Desarrollo de Bebidas Funcionales no Desarrollo de Bebidas Funcionales no alcoholicas de Cereales Fermentados y alcoholicas de Cereales Fermentados y

estudio de su vida util estudio de su vida util

Autores: Luis S. JovaAutores: Luis S. Jova11, Jorge C. Oliveira, Jorge C. Oliveira11, Maria J. De , Maria J. De Sousa GallagherSousa Gallagher11 y Cristobal N. Aguilar Gonzalez y Cristobal N. Aguilar Gonzalez22

1 Colegio Universitario de Cork; 2 Universidad Autonomica de Coahuila

IntroduccionIntroduccion

Uno de los mas importantes sectores Uno de los mas importantes sectores

de la industria agrícola-alimentaria de la industria agrícola-alimentaria

irlandesa esta basado en bebidas irlandesa esta basado en bebidas

alcohólicas obtenidas de cereales alcohólicas obtenidas de cereales

fermentados por ejemplo las fermentados por ejemplo las

cervezas: las irlandesas “stouts” y el cervezas: las irlandesas “stouts” y el

whisky.whisky.

IntroduccionIntroduccion

Limitaciones del potencial del Limitaciones del potencial del

mercado en las bebidas mercado en las bebidas

alcohólicas:alcohólicas:

Desfavorables implicaciones de Desfavorables implicaciones de

salud y sociales relacionadas al salud y sociales relacionadas al

consumo de alcohol.consumo de alcohol.

IntroduccionIntroduccion

La mayoría de la proteína mundial se extrae de La mayoría de la proteína mundial se extrae de

plantas, de las cuales los cereales son los mas plantas, de las cuales los cereales son los mas

importantes (Grigg,1995). Los cereales, son importantes (Grigg,1995). Los cereales, son

ampliamente reconocidos como importantes en ampliamente reconocidos como importantes en

la dieta humana al ser buenas fuentes de la dieta humana al ser buenas fuentes de

proteínas, carbohidratos, vitaminas, minerales, proteínas, carbohidratos, vitaminas, minerales,

energía y fibra dietética.energía y fibra dietética.

IntroduccionIntroduccion

Ademas, los cereales son fuente de carbohidratos Ademas, los cereales son fuente de carbohidratos

complejos no digeribles asociados a :complejos no digeribles asociados a :

1.1. Promover varios efectos fisiologicos beneficiosos Promover varios efectos fisiologicos beneficiosos

2.2. Estimular de una manera seletiva el desarrollo de los Estimular de una manera seletiva el desarrollo de los

bifidu bacterias y lactobacillus presentes en el colon bifidu bacterias y lactobacillus presentes en el colon

actuando como prebioticos.actuando como prebioticos.

IntroduccionIntroduccion

Las aplicaciones de cereales y/o sus constituyentes podrian Las aplicaciones de cereales y/o sus constituyentes podrian

resumirse como (Charalampopoulos et al., 2002):resumirse como (Charalampopoulos et al., 2002):

Sustrato fermentable para el crecimiento de microorganismos Sustrato fermentable para el crecimiento de microorganismos probioticos, especialmente bifidu bacterias y lactobacillus.probioticos, especialmente bifidu bacterias y lactobacillus.

Fibra dietetica, promotora de varios efectos fisiologicos Fibra dietetica, promotora de varios efectos fisiologicos beneficiosos.beneficiosos.

Como pre-bioticos por la contenido de carbohidratos no digeribles.Como pre-bioticos por la contenido de carbohidratos no digeribles.

Como material para el encapsulamiento de probioticos con vistas a Como material para el encapsulamiento de probioticos con vistas a realzar su estabilidad.realzar su estabilidad.

IntroduccionIntroduccion

Problemas nutricionales encontrados en los cereales: Problemas nutricionales encontrados en los cereales:

calidad de proteina menor comparadas a las proteina calidad de proteina menor comparadas a las proteina

animal y de la leche por bajos niveles en amino acidos animal y de la leche por bajos niveles en amino acidos

esenciales (treonina, lysina y triptofano) esenciales (treonina, lysina y triptofano)

IntroduccionIntroduccion

podrian contener significativas cantidades de podrian contener significativas cantidades de

elementos anti-nutricionales o tóxicos: taninos, elementos anti-nutricionales o tóxicos: taninos,

saponinas y lecitinas. saponinas y lecitinas.

podrian contener inhibidores de las enzimas: alfa-podrian contener inhibidores de las enzimas: alfa-

amilasa, tripsina y la quimio-tripsina. amilasa, tripsina y la quimio-tripsina.

IntroduccionIntroduccion

Métodos utilizados para el mejoramiento de la calidad nutricional de Métodos utilizados para el mejoramiento de la calidad nutricional de

los cereales:los cereales:

Fermentación y germinación (Reddy & Pierson, 1994), Fermentación y germinación (Reddy & Pierson, 1994),

Enriquecimiento biológico (Wu, Chen & Folk, 2003), Enriquecimiento biológico (Wu, Chen & Folk, 2003),

Suplementación con amino ácidos libres (FEFANA, 2003) y Suplementación con amino ácidos libres (FEFANA, 2003) y

Mejoramientos en su procesamiento (Lahaye, Riou & Sève, 2007). Mejoramientos en su procesamiento (Lahaye, Riou & Sève, 2007).

