar a las banana chips comerciales que tienen 3.92 ± 2.72N y están en un rango de 1.44-7.85N. Resultados sensoriales De acuerdo a los datos estadísticos del análisis sensorial presentados, hubo diferencia estadísticamente significativa en el sabor, color y aceptación general entre las dos muestras evaluadas (p>0.05). Las mayores calificaciones fueron para los bananos fritos a 150°C por


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3 min (7.16 a 8.13), mientras que los freídos a 140°C por 4 min tuvieron calificaciones de 6.73 a 7.30

Figura 4.Aspecto de bananos freídos (a) 4 min a 150°C y (b) 3 min a 140°C. Tabla 1. Textura de las rebanadas de plátano fritas a diferente temperatura. CONCLUSIONES La mejor condición de freído para el banano estilo chips fue de 3 min a 150°C, ya que se obtiene un producto con 15% de grasa (la mitad de lo que contiene un producto comercial), un color atractivo y buena textura, además de que fue el producto mejor calificado en los aspectos sensoriales. La temperatura del medio de freído se reconoció como el parámetro de mayor influencia en la caracterización del proceso de freído de banano estilo chips. REFERENCIAS A.O.A.C. 2000. “Official Methods of Analysis”. 17a.Edición. Association of Official Analytical Chemists. Inc. Washington, D.C. E.U.A. Belitz, H. Grosch, W. y Schieberle, P. 2009. Food Chemistry. Springer. Heildelberg, Alemania. Hindra, F. y Baik, O. 2006. Kinetics of quality changes during food frying. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 46:239. Moncada Rodríguez, L. y Gualdrón de Hernández L. 2006. Retención de nutrientes en la cocción, freído y horneado de tres alimentos energéticos. Revista de Investigación 6: 179-187. Nimmol, C. 2007. Drying of banana slices using combined low-pressure superheated steam and far-infrared radiation. Journal of Food Engineering 81: 624–633. Sothornvit, R. 2011. Edible coating and post-frying centrifuge step effect on quality of vacuum-fried banana chips. Journal of Food Engineering 107: 319–325. Swasdisevi, T., Devahastin, S., Sa-Adchom, P. y Soponronnarit, S. 2009. Mathematical modeling of combined far-infrared and vacuum drying banana slice. Journal of Food Engineering 92:100–106. Tochampa, W., Jittrepotch, N., Kongbangkerd, T., Kraboun, K. y Rojsuntornkitti, K. 2011. The study of microwave heating time on chemical and microbiological properties and sensory evaluation in sweet fermented glutinous rice. International Food Research Journal, 18, 239-248. Yamsaensung, R. Ariyapuchai,T y Prasertsit, K. 2011. Effects of vacuum frying on structural changes of bananas. Journal of Food Engineering 106: 298–305.

Fuerza (N) 140°C 150°C

3.51 ± 2.54 6.17 ± 0.69


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EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES ANTIFUNGICAS DE LOS EXTRACTOS

VEGETALES DE Trichilia havanensis EN PLAGAS DE INTERÉS AGRÍCOLA

(Aspergillus flavusyFusarium spp).

Benítez-Castro P. G.

1*,Pérez-Xochipa I.

1, González-Salome F., Morales-Lara L., Mena-Contla A.,

Cabrera-Hilerio S. L.1

1 Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de

Bioquímica-Alimentos, Ciudad Universitaria, Col. San Manuel, CP.72570 Puebla, Pue., México.

Tel (52-222) 229-5500.*E-mail: [email protected]

RESUMEN:

Muchas especies botánicas muestran una acción reguladora como parte de su metabolismo sobre un

gran número de plagas y enfermedades. Este efecto se ha atribuido a la presencia de un grupo de metabolitos

secundarios en las diferentes partes de las plantas que les confieren una protección natural. Diversas plantas

de la familia Meliaceae han mostrado actividad insecticida con un amplio potencial de utilización de los

compuestos aislados de estas en el control integrado de plagas agrícolas, entre ellas Trichilia havanensis que

se ha utilizado para el control de plagas del maíz en México. En este trabajo se obtuvieron extractos

metanólicos de los frutos deT. havanensis (Meliaceace), y se evaluó a una concentración de 10% en

fitopatógenos de interés agrícola como Aspergillus flavus y Fusarium spp. Los datos del ensayo de actividad

antifúngicaen Aspergillus flavusmostró que el extracto incorporado al 10%únicamente se observó un 40% de

inhibición, en el caso de Fusariumspp.indujo significativamente una reducción de su crecimiento de hasta un

