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Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería

1-1-2020

Desarrollo de una jalea a base de corozo (Bactris guineensis) con Desarrollo de una jalea a base de corozo (Bactris guineensis) con

inclusión de Inulina y Lactobacillus casei inclusión de Inulina y Lactobacillus casei

Jhonny Alexander Leiva García Universidad de La Salle, Bogotá

Manuel Felipe Lora Suarez Universidad de La Salle, Bogotá

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DESARROLLO DE UNA JALEA A BASE DE COROZO (Bactris guineensis)

CON INCLUSIÓN DE INULINA Y Lactobacillus casei.

Jhonny Alexander Leiva García

Manuel Felipe Lora Suarez

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTÀ, D.C.

2020

7

DESARROLLO DE UNA JALEA A BASE DE COROZO (Bactris guineensis)

CON INCLUSIÓN DE INULINA Y Lactobacillus casei.

Trabajo de grado para optar al título de Ingenieros de Alimentos

Jhonny Alexander Leiva García

Manuel Felipe Lora Suarez

Directora

Ph.D. Angela Maria Otalvaro Alvarez

Ingeniera Química

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTÀ, D.C.

2020

8

AGRADECIMIENTOS

A Dios

Por darme la sabiduría y mostrarme el mejor camino para cumplir mis metas, por

dame la vida y todas las experiencias que hasta el momento me has servido para

fortalecerme y ser mejor persona cada día, por permitirme convivir y conocer

aquellas personas que me han fortalecido en los momentos más difíciles de mi vida.

A mis padres

Alfonso Leiva Garzón y Yolanda Garcia Rodríguez por darme la vida, por apoyo

incondicional y sabiduría en los momentos en los que he tenido que tomar

decisiones difíciles, por ser aquellos que siempre me han asesorado y dado su amor

en las épocas de crisis, a ellos les debo mi criterio personal y ético y todos los

valores que hoy me forman como persona, por guiarme durante toda mi vida y ser

ejemplo de superación en épocas difícil y de apoyo, por enseñarme a valorar a las

personas y cada momento de mi vida.

A mis otros seres queridos

Por ser ellos quienes me aportaron, cada uno, un poco de sabiduría en el camino

que me ayudo a lograr y cumplir mis objetivos, por permitirme conocerlos y

compartirme sus pensamientos y críticas.

A mi alma mater

A mis docentes, por aportarme gran parte de la sabiduría con la que culminó este

proyecto en mi vida y por compartir su conocimiento y experiencias conmigo en

cada espacio académico, a mis compañeros de ingeniería con los que se vivieron

gratos y difíciles momentos.

Jhonny Alexander Leiva Garcia.

“Yo he preferido hablar de cosas imposibles

Por que de lo posible se sabe demasiado”

Silvio Rodríguez.

9

El esfuerzo dado en este trabajo quiero dedicarlo a mis seres queridos, los cuales me

apoyaron y creyeron en mí hasta la última instancia.

A mis padres Luz Adriana Suarez Campos y Álvaro Rafael Majarrez Lora, por darme la

vida y creer en mi más que nadie, ellos quienes me ensañaron los valores básicos y me

han acompañado en este arduo proceso para así llegar a ser un gran profesional y más

que eso ser una persona de gran corazón.

A mis seres queridos, especialmente Marina Campos, Teresa Suarez y Ana Barrera, las

cuales me apoyaron incondicionalmente y siempre me dieron los medios y recursos

necesarios para alcanzar esta meta.

Amigos, profesionales, Olga, Laura, Jhonny Leiva y Leidy, quienes me acompañaron en

este proceso y con los cuales pude crecer profesionalmente y apoyarme en ellos como

pilares los cuales sostienen una gran responsabilidad en este nuevo proceso a puertas

de culminar.

Amigos cercanos Paola, Yorbelly, Jessica y Abigail, por sacarme una sonrisa en

momentos de absoluta tristeza, ser más que un apoyo y brindarme palabras de fortaleza

y alegría. Siempre creeré en ustedes como ustedes en mí.

Aquellas personas que pusieron su granito de arena en este proyecto y nunca perdieron

la Fé en que todos los esfuerzos comunes rendirían frutos, William y Danny quienes

dedicaron algunos minutos, pero siempre me enseñaron a creer en mí y crecer, hoy me

hicieron entender que un gran profesional no es el que más produce, si no aquel que da

un pequeño aporte para un futuro común.

Mi alma mater, La Salle, por enseñarme en este recorrido los valores básicos para ser

parte de la sociedad, a mis docentes quienes dedicaron su tiempo para poder hacerme

crecer como profesional.

Finalmente, quiero agradecerme a Mí, por lograr aquello que consideraba tan lejos,

por superar cada obstáculo, cada inseguridad y resolver cada duda generada en el

camino, por jamás perder la esperanza de un futuro mejor.

Manuel Felipe Lora Suarez

10

Expresamos nuestros agradecimientos a:

La directora de tesis, la Ingeniera Angela María Otálvaro Álvarez por su asesoría,

apoyo y valioso conocimiento en el desarrollo, ejecución y finalización de este

trabajo.

La Ingeniera María Patricia Chaparro Gonzales por su asesoría en los procesos y

correcciones elaboradas en el trabajo de grado.

El Microbiólogo Alfredo López Molinello por su asesoría en los análisis

microbiológicos y correcciones elaboradas en el trabajo de grado.

A nuestras familias por su apoyo y consejos durante nuestra formación como

profesionales.

El personal de las Plantas Piloto de la Universidad de La Salle, especialmente a Luis

Miguel Triviño, Ingeniero de alimentos, por su colaboración y asesoría en el manejo

de equipos.

El personal de Laboratorio de Microbiología de la Universidad de La Salle, por el

préstamo de espacios y equipos en los análisis microbiológicos descritos en este

trabajo.

Y a todas las personas que de alguna manera colaboraron en la ejecución del presente

proyecto.

11

RESUMEN

El corozo (Bactris guineensis) es un fruto originario de las costas caribes y el pacífico

centroamericano el cual es procesado y consumido de forma artesanal en las regiones

donde se produce. Además, este fruto puede ser utilizado para el desarrollo de nuevos

productos con características sensoriales diferenciadoras. Dentro de esos productos, se

propuso el desarrollo de un alimento simbiótico, mediante la incorporación de fibra

dietaría (prebiótico) y algún probiótico. Así, el objetivo del presente trabajo fue elaborar

una jalea a base de corozo simbiótica, con adición de inulina como agente prebiótico y

Lactobacillus casei como probiótico, con el fin de desarrollar un nuevo producto que

podría ayudar a personas con problemas gastrointestinales. Para ello, se desarrollaron

diferentes formulaciones del producto haciendo una sustitución de 5%, 10% y 15% de la

cantidad total de azúcar por inulina y añadiendo una concentración fija de un cultivo

probiótico. A los productos obtenidos se le midieron parámetros de calidad

microbiológica y posteriormente se les realizaron análisis sensoriales mediante una

prueba de ordenamiento empleando como parámetro la aceptación del producto. Como

resultado de esta actividad, se seleccionó la formulación con mejores características

sensoriales, a la cual se le determinó su vida útil en condiciones de refrigeración y a

temperatura ambiente, aplicando para ello modelos cinéticos de orden 0 y 1 y un modelo

de Arrhenius, empleando como índice de falla la concentración de probiótico y el pH del

producto.

Las pruebas de aceptación microbiológica elaboradas para cada una de las formulaciones

tuvieron resultados favorables en cuanto al recuento de coliformes fecales, totales,

aerobios mesófilos, mohos y levaduras, cumpliendo con los estándares establecidos por

la NTC 285 de 2007; del análisis sensorial se obtuvo como respuesta del panel una mayor

aceptación para la formulación de jalea al 10% de sustitución de azúcar por inulina. Así,

la cantidad de fibra en el producto logró aumentar de 0g/100g en la pulpa de fruta hasta

0,3 g/100g de producto elaborado por lo que se infirió que la inulina fue la responsable

del incremento de este parámetro a pesar de su posible degradación debido a las

operaciones de tratamiento térmico aplicadas durante el proceso.

En la evaluación de la vida útil del producto obtenido, no se evidenció crecimiento del

microorganismo probiótico al quinto día de análisis, sin embargo, el segundo índice de

falla (pH), se mantuvo en 2,9 después de 30 días de almacenamiento en ambas

condiciones, refrigeración y a temperatura ambiente. Debido a lo anterior se procedió a

elaborar otras 4 formulaciones denominadas A, B, C y D: la formulación A con pH de

2,5 y 43 °Brix, la formulación B con pH de 2,6 y 33°Brix, la formulación C con pH de

4,2 y 43°Brix y finalmente la formulación D con pH de 4,3 y 33°Brix. Se evaluaron estas

formulaciones, para confirmar si la falta de crecimiento del probiótico podía estar

asociada al pH del producto o la concentración de sólidos. Como resultado de esta

evaluación, en las pruebas microbiológicas no se evidenció crecimiento del cultivo

probiótico en ninguna de las formulaciones, por lo que se realizó una prueba adicional

para evaluar el efecto bacteriostático-bactericida del corozo, con el fin de descartar este

tipo de actividad en la matriz. Sin embargo, esta prueba resultó negativa, por lo que se

presume que la falta de crecimiento se debe a la concentración de sólidos en la matriz

evaluada. En ese sentido, el producto desarrollado solo cumple con una de las

características, aumento de fibra, y es necesario seguir trabajando para lograr el efecto

simbiótico esperado.

12

INDICE

1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................... 18

1.1 Definición del problema .................................................................................. 18

1.2 Formulación del problema ............................................................................... 19

1.3 Justificación y delimitación del proyecto ........................................................ 19

2 OBJETIVOS............................................................................................................ 21

2.1 Objetivo general ............................................................................................... 21

2.2 Objetivos específicos ....................................................................................... 21

3 MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 22

3.1 Corozo .............................................................................................................. 22

Tabla 1 ........................................................................................................................ 22

3.2 Jalea de frutas ................................................................................................... 23

3.3 Alimentos simbióticos ..................................................................................... 24

3.4 Probióticos ....................................................................................................... 26

3.5 Prebióticos ....................................................................................................... 27

3.6 Inulina .............................................................................................................. 28

4 ESTADO DEL ARTE ............................................................................................. 30

5 MARCO LEGAL .................................................................................................... 33

6 METODOLOGÍA ................................................................................................... 34

6.1 Caracterización de materia prima .................................................................... 34

6.2 Elaboración y análisis de jalea ......................................................................... 35

6.2.1 Calidad Microbiológica ............................................................................ 36

6.2.2 Análisis sensorial ...................................................................................... 37

6.3 Estudio de vida útil .......................................................................................... 38

6.3.1 Recuento de probióticos ........................................................................... 39

6.3.2 Viscosidad ................................................................................................ 39

6.4 Pruebas de comprobación. ............................................................................... 39

6.4.1 Prueba de Bacteriostático-Bactericida ...................................................... 39

6.4.2 Cambios de condiciones ........................................................................... 40

7 RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LA EXPERIMENTACIÓN ............................ 42

7.1 Caracterización de materia prima .................................................................... 42

7.1.1 Análisis del pH ......................................................................................... 42

7.1.2 Análisis de la acidez ................................................................................. 43

7.1.3 Análisis de °Brix ....................................................................................... 43

7.2 Análisis de jalea ............................................................................................... 44

7.2.1 Inoculación de la jalea .............................................................................. 44

7.2.2 Calidad microbiológica............................................................................. 45

13

7.2.3 Análisis Sensorial ..................................................................................... 46

7.3 Análisis de viscosidad ...................................................................................... 49

7.3.1 Fibra .......................................................................................................... 52

7.4 Vida útil ........................................................................................................... 53

7.4.1 Recuento de probióticos ........................................................................... 53

7.4.2 Análisis de pH durante la vida útil. .......................................................... 54

7.5 Pruebas de comprobación ................................................................................ 56

7.5.1 Pruebas de Bacteriostático-Bactericida .................................................... 56

7.5.2 Pruebas de crecimiento microbiano en formulaciones alternas................ 57

7.5.3 Pruebas de viscosidad en formulaciones alternas ..................................... 58

8 Conclusiones. .......................................................................................................... 63

9 Recomendaciones .................................................................................................... 64

Bibliografía ..................................................................................................................... 65

14

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Taxonomía del corozo. ..................................................................................... 22

Tabla 2. Composición del corozo (Bactris guineensis) .................................................. 22 Tabla 3. Características fisicoquímicas de la pulpa de corozo (Bactris guineensis) .... 23 Tabla 4. Objetivos fundamentales de los alimentos funcionales .................................... 25 Tabla 5. Propiedades funcionales de la inulina y derivados .......................................... 31 Tabla 6. Formulación de jaleas ...................................................................................... 36

Tabla 7. Límites establecidos en jales de fruta por la NTC 285 .................................... 37 Tabla 8. Codificación empleada en análisis sensorial. .................................................. 37 Tabla 9. Clasificación de sensibilidad a partir de halo de inhibición. .......................... 40 Tabla 10. Parámetros dados en jaleas a estudiar. ......................................................... 40 Tabla 11. Resultados obtenidos de caracterización fisicoquímica................................. 42

Tabla 12. Valores obtenidos para curva de calibración. ............................................... 44

Tabla 13. Calidad microbiológica de la jalea de corozo ............................................... 45

Tabla 14. Resultados obtenidos al aplicar el test de Friedman. .................................... 47 Tabla 15. Resultados obtenidos al aplicar el test de Tukey............................................ 48 Tabla 16. Formulación final del producto...................................................................... 49 Tabla 17. Viscosidad de las muestras a 60 rpm. ............................................................ 50

Tabla 18. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra ....................................... 51 Tabla 19. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras .................................... 52 Tabla 20. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras .............................. 52

Tabla 21. Fibra dietaría ................................................................................................. 52 Tabla 22. Resultados de pH ............................................................................................ 54

Tabla 23.Análisis de varianza en el pH .......................................................................... 55 Tabla 24. Agrupación de información usando el método Tukey .................................... 55 Tabla 25. Conteos dados en muestras con distinta composición. .................................. 57

Tabla 26. Viscosidad de las formulaciones adicionales de jalea. .................................. 58

Tabla 27. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra ....................................... 59 Tabla 28. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras .................................... 59 Tabla 29. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras. ............................. 60

Tabla 30. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra ....................................... 60 Tabla 31. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras .................................... 61

Tabla 32. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras .............................. 61

15

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Pulpa de Corozo. ............................................................................................ 34

Figura 2. Diagrama de flujo de proceso de elaboración de jalea simbiótica ................. 35 Figura 3. Interpretación de Antibiograma (Collazos, 2010) .......................................... 40 Figura 4. Muestras codificadas para panelistas.............................................................. 46 Figura 5. Test de probabilidad normal. .......................................................................... 47 Figura 6. Diferencias de medias a partir del test de Tukey. ........................................... 48

Figura 7. Prueba de viscosidad en jalea. ........................................................................ 50 Figura 8. Test de normalidad de Anderson Darling ....................................................... 51 Figura 9. Medios sin crecimiento del agente probiótico a temperatura ambiente (A) y

temperatura de refrigeración (B). ................................................................................... 54

Figura 10. Test de probabilidad de Anderson Darling. .................................................. 55 Figura 11. Antibiograma de muestras analizadas. ......................................................... 56 Figura 12.Viscosidad jalea formulaciones adicionales. ................................................. 59

16

LISTA DE ANEXOS.