IntroduccionIntroduccion

Los alimentos producidos a base Los alimentos producidos a base

de cereales han ganado de cereales han ganado

popularidad sobre todo en sus popularidad sobre todo en sus

modalidades de desayuno y modalidades de desayuno y

alimento para el control del peso alimento para el control del peso

corporal. corporal.

IntroduccionIntroduccion

Sin embargo, las bebidas no-alcoholicas Sin embargo, las bebidas no-alcoholicas

fermentadas a base de cereales estan menos fermentadas a base de cereales estan menos

extendidas. Investigar en este campo podria extendidas. Investigar en este campo podria

ofrecer al sector de bebidas alcoholicas:ofrecer al sector de bebidas alcoholicas:

1.1. Producir productos mas saludables en la Producir productos mas saludables en la

percepcion de los consumidores.percepcion de los consumidores.

2.2. Lograr un crecimiento economico y productivo Lograr un crecimiento economico y productivo

sustentable dentro de un saturado mercado. sustentable dentro de un saturado mercado.

IntroduccionIntroduccion

La produccion de bebidas funcionales a partir de La produccion de bebidas funcionales a partir de

cereales se ha visto incrementada gracias al apoyo en cereales se ha visto incrementada gracias al apoyo en

las investigaciones de productores de alimentos y las investigaciones de productores de alimentos y

suplementos dieteticos . Especificas bebidas suplementos dieteticos . Especificas bebidas

fermentadas tales como de soya, trigo, cebada y avena fermentadas tales como de soya, trigo, cebada y avena

han estado entre las mas investigadas. han estado entre las mas investigadas.

IntroduccionIntroduccion

Beneficios de las bebidas funcionales a partir de cereales: Beneficios de las bebidas funcionales a partir de cereales:

Calidad de la proteína; Calidad de la proteína;

Contenido de vitaminas y minerales;Contenido de vitaminas y minerales;

Alto porciento en fibra;Alto porciento en fibra;

Propiedades reductoras del colesterolPropiedades reductoras del colesterol

Mejoras adicionales a la salud intestinal si además se adicionan Mejoras adicionales a la salud intestinal si además se adicionan

cepas prebióticas y fibra prebióticas. cepas prebióticas y fibra prebióticas.

IntroduccionIntroduccion

Problema ocasionado por la utilizacion de cepas probioticas:Problema ocasionado por la utilizacion de cepas probioticas:

Impacto sensorial debido a los aromas desfavorables liberados por Impacto sensorial debido a los aromas desfavorables liberados por

los pro-bioticoslos pro-bioticos

Solucion:Solucion:

Desarrollar una formulacion compleja, enmascarando o Desarrollar una formulacion compleja, enmascarando o

compensando sinergisticamente los aromas desagradables. compensando sinergisticamente los aromas desagradables. La La

preparacion de diferentes mezclas y/o recetas proveera un margen preparacion de diferentes mezclas y/o recetas proveera un margen

para encontrar una o mas matrices aromaticas adecuadas.para encontrar una o mas matrices aromaticas adecuadas.

IntroduccionIntroduccion

Existen muchos productos tradicionales a base de cereales Existen muchos productos tradicionales a base de cereales

fermentados. fermentados. Los granos de cereales, en particular el maiz, Los granos de cereales, en particular el maiz,

que tiene su origen en Mexico, son muy importantes en que tiene su origen en Mexico, son muy importantes en

Latino America y han sido consumidos en su forma Latino America y han sido consumidos en su forma

fermentada por cientos de siglos. Agua agria, Atole y Pozol fermentada por cientos de siglos. Agua agria, Atole y Pozol

son ejemplos de bebidas fermentadas de cereales cuyo son ejemplos de bebidas fermentadas de cereales cuyo

consumo ha declinado en Mexico durante los ultimos 20 anos consumo ha declinado en Mexico durante los ultimos 20 anos

debido a los procesos de Urbanizacion (FAO, 2006).debido a los procesos de Urbanizacion (FAO, 2006).

IntroduccionIntroduccion

El desarrollo de Nuevos Productos en esta area implica:El desarrollo de Nuevos Productos en esta area implica:

busqueda ingredientes naturales con capacidad nutritiva y busqueda ingredientes naturales con capacidad nutritiva y

functional;functional;

conformar procesos seguros, economicamente realizables y conformar procesos seguros, economicamente realizables y

cuidadosos del medio ambiente. cuidadosos del medio ambiente.