92%, por lo que estos resultados de este estudio aportan evidenciade que el fruto de T. havanensispuede ser

utilizado como una alternativa para el control de este fitopatógeno.

ABSTRACT:

Many plant species show a regulatory action as part of their metabolism on a large number of pests

and diseases. This effect has been attributed to the presence of a group of secondary metabolites in different

parts of plants from the plants that confer a natural protection to them. Several plants of the family Meliaceae

showed insecticidal activity with an ample potential of the compounds isolated from these in the integrated

control of agricultural pests, including Trichilia havanensis that has been used to control pests of corn in

Mexico. In this paper were obtained methanol extracts of the fruits of T. havanensis (Meliaceace), and

evaluated at a concentration of 10% by phytopathogenic agricultural interest as Aspergillusflavus and

Fusarium spp. The test data of antifungal activity in Aspergillusflavus showed that the extract incorporated

only 10% was observed 40% inhibition, in the case of Fusarium spp. significantly induce a reduction of

growth of up to 92%, so that these results from this study provide evidence that the fruit of T. havanensis can

be used as an alternative for the control of this plant pathogen.

Palabras clave:

Trichilia havanensis, Aspergillus flavus, Fusariumspp.

ÁREA:Microbiología y biotecnología.


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INTRODUCCIÓN

El empleo de extractos vegetales para el control de plagas y enfermedades en el

marco de una agricultura sostenible constituye una alternativa promisoria, debido a su

elevada efectividad, bajo costo y no ser contaminantes del ambiente.

Las plantas han sido capaces de protegerse de las plantas por sí mismas antes de que

el hombre jugara un rol activo en protegerlas (Wilson et al., 1999). Se conoce que sintetizan

gran diversidad de metabolitos secundarios también llamados productos naturales, que

intervienen en las interacciones planta-insecto. Asimismo diversos productos vegetales

tienen actividad inhibidora de alimentación para insectos (Schoonhoven et al., 1998). Los

compuestos naturales pueden servir de base para el desarrollo de nuevos productos

fitosanitarios más selectivos y menos contaminantes.

México es un país extenso con necesidades alimentarias peculiares, motivo por el

cual se ve en la tarea de producir grandes cantidades de granos éstos forman parte

importante en la dieta de los mexicanos. Los productos agrícolas son invadidos por insectos

y hongos que degradan su valor nutricional en diversas formas.

En particular los granos y las semillas son infectados por diferentes hongos en el

campo, entre ellos Fusarium sp., Alternaria sp. yHelminthosporium sp. En otros casos el

grano ya almacenado también es atacado por hongos como Aspergillus sp y Penicillium sp.

siendo así los principales géneros que se presentan (Moreno, 1988). Durante su desarrollo

en los granos, los hongos causan diferentes daños como pérdida de capacidad de

germinación, decoloración, producción de micotoxinas, entre otros (Moreno and Gil, 1991;

Moreno, 1987).

Es por ello importante buscar alternativas para poder combatir estos fitopatógenos que

atacan a granos y cultivos de gran interés económico en nuestro País como se muestra en la

tabla 1, las principales plantas que atacan Aspergillus flavus y Fusarium sp. (Miller, 1994).

Tabla 1. Fitopatógenos y principales micotoxinas

Fitopatógenos Plantas que atacan Micotoxinas producidas

Aspergillus flavus Ajo, amaranto, arroz,

cebolla, especias, girasol,

haba, hierbas aromáticas,

hierbas medicinales, higo,

maíz, maní, nuez, poroto,

semilla algodón, sorgo.