Anexo A. Ficha técnica de pulpa de corozo. .................................................................. 77 Anexo B. Curva de calibración para cultivo probiótico (Lactobacillus casei). ............. 78 Anexo C. Formato prueba sensorial ............................................................................... 79 Anexo D. Certificado de fibra para pulpa de corozo ...................................................... 79

Anexo E. Certificado de fibra para jalea - blanco .......................................................... 81 Anexo F. Certificado de fibra para Jalea – estandar. ...................................................... 82 Anexo G. Ficha técnica inulina. ..................................................................................... 83 Anexo H. Ficha técnica pectina de bajo metoxilo .......................................................... 85

17

GLOSARIO

Prebiótico: compuesto no digerible que ayuda al incremento de la microbiota

intestinal mejorando la absorción de nutrientes en el tracto intestinal (Olveira y

Gonzalez, 2007).

Probiótico: microorganismos vivos que, al ser agregados como suplemento en la

dieta, afectan en forma beneficiosa al desarrollo de la flora microbiana en el

intestino (Olveira y Gonzalez, 2007).

Simbiótico: relación existente en un alimento entre prebiótico y probiótico, cuya

función principal es la persistencia en el tracto gastrointestinal del probiótico

(Cruz y Bague, 2011).

Alimento Funcional: alimentos los cuales generan un aporte a la salud debido a

que contiene compuestos bioactivos que ayudan a la prevención y/o control de

algunas enfermedades específicas (Cruz y Bague, 2011).

Jalea: producto preparado con el zumo (jugo) y/o extractos acuosos de una o más

frutas, mezclado con productos alimentarios que confieren un sabor dulce según

se definen en la Sección 2.2, con o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir

una consistencia gelatinosa semisólida (CODEX, 2009).

Viscosidad: propiedad que tienen los fluidos de ofrecer resistencia al movimiento

relativo de sus moléculas. También se suele como una propiedad de los fluidos

que causa fricción (Domingo, 1997)

pH: Concentración de H+, la cual puede designarse como acidez o alcalinidad de

una solución (Velázquez y Ordorica, 2004).

Corozo: fruto originario de la costa caribe, empleado principalmente de forma

artesanal en la producción de jugos y confituras (Casas, Gamba y Benavides,

2013).

18

1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Definición del problema

Los sistemas alimentarios y agrícolas están atravesando profundos cambios

principalmente en países en desarrollo, como Colombia. A pesar de que se ha generado

un incremento en los ingresos per cápita, los adelantos tecnológicos, la liberalización del

comercio y la urbanización han generado que se amplié la función del sector privado

(Klinger, 2009). López (2007), informa que la pequeña agricultura se hace cada vez más

comercial y la agroempresa y la agroindustria participan cada vez más en el desarrollo

socioeconómico, dando a entender de esta manera que los pequeños productores poseen

nuevas alternativas y oportunidades para emprender con el desarrollo de nuevo productos

en el mercado a partir de frutos poco explotados en el país como lo son la feijoa, níspero,

corozo y uchuva (Combariza, 2012).

Según Ardila y Ardila (2017), la utilización y aplicabilidad de los frutos y subproductos

derivados del Bactris guineensis es baja, no solo por la falta de tecnología y desarrollo en

el cultivo y explotación de este fruto de palma, sino también por el desconocimiento de

sus propiedades nutricionales, medicinales y como materia prima, debido principalmente

a:

Los productos que se obtienen de este fruto se elaboran de forma manual y

artesanal debido a que la maquinaria disponible no es eficiente.

Sus propiedades nutricionales son poco conocidas y así como los beneficios que

éste puede traer para la salud.

Debido a que el corozo se emplea de forma artesanal, no se emplean grandes

cantidades para la elaboración de los productos, por esta razón, los campesinos no

lo consideran como un cultivo prioritario y se dedican a otras actividades

económicas.

Los pocos campesinos que trabajan con estos productos poseen una baja

capacidad de conectar nuevos mercados y enfrentan dificultades para introducir

el producto a otras partes del país o para contemplar su exportación.

Asimismo, en los últimos años, en la población colombiana, se ha generado un

incremento en el número de personas con padecimiento de enfermedades

gastrointestinales, principalmente en menores y jóvenes, debido a una mala alimentación

(alto consumo de golosinas y/o comidas rápidas o también llamadas comida chatarra) y/o

por un mal uso de las prácticas de manufacturas, generando síntomas como diarrea y

deshidratación en el sujeto (Hernández, Aguilera y Castro, 2011). Dicha problemática a

nivel mundial es la mayor causa de consultas médicas en menores de 2 a 15 años. Alfonso

y Porbén (2008), en sus estudios informaron que en países como Cuba alrededor del 32%

de la población de niños entre 0-2,5 años asisten a consultas hospitalarias por problemas

digestivos o gastrointestinales. Asimismo, diversas enfermedades se asocian a problemas

digestivos tales como el cáncer colorectal, obesidad y arteriosclerosis (González, 2005),

todo este conjunto de enfermedades si no son tratadas a tiempo o se generan maneras de

prevención, pueden llegar a generar infecciones por microorganismos, virus o parásitos.

19

A partir de lo anterior se crea la necesidad de generar alternativas para contribuir a la

disminución de contraer problemas gastrointestinales y/o relacionados, en la población y

ayudar a los pequeños productores. Así, los alimentos ricos en fibra y con un contenido

de prebióticos, son una alternativa a dichas problemáticas, debido a estos contienen

componentes bioactivos específicos que generan beneficios en la salud. La gama de

alimentos simbióticos es considerada por su aporte benéfico en la digestibilidad y la

prevención de enfermedades gastrointestinales como factor decisivo para el incremento

del microbiota intestinal con los correspondientes beneficios para la salud.

1.2 Formulación del problema

Según lo anterior, se formuló la siguiente pregunta problema: ¿Es la jalea de

corozo un medio apto para que la inulina y un cultivo probiótico de Lactobacillus

casei actúen como un producto simbiótico?

1.3 Justificación y delimitación del proyecto

Según Velasco y Moreno (2013), los desórdenes gastrointestinales funcionales (DGFs)

son un problema de salud global, presente en todas las áreas geográficas con un elevado

costo en el cuidado de la salud. Estos tienen una prevalencia del 27,3% en una población

escolar, de 12 años; en donde el desorden más común es el estreñimiento funcional con

síntomas como la retención de heces. El estreñimiento, como un problema intestinal,

puede provenir de una defecación difícil y/o de un estancamiento fecal anómalo que

consiste en el paso de heces duras, evacuaciones dolorosas o con una frecuencia inferior

a 3 veces por semana que a veces se acompaña o no de incontinencia fecal (Fabiola y

Barboza, 2005).

En Colombia no existen datos precisos respecto a la prevalencia del estreñimiento en la

edad pediátrica; no obstante, la Unidad de Gastroenterología, Hepatología y Nutrición

Pediátrica (Gastronutriped) atendió a 287 pacientes con diagnóstico de estreñimiento

crónico, equivalentes a un 27% de la población en consulta (1.102 consultas) entre enero

del 2007 a diciembre del 2008 (Sociedad Colombiana de Pediatría, 2011).

Lo anterior, resalta la necesidad de crear productos capaces de ayudar a superar este tipo

de problemas en la población. Y dentro de estos productos, se podrían considerar

alimentos ricos en fibra insoluble de gran aceptabilidad que tengan un gran impacto en

este tipo de población y que sirva para la prevención y el tratamiento de este tipo de

enfermedades. Adicionalmente, para aportar a ésta y otras problemáticas en salud,

también se sugiere la incorporación de probióticos y de antioxidantes (como los que se

encuentran en el corozo).

Por lo tanto, la innovación mediante el desarrollo de nuevos productos es una pieza clave

para ingresar en mercados nuevos y ser competitivos. El aprovechamiento de ingredientes

nutritivos de diversas fuentes nuevas poco convencionales es muy importante para la

obtención de una variedad de nuevos productos. No obstante, el desarrollo de estos se

trata de una actividad arriesgada debido a que se busca la aceptación de los consumidores

en un mercado que a diario es cambiante (FAO, 2017).

De acuerdo a Andrade, Gamboa, Gomez, Molina y Patron (2009), el corozo se produce

principalmente en el centro del departamento del Cesar, en donde se generan grandes

20

volúmenes de su fruto, que es comercializado en fresco para ser utilizado a nivel

doméstico en la elaboración de bebidas refrescantes, dulces, jalea y vino artesanal; el

producto es cosechado a mediados y finales del primer semestre del año y comienzos del

segundo semestre (Ardila y Ardila, 2017); por lo que este departamento seria la principal

fuente de producción y obtención, de la materia prima para la actual investigación.

En cuanto a los probióticos, según González, Domínguez y Alcocer (2007), cepas como

Lactobacillu casei, deben estar presentes en cantidades y condiciones fisiológicas

adecuadas para ejercer un impacto favorable en el huésped, por ello los alimentos y

productos que lo contengan deben mínimo tener 1x106 bacterias (UFC)/ mL,

manteniéndose durante toda la vida útil del producto, ya que en el paso por el tracto

intestinal disminuye la concentración de bacterias sensiblemente hasta llegar a

concentraciones entre 1x102 y 1x105 UFC/ mL; por esta razón la concentración a emplear

en la producción de la jalea simbiótica será de 1x109 UFC/mL.

Respecto a la fibra, en la actualidad los consumidores son cada vez más conscientes de lo

importante que es la elección e inclusión de alimentos saludables en la dieta. Con esto

también se evidencia como los compradores se interesan más en conocer el contenido

nutricional de los alimentos, el valor energético, el contenido de grasas saturadas y total

del alimento. De acuerdo con ProChile (2017) “los consumidores prefieren jaleas y

mermeladas confeccionadas con altos porcentajes de frutas, de bajo contenido de azúcar

y bajo en calorías” por lo que la inclusión de inulina, además de ser una buena fuente de

fibra, también confiere propiedades endulzantes.

21

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo general

Desarrollar un producto tipo jalea a partir de corozo como alimento simbiótico

con inclusión de inulina y Lactobacillus casei

2.2 Objetivos específicos

Evaluar la sustitución del azúcar por inulina (5, 10 y 15%) en una jalea elaborada

a partir de corozo con una adición estándar de Lactobacillus casei.

Determinar la vida útil de la formulación con mayor aceptación sensorial y

mejores características fisicoquímicas empleando modelos cinéticos.

22

3 MARCO TEÓRICO

En este capítulo se mencionan las generalidades del corozo, su taxonomía, lugares de

procedencia, composición nutricional empleo en la industria de alimentos, en la inclusión

de esta materia prima en nuevos alimentos ricos que suple la tendencia del mercado hacia

el consumo de alimentos cada vez mas saludables.

3.1 Corozo

El corozo (Bactris guineensis) es un fruto originario de las costas del Caribe y el Pacífico

centroamericano. Dependiendo de la ubicación geográfica del cultivo, recibe diversos

nombres como: lata de corozo (Atlántico, Córdoba), lata hembra (Cesar, Córdoba),

corozo de lata (Bolívar, Magdalena), tamaquito, corocito (Sucre), lata, palma de lata

(Bolívar, Cesar, Córdoba, Magdalena), lata sabanera (Atlántico), cañabrava (Guajira),

castilla, gallinaza, güevoetigre, palmaelata, palma de corozo, uvitaelata (Cesar) (Casas,

Gamba y Benavides, 2013). Su fruto posee forma esférica achatada con coloraciones

purpuras casi negro, debido a la presencia de antocianinas. Este tiene un sabor agridulce

y se compone por una cáscara rígida fibrosa que protege la pulpa jugosa y translúcida,

con gran contenido de fibra (Bernal y Galeano, 2013). En la tabla 1 se presenta la

clasificación taxonómica del corozo (Bactris guineensis).

Tabla 1. Taxonomía del corozo.

Reino Plantae

Phylum Magnoliophyta

Clase Liliopsida

Orden I. Arecales

Familia Arecaceae

Género Bactris

Epíteto específico guineensis

Fuente: Moore (2010).

Autores como López y Theran (2004), indican que el corozo es un fruto rico en minerales

y carbohidratos principalmente en el interior de su semilla ya que es una buena fuente de

fibra, a continuación, en la tabla 2 y 3 se presenta la composición del corozo (Bactris

guineensi).

Tabla 2. Composición del corozo (Bactris guineensis)

Parámetro Contenido g/100g

Humedad 80,1

Grasa 0,1

Cenizas 2,6

Carbohidratos 14,8

23

Fibra Cruda 1,2

Proteína 1,2 Fuente: López y Theran (2004).

Tabla 3. Características fisicoquímicas de la pulpa de corozo (Bactris guineensis)

Parámetro Valor

Acidez 2.13%

Densidad 1.137 g/mL

pH 3.04

Solidos Solubles 15.2 Fuente: Acuña (2009)

Debido a su composición y al estudio adelantado por Bermúdez, Díaz y Fuenmayor

(2016) en la costa Caribe colombiana, se ha establecido el potencial del corozo para ser

empleado en la elaboración de bebidas, dulces y licor artesanal, que se distribuyen a nivel

local. En general éste es un alimento con un alto contenido de carbohidratos.