Los estudios de vida util son importantes durante el proceso de Los estudios de vida util son importantes durante el proceso de

desarrollo de un nuevo producto debido a:desarrollo de un nuevo producto debido a:

su impacto en las opciones relacionadas con la formulacion del su impacto en las opciones relacionadas con la formulacion del

producto y el diseno del proceso. producto y el diseno del proceso.

ObjectivosObjectivos

Producir varias bebidas fermentadas no-alcoholicas tradicio-Producir varias bebidas fermentadas no-alcoholicas tradicio-nales Mexicanas y determinar su potencial para el desarrollo nales Mexicanas y determinar su potencial para el desarrollo de Nuevas Bebidas Funcionales (con o sin pro-bioticos);de Nuevas Bebidas Funcionales (con o sin pro-bioticos);

Seleccionar hasta 2 mezclas (a partir de las formulaciones Seleccionar hasta 2 mezclas (a partir de las formulaciones tradicionales u otras desarrolladas por la total o parcial sus-tradicionales u otras desarrolladas por la total o parcial sus-titucion de los cereales constituyentes originales por otros titucion de los cereales constituyentes originales por otros malteados o no) para fermentar con cepas pro-bioticas;malteados o no) para fermentar con cepas pro-bioticas;

Seleccionar hasta 1 mezcla y cepa probiotica (maximo 2 pro-Seleccionar hasta 1 mezcla y cepa probiotica (maximo 2 pro-ductos del total) para optimizacion;ductos del total) para optimizacion;

Estudio de vida util en los productos desarrollados.Estudio de vida util en los productos desarrollados.

Plan de TrabajoPlan de Trabajo

Seleccion de formulaciones (mezcla de cereales, ingredientes Seleccion de formulaciones (mezcla de cereales, ingredientes adicionales, metodos productivos) para el posterior desarrollo adicionales, metodos productivos) para el posterior desarrollo de productos; de productos;

Seleccion de cepas pro-bioticas para el uso en la produccion Seleccion de cepas pro-bioticas para el uso en la produccion de los prototipos; de los prototipos;

Desarrollo del proceso productivo a escala piloto; Desarrollo del proceso productivo a escala piloto;

Produccion de diferentes prototipos de productos y prueba. Produccion de diferentes prototipos de productos y prueba. Aplicacion de Metodos de Ingenieria de Diseno de Productos Aplicacion de Metodos de Ingenieria de Diseno de Productos para el establecimiento del producto optimo y los factores de para el establecimiento del producto optimo y los factores de proceso (mejoramiento de la formulacion); proceso (mejoramiento de la formulacion);

Plan de TrabajoPlan de Trabajo

Definicion del proceso de produccion total en condicio-Definicion del proceso de produccion total en condicio-nes optimizadas, faciles de implementer en una nes optimizadas, faciles de implementer en una cerveceria/micro cerveceria;cerveceria/micro cerveceria;

Identificacion de los factores criticos relacionados a la Identificacion de los factores criticos relacionados a la

vida util del producto;vida util del producto; Escritura de articulos cientificos para ser ublicados en Escritura de articulos cientificos para ser ublicados en

revistas cientificas internacionales, basados en los resul-revistas cientificas internacionales, basados en los resul-tados obtenidos y presentacion del trabajo en conferen-tados obtenidos y presentacion del trabajo en conferen-cias internacionales.cias internacionales.

Materiales y MetodosMateriales y Metodos

Caracterizacion fisico-quimica de los cereales.Caracterizacion fisico-quimica de los cereales. Procesos de Nixtamalizacion o Tratamiento enzimatico Procesos de Nixtamalizacion o Tratamiento enzimatico

(Amilasas). (Amilasas). Analisis organoleptico tradicional e Ingenieria Kansei Analisis organoleptico tradicional e Ingenieria Kansei

para el establecimiento de las formulaciones mas para el establecimiento de las formulaciones mas estimadas por los futuros consumidores asi como el estimadas por los futuros consumidores asi como el producto optimo.producto optimo.

Medicion de pH, temperatura, color por espectrometria Medicion de pH, temperatura, color por espectrometria (leido 420 nm) para el proceso fermentativo y el estudio (leido 420 nm) para el proceso fermentativo y el estudio de vida util.de vida util.

Tabla Gantt del ProyectoTabla Gantt del Proyecto

Tarea/Sub-tarea/Sub-elemento Periodo 1 Periodo 2 Periodo 3

1. Seleccion de formulaciones

2. Seleccion de cepas pro-bioticas

3. Desarrollo del proceso productivo

4. Produccion de Prototipos

5. Definicion del proceso industrial completo

6. Estudio de vida util

7. Articulos

Period 1: Julio-Octubre; Period 2: Noviembre-Febrero; Period 3: Marzo-Junio

AgradecimientosAgradecimientos Departamento Irlandes de Agricultura y Alimentos. Departamento Irlandes de Agricultura y Alimentos.

Plan de Desarrollo Nacional 2000-2006Plan de Desarrollo Nacional 2000-2006

Programa Alfa-Valnatura 2007Programa Alfa-Valnatura 2007