Aflatoxinas B1 y B2

Fusarium sp. Banana, batata, cayote,

cebolla, centeno, choclo,

espinaca, garbanzo, maíz,

pastura, heno, soya, sorgo,

trigo, zapallo.

Zearalenona, Fumonisinas

El empleo de extractos vegetales para el control de plagas y enfermedades en el

marco de una agricultura sostenible constituye una alternativa promisoria, debido a su

elevada efectividad, bajo costo y no ser contaminantes del ambiente. Una opción es el uso

del fruto de Trichilia havanensis(Meliaceae) (Náhuatl: Xopilcuáhuitl).


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De acuerdo a diversos autores, existen numerosos reportes que las plantas de la

familia de las meliáceas (pertenece también la especie T. havanensis Jacq), ampliamente

distribuida por las regiones tropicales de varios países Norte y Centro y Sur Americanos,

donde los agricultores usan sus frutos y hojas para combatir diversas plagas (López-Olguín

et al., 1997). De los frutos de esta planta se han aislado numerosos limonoides (Arenas y

Rodríguez, 1990; López-Olguínet al.,1997), habiéndose visto que la azadirona

(Champagneet al.,1992; López-Olguínet al.,1998), la O-acetiltrichelenona y la mezcla (4:1)

de 1,7+ 3,7-di-O-acetilhavanesina (López-Olguín et al.,1998, 2002) tienen actividad

antialimentaria frente a insectos.

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto antifúngico de extractosmetanólicos

del fruto de Trichilia havanensis, en fitopatógenos como Fusarium sp. yAspergillus flavus.

MATERIALES Y MÉTODOS

Obtención de los extractos

El material vegetal consistió en semilla seca de Trichilia havanensis la cual se

recolectó el fruto maduro en la localidad de Xochitlán de Vicente Suárez, Zacapoaxtla

Puebla. La semilla se limpió y desinfectó con hipoclorito de sodio al 20%, se secan y

pulverizan. A partir de 15 gr de la muestra se sometió a extracción en Soxhlet por 6 horas

con metanol como solvente para la posterior concentración del extracto en

rotavapor(Sanabria, 1983).

Ensayo de actividad antifúngica.

Para el ensayo se utilizaron las cepas: Aspergillus flavus, Fusarium spp. de las

cuales se obtuvieron una suspensión de esporas a 1x106 esporas/ml(Cañedo y Ames, 2004).

El ensayo se llevó a cabo envenenando 10 ml del medio Agar Papa Dextrosa (PDA) con 1

ml del extracto. El medio envenenado fue distribuido en placas Petri y se dejó solidificar,

posteriormente se inocularon con 10 µL de la suspensión de esporas. Se contó con los

siguientes tratamientos: a) Extracto metanólico de T. havanensis, b) Control químico

positivo Mancozeb®, c) Control negativo PDA, d) tratamiento control de placas que

consistió en el mismo método de envenenamiento cambiando el extracto por el químico

(Mancozeb®) y otro solo con el Agar Papa Dextrosa. Las placas se incubaron 26±2°C

durante cinco días.Las placas se examinaron cada 24 hrs y se midió el crecimiento micelial

con un vernier, que se expresó gráficamente en función del crecimiento radial expresado en

centímetros y el tiempo de incubación en horas (López-Maloet al.,1995). El porcentaje de

inhibición de crecimiento fue calculado tomando en cuenta que la inhibición es el inverso

del crecimiento. Todos los tratamientos se realizaron por triplicado.


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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Crecimiento radial de hongos

Fusarium sp. El efecto observado del extracto de T. havanensis sobre el crecimiento

de los hongos reveló que Fusarium sp presentó una inhibición hasta de un 92%. En la

figura 1 se presentan los resultados de crecimiento radial de Fusarium sp con el extracto

metanólico.De igual forma se observó que el tratamiento con el antifúngico químico

(Mancozeb®) tuvo una inhibición micelial del 100% comparado con el testigo que no tuvo

inhibición con un crecimiento del 6 cm representando el 100%.

Aspergillus flavus. Por otro lado el crecimiento micelial de Aspergillus flavus como

se observa en la figura 2 al segundo y tercer día notamos un efecto inhibitorio del 40%

comparado con el testigo los mismos días.