Pese a que en los cultivos regionales de corozo se tiene una producción de 800 kg por

hectárea, se aprecia una subutilización de la fruta al no existir sistemas de compensación

que permita suplir las pérdidas del producto que no se alcanza a colocar en el mercado;

igualmente, el 10% de la producción de este alimento se pierde por el uso de técnicas

inadecuadas de cosecha (Andrade et al., 2009). Así, el desarrollo de productos como

jaleas, mermeladas y mantequillas a base de frutas se presentan como una alternativa para

la industrialización del corozo. Estos son productos que son estables debido a que son

ricos en sólidos y en ácidos (Smith, 2007).

3.2 Jalea de frutas

La jalea de frutas es el producto preparado con el zumo (jugo) y/o extractos acuosos de

una o más frutas, mezclado con productos alimentarios que confieren un sabor dulce, con

o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir una consistencia gelatinosa semisólida

(CODEX, 2009). En general, se elabora a partir de uno o más frutos que son lavados,

desinfectados y escaldados para generar una disminución de la actividad enzimática.

Luego del escaldado, se realiza la obtención de la pulpa y se procede con la realización

de una evaporación junto a la adición de componentes edulcorantes como sacarosa y/o

jarabes invertidos, pectina, ácido cítrico, ajustando el pH del producto a un intervalo entre

3,5 y 3,8. En este proceso, el producto se concentra hasta 50 °Brix, antes de realizar un

proceso envasado y exhausting para extraer el oxígeno desde el envase (Pons, García,

Contreras y Acevedo, 2009).

Para la conservación del producto es posible utilizar benzoato de sodio debido a que es

un aditivo empelado frecuentemente en bebidas como gaseosa, refrescos, sodas, zumos,

jugos y mermelada (León, 2017). Arias y Claro (2006), informaron que el benzoato de

sodio se usa para el control de levaduras, bacterias y algunos tipos de hongos

especialmente en productos concentrados en donde la actividad de agua es menor y

pueden proliferar estos microorganismos. Éste es efectivo en condiciones acidas hasta un

mínimo de pH de 3,3 (Villada, 2010), debido a estas razones se empleará como

conservante en la obtención de la jalea, de igual manera se considera bacteriostático

debido a que su funcionalidad es puntualmente para el tratamiento de mohos y hongos

puesto que estos son capaces de sobrevivir en medios concentrados (Mendoza, 1998).

24

En cuanto a las mermeladas y jaleas, éstas tienen el mismo momento de compra, una

similar pauta sensorial, un igual momento de consumo y suelen exhibirse en los

comercios en forma conjunta o muy cercana (Franco, 2012). Según Smith (2007), estos

productos se clasifican como productos alimenticios para untar a base de frutas (categoría

omnicomprensiva que abarca a jaleas y mermeladas, manteca de fruta y miel, etc.). En la

demanda total de estos productos se obtiene que las conservas o “preserves” tienen un

34%, las mermeladas un 22% y las jaleas un 21%, y el resto está formado por otras

presentaciones (Zuleta y Díaz, 2011). Esto último estableciendo que el consumo anual

per-capital de jaleas y mermeladas es de aproximadamente un kilogramo y en términos

generales el tamaño del mercado ha permanecido estable durante los últimos 20 años

(Consulado General en Nueva York, 2006). El mercado de mermeladas y jaleas muestra

que se han consumido cerca de 2.200 t de producto como materia prima por otras

industrias, lo que representa un 25% de la producción entre los años 1992 al 2000 (Ortiz,

2002).

En Colombia, la variedad de productos concentrados posee una alta demanda como los

son mermeladas, jaleas y bocadillos, Núcleo ambiental S.A.S. (2015), informó que

anualmente entre mermeladas y jaleas, las ventas pueden superar los 700 millones de

dólares cuyo valor es representado en un 60% por mermeladas y 40% por jaleas. Algunas

ciudades de Colombia presentan un mayor consumo de productos concentrados, entre las

que se encuentran Medellín, Cali y Bogotá. Esta última presenta un mayor consumo con

un incremento en el mercado del 2% (Ortiz, 2002). Debido a lo anterior se establece que

la jalea es un producto de alto consumo en la ciudad de Bogotá, especialmente en niños

y jóvenes, debido a su alto contenido en sólidos (azúcar principalmente) (Osorio y Rey,

2015). La importancia que se da a los alimentos en la actualidad ha ido creciendo, dada

la evolución de la tecnología, que le permiten al consumidor estar más informado y a su

vez, permite exigir no solo desde el punto de vista nutricional, sino también funcional.

Los consumidores quieren dietas que les permitan prolongar su esperanza de vida, quieren

una vida más saludable y con menos riesgos de desarrollar enfermedades, de esta manera

se presenta un fenómeno denominado auto-cuidado (self-care) que es el factor que motiva

y permite decidirse en la compra de alimentos saludables (Flórez, Gongora, Pacheco y

Ortegon, 2014). Es por ello que la tecnología desarrollada en alimentos hoy avanza

produciendo diferentes alternativas con probióticos y prebióticos que puedan aportar

beneficios para la salud, como lo son los alimentos simbióticos.

3.3 Alimentos simbióticos

Según Sanz, Collado y Dalmau (2006), la microbiota intestinal es un complejo ecosistema

que interviene directamente en el estado de salud del huésped. Esta microbiota, depende

de diversos factores como la capa de mucus, el peristaltismo intestinal, la velocidad de

recambio del epitelio, la acidez y la actividad enzimática (Sanz, Collado, Haros y Dalmau,

2004). En el tracto gastrointestinal la microbiota generan una función protectora ante

agentes externos que pueden ser potencialmente nocivos como los son bacterias, virus,

toxinas y alérgenos (Sanz, Santacruz y Dalmau, 2009). Dicha función depende de

componentes estructurales y funcionales dentro de la mucosa y da lugar a efectos

inmunológicos, fisiológicos y metabólicos (Encarnacion, Angeles, Moreno y Camean,

2012).

25

Sanz, Collado, Haros y Dalmau (2004), afirman que la actividad bioquímica microbiana,

de la microbiota, actúa colectivamente como un órgano, interviniendo en: la mejoría de

la biodisponibilidad de nutrientes y la degradación de compuestos de la dieta no

digeribles, el aporte de nuevos nutrientes y la eliminación de compuestos perjudiciales y

anti nutrientes. Dichas funciones metabólicas dependen de la composición de la flora

intestinal y de sus complejas interacciones con la dieta (Rosmini et al., 2004). Debido a

esto se acude a la administración de bacterias seleccionadas (probióticos) y compuestos

no digeribles que favorecen el desarrollo de la flora deseable (prebióticos), en forma de

alimentos o suplementos alimentarios que constituyen estrategias idóneas para modular

la composición de la flora y potenciar sus efectos metabólicos beneficiosos.

Se entiende por alimento funcional aquel producto que contiene componentes específicos

que actúan de forma selectiva respecto a una o varias funciones fisiológicas del

organismo, es decir, son productos que generan un aporte a la salud adicional de los

componentes nutricionales que contienen (Aranceta y Gil, 2005). Autores como Alvídrez,

González y Jiménez (2002), han establecido que una de las principales funciones de estos

alimentos es aquellas que se relacionan con el óptimo crecimiento, el correcto desarrollo,

la adecuada función del sistema cardiovascular, el aporte de antioxidantes, el

metabolismo de xenofobioticos, entre otros. El objetivo principal de estos componentes

es buscar terapias alternas desde la sana alimentación en la prevención de diversas

enfermedades. En la tabla 4 se presenta las funciones principales de los alimentos

funcionales.

Tabla 4. Objetivos fundamentales de los alimentos funcionales

Desarrollo fetal y en primeros años de la vida

Crecimiento

Desarrollo (sistema nervioso central; otros sistemas y órganos)

Diferenciación

Aparato digestivo

Modificación y equilibrio de la microflora colonica

Inmunidad

Incremento de la biodisponibilidad de nutrientes

Mejora el transito/motilidad

Proliferación celular

Fermentación de sustratos

Aparato cardiovascular

Homeostasis de lipoproteínas

Integridad endotelial

Anti-trombogenesis

Metabolismo de macronutrientes

26

Mejora de la resistencia a la insulina

Rendimiento óptimo de actividad física

Mantenimiento del peso

Composición corporal (grasa)

Metabolismo xenofobiotico

Esfera psíquica

Cognitivo

Estado de animo

Instintis (apetito/saciedad)

Nivel de estrés emocional

Fuente: Silveira, Nonereo y Molina (2003).

Dentro de la gama de los alimentos funcionales se encuentran aquellos que pueden

contener componentes prebióticos, probióticos o en algunos casos los dos denominándose

simbióticos. Aquellos productos que son fermentados por bifidobacterias y lactobacilos

se caracterizan por tener un contenido de microorganismos vivos, estos también son

llamados probióticos, los cuales, al ser agregados como suplementos en la dieta, generan

beneficios al desarrollo de la flora microbiana intestinal previniendo infecciones entéricas

y gastrointestinales (Álvarez y Bague, 2011). Por otra parte, los prebióticos actúan como

sustrato trófico de los probióticos, debido a que son sustancias no digeribles por el

hombre, pero permiten el crecimiento selectivo de las bacterias intestinales. Cuando se

crea una relación entre estos dos componentes (prebióticos y probióticos) dentro de un

alimento, éste se denomina simbiótico. Por lo general los alimentos lácteos fermentados

ricos en fibra se consideran dentro de este grupo (Belén, Monereo y Baena, 2003).

3.4 Probióticos

El término probiótico significa “a favor de la vida”, se utiliza para designar las bacterias

que tienen efectos beneficiosos para los seres humanos y los animales. Se definen como

“microorganismos vivos que cuando se administran en cantidades adecuadas confieren

un efecto beneficioso a la salud del hospedador” (FAO, 2006). Según Martínez, Peláez y

Requena (2012), estos microorganismos deben estar correctamente identificados, carecer

de factores de virulencia y de la capacidad de producir metabolitos indeseables, mostrar

tolerancia a las condiciones del entorno donde ejercen el beneficio y que se verifique su

funcionalidad probiótica en ensayos de intervención en humanos. Los probioticos más

empleados son del tipo Lactobacillus y Bifidobacterium.

Aunque los probióticos no sean colonizadores a largo plazo del tracto gastrointestinal, sí

es relevante que puedan mantenerse funcionalmente activos en el intestino. Según

Guarner et al. (2011), la viabilidad de los microorganismos probióticos en los productos

donde se incorporen es relevante durante la selección de cepas probióticas, ya que éstas

deben mostrar una resistencia moderada a las condiciones de procesado y

almacenamiento. Estos microorganismos al ser ingeridos deberían sobrevivir al paso por

el tracto gastrointestinal manteniendo su capacidad para interaccionar con el epitelio o la

microbiota intestinal. Dentro de este grupo como ya se había mencionado se encuentran

los lactobacilos que son un género bacteriano de bacilos largos, rectos o curvados, gram-

27

positivos, no formadores de endosporas, catalasa negativos y, en general, inmóviles. Estos

fermentan azúcares formando el ácido láctico, por lo que se integran en el grupo

denominado bacterias acidolácticas (Hekmat & McMahon, 1992) y se encuentran

ampliamente distribuidos; el tracto intestinal del hombre y de los animales alberga

muchas especies, son un componente importante de la microflora intestinal y algunas

especies se añaden para provocar su efecto probiótico en el intestino humano.

En particular, uno de los lactobacilos más empleados según Rousseaux et al. (2007), es

Lactobacillus acidophilus, debido a que generalmente resisten la acidez gástrica y sales

biliares. Su tasa de supervivencia en el tracto gastrointestinal se estima entre un 2 y 5% y

logran concentraciones suficientes en el colon (106 -108 UFC/mL). Dependiendo de la

cepa varía su capacidad de adhesión intestinal, los efectos favorables en cuanto a la

digestibilidad de lactosa y su habilidad para prevenir diarrea (Molina, 2008).

Las especies de L. acidophilus y L. casei son usados frecuentemente como probióticos,

estos son considerados microorganismos autóctonos y asociados con el anfitrión humano

(Velásquez, Padilla y Giraldo, 2015). El Lactobacillus casei es un tipo de bacteria

probiótica muy eficaz para equilibrar la microflora intestinal, prevenir los trastornos

intestinales, regular el sistema inmune específicamente de la respuesta inmune celular,

posee una potente acción antidiarreica y además contribuye a la disminución de células

cancerígenas en un 80% debido a su actividad antitumoral, evidenciadas en con-cultivos

con células epiteliales cancerosas (Isolauri, Rautanen, Juntunen, Sillanaukee, & Koivula,

1991). Lactobacillus casei es empleado en la industria en procesos de fermentación a

partir de varios sustratos como harinas, leche, carnes y conservas debido a su alto

potencial probiótico (Jurado, Calpa y Chaspuengal, 2014). James y Velastegui (2014),

reportan que la cepa de Lactobacillus casei crece en condiciones óptimas en un rango de

pH de 6 a 7,5, sin embargo, otros estudios como el de León (2012), indican que cepas de

Lactobacillus como Lactobacillus casei y Lactobacillus rhamnosus soportan pH de 2,5

demostrando que son capaces de sobrevivir al ambiente del tracto gastrointestinal sin ser

afectadas por pH ácidos y concentraciones altas de sales biliares.

Estos microorganismos hacen parte del grupo de Bacterias Acido Lácticas (BAL) que

pueden ser clasificadas con base en su morfología, el modo en que fermentan la glucosa

(homofermentativas y heterofermentativas), su crecimiento a diferentes temperaturas, la

configuración del ácido láctico producido, su habilidad para crecer a una alta

concentración de sal y su tolerancia ácida o alcalina. Sin embargo, el parámetro más

común en la clasificación de este tipo de bacteria se basa en la manera en la que fermentan

la glucosa, basado en el producto final de la fermentación (Ramírez, Rosas, Velásquez,

Ulloa y Romero, 2011).

De acuerdo con Parra (2010), las bacterias heterofermentativas, dentro de las que se

encuentra Lactobacillus casei, producen solamente el 50% de ácido láctico, pues éstas

son capaces de fermentar 1 mol de ácido láctico, 1 mol de etanol y 1 mol de CO2,

generando 1 mol de ATP por mol de glucosa; este tipo de especies están obligadas a

utilizar solamente la ruta dependiente fosfocelotasa para metabolizar azucares y producir

ácido láctico, además de cantidades significativas de ácido acético y/o etanol con la

generación de dióxido de carbono.