López Olguín y Col. (1997)observaron actividad de extractos acuosos de Trichilia

havanensis sobre larvas deSpodopteralittoralis,encontrándose actividad antialimentaria

como se observa en los resultados la ingestión de dieta con T. havanensis(1 y 5%), indujo

una reducción significativadel peso de las larvas y un importante retraso en su desarrollo.

Observamos pues que T. havanensis no solo es eficaz para controlar larvas, sino también,

para controlar el crecimiento de hongos.

Dentro del género Trichilia se han observado también en otras tres especies

(Trichilia roka, T. connaroides y T. hirta) efectos larvicidas en lepidópteros noctuidos

(Spodopterafrugiperday Peridromasaucia), al ensayar con extractos de semillas y de otras

partes de la planta (Ismanet al., 1995).

Cabe destacar que el rendimiento obtenido del extracto fue del 81.65%.

CONCLUSIONES

El extracto metanólicode Trichilia havanensis controló el crecimiento micelial en

Fusariumsp con un 92% de inhibición evaluado en cinco días. Por otra parte a Aspergillus

flavus solo en el 2do y 3er día inhibió en un 40%.

En general, se puede decir que el extracto metanólico de Trichilia havanensis tiene

actividad antifúngica con los dos hongos de estudio. Se recomienda seguir la línea de

investigación para ser probado con más fitopatógenos, así como realizar análisis

fitoquímicos para la identificar extraccióne identificación de los compuestosactivos, definir

el tipo de actividad biológicay modo de acción.


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Figura 1.Efecto del extracto metanólico de Trichilia havanensis sobre el crecimientoradial

de Fusariumspp.

Figura 2.Efecto del extracto metanólico de Trichilia havanensis sobre el crecimientoradial

de Aspergillus flavus.


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REFERENCIAS

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RECUBRIMIENTO DE ALOE VERA (Barbadensis miller) LIOFILIZADO.

Bretón Toral, A. a

*, Cabrera Hilerio S. L.b, González Salome F.

b, Mena Contla A.

b, Santacruz

Vázquez V.b, Pérez Xochipa I.

a

a Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias Químicas, Av. San Claudio y

18 Sur, Ciudad Universitaria, Colonia San Manuel, C.P.72570, Puebla, Pue. b Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ingeniería Química, Av. San Claudio y

18 Sur, Ciudad Universitaria, Colonia San Manuel, C.P.72570, Puebla, Pue. * [email protected]

RESUMEN: Debido a la creciente demanda de formas más efectivas para el tratamiento de diversos estados patológicos,

surge nuevamente el uso de antiguos métodos de curación basados en la herbolaria, siendo estos los más

adecuados para los tratamientos por sus mínimos efectos adversos.

El mucilago del Aloe vera es conocido por sus efectos parar curar, siendo asi la materia prima usada, la cual

se obtiene de la zona agrícola del norte de Puebla, los ejemplares a usar en un estado adulto se cosechan y se

procede a extraer el mucilago para la experimentación al ser molida y en estado de laminilla para su inmediata

congelación y liofilización, el producto obtenido resulta ausente de agua y se procede a recubrir por un

método iónico con la finalidad de preservar y proteger la sábila, así como tenerla disponible para ocuparla en

el cuerpo humano como podrían ser lesiones profundas de piel.

ABSTRACT: Due to the increasing demand on better ways for the treatment of pathological states, arises again the use of

old healing methods (botanical medicine), those where recognized for their minimal adverse effects.

The Aloe vera mucilage it’s well known for it’s healing effects, being so the mucilage as raw material, is

obtained from the agricultural north Puebla area, the specimens used should be on in an adult state, those are

harvested and the mucilage is removed for the experimentation, un two ways, one is crushed and the other one

as one thin piece, those mucilages are submitted to fast freezing and a liophylization process, the obtained

product its water absent, those products must be coated in a ion method, so we can preserve and protect the

Aloe vera, on the other hand it should be safe for the organism, so we can use it in deep skin injury or lesions

Palabras clave: Aloe vera, recubrimiento pelicular, liofilización.