3.5 Prebióticos

28

Lydia y Blanco (2002), definen los prebióticos como ingredientes no digeribles de la

dieta, que producen efectos beneficiosos estimulando selectivamente el crecimiento y/o

actividad de uno o más tipos de bacterias en el colon. Son fundamentalmente fructo y

galacto oligosacáridos. Incluida en este concepto está la fibra dietaría. Álvarez y Gonzales

(2001), definen que: "la fibra dietética es la parte comestible de las plantas o hidratos de

carbono análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado,

con fermentación completa o parcial en el intestino grueso”, esta incluye polisacáridos,

oligosacáridos, lignina y sustancias asociadas de la planta. La National Academy of

Sciences (NAS) y Food and Nutrition Board (2002), indican que las fibras dietéticas

promueven efectos beneficiosos fisiológicos como el de laxante, y/o el de atenuante de

los niveles de colesterol en sangre y/o atenuante de la glucosa en sangre. Según la

Organización Mundial de la Salud, la ingesta diaria de fibra se encuentra entre los 27g a

los 40g diarios para hombres y mujeres respectivamente, desde la edad de 4 años y para

niños de 1 a 3 años un consumo de 19g al día. Otros autores como Olagnero et al. (2007),

informan que para poblaciones de niños y adolescentes entre 3 y 20 años se sugiere una

ingesta de 5g a 10g por día.

Según Olagnero et al. (2007), para que un ingrediente alimenticio sea considerado

prebiótico debe cumplir con 3 parámetros fundamentales: 1) No debe ser hidrolizado o

absorbido en la parte alta del tracto digestivo; 2) Debe ser fermentado selectivamente por

una o un número limitado de bacterias potencialmente benéficas del colon, por ejemplo

bifidobacterias y lactobacilos; 3) Debe ser capaz de alterar la microflora colónica

tornándola saludable, por ejemplo reduciendo el número de organismos putrefactivos e

incrementado las especies sacarolíticas

3.6 Inulina

Según Chacón (2006), la inulina es un fructooligosacárido compuesto por una cadena

lineal de fructosas unida por enlaces β 1-2; en su extremo reductor se encuentra vinculada

una molécula de glucosa por enlaces α 1-2. Dicho azúcar posee funciones prebióticas las

cuales contribuyen a la proliferación del micro-flora intestinal y a evitar el crecimiento

de microorganismos patógenos, generando efectos protectores inmunológicos; esto se da

mediante el metabolismo de la molécula y su almacenamiento final en la célula. Según

Álvarez, Jurado, Calixto, Incio y Silva (2008), se ha demostrado experimentalmente, que

la combinación prebiótica inulina/oligofructosa es capaz de prevenir la colitis por

producir cambios en la microbiota intestina. Su interés se centra fundamentalmente

porque la inulina es uno de los agentes los prebióticos más extendido comercialmente y

que presenta un mayor número de estudios que han evaluado sus acciones sobre la salud

(Castellanos, Murillo , Velásquez, Ortega, y Ramírez, 2016).

Algunos agentes prebióticos como la inulina y la polidextrosa (1,4-6), representan un

sustrato preferencial para bacterias beneficiosas para la salud como los lactobacilos y las

bifidobacterias, ensayos clínicos indican que una dosis de hasta 30 g/día de inulina es

bien tolerada por poblaciones sanas (pacientes que no padecen de ninguna enfermedad

gastrointestinal) (Gotteland y Brunser, 2006). La constipación es una causa frecuente de

consulta tanto en niños como en adultos, por lo tanto, esta fibra soluble puede contribuir

también a aliviar la sintomatología de los sujetos constipados, se estima que el 25% de

las consultas pediátricas relacionadas con molestias del tracto gastrointestinal en Santiago

de Chile se deben a constipación (Valenzuela y Maíz, 2006). Otros autores, como Lara,

Lara, Julian, Pérez y Benítes (2017), informan que el consumo de inulina puede modular

29

los niveles hormonales en la sangre, afectando el apetito y la ingesta de alimentos,

permitiendo un adecuado equilibrio en el intestino reduciendo la acumulación de grasas

y la inflamación del intestino, de esta forma puede llegar a regular los niveles de colesterol

y de glucosa en la sangre previniendo enfermedades cardiovasculares, diabetes asociadas

o síndrome metabólico.

30

4 ESTADO DEL ARTE

En este apartado se mencionan aspectos generales del corozo, sus características

bromatológicas y estudios ya antes realizados con esta fruta demostrando su actividad

antimicrobiana sobre microorganismos patógenos y su capacidad antioxidante. Así

mismo se hace referencia a la acción de la inulina como agente prebiótico y las funciones

tecnológicas y nutricionales que cumple en la industria de alimentos. De igual manera se

discute el tema sobre los alimentos simbióticos en diferentes matrices alimentarias y sus

efectos en la salud de los consumidores.

Osorio, Carriazo y Almanza (2011), en sus estudios sobre corozo, obtuvieron un extracto

rico en antocianinas el cual fue comparado frente a un patrón (antocianinas puras),

empleando un proceso de espectroscopia EPR de radicales libres estabilizada. En este

proceso el extracto obtenido del corozo demostró contener una mayor actividad para la

eliminación de radicales que la muestra patrón, es decir, su capacidad antioxidante fue

equivalente o incluso mayor que la aplicación de antocianinas puras, dicho estudio

demostró que en procesos industriales se podría considerar la aplicación de extractos de

corozo como componente antioxidante en diversos productos alimentarios. Asimismo,

Cortes, Rojano y Zapata (2012), evaluaron la estabilidad de las antocianinas de corozo a

diferentes temperaturas y su efecto sobre los valores de capacidad de absorbancia de

radical oxígeno (ORAC), obteniendo que estas se ven poco afectadas en temperaturas

entre los 40 y 101°C y contienen actividades antioxidantes similares o superiores a las

cerezas.

Investigaciones similares como la de López y Albarracín (2017), indicaron que los

componentes antioxidantes dentro del fruto de corozo poseen un potencial terapéutico,

debido a que permiten la prevención de algunas enfermedades neurodegenerativas como

lo son el Alzheimer, Parkinson y la esclerosis, esto lo determinaron mediante un extracto

crudo de pulpa y otro de las semillas del corozo (Bactris guineensis) evaluando su

capacidad protectora en neuronas y astrocitos frente al estrés oxidativo, verificando sus

capacidades como antioxidante, pro superviviente y proliferativo.

En la industria de alimentos se ha venido trabajando con la inclusión de diferentes

compuestos activos a matrices alimentarias para mejorar la calidad sensorial y nutricional

de jaleas, mermeladas y bebidas lácteas. Diversos autores como Guerrero (2010) y

Racaniello, Ferraresi & Mercolini (2012), señalaron que la inulina y sus derivados

(también llamados fructanos) son componentes principales que se usan con diferentes

fines tecnológicos, desde la formación de geles y la sustitución de azucares en alimentos,

hasta el buen desarrollo y crecimiento de la flora microbiana intestinal en quienes los

consumen. En investigaciones asociadas a la inulina se encuentran procesos en donde el

componente principal de aporte es la fibra dietaría.

Madrigal y Sangronis (2007), estudiaron el efecto de la adición de inulina sobre la

composición de diversos productos y los diversos aportes funcionales que puede otorgar,

estos factores se pueden ver en la tabla 5.

31

Tabla 5. Propiedades funcionales de la inulina y derivados

Aplicación Funcionalidad

Productos

lácteos

Cuerpo y palatabilidad, capacidad de formar gel,

emulsificante, sustituto de azucares y grasas.

Sinergismo con edulcorantes.

Postres

congelados

Textura, depresión en el punto de congelación,

sustituto de azucares y grasas, sinergismo con

edulcorantes.

Productos

untables

Estabilidad de emulsión, textura y capacidad de

ser untado, sustituto de grasas

Productos

horneados

Disminución de aw, sustituto de azucares.

Cereales de

desayuno

Crujencia, capacidad de expansión.

Preparación con

frutas (no

acidas)

Cuerpo y palatabilidad, capacidad de formar gel,

estabilidad de emulsión, sustituto de azucares y

grasas, sinergismo con edulcorantes.

Aderezos de

ensaladas

Cuerpo y palatabilidad, sustituto de grasas.

Productos

cárnicos

Textura, estabilidad de emulsión, sustituto de

grasas.

Chocolate Sustituto de azucares, humectante

Fuente: Madrigal y Sangronis (2007).

La inulina también puede trabajar junto con otros compuestos bioactivos como lo son los

probióticos, ya que es consumida y metabolizada por los microorganismos que habitan

en el colon, favoreciendo el crecimiento de bifidobacterias y lactobacillus y

disminuyendo el de bacteroides y clostridios (Mariño, Núñez y Barreto, 2016).

En cuanto a la elaboración de alimentos simbióticos, Obando , Brito , Schobitz, Baez &

Horzellar (2010), en su artículo evaluaron la viabilidad de tres tipos de microorganismos

probioticos Lactobacillus casei 01, Bifidobacterium BB12, y Lactobacillus acidophilus

La-5 incorporados en queso cottage durante la vida útil del producto, donde demostraron

que los organismos probióticos que se agregan al procesamiento de queso permanecen

viables y en un número superior a 106 UFC/g durante una vida útil de 14 días del producto

mantenido en refrigeración.

Kranewitter et al. (2009), estudiaron la evolución clínica de un grupo de adultos mayores,

proclives a padecer infecciones bacterianas principalmente de las vías respiratorias, al

adicionar en su dieta un alimento simbiótico con Lactobacillus casei, Lactobacillus

acidophillus y frúctanos y, además, correlacionaron los resultados obtenidos con

modificaciones en los parámetros inmunológicos medidos, en donde concluyeron que el

32

alimento simbiótico es efectivo desde el punto de vista clínico y bioquímico, pues se

observó la disminución de los cuadros virales (gripales) y no hubo infecciones bacterianas

de vías respiratorias. Asimismo, Randazzo, Pitino, Licciardello, Muratore & Cinzia

(2013), evaluaron la supervivencia de seis cepas probióticas de Lactobacillus rhamnosus

durante 78 días de almacenamiento a 25 y a 5 °C en melocotón y mermelada comercial

de éste mismo; en esta investigación se concluyó que las cepas mostraron un mejor

comportamiento a una temperatura de 25°C, permaneciendo viables por encima del nivel

cítrico hasta 45 días de almacenamiento, además de no modificar significativamente los

parámetros de color en el producto. Sin embargo, se evidenciaron cambios en el pH y

composición de azucares en la mermelada.

De otro lado, Maldonado (2010), estableció las relaciones necesarias para la elaboración

de jalea, inicialmente se genera la obtención de un zumo o jugo de fruta(s) el cual se lleva

a cocción, en este proceso se eleva la temperatura hasta lograr una concentración del jugo

de 40°Brix, en este momento se agrega la pectina en un relación del 2% al 3% con base

a la cantidad de jugo empleado, posteriormente se realiza una concentración hasta el

60°Brix del producto empleando edulcorantes como jarabe invertido o sacarosa.

33

5 MARCO LEGAL

De acuerdo con el Ministerio de Salud y Protección Social (2013), Resolución 3929, se

entiende como jalea al “producto preparado con el jugo (zumo), pulpa o concentrados, de

una o más frutas, adicionada con azúcar o edulcorantes calóricos o no calóricos o la

mezcla de estos, con o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir una consistencia

gelatinosa semisólida”. Este tipo de productos deben ser libres de materias extrañas,

aceptándose la presencia de burbujas de aire en cantidad total que no afecten la calidad

normal del producto. Los ingredientes deben estar uniformemente distribuidos.

Adicionalmente, conforme a lo dispuesto por el Ministerio de Salud y Protección Social

(2013), las prácticas empleadas para la elaboración de este producto deben cumplir con

lo establecido en el título II, articulo 5, en donde se hace referencia a las Buenas Prácticas

de Manufactura como las actividades de fabricación, procesamiento, preparación, envase,

almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de alimentos.

De igual manera la Norma Técnica Colombiana - NTC 285 de 2007, indica los

requerimientos fisicoquímicos que deben tener las frutas procesadas, mermeladas y jaleas

de frutas, estableciendo un contenido mínimo de solidos solubles de 40°Brix, un pH

máximo de 3,4 y una acidez mínima de 0,5, dichos parámetros deben medirse siguiendo

los ensayos indicados por la NTC 440 y la AOAC.

De acuerdo con el Ministerio de Salud y Protección Social (2015), Resolución 719, se

clasifica la jalea de frutas como un alimento de riesgo bajo o menor; el cual tiene poca

probabilidad de contener microorganismos patógenos y favorecer la formación de toxinas

o el crecimiento de microorganismos patógenos y normalmente no favorecen su

crecimiento debido a las características de los alimentos; además de no contener

productos químicos nocivos.

En el presente trabajo, adicionalmente se tendrán en cuenta los conceptos del artículo 3 y

5 y exigencias aportadas en los capítulos 1-6 de la resolución 2674 de 2013, establecida

por el Ministerio de Salud y Protección Social. Allí se estipulan las condiciones básicas

de higiene en la fabricación de alimentos, las edificaciones e instalaciones óptimas para

la producción de alimentos, exigencias en equipos y utensilios, requerimientos en el

personal manipulador de alimentos, requisitos higiénicos de fabricación, aseguramiento

y el control de calidad e inocuidad en la producción y los parámetros de saneamiento que

se deben seguir.

34

6 METODOLOGÍA

A continuación, se presenta el procedimiento experimental seguido en este trabajo,

dividiéndose en 3 fases de la siguiente manera:

6.1 Caracterización de materia prima

Inicialmente se realizó la caracterización del fruto el cual fue obtenido de la Plaza de

Paloquemao ubicada en Bogotá D.C., en donde se realizan los procesos de: recepción de

materia prima, lavado, desinfección y almacenamiento. En el proceso de desinfección se

emplea una solución de cloro de 150ppm y el almacenamiento se realiza en condiciones

de congelación. El producto empleado proviene del norte del país (Cesar) de acuerdo a la

información suministrada por los distribuidores. Las pruebas realizadas en el fruto fueron:

determinación de °Brix, acidez titulable y pH (descritos más adelante).

Asimismo, para completar la experimentación fue necesario adquirir pulpa de corozo

suministrada por un proveedor externo (ficha técnica en anexo A), en la figura 1 se

presenta el producto. Esta situación se presentó debido a que, al realizar la obtención del

jugo de corozo, los rendimientos fueron muy bajos y las características fisicoquímicas

desfavorables (°Brix muy bajos). En ese sentido, se realizaron las pruebas de

caracterización correspondientes en la pulpa de corozo: °Brix, pH y acidez titulable. A

continuación, se describe el proceso seguido para cada protocolo.