ÁREA: Desarrollo de nuevos productos. INTRODUCCIÓN

Actualmente se han reconocido algunos métodos denominados herbolarios o medicina

botánica, como una de las formas curativas más antiguas de la humanidad, la cual se basa

en la interacción de las plantas con procesos fisiológicos humanos. El empleo de plantas

como el árnica (Vargas, 2003), la cual se le han atribuido diversas funciones,

principalmente para tratar contusiones, inflamación o dolor muscular, entre otros efectos, es

un ejemplo claro de esta tendencia. Otra de estas plantas es el Aloe vera, que de acuerdo a

la botánica se conocen diversas especies, así mismo es conocida popularmente como sábila

(planta espinosa), la cual es procedente de África, traída a América por Cristóbal Colon,

cuyo nombre deriva del árabe “alloeh” que significa “sustancia amarga brillante”, y “vera”

que significa verdad es científicamente conocida por el nombre Aloe vera Barbadensis

miller (Ferraro, 2009).


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Tradicionalmente se le han atribuido diversos efectos medicinales, algunos de estos efectos

de relevancia son: la analgesia, la cicatrización, el poder antiinflamatorio, efecto

antibiótico y protector de piel (Rodríguez, 2006). Los efectos se le atribuyen a los diversos

compuestos que lo conforman como vitaminas, minerales, aminoácidos y polisacáridos.

Algunas técnicas para la aplicación de Aloe vera para aliviar los síntomas previamente

mencionados consiste en la aplicación del mucilago en piel o en heridas (Rodríguez, 2009).

No obstante se ha demostrado que los tratamientos térmicos para la obtención de infusiones

disminuyen el poder curativo de las sustancias activas contenidas en la pulpa del Aloe vera,

debido a la descomposición térmica y oxidación de los compuestos activos. Razón por la

cual la búsqueda de técnicas como la liofilización (método de deshidratación por

sublimación) en la cual el uso de bajas temperaturas que conserven dichas propiedades

medicinales y reduzcan el contenido de humedad de la pulpa podría, ser una opción para la

conservación física y química de los componentes activos de la pulpa del Aloe vera

(Martínez, 1996; Ayala, 2010).

La aplicación de esta técnica de deshidratación ha sido reportada para productos termo

sensibles dado que presenta ventajas importantes con respecto a otras formas de remoción

del agua como el secado convectivo. El uso de bajas temperaturas en la liofilización

permite reducir al mínimo la destrucción nutricional, así como la fácil rehidratación del

producto (Krokida, 1998; Alvarado, 1996; Ramírez y Cañizares, 2003).

La liofilización como técnica de deshidratación es ampliamente usada en el área de la

salud, ya que suelen ser procesadas diversas sustancias activas por este método, con la

finalidad de obtener compuestos estables, cuya principal ventaja radica en el momento de

la reconstitución de la sustancia o medicamento. Por lo que la liofilización del Aloe vera es

una alternativa para mantener sus propiedades medicinales; cicatrizantes antiinflamatorias,

analgésicas y antibacterianas (Silveira, 2011; León, 1999).

Por otra parte el área de la salud suele buscar diversos métodos para el control efectivo de

ciertas patologías, por lo que las investigaciones y desarrollo de las mismas han realizado

estudios en productos para procesos quirúrgicos, a los cuales se les denomina “materiales”

como métodos innovadores y efectivos para el tratamiento de procesos médicos (Acevedo,

2008).

Actualmente es común el uso de diversos materiales regenerativos del tejido humano en

procesos operatorios, entre los cuales podemos destacar, cintas adhesivas, adhesivos

(fibrina, cianocrilatos, albúmina, etc.), las mallas absorbibles (poligliconato, ácido

poliglicólico, polidioxanona, etc.) y no absorbibles (polipropileno, nylon, algodón, etc.)

(Sherbeeny, 2008). El uso de estos materiales tiende a favorecer la cicatrización y la

regeneración de los tejidos, no obstante estos materiales son cuerpos extraños al organismo,

que suelen generar una respuesta del mismo (Acevedo, 2008).