Figura 1. Pulpa de Corozo.

Solidos solubles: Se determinó por el método AOAC 932.14C dado por el Codex

(2000), empleando un refractómetro como instrumento de medida, esta prueba se

realizó por triplicado.

pH: Se medió por el método electrométrico, empleando un pH-metro HI 5221, el

cual genera una diferencia de potencial y posteriormente con ayuda de un

electrodo indicador registra el pH en su escala correspondiente (Granados, 2014),

se realizó por triplicado.

Acidez titulable: Se determinó mediante un indicador químico al 1%, que cambia

su color en cierto punto (fenolftaleína). Para ello se tomó un volumen de muestra

35

y se tituló gota a gota con hidróxido de sodio al 0,1N. Luego se determinó la

acidez final mediante la ecuación 1, teniendo en cuenta que la titulación finaliza

cuando se alcanza un pH de 8 en la muestra.

%𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 =𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻∗𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻∗𝑃𝐸

𝑉𝑚∗1000 (Ecuación 1.)

Dónde:

VNaOH: volumen utilizado de NaOH

NNaOH: Normalidad de NaOH

Vm: Volumen de muestra

PE: peso equivalente de ácido representativo (ácido cítrico).

6.2 Elaboración y análisis de jalea

La elaboración del producto se realizó en la planta piloto de frutas y hortalizas de la

universidad de La Salle, en este proceso se prepararon 4 muestras cuya diferencia

radicaba en la concentración de inulina adicionada a 3 de ellas. La primera formulación

que es tomada como referencia incluía un 42,5% de azúcar, para la siguiente parte de este

porcentaje de azúcar se sustituyó por inulina, dando lugar a formulaciones con 5%, 10%

y 15% de sustitución. Luego de su elaboración, las formulaciones fueron inoculadas con

una concentración fija de cultivo probiótico de 1x1011 UFC/g de Lactobacillus casei. A

continuación, en la figura 2, se presenta el diagrama de flujo del proceso de elaboración

de la jalea.

.

Figura 2. Diagrama de flujo de proceso de elaboración de jalea simbiótica

36

En la tabla 6 se encuentra las formulaciones empleadas en el desarrollo de las jaleas con

y sin sustitución de inulina.

Tabla 6. Formulación de jaleas

Código de

la muestra

Porcentaje de

sustitución de

azúcar (%)

Inulina

(%)

Azúcar

(%)

Pulpa

(%)

Pectina

(%)

204 0 0 42,5 56,2 1,3%

915 5 2,13 40,38 56,2 1,3%

730 10 4,25 38,25 56,2 1,3%

841 15 6,38 36,13 56,2 1,3%

Se adicionó a cada formulación el benzoato de sodio en una concentración de 1000mg/kg

(CODEX ALIMENTARIUS, 2017), ya que su actividad antimicrobiana recae sobre

microorganismos como levaduras y mohos (León , 2017), con el fin de evitar el

crecimiento de bacterias patógenas que pudiesen afectar al producto.

En la elaboración de las jaleas, fue necesario determinar la cantidad de probiótico

requerida para inocular la jalea y que ésta contuviera la concentración necesaria del

cultivo probiótico (109UFC/g), para esto se empleó el procedimiento modificado de

Jurado, Calpa y Chaspuengal (2014), y el desarrollo de una curva de calibración (ver

anexo B).

A los productos obtenidos, se les realizaron análisis microbiológicos para determinar si

el producto era seguro para su consumo y de esta forma poder realizar a las muestras un

análisis sensorial, por otra parte, se midió la viscosidad en cada muestra para determinar

si la inulina afectaba de forma significativa la textura del producto.

Los resultados de la caracterización de las diferentes formulaciones evaluadas se

analizaron mediante un análisis ANOVA en donde el único factor de variación era el

porcentaje de sustitución de azúcar por inulina y los resultados de las pruebas

fisicoquímicas correspondieron a las variables de respuestas (cada prueba realizada por

triplicado). De ese modo, se estableció si la concentración de inulina afectaba de manera

estadísticamente significativa o no los parámetros estudiados. El análisis de la

información del panel sensorial será detallado más adelante.

6.2.1 Calidad Microbiológica

A las muestras obtenidas se les realizó un control de calidad para determinar que fueran

aptas para el consumo y de esta manera poder realizar el panel sensorial. Las muestras

debían cumplir con los requisitos microbiológicos establecidos por la NTC285.

Los análisis desarrollados fueron:

Mohos y levaduras: se sembró 1mL por duplicado de diluciones 10-2 y 10-3 en

profundidad empleando el agar PDA y se incubó a temperartura ambiente (20ºC)

por 5 días.

37

Coliformes totales: se sembró 1 mL por duplicado de las diluciones 10-2 y 10-3 en

profundidad empleando agar EMB y se incubó a 37ºC/48 horas. Coliformes fecales: se sembró 1 mL por duplicado de las diluciones 10-2 y 10-3 en

profundidad empleando agar EMB y se incubó a 45ºC/48 horas.

A continuación, en la tabla 7 se presentan los límites establecidos por la norma

mencionada.

Tabla 7. Límites establecidos en jales de fruta por la NTC 285

Requisitos n m M c

Recuento de mohos y levaduras, UFC/g 3 30 300 1

Recuento de coliformes totales en placa, UFC/g 3 <10 10 1

Recuento de coliformes fecales en placa, UFC/g 3 <10 - 0 Nota. Recuperado de ICONTEC (2007). Norma Técnica Colombiana NTC 285.

6.2.2 Análisis sensorial

Una vez se obtuvieron las 3 formulaciones y el patrón, se aseguró que no poseen

problemas de calidad por microorganismos, se elaboró un panel sensorial con 70

panelistas no entrenados en un rango de edad de 16 a 18 años, empleando una prueba de

ordenamiento, en donde se le solicitó al panelista que acomodara las muestras

dependiendo de algún parámetro especifico, en este caso se solicitó que las muestras

fueran ordenas debido a su aceptabilidad. Los datos obtenidos se analizaron

estadísticamente mediante el test de Friedman el cual permite analizar datos no

paramétricos para más de dos muestras (Gómez, Danglot, y Vega, 2013).

Se realizó una prueba sensorial a 73 panelistas no entrenados; estudiantes de la

Universidad de La Salle debido a que es la población de más fácil acceso puesto que este

ensayo se realizó en la planta piloto de la universidad., empleando una prueba de

ordenamiento (esquema de prueba en anexo C), en la tabla 8 se presenta la codificación

de las jaleas en función de su contenido de inulina.

Tabla 8. Codificación empleada en análisis sensorial.

Muestra Muestras Código

1 Patrón (0% inulina) 204

2 5% inulina 915

3 10% inulina 730

4 15% inulina 841

Una vez se determinó cuál de las 3 muestras con adición de inulina presentó mayor

aceptación por parte del panel se procedió a realizar el estudio de la vida útil del producto

seleccionado y a caracterizarlo en cuanto a su contenido de fibra dietaría.

De acuerdo con Manual Megazyme (2011) el método a emplear para determinar la fibra

es una modificación del método 32-05.01 y 32-21.01 de la AACC. El buffer MESTRIS

se substituye por un buffer de fosfato en este método. Las muestras de alimento seco por

38

duplicado son sometidas a una digestión enzimática secuencial por la α-amilasa termo

estable, proteasa y la amiloglucosidasa. Este método determina el contenido de fibra,

soluble, insoluble y total. Luego la fibra dietaría insoluble es filtrada, y sus residuos son

lavados con agua destilada caliente. Una solución combinando el filtrado y los lavados

con agua es precipitada con 4 lavados con etanol al 95% para la determinación de la fibra

dietaría soluble. El precipitado es después filtrado y secado. El residuo de ambos tipos de

fibra dietaría (soluble e insoluble) con corregidos por la proteína, ceniza y el blanco para

el cálculo final de los valores de fibra dietaría soluble e insoluble.

Cabe aclarar que este procedimiento fue realizado por un laboratorio externo

(Instrumental Service Laboratorio S.A.S) empleando la metodología AOAC 985.29 por

condiciones de equipos (ver anexo D, E y F).

6.3 Estudio de vida útil

Para la determinación de la vida de anaquel del producto se midieron 2 parámetros

considerados fundamentales en la investigación: recuento de probioticos (el cual debe

mantenerse entre 109 UFC/g y 106 UFC/g) y el pH. A continuación, se describe la

metodología de análisis de cada parámetro evaluado.

La jalea con las mejores características sensoriales y fisicoquímicas, se almacenó en

envases de vidrio con capacidad de 220g a temperaturas de ambiente y refrigeración

(19°C y 4°C respectivamente), durante 45 días y luego con esos datos se aplicarán los

modelos cinéticos para la determinación de la vida de anaquel a partir de la predicción de

los cambios inducidos al deterioro empleando un modelo de orden 0 y 1. Para determinar

la influencia de la temperatura de almacenamiento sobre las constantes de velocidad de

reacción, se usó la ecuación de Arrhenius (Saguy & Karel, 1980), a continuación en las

ecuaciones 2 y 3 se presentan los modelos de orden 0 y 1 respectivamente y en la ecuación

4 se encuentra el modelo de Arrhenius.

A= A0-kct (Ecuación 2)

ln A =lnA0-k1t (Ecuación 3)

En donde:

A= valor del atributo al tiempo t

kc= Constante de velocidad de orden cero (la pendiente de la ecuación 2)

k1= Constante de velocidad de primer orden (la pendiente de la ecuación 3)

k= k0e-Ea/RT (Ecuación 4)

Dónde:

k = Constante de velocidad.

k0 = Factor preexponencial.

Ea = Energía de activación, [cal/mol]

R = Constante universal de los gases, [1.986 cal/mol K]

39

T = Temperatura absoluta [K]

La Ea para cada cinética de deterioro se obtiene de la pendiente del gráfico de ln k vs

1/T (ecuación 5).

Ln k = Ln k0 – (Ea/RT) (ecuación 5)

6.3.1 Recuento de probióticos

Se realizó un conteo en placa empleando agar MRS debido a que es específico para el

crecimiento de Lactobacillus spp realizando una siembra en profundidad e incubando a

37ºC por 24 horas, para asegurar que la concentración final e inicial de probiótico en el

alimento sea de 106 UFC/g y 109 UFC/g respectivamente. Los tiempos de control se

establecieron cada tercer día por 30 días.

6.3.2 Viscosidad

Igualmente, se midieron las alteraciones que pudo generar la inulina sobre la textura del

producto, realizando un análisis de la viscosidad del producto seleccionado, empleando

un viscosímetro de rotación PCE-RVI 2 V1L, con una aguja R5 y con un porcentaje de

confiabilidad superior al 25% y no mayor al 90%, proporcionado por los laboratorios de

la Planta Piloto de la Universidad de La Salle.

Este parámetro se determinó junto con medidas fisicoquímicas de solidos solubles y pH,

en un lapso de tiempo de 45 días de almacenamiento, siguiendo el protocolo realizado

por Randazzo, et al., (2013). Con estos datos se aplicaron modelos cinéticos de orden 0,

1 y un modelo de Arrheinus para realizar un análisis del comportamiento del producto

durante su almacenamiento del producto.

La aplicación de modelos cinéticos de deterioro permite predecir el comportamiento de

algunos productos en la vida de anaquel. Estos se basan en la cinética de las reacciones

químicas (Fu & Labuza, 1997). Sin embargo, se considera que un alimento es un sistema

complejo en el que ocurren diferentes tipos de reacciones, debido a ello se realiza un

ajuste en la modelación en donde se estudia un componente particular del alimento o

algunas características de calidad que reflejan dichas reacciones (Salinas, Hernández et

al., 2007).

6.4 Pruebas de comprobación.

Debido a las condiciones observadas en el producto de ºBrix y pH, se establecieron

pruebas alternas para evaluar el crecimiento del probiótico en el alimento y determinar

cómo los parámetros establecidos afectan el crecimiento de los probióticos.

6.4.1 Prueba de Bacteriostático-Bactericida

Se realizó la determinación de agentes bacteriostáticos o bactericidas en el producto, para

identificar si algún componente del fruto era una limitante para el crecimiento del

40

probiótico. En esta prueba se emplearon como sustancias patrón tres desinfectantes: Tego,

hipoclorito de sodio y etanol al 70%.

Los análisis realizados incluyeron el corozo, el blanco (jalea estándar sin cultivo

probiótico ni inulina) y la jalea estandarizada con pH de 4,5. El total de muestras a analizar

fue 6 y se evaluaron mediante el método de difusión en agar por medio de discos (método

de KIRBY-BAUER), generando un antibiograma (ver figura 3); se realizó la adición de

los 6 discos en agar Plate Count, estos se llevaron a incubación por 48 horas a 37°C, al

transcurrir el tiempo se realizó la lectura a partir del halo de inhibición generado por cada

disco (Bernal y Guzman, 1984).

Figura 3. Interpretación de Antibiograma (Collazos, 2010)

Para clasificar el efecto inhibitorio de las sustancias analizadas, se realizó la medida del

halo de inhibición generado. a continuación, en la tabla 9 se observa la clasificación del

microorganismo analizado frente a las sustancias empleas a partir del halo de inhibición

generado.

Tabla 9. Clasificación de sensibilidad a partir de halo de inhibición.

Sensibilidad Halos de inhibición

Sensible ≥20

Intermedio 15-19

Resistente ≤14 Nota. Recuperado de Malbran (2012).

6.4.2 Cambios de condiciones

Debido a que no se observó un efecto bacteriostático en las pruebas realizadas, se decidió

evaluar si la supervivencia del microorganismo estaba siendo afectada por las variaciones

en los parámetros de pH y ºBrix, con la finalidad de inferir cuál de estos dos factores fue

el responsable del no crecimiento de la cepa probiótica. Así, se decidió trabajar con 4

formulaciones elaboradas con los siguientes parámetros (tabla 10).

Tabla 10. Parámetros dados en jaleas a estudiar.

41

Formulación ºBrix pH

A 43±0,47 2,54±0,02

B 33±0,94 2,61±0,03

C 43±0,82 4,26±0,03

D 33±0,47 4,32±0,03

En todas las jaleas elaboradas se sembró el inoculo de L. casei con una concentración de

1x1012, manteniendo una concentración del 6% de inulina en todas las muestras,

determinando de esta manera el efecto del pH y los Brix directamente sobre el crecimiento

del probiótico.

42

7 RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LA EXPERIMENTACIÓN

A continuación, se presentan los datos obtenidos luego de realizar los protocolos de

elaboración y experimentación del producto, en los cuales se muestran sus características

fisicoquímicas y sensoriales; así como, el aporte nutricional de la inulina y la actividad

del microorganismo probiótico en el alimento.

7.1 Caracterización de materia prima

Inicialmente se obtuvo la caracterización del fruto y de la pulpa de corozo siguiendo las

metodologías descritas en el numeral 6.1, a continuación, en la tabla 11 se presentan los

resultados obtenidos en la caracterización teniendo en cuenta que es el promedio de los

resultados obtenidos por triplicado para cada muestra.

Tabla 11. Resultados obtenidos de caracterización fisicoquímica.

Prueba Fruto Pulpa

pH 3,07 ±0,01 2,9 ±0,01

Acidez titulable (ácido

cítrico)

0,95%±0,02 1,37%±0,03

Solidos Solubles 12,2 ±0,1 6 ±0,47

7.1.1 Análisis del pH

La acidez o alcalinidad de una solución están determinadas por la concentración de H+ la

cual puede ser medida directamente comparándose con soluciones de concentraciones

conocidas, este valor vario de forma inversa a las concentraciones de protones dando

como resultado un valor inversamente proporcional a la acidez en donde a mayor sea la

acidez menor es el valor de pH (Velázquez y Ordorica, 2004).

Como se observa en la tabla 11, el corozo posee un valor de pH aproximado de 3, ya sea

en el fruto o en la pulpa, este valor concuerda con lo informado por Andrade de Leon,

Gamboa, Gomez, Molina, y Patron (2009), en donde establecen que el rango permisible

de aceptación del fruto es de 0-4 de pH. Algunas soluciones comunes en alimentos poseen

valores bajos de pH como el jugo de limón con un valor aproximado de 2 o jugo de

naranja con un valor aproximado de 3, autores como Torres, Montes, Perez, y Andrade

(2013), demostraron que el pH cambia en función del estado de madurez del fruto,

algunas frutas tropicales poseen valores similares a los resultados obtenidos con el

corozo, entre las cuales se encuentra el mango en diversas variedades y el maracuyá, con

valores que oscilan entre 2-3, este índice de madurez se encuentra estrechamente

relacionado con la coloración del fruto dependiendo del tipo.

La coloración del corozo se debe a la presencia de antocianinas las cuales posee una

capacidad antioxidante alta. Rojano, Zapata, y Cortes (2012), estudiaron un extracto

acuoso de corozo, determinando que el color de las antocianinas está relacionado con el

pH del fruto, debido a la estabilidad de éstas. Así, si éstas se pierden, el color empezará a

desplazarse hacia su forma incolora carbinol y chalcona disminuyendo su capacidad

antioxidante, de igual manera se establece que estos resultados se pueden comparar con

la de otros jugos de frutas como la cereza, uva y agraz debido a que poseen

43

comportamientos tecnológicos similares con respecto a su acidez y pH (Zulueta, Esteve,

& Frígola, 2009; Coisson, Travaglia, Piana, Capasso, & Arlorio, 2005).

7.1.2 Análisis de la acidez

La acidez se define como la cantidad total de ácido en una solución, la cual se da por los

grupos H+ libres, y se ve reflejada en base al ácido representativo, es decir, a pesar de que

exista una mezcla de diversos ácidos orgánicos en algunas frutas, esta se ve reflejada por

el que se encuentre en mayor proporción (Palomino, 2015), por otra parte se entiende

que en los frutos diferentes factores varían en función uno de otro, como sucede con los

azucares reductores, los cuales incrementan al alcanzar un estado de madurez, a medida

que la acidez disminuye, en este proceso diversos compuestos fenólicos como el ácido

ascórbico y los antioxidantes se ven incrementados.

Como se observa en la tabla 11 la acidez entre pulpa y fruto oscila entre 0,95% y 1,37%

de ácido cítrico, lo cual es equivalente a lo reportado por Andrade de León, Gamboa,

Gómez, Molina, y Patron (2009), en donde indican que el valor minimo de acidez debe

ser de 0,5%, esto es semejante a lo reportado por diversos autores para frutos considerados

acidez debido a que sus valores de pH son inferiores a 4 y la acidel a 1% como lo es la

mora, maracuya, papayuela y guayaba (Rodriguez, Lopez, y Garcia, 2010), como se

indicó anteriormente este valor se encuentra en función de otros factores como el

contenido de solidos solubles, debido que al estar estos en su punto maximo la acidez

comienza a disminuir.

7.1.3 Análisis de °Brix

Los °Brix o solidos solubles se definen por la cantidad de solutos totales diluidos en una

solución, los cuales se pueden identificar mediante refracción de luz es decir mediante la

turbidez que puede poseer la sustancia en comparación con una solución de sacarosa en

agua al 1% (Suh y Rodriguez, 2017). Según los resultados obtenidos, el fruto tuvo un

valor de 12ºBrix lo cual concuerda con lo reportado por Andrade de Leon, Gamboa,

Gomez, Molina, y Patron (2009), puesto que obtuvieron valores cercanos de 15ºBrix.

Sin embargo, algunos autores establecen un valor minimo de aceptacion de 10ºBrix en el

fruto, y otros han determinado valores de 15,1±0,2 en extractos de corozo obtenidos a

partir del exocarpo (Bermudez, Diaz, y Fuenmayor, 2016).

Por otra parte, los valores obtenidos en la pulpa son inferiores al fruto, esto se puede deber

al procesamiento previo que pudo tener en el alistamiento y procesamiento, como informa

Gustavo y Bermudez (2010), los procesos mecánicos o de transformación de productos

pueden generar la pérdida de algunos componentes como sólidos y/o nutrientes.

A pesar de que el valor obtenido es bajo, es comparable con otras pulpas de frutas

consideradas acidas, debido a que sus valores son equivalentes, a pulpas de lulo con

valores de 6,57 hasta 9 ºBrix (Gonzales, Ordoñez, Mahecha, y Vasquez, 2014), variando

en función del grado de madurez, pulpas de mora con valores de 5,5 hasta 7,6 y papayuela

con valores de 3,8 hasta 5,9ºBrix (Rodriguez, Lopez, y Garcia, 2010), estos frutos son

equivalentes debido a que su obtención se genera en zonas tropicales y comparten valores

similares no solo en °Brix, sino también de acidez y/o pH.

44

7.2 Análisis de jalea

7.2.1 Inoculación de la jalea

Para la inoculación de la jalea se elaboró una curva de calibración (ver anexo B), mediante

la cual se determinó el volumen de inoculo del probiótico a adicionar en la jalea, en la

tabla 12 se presenta los valores obtenidos para la curva de calibración.

Tabla 12. Valores obtenidos para curva de calibración.

Dilución Absorbancia UFC/g LN(UFC/g)

A 0,411 1,37E+07 15,60

B 0,701 8,53E+07 17,40

C 0,995 1,03E+09 19,50

D 1,145 7,37E+10 24,50

E 1,318 2,10E+13 28,50

F 1,42 5,47E+13 30,60

G 1,551 1,15E+13 29,40

45

Posteriormente mediante la siguiente ecuación se determina la cantidad de alícuota a

adicionar por envase de 220g de jalea.

𝑉𝑗𝐶𝑗 = 𝑉𝑝𝐶𝑝 (Ecuación 6).

Dónde:

Vj= Volumen de jalea

Cj= Concentración de jalea

Vp= Volumen de probiótico

Cp= Concentración de probiótico

Teniendo en cuenta que la concentración que se desea asegurar es de 109 UFC/g para

cerciorar una concentración de 106 UFC/g en el sistema digestivo.

7.2.2 Calidad microbiológica.

A las 4 formulaciones obtenidas se les realizó un análisis de calidad microbiológica con

la finalidad de determinar si el producto era apto para el consumo, y para ser considerado

como un alimento simbiótico.

A continuación, en la tabla 13 se encuentra el resultado obtenido para los parámetros

evaluados.

Tabla 13. Calidad microbiológica de la jalea de corozo

Microorganismo Medio de

cultivo

Condiciones

de

incubación

Reporte

204

(UFC/g)

Reporte

730

(UFC/g)

Reporte

841

(UFC/g)

Reporte

915

(UFC/g)

Mohos y

levaduras

Medio

PDA

(Potato

dextrose

agar)

19ºC

120h

5 0 0 0

Coliformes

Totales

Medio

EMB

(Eosin

Methylene

blue Agar)

37ºC

48h

<10 <10 <10 <10

Coliformes

Fecales

Medio

EMB

(Eosin

Methylene

blue Agar)

45ºC

48h

<10 <10 <10 <10

Cumpliendo con la NTC 285 de 2007, se establece que el producto no posee cantidades

significativas de los microorganismos analizados, verificando con el requerimiento

establecido, por lo tanto, se considera inocuo y se emplea en panel sensorial.

46

La calidad microbiológica se logró gracias a la incorporación de benzoato de potasio al

producto, puesto que este posee propiedades antimicrobianas en condiciones altas de

acidez, interviniendo en el sistema enzimático de la célula y de esta manera se puede ver

afectados procesos como el metabolismo del ácido acético y la fosforilación oxidativa

(Adarme y Lizarazo, 2008). En concentraciones de 0,1% al ,13% se emplea en productos

a base de frutas debido a su acción inhibidora de hongos (Andrade, 2008) en medios

estrictamente ácidos como elaboración de pulpas y/o néctares.

7.2.3 Análisis Sensorial

Los resultados obtenidos se analizaron inicialmente con un test de normalidad debido a

que como informa De la Torre (2008), previo a un estudio multivariado es necesario

conocer el comportamiento de las variables independientes, en este caso la preferencia o

aceptación del producto por parte de los panelistas. En la figura 4 se presenta la forma en

que se le presentó al panelista las muestras.

Figura 4. Muestras codificadas para panelistas.

A continuación, en la figura 5 se presenta la gráfica de probabilidad de resultado normal

para el conjunto de datos analizado teniendo en cuenta que el resultado correspondiente

a las formulaciones o muestras codificadas en la tabla 8.

47

Figura 5. Test de probabilidad normal.

De la figura 5 se interpreta que el conjunto de datos obtenidos no posee un

comportamiento normal, es decir, son dependientes/pareados, esto se debe a que son datos

no paramétricos tomados de un criterio subjetivo, por lo tanto, el análisis estadístico de

los datos se debe realizar mediante el test de Friedman para determinar si existen o no

diferencias significativas entre las muestras. Según Restrepo, Sanchez, y Arroyave

(2015), el test de Friedman es una adecuación de la prueba de rangos con signo de

Wilcoxon para más de dos grupos (basada en suma de rangos), puede considerarse como

una comparación entre las medianas de varios grupos, en este test se plantea las siguientes

hipótesis:

H0: No existen diferencias significativas entre la media de las muestras.

H1: Existen diferencias significativas entre la media de las muestras.

Los datos se analizan con un nivel de significancia del 5%, es decir que los resultados

obtenidos estadísticamente, son 95% confiables, a continuación, en la tabla 14 se

presentan los resultados que se obtuvieron al aplicar el test de Friedman mediante el

programa Minitab.

Tabla 14. Resultados obtenidos al aplicar el test de Friedman.

Muestra N Mediana est. Suma de

clasificaciones

204 73 1,7500 150,0

730 73 2,2500 188,0

841 73 2,7500 187,0

915 73 3,2500 205,0

48

S= 13,26

GL= 3

P= 0,004

Mediana principal= 2,5000

Debido a que el valor de p es inferior al nivel de significancia (0,05), se rechaza la

hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna que establece que existen diferencias entre

los grupos o bloques, sin embargo, no se identifica que muestras son diferentes, por lo

tanto, se requiere de la aplicación del test de Tuckey el cual según Fallas (2012), es un

test de comparaciones múltiples. Permite comparar las medias de los niveles de un factor

después de haber rechazado la Hipótesis nula de igualdad de media, en la tabla 15 y figura

6 se presentan los grupos asociados obtenidos y las diferencias de las medias

respectivamente.

Tabla 15. Resultados obtenidos al aplicar el test de Tukey.

Muestra N Media Agrupación

915 73 2,808 A

730 73 2,575 A

841 73 2,562 A

204 73 2,055 B

Figura 6. Diferencias de medias a partir del test de Tukey.

49

Como se observa en las agrupaciones de la tabla 15 y el comportamiento grafico en la

figura 6, las muestras con adición de inulina son significativamente iguales, pero a su vez

todas son diferentes a la muestra patrón empleada, es decir, la muestra sin adición de

inulina ni de inoculo. La prueba de ordenamiento permite determinar diversos niveles de

intensidad de atributos y/o características puntuales, en la jalea se determinó la

aceptabilidad y/o agrado del producto, para finalmente obtener que las muestras más

cercanos fueron la 3 y la 4, la cuales contienen 10% y 15% de inulina respectivamente,

entre estas dos muestras, la formulación 3 fue seleccionada por parte de los panelistas, a

continuación en la tabla 16 se presenta la formulación final, teniendo en cuenta que el

10% de inulina se aplicó con base a la cantidad total de azúcar a adicionar.

Tabla 16. Formulación final del producto

Ingredientes Cantidad (%)

Pulpa de corozo 56,2

Azúcar 38.25

Inulina 4.25

Pectina 1,3

Los panelistas expresaron que, a pesar de aceptar las muestras, persisten ciertos aromas y

sabores, entre los cuales se encontraban fragancias frutales (especialmente a bayas como

mora y/o fresa) y sabores ligeramente ácidos y amargos, esto se debe principalmente a la

composición del corozo ya que es un fruto como se reportó en el numeral 7.1, posee

valores bajos de pH y una alta acidez.

Estudios similares en elaboración de jaleas como el de Vignoni, Bauza, Herrera, Mirabile

y Bartucciotto (2003), reportan que la incorporación de nuevas materias primas o sabores

diferentes en productos concentrados como jaleas y mermeladas es de difícil aceptación,

debido a que existe una actitud conservadora por parte de los panelistas, en donde no

clasifican dichas muestras como desagradables pero su preferencia es por productos ya

conocidos. En comparación con los resultados obtenidos se deduce que la jalea de corozo

es aceptada por los panelistas, sin embargo, se debe disminuir el sabor amargo que se

detecta debido a que la asociación de productos concentrados generalmente es a sabores

dulces.