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Siendo así, el componente liofilizado obtenido tiene grandes cualidades para aplicaciones

en el organismo, pero presenta inconvenientes de uso, por lo que se realiza un

recubrimiento del mismo para su fácil manejo, para su conservación y su posible uso en

procesos patológicos que requieran intervención quirúrgica, el recubrimiento se realiza por

una encapsulación iónica, método que sirve para liberación controlada de ciertos fármacos

(Calero, 2006).

Debido al creciente cambio y necesidad de la sociedad, existe un alta demanda en

materiales quirúrgicos más efectivos, los cuales deben ser desarrollados para tratar

efectivamente y de manera rápida patologías que requieren ser intervenidas

quirúrgicamente, es por esto que el Aloe vera liofilizado o su incorporación en los procesos

quirúrgicos podrán favorecer procesos regenerativos post-operatorios, dando así mejores

resultados que el simple uso de medicamentos o el uso único de diversos materiales. MATERIALES Y MÉTODOS Materiales y Reactivos

Material de laboratorio

Reactivos de laboratorio

Liofilizador LabConco R-1000

Aloe vera de la zona norte del

estado de Puebla

Métodos Obtención de la planta y mucilagos:

Se emplean ejemplares de la zona norte del estado de Puebla de Aloe vera Barbadensis

miller, con un estado de madurez adulto. Una vez localizada la planta se procede a cortar

las hojas más cercanas a la tierra (suelen ser las más viejas y es donde se concentran en

mayor cantidad de las propiedades curativas), posteriormente se procede a desinfectar la

superficie de la hoja (evitar contaminaciones). Para la obtención de la pulpa, se realizan

cortes a la corteza de la hoja y se separara gel, de dos maneras, una en forma de lamina y la

otra en general el mucilago se pasa por una licuadora. La pulpa se almacena en recipientes

de acuerdo al estudio, previamente pesados, limpios y estériles, a temperatura ambiente

(20+/-0.5°C), para su inmediata congelación en hielo seco por 15 minutos en contacto a

través del recipiente, para su posterior liofilización.

Liofilización

Las pulpas de Aloe vera son congeladas por medio de hielo seco y posteriormente utilizada

en un liofilizador Labconco modelo R-1000 (EUA) cuyo modo de operación consiste en

colocar el producto dentro de unos tubos que van conectados a la cámara de secado, la cual

se encuentra sobrepuesta al liofilizador que a su vez está conectado a una bomba de vacio.

El equipo alcanza aproximadamente una temperatura de -45°C y se enciende el vacio que

debe llegar a .2 milibar para poder unir el tubo donde se encuentra la muestra congelada,

una vez adecuado el sistema se deja liofilizar por 4 días. La acción del medio ambiente va


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ejerciendo calor al producto y el vapor de hielo es sublimado y recogido en el condensador

de hielo. El producto liofilizado por 4 días tiene un aspecto fibroso como hule espuma, o

demasiado poroso, la sábila en forma de lámina se usa directamente en el proceso de

recubrimiento, mientras que el licuado se somete a una molienda para también ser sometido

a un recubrimiento por un método de encapsulación iónica.

Recubrimiento iónico

El agente encapsulante o que recubre es el alginato de sodio, el mismo se ocupa un gramo

por cada 50ml de agua y se calienta a una temperatura de 80°C, una vez disuelto el alginato

de sodio se forma una especie de goma, en el cual se sumerge el liofilizado obtenido

generando una capa alrededor del mismo, en el caso de las laminas es manejable y

uniforme, mientras que el sometido a molienda presenta inconvenientes para ser

homogenizado en la goma, una vez recubierto se pasa por una solución de Cloruro de