A partir de lo anterior y de lo establecido en el numeral 6.2.2., a la muestra seleccionada

se le realizó estudio de vida útil, para determinar su comportamiento en el tiempo y su

efecto simbiótico (relación prebiótico y probiótico).

7.3 Análisis de viscosidad

Luego del análisis sensorial se procedió a evaluar la viscosidad entre las muestras y así

determinar si la viscosidad fue se vio afectada por la inclusión de inulina. En la tabla 17

se muestran los resultados de viscosidad obtenidos a 60 rpm para cada una de las

formulaciones.

50

Tabla 17. Viscosidad de las muestras a 60 rpm.

Muestra 60 rpm

(mPa*s)

204 745,6

204 750,9

204 745,6

915 1279

915 1280,7

915 1279

730 1816,4

730 1817,2

730 1810,6

841 1919,4

841 1901,9

841 1901,9

De acuerdo con los datos expresados en la tabla 17. En la figura 8 se presenta el test de

normalidad de Anderson Darling, para evaluar el comportamiento de los datos.

Figura 7. Prueba de viscosidad en jalea.

51

Figura 8. Test de normalidad de Anderson Darling

De la figura 8, se interpreta que el conjunto de datos obtenidos posee un comportamiento

normal (valor p>0,05), esto se debe a que son datos paramétricos tomados de un criterio

no subjetivo, por lo tanto, el análisis estadístico de los datos se debe realizar mediante una

ANOVA simple para determinar si existen o no diferencias significativas entre la muestra.

El análisis de varianza de un factor (ANOVA) se puede emplear para comparar varios

grupos en una variable cuantitativa, siendo una generalización del contraste de igualdad

de medias para dos muestras independientes, aplicándose para contrastar la igualdad de

medias de tres o más poblaciones independientes con distribución normal (Bakieva,

González y Jornet, 2007). Teniendo en cuenta los resultados arrojados en el test de

normalidad,

Tabla 18. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra

Fuente DF SS MS F P

Muestra 3 2593954 864651 27584,25 0,000

Error 8 251 31

Total 11 2594204

S = 5,59873

R-Sq = 99,99%

R-Sq (adj) = 99,99%

En la tabla 18 el análisis no grafico de las pruebas estadísticas dieron como resultado una

desviación estándar de 5,59873 con un porcentaje de R cuadrado ajustado de 99,99 % lo

que significa que los datos presentaron variabilidad. En la tabla 19 se presentan los datos

de media y desviación estándar para cada una de las muestras.

52

Tabla 19. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras

Niveles Numero de muestras Media Desviación estándar

204 3 1907,73 ±3,06

730 3 1814,73 ±3,60

841 3 1279,57 ±10,10

915 3 747,37 ±0,98

De acuerdo a los datos obtenidos se empleó un test de agrupación de información por el

método Tukey mostrado en la tabla 20.

Tabla 20. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras

Muestra Numero de muestras Media Agrupación

841 3 1907,73 A

730 3 1814,73 B

915 3 1279,57 C

204 3 747,37 D

Las medias expresadas en la tabla 20 que no comparten la misma letra son

significativamente diferentes, esto teniendo en cuenta un intervalo de confianza

simultaneo del 95%; estos valores de viscosidad concuerdan con los resultados reportados

por Gamboa (2019) Quienes evidencian una variación en la viscosidad de una jalea de

arándanos entre 418,77 y 1540,33 mPa*, Se presento un incremento de las muestras 915,

730 y 841 con respecto a la jalea estándar (204) de un 71,2, 143,1 y 155,2%

respectivamente. Teniendo en cuenta lo anterior se muestra que ninguna de las muestras

comparte una letra con las otras 3 formulaciones, estos resultados concuerdan con los

obtenidos previamente por Kumar, Manjunatha, Vijayalakshmi, Nadanasabapathi y Raju

(2015) en donde se estudió la relación entre la concentración de inulina y la temperatura

en muestras con agua destilada, se estableció que a una mayor concentración de inulina

se obtuvo una mayor viscosidad, manteniéndose en un rango entre 2.0998 y 3.2439

mPa*s.

7.3.1 Fibra

Los resultados de fibra dietarían elaborados en la formulación con una sustitución del

10% del azúcar por inulina de la jalea de corozo se muestran en la tabla 21.

Tabla 21. Fibra dietaría

Muestra Resultado Unidades

Pulpa de corozo <0,001 g/100g

Jalea de corozo

blanco

<0,001 g/100g

Jalea de corozo 730 0,33 g/100g

La tabla 21 Muestra que la formulación con una sustitución del 10% del azúcar por inulina

logró aumentar la cantidad de fibra dietaría en el producto. Según Madrigal y Sangronis

(2007), la inulina es un compuesto que se comporta directamente como fibra dietaría, por

lo que se evidencia un aporte menor al esperado, según la formulación. En un estudio

realizado por Kawai, Fukami, Thanatuksorn, Viriyarattanasak, & Kazuhito (2011), en el

53

que se evaluó el contenido de humedad, peso molecular y la temperatura de transición de

cristales en la inulina, se logró hidrolizar la inulina con un contenido de 40% de humedad

a una temperatura de 90°C.

En otro estudio realizado por Glibowski & Bukowska (2011) se evidenció que la inulina

puede ser hidrolizada a temperaturas superiores a 80°C siendo el pH mínimo de 4; además

de que son necesarias esta altas temperaturas para realizar una reducción de azucares

mayor al 60%, de lo que se infirió que la estabilidad química de la inulina en un ambiente

ácido a pH menores o iguales 4 decrece debido al incremento en el tiempo y temperatura

de calentamiento y que la degradación de este producto no ocurre en productos con un

pH igual o superior a 5 y con un calentamiento mayor a 100°C. Esto se debe a que la

inulina puede ser hidrolizada por temperaturas entre 135 – 190°C y así disminuir su

cantidad dependiendo del tiempo que esta se exponga a esta temperatura (Lara, Lara,

Julián, Perez, & Benítes, 2017).

La inclusión de inulina en la jalea muestra un incremento de 329 % de fibra dietaría con

respecto a la jalea de corozo con una sustitución del 10% del azúcar por inulina analizada

por el laboratorio Instrumental Service S.A.S. Este aumento se debe a que la inulina es

un compuesto con un grado de polimerización de 2 a 60 ó más, capaz de resistir las

enzimas digestivas humanas y en el colon se fermenta rápidamente produciendo ácidos

grasos de cadena corta que reducen el pH cecal y hacen posible el crecimiento de

bifidobacterias alterando la flora intestinal (García, Bretón,de la Cuerda y Camblor,

2002). Según la resolución 333 de 2011 (Ministerio de la Protección Social, 2011) Se

puede declarar a un alimento como “alto en fibra” cuando contiene “el 20% o más del

valor de referencia de uno o más nutrientes”; de acuerdo con esto la formulación de jalea

de corozo con una sustitución del 10% del azúcar por inulina puede ser considerada alta

en fibra teniendo como referencia el valor de fibra aportado por el blanco (jalea de corozo)

mostrado en la tabla 21.

7.4 Vida útil

Luego de aplicar la metodología descrita anteriormente, se obtuvieron los siguientes

resultados en los índices de falla de recuento de microorganismos probióticos y pH del

producto.

7.4.1 Recuento de probióticos

En el primer control del microorganismo probiotico se evidenció un crecimiento <10

UFC/g de probiótico en la jalea estableciendo que las condiciones dadas para L. casei no

fueron las adecuadas para su crecimiento, Velasquez, Giraldo, Padilla, y Mercedes

(2015), estudiaron el crecimiento de L. casei sin embargo en sus estudios se resalta que

las condiciones dadas siempre fueron con °Brix menores a 20, motivo por el cual se

estipula que la alta concentración de solidos puede inhibir el crecimiento de L. casei.,

estas condiciones llevan su supervivencia al extremo, es decir, se encuentra en un medio

en el cual difícilmente puede mantenerse, pero no reproducirse, de esta manera se

estableció que las condiciones dadas fueron extremas evitando un crecimiento favorable

del microorganismo y condiciones de difícil supervivencia. La capacidad biosintética de

Lactobacillus casei es muy limitada. Sus requerimientos nutricionales son complejos,

pues para crecer necesitan la presencia de vitaminas, purinas y pirimidinas (Sanz, Mateos

y Muñoz Conejo, 2006).

54

Otra alternativa para explicar la falta de crecimiento de L. casei podría estar asociada la

presencia de las antocianinas en el extracto de corozo (Rojano, Zapata, & Cortez, 2012);

De acuerdo con Huerta (2016) las antiocianinas de fresa tienen un efecto antimicrobiano

contra los hongos fitopatógenos de Botrytis cinérea y Colletotruchum gloeosporioides.

Otro estudio realizado por Bautista (2017) muestra que este tipo de compuestos también

tiene un efecto antimicrobiano contra bacterias fitopatógenas como P. syringae y X.

vesicatoria, sin embargo, a partir de las pruebas de Bacteriostatico-Bactericida se descarta

la posibilidad de la presencia de agentes propios de la pulpa que puedan inhibir el

crecimiento de L. casei, por ende se presume que parámetros externos de la formulación

generaron que el agente probiótico no pueda persistir, esto se evidencio a la ausencia de

colonias en medio MRS (ver figura 9).

Figura 9. Medios sin crecimiento del agente probiótico a temperatura ambiente (A) y

temperatura de refrigeración (B).

7.4.2 Análisis de pH durante la vida útil.

Los valores obtenidos del pH del producto al inicio de la experimentación y 30 días

después de su almacenamiento a temperaturas de refrigeración y medio ambiente se

evidencian en la tabla 22.

Tabla 22. Resultados de pH

muestra pH

día 0 día 30

730a 3±0.1 2,97±0.057

730r 3±0.1 3,27±0.153

Se realizó un test de normalidad para verificar el comportamiento de los datos de pH

obtenidos en la experimentación (ver figura 10).

55

3,63,53,43,33,23,13,02,92,82,7

99

95

90

80

70

60

50

40

30

20

10

5

1

C2

Pe

rce

nt

Mean 3,125

StDev 0,1712

N 12

AD 0,443

P-Value 0,236

Probability Plot of C2Normal

Figura 10. Test de probabilidad de Anderson Darling.

De acuerdo a los resultados del test de probabilidad normal de Anderson Darling, aplicado

a los datos de pH obtenidos en el laboratorio, se infiere que los datos recopilados tienen

un comportamiento normal (valor p>0,05) por lo que se procede a realizar un análisis de

varianza (ANOVA) que se muestra en la tabla 23.

Tabla 23.Análisis de varianza en el pH

Fuente DF SS MS F P

Muestra 3 0,17583 0,05861 5,02 0,030

Error 8 0,09333 0,01167

Total 11 0,26917

De la tabla 23 se observa un valor p menor a 0,05, por lo que se infiere que existe

diferencias significativas entre las muestras, para identificar como se relacionan las

muestras entre sí, se aplicó la agrupación de información por el método Tukey (ver tabla

24).

Tabla 24. Agrupación de información usando el método Tukey

Muestra Numero de muestras Media Agrupación

730r día 30 3 3,2667 A

730r día 0 3 3.0000 A B

730a día 0 3 3.0000 A B

730a día 30 3 2.9667 B

Como se observa en la tabla 24, la muestras que no comparten la misma letra fueron

significativamente diferentes, de esto se infiere que las muestras almacenadas a

temperatura ambiente (730a día 0 y 730a día 30) no presentaron diferencias significativas

entre ellas, por ello se deduce que las muestras mantuvieron su pH estable durante los 30

días de almacenamiento. Por otra parte, las muestras almacenadas a temperatura de

refrigeración (730r día 0 y 730r día 30) presentaron diferencias significativas entre ellas,

por lo cual se establece que la temperatura de almacenamiento es un factor que puede

modificar el pH del producto.

56

La diferencia significativa entre las muestras almacenadas en refrigeración y en medio

ambiente puede ser debido a que la muestra 730a se encuentra expuesta a variaciones de

temperaturas constantes, generando cambios en su composición debido al contenido de

agua de esta, en donde se produce una separación de componentes hidrogeno y oxígeno,

motivo por el cual incrementa el potencial de hidrogeno del pH ya que se genera la

descomposición de moléculas, es decir, incrementan los iones H+ (Dotro, Nardi,

Rodriguez y Rodriguez, 1994).

Se estipulan que algunos microorganismos pueden crecer en medios ácidos (hasta de 2,5)

sin embargo, sus condiciones ideales son cerca a la neutralidad (como sucede con los

Lactobacillus), al soportar medios ácidos se interpreta que resisten las condiciones del

sistema gastrointestinal el cual se encuentra alrededor de 4 (Jurado, Calpa y Chaspuengal,

2014), a partir de esto se identifica que el crecimiento de L. casei no se vio influenciado

por el pH, debido a que los parámetros dados por la NTC 285 establecen un limite de 3,4

como máximo; la jalea se mantuvo inferior al valor establecido por la normatividad,

cumpliendo con los valores de pH independiente de su almacenamiento.

7.5 Pruebas de comprobación

En este apartado se muestran los resultados de las pruebas alternas establecidas para

evaluar el efecto bacteriostático-bactericida del corozo sobre el microorganismo

probiótico y su crecimiento en diferentes condiciones de pH y °Brix.

7.5.1 Pruebas de Bacteriostático-Bactericida

Debido a que el corozo posee un alto contenido de antocianinas se puede estipular que

actúa como agente antimicrobiano, según Ortíz, Reza, Chew y Meza (2011), algunos

productos similares como la uva tienen un alto contenido de antocianinas, flavonoides y

el resveratrol los cuales cumplen con diversas bioactividades, tales como antioxidante,

cardioprotectivo, anticancerígeno, antiinflamatorio, antienvejecimiento y antimicrobiano,

motivo por el cual se realiza el análisis directamente del corozo, jalea sin inoculo y jalea

inoculada.

Figura 11. Antibiograma de muestras analizadas.

57

Los desinfectantes empleados como muestras patrón tuvieron un efecto bacteriostático

para hipoclorito de sodio y etanol al 70%, y un efecto bactericida para el Tego, sin

embargo, las muestras analizadas de jalea y corozo no presentaron halo de inhibición (ver

figura 11), es decir, no poseen sustancias que generen un efecto inhibitorio en el

crecimiento de L. casei.

Diversos factores pueden influenciar el desarrollo del probiótico, entre esto cabe recalcar

que en productos de origen vegetal el mayor conservante son los ácidos orgánicos como

lo puede ser el ácido cítrico o el ácido benzoico, estos se encuentran de forma natural en

productos vegetales y pueden generar un efecto inhibidor como lo señala Sheehan et al.

(2007) los cuales analizan la viabilidad de un jugo de arándano con probióticos el cual

poseía una alta concentración de ácido benzoico.

En frutos rojos tales como fresas y arándanos, se puede encontrar una alta proporción de

lactonas y acido benzoico, estos a su vez pueden afectar la viabilidad de los componentes

probióticos adicionados, debido a que las concentraciones encontradas en estos productos

son suficientes para inhibir el crecimiento de componentes probióticos como L. casei.

7.5.2 Pruebas de crecimiento microbiano en formulaciones alternas.

Para evaluar si las condiciones de ºBrix y pH afectaron el crecimiento de la cepa

probiótica se inoculo L. casei en las formulaciones A, B, C y D, con pH de 2,5, 2,6, 4,2 y

4,3 y °Brix de 43, 33, 43 y 33 para cada una de ellas respectivamente, con una

concentración de 1011 UFC/g. En la tabla 25 se presentan las formulaciones evaluadas y

las concentraciones a las diluciones estudiadas de 10-9 hasta 10-11.

Tabla 25. Conteos dados en muestras con distinta composición.

Como se observa en la tabla 25, las muestras A y B presentaron un crecimiento superior

en comparación con las muestras C y D. Teniendo en cuenta que las muestras A y B

poseían un pH de 2,5 en comparación con las muestras C y D las cuales poseían un pH

de 4,3 se establece que Lactobacillus casei posee la capacidad de sobrevivir en diversas

condiciones de pH, esto coincide con lo expresado por Yuki, Watanabe, Mike, Tagami,

Y, Tanaka, Ohwaki, y Morotomi (1999), el cual informa que esta especie de lactobacilo

es particularmente resistente a rangos amplios de pH, debido a que la sepa de

Lactobacillus casei Shirota fue capaz de sobrevivir al tracto gastro intestinal por 3 dìas

con una concentración inicial de 1010 UFC/g y final de 107 UFC/g, a partir de esto, se

infiere que L. casei es capaz de resistir pH acidos como el que presenta el producto.

De lo anterior se determina que las condiciones dadas a la jalea de pH no afectaban el

crecimiento del agente probiótico, sin embargo, en todas las condiciones su crecimiento

fue lento y poco numeroso, es decir, las condiciones dadas no eran actas ni favorables

para que L. casei pueda reproducirse o mantenerse, sin embargo, debido a las variaciones

generadas de pH se estipula que en L casei sobreviviría el tránsito a través del estómago;

Dilución Muestra A Muestra B Muestra C Muestra D Inoculo

10-9 3 2 1 0 17

10-10 1 1 0 0 4

10-11 0 0 0 0 3

58

con respecto a su reproducción se infiere que este parámetro se puede ver afectado por la

disponibilidad de nutrientes en el medio debido a que las bacterias acido lácticas requieren

de una diversidad de nutrientes como proteínas y carbohidratos (Bernal, Castro, Díaz y

Gutiérrez, 2017), la jalea a pesar de ser una fuente de carbohidratos no posee ningún otro

nutriente significativo que beneficie el crecimiento del probiótico adicionado.

Estudios relacionados respaldan lo determinado en el presente trabajo, Londoño, Uriel,

Hernández y Parra (2008), realizaron la adición de L. casei a una bebida fermentada a

dos condiciones de pH diferente de 2,4 y 7,2, en donde establecieron que el probiótico

adicionado cumple con los requerimientos dados por la Resolución 02310 de 1986, del

Ministerio de Salud, con una concentración de 5,38x107 UFC/g en la muestra de pH

acido, demostrando que las condiciones dadas de pH infieren en el crecimiento del

probiótico sin embargo no detiene su reproducción.

7.5.3 Pruebas de viscosidad en formulaciones alternas

Los resultados obtenidos por triplicado en las formulaciones de las muestras A, B, C y D

se muestran en la tabla 26.

Tabla 26. Viscosidad de las formulaciones adicionales de jalea.

Muestra Viscosidad 60 RPM (mPa *s)

A 1772,4

A 1784

A 1779,8

B 1745,8

B 1721,7

B 1699,3

C 748,1

C 750,8

C 751,2

D 1692,6

D 1695,9

D 1699,3

En la figura 11 se muestra la representación gráfica de cada una de las viscosidades

obtenidas para las 4 formulaciones adicionales (A, B, C y D).

59

Figura 12.Viscosidad jalea formulaciones adicionales.

Los datos de viscosidad obtenidos se analizaron conjunto a la muestra con una sustitución

del 10% del azúcar por inulina, almacenada al medio ambiente (730a) y en

refrigeración(730r). Los resultados del análisis de varianza de un factor (ANOVA) se

muestra en la tabla 27.

Tabla 27. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra

Fuente DF SS MS F P

Muestra 6 74571994 12428666 304,24 0,000

Error 14 571927 40852

Total 20 75143921

S = 202,119

R-Sq = 99,24%

R-Sq (adj) = 98,91%

En el análisis no grafico de la tabla 27 se observa una deviación estándar de 202,119 con

un porcentaje de R cuadrado ajustado de 98,91%, lo que significa que los datos

presentaron un grado de variabilidad alto entre ellos. En la tabla 28 se presentan los datos

de la media y desviación estándar de cada una de las muestras. Estos resultados

concuerdan con los obtenidos por Konar, Özhan , Artik, Dalabasmaz, & Poyrazoglu

(2013), en donde se evidencia una diferencia significativa entre las muestras, en función

de la concentración de inulina mostrando cambios en los valores de viscosidad, ya que

esta logra ligar el agua libre en el alimento y puede usarse con el fin de producir un

incremento en la viscosidad aparente del producto.

Tabla 28. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras

Muestra Numero de muestras Media Desviación estándar

730r 3 6122 482

1778,7±5,87 1722,3±23,3

750,0±1,686

1695,9±3,35

0,0

500,0

1000,0

1500,0

2000,0

2500,0

A B C D

Vis

cosi

dad

(m

Pa*

s)

Muestra

60

730a 3 4578,8 157,1

A 3 1778,73 5,87

B 3 1722,3 23,3

BLANCO 3 4657,4 169,7

C

D

3

3

750,033

1695,93

1,686

3,35

Se realizó un test de agrupación de información por el método Tukey con basados en la

ANOVA, para evaluar la cual de las muestras entre si son diferentes.

Tabla 29. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras.

Muestra Numero de muestras Media Agrupación

730r 3 6122 A

Blanco 3 4657,4 B

730a 3 4578,8 B

A 3 1778,73 C

B 3 1722,3 C

D 3 1695,93 C

C 3 750,033 D

Las medias expresadas en la tabla 29 que no comparten la misma letra son consideradas

significativamente diferentes, esto teniendo en cuenta un intervalo de confianza

simultaneo del 95%. La muestra 730a no presenta diferencias significativas frente al

blanco, de igual forma las muestras A, B y D, no poseen diferencias significativas entre

ellas pero presentan una diferencia del 62,8±0,9% con respecto al blanco; por otra parte,

las muestras 730r y C se muestran como significativamente diferentes al resto de las

muestras con valores de diferencia del 31,4% y 83,9% respectivamente frente al blanco.

Estos resultados concuerdan con los obtenidos en otro estudio realizado por Fuquene y

Arenas (2018), en el cual se evidencia un aumento de la viscosidad, debido al incremento

de los solidos totales y alta capacidad de retencion de agua de la inulina en una bebida

elaborada a partir de leche de soya.

Se realizo una ANOVA simple comparando las formulaciones con una sustitución del

azúcar por inulina de 0, 5, 10 y 15 % (204, 915,730 y 841 respectivamente) con las

muestras A, B, C y D planteadas, para poder evaluar si existen diferencias significativas

(p<0,05) en el parámetro de viscosidad de las muestras. Estos datos se encuentran

representados en la tabla 30.

Tabla 30. ANOVA simple de una cola: viscosidad vs muestra

Fuente DF SS MS F P

Muestra 9 95861771 10651308 372,44 0.000

Error 20 571974 28599

Total 29 96433744

S = 169,111

R-Sq = 99,41%

R-Sq (adj) = 99,14%

61

En el análisis no grafico de la tabla 30 se observa una deviación estándar de 169,111 con

un porcentaje de R cuadrado ajustado de 99,14%, lo que significa que los datos

presentaron un grado de variabilidad alto entre ellos. En la tabla 31 se presentan los datos

de la media y desviación estándar de cada una de las muestras.

Tabla 31. Deviación estándar de la viscosidad de las muestras

Muestra Numero de muestras Media Desviación estándar

204 3 747,37 3,06

730r 3 6122 482

730a 3 4578,8 157,1

841 3 1814,73 3,60

915 3 1279,57 0,98

A 3 1778,73 5,87

B 3 1722,3 23,3

BLANCO 3 4657,4 169,7

C 3 750,033 1,686

D 3 1675,93 3,35

Se realizo un test de agrupación de información por el método Tukey con basados en la

ANOVA, para evaluar la cual de las muestras entre si son diferentes.

Tabla 32. Prueba de agrupación Tukey viscosidad de las muestras

Muestra Numero de muestras Media Agrupación

730r 3 6122 A

Blanco 3 4657,4 B

730a 3 4578,8 B

841 3 1814,73 C

A 3 1778,73 C

B 3 1722,3 CD

D 3 1695,93 CD

915 3 1279,57 D

C 3 750,033 E

204 3 747,37 E

Las diferencias entre las muestras se deben a la concentración de grados Brix de cada una,

ya que “el incremento de la concentración de solidos solubles tiende a incrementar el

esfuerzo cortante inicial” y con la su viscosidad, así lo afirma Márquez, Pretell, & siche

(2012) en su estudio sobre el efecto de la temperatura y la concentracion de solidos

solubles en las propiedades reologicas en la pulpa de guanabana. De la tabla 32 se infiere

que la muestra 730r es la única muestra que posee diferencias significativas con el resto

de las muestras; mientras que las muestras 730a y Blanco no tienen diferencias

significativas entre si, pero si con el resto de las muestras; al igual que las pruebas C y

204. Las formulaciones 841, A, B y D no presentan diferencias significativas entre sí; sin

embargo, las pruebas B y D comparten una similitud con la muestra 915. Estos resultados

concuerdan con los descritos por Singh, Sharma, & Singh (2002), en su articulo sobre el

62

efecto de los hidrocoloides, temperatura de almacenamiento y duracion en la consistencia

de la ketchup de tomate, donde se evidencia un decrecimiento de la viscosidad al

aumentar la temperatura de almacenamiento en el kétchup de tomate causada por la

despolimerización y una posible des-esterificación en las muestras que contienen un pH

cercano a 4.

63

8 Conclusiones.

No se evidencio un efecto simbiótico en el producto, ya que no hubo crecimiento

(0UFC/g) del microorganismo probiótico, esto pudo haber sido afectado por la

concentración de solidos solubles en la matriz.

A partir de los resultados obtenidos del análisis sensorial, la muestra seleccionada fue la

730 debido a que su perfil es el más cercano a la muestra patrón, evidenciando que este

tipo de productos se pueden incluir en el mercado.

La formulación con una sustitución del 10% de azúcar por inulina cumplió con el objetivo

de incrementar el valor nutricional de la jalea aumentando su contenido de fibra y

mejorando su viscosidad. Además, de los resultados obtenidos se deduce que la jalea de

corozo, elaborada empleando una concentración de 10% de inulina en la formulación, fue

la que mayor aceptación organoléptica, presentando la segunda mayor viscosidad entre

las formulaciones evaluadas (1907.7 mPa*s).

Se evidenció como la concentración de inulina modifica significativamente la viscosidad,

aumentando en las formulaciones evaluadas con mayor inclusión de prebiótico, con un

máximo aumento con respecto a la jalea estándar (204) de un 71,2, 143,1 y 155,2% para

las muestras 903, 730 y 841 respectivamente.

En cuanto a la vida útil del producto, la formulación de jalea seleccionada (con una

sustitución del 10% del azúcar por inulina) no cumplió con los índices de falla en los

primeros 5 días de almacenamiento y experimentación, ya que no logro evidenciar la

supervivencia del microorganismo en una concentración de 106 UFC/g del producto. Esto

posiblemente debido a su gran contenido en solidos solubles.

De otro lado, la temperatura de almacenamiento del producto influyó drásticamente en su

viscosidad, siendo mayor en las muestras refrigeradas debido a la desesterificación de la

pectina.

En cuanto a las pruebas alternas realizadas, no se evidenció halo de inhibición en las

pruebas bacteriostático-bactericida por parte de la pulpa de corozo por lo que se presume

que este fruto no tiene ningún efecto bacteriostático, ni bactericida sobre la cepa

probiótica.

64

9 Recomendaciones

Se recomienda realizar el proceso de concentración de solidos de la jalea a temperaturas

inferiores a los 80 °C para evitar así que la inulina sufra una hidrolisis por calentamiento

y la diminución de la fibra dietaría en el producto final.

Lactobacillus casei puede mantenerse en amplios rangos de pH y en diversas variaciones

de solidos solubles, sin embargo, requiere de diversos nutrientes para su supervivencia.

Estos nutrientes no se encuentran de forma natural en productos de origen vegetal como

la jalea y pueden inhibirse debido a la presencia de ácidos orgánicos, Por lo que se

recomienda incorporar los nutrientes necesarios a la matriz alimentaria para asegurar el

crecimiento del microorganismo probiótico.

Debido a que no se evidencio crecimiento de la cepa Lactobacillus casei, se recomienda

emplear una cepa probiótica diferente con una mayor tolerancia a concentraciones altas

de solidos solubles.

65

Bibliografía

LIBROS Y NORMAS

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Anexos.

Anexo A. Ficha técnica de pulpa de corozo.

78

Anexo B. Curva de calibración para cultivo probiótico (Lactobacillus casei).

79

Anexo C. Formato prueba sensorial

Anexo D. Certificado de fibra para pulpa de corozo

y = 0,0666x - 0,4613R² = 0,9614

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0

An

sorb

anci

a

Concentracion

Curva de calibracion

80

81

Anexo E. Certificado de fibra para jalea - blanco

82

Anexo F. Certificado de fibra para Jalea – estandar.

83

Anexo G. Ficha técnica inulina.

84

85

Anexo H. Ficha técnica pectina de bajo metoxilo