Calcio (1 gramo por 50ml), iónicamente se mantiene el recubrimiento y se endurece

ligeramente la capa de alginato de sodio que envuelve a la sábila, dando paso a colocarlo

por ocho horas en etanol o hexano para adquirir más consistencia en el recubrimiento para

su posterior evaporación del solvente en una estufa por 2 horas a 50°C. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Durante el tiempo de liofilización se logro determinar que el área de contacto o esparcimiento a lo largo del tubo entre más amplio sea, se realiza una más rápida liofilización, por otra parte el grosor en los cortes o la capa de licuado influye en el tiempo de liofilización, siendo más tardado en aquellos más gruesos. De acuerdo a la figura 1, se muestra el tiempo que tuvo que ser realizado el proceso de liofilización en la muestra, en donde al paso de unos días la muestra perdía peso, ya que el mucilago de Aloe vera está compuesto por 98% de agua. El momento adecuado para detener fue como se muestra en una constante de peso por 24 horas.

Figura 1. Determinación del peso de la muestra al paso de los días durante la

liofilización.

Por otra parte al finalizar el liofilizado se presentaron ciertas situaciones, como se muestra en la figura 2, el liofilizado presenta un ennegrecimiento y oxidación, debido a un tiempo menor de liofilización, en el cual quedaron remanentes de agua, fungiendo como los causantes del deterioro del mucilago. De la misma manera se muestra el recubrimiento del liofilizado de Aloe vera con remanentes de agua, mostrando la viabilidad para su recubrimiento, siendo aceptable su presentación, y su uso se limita a realizar pruebas para comprobar los remanentes de propiedades en el liofilizado para su posible uso, a pesar de estar oxidado (ver figura 3).


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Figura 2. Muestra liofilizada en descomposición y oxidada por menor tiempo en liofilización y sin control de peso.

Figura 3.Muestra de Aloe vera con remanentes de agua liofilizado, recubierto con alginato de sodio.

Por otra parte el experimento realizado con el mucilago licuado previamente a la liofilización y una vez liofilizado es molido se muestra en la figura 4. En la cual se muestra una disposición uniforme relativamente, en disposición de gránulos, mostrando un color amarillo ocre, de aspecto polvoso y con partículas muy pequeñas. Estos polvos fueron sometidos a un proceso de recubrimiento, que resulto poco uniforme, debido a la dispersión poco homogénea en el alginato de sodio (figura 5). Donde se muestra el recubrimiento del liofilizado de Aloe vera en los polvos, con una figura irregular, donde se propone una disposición de este para encapsulación o recubrimiento por un método de lecho fluido. Figura 4. Aloe vera liofilizado y pulverizado para pruebas de encapsulación.

Figura 5. Aloe vera liofilizado encapsulado, con una homogeneidad inadecuada para su uso.

De acuerdo a las formas en que se proceso el mucilago durante la experimentación, se puede determinar que la mejor forma de realizarlo sería con un antioxidante y en disposición de lamina para un fácil manejo a la hora de recubrir, mientras que si se licua y muele, el método optimo para recubrir seria por un lecho fluido, ya que el recubrimiento iónico suele ser poco homogéneo. CONCLUSIONES La conservación es un tema primordial en el uso del Aloe vera cuando no se realiza en condiciones adecuadas tiende a presentar descomposición u oxidación, que deriva en efectos adversos o no adecuados para el uso destinado del producto. La toma de muestra de sábila, así como su proceso para congelar debe ser rápido y aséptico para evitar perdida en las propiedades de la planta, por lo mismo la forma de congelación, no puede ser por un medio común, ya que la formación de cristales de agua derivaría en la destrucción de diversos compuestos de la sábila, por lo que la manera más adecuada utilizada fue por medio de hielo seco, por otra parte seria recomendable utilizar un ultra-congelador.


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De la misma manera es importante un proceso de liofilización adecuado, en caso de dejar cierta cantidad de agua favorece a la descomposición del producto. La encapsulación se puede realizar por distintos procesos, siendo el más adecuado para una laminilla por el método iónico, en caso de realizar una pulverización del liofilizado podría ocuparse un lecho fluido para recubrir los polvos, la importancia de este proceso reside en la conservación del mucilago por mayor tiempo, evitando entrar en contacto con el medio y ser afectado, por otra parte este método debe ser inocuo como se ha comprobado con el alginato de sodio, que podría ser introducido en un organismo sin causar daños. REFERENCIAS

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