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III Simposio Nacional de Química Aplicada UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO ALIMENTOS FUNCIONALES UNA TENDENCIA DE CONSUMO: INGENIERÍA DE MATRICES Misael Cortés Rodríguez PhD. Ingeniería de Alimentos Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín DE CONSUMO: INGENIERÍA DE MATRICES

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  • III Simposio Nacional de Química Aplicada

    UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO

    ALIMENTOS FUNCIONALES UNA TENDENCIA DE CONSUMO: INGENIERÍA DE MATRICES

    Misael Cortés Rodríguez

    PhD. Ingeniería de Alimentos

    Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

    DE CONSUMO: INGENIERÍA DE MATRICES

  • ALIMENTOS FUNCIONALES

    ALIMENTOS – MEDICINA

    ALIMENTO FUNCIONAL es cualquier alimento natural, transformado oingrediente alimentario al cual se le ha incorporado, aumentado, substituido oeliminado, algún (os) componente (es) que lo hacen tener un beneficiopotencial para la salud tanto física como mental del individuo y contribuyen enla prevención de ciertas enfermedades (Cortés M.).

  • CONDICIONES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    � Es un alimento a base de ingredientes naturales.� Es un alimento que debe consumirse como parte de una dieta diaria.

    � Alimentos que al consumirse tienen una particular función en el cuerpohumano

    QUIEN DEBE CONSUMIR LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    Los alimentos funcionales pueden formar parte de la dieta de cualquier persona.Pero además, están especialmente indicados en aquellos grupos de poblacióncon necesidades nutricionales especiales (embarazadas y niños), estadoscarenciales, intolerancias a determinados alimentos, colectivos con riesgos dedeterminadas enfermedades(cardiovasculares, gastrointestinales, osteoporosis, diabetes, etc.) y personasmayores.

  • ANTECEDENTES

    LA EVOLUCIÓN NUTRICIONAL →→→→ MANTENER BUENA SALUD

    “EL ALIMENTO COMO MEDICINA”

    Medicina China..................................... ............Alimentos – Medicina

    Fortificación del vino con Hierro.................. ..... Melanphus, 400 d.cFortificación del vino con Hierro.................. ..... Melanphus, 400 d.c

    Adición de Yodo a la Sal........................... ..........Boussingault, 1831

    Mitad del siglo XX.............................Époc a de oro de las vitaminas

    Guerras mundiales................................ P rogramas de fortificación

    1980............↑↑↑↑ enfermedades cardiovasculares, cáncer y obesidad

  • SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES.

    Japón

    Méjico

    Noruega

    Nueva Zelandía

    Países Bajos

    Polonia

    Portugal

    Reino Unido

    Republica checa

    Republica Eslovaca

    Suecia

    Suiza

    Turquía

    0 90000 180000 270000

    Alemania

    Australia

    Austria

    Bélgica

    Canadá

    Corea

    Dinamarca

    España

    USA

    Finlandia

    Francia

    Grecia

    Hungria

    Irlanda

    Islandia

    Italia

    Japón

    Paí

    s

    Gastos I+D (US$ Millones))

  • MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    Con el espectacular aumento que el mercado ha experimentado en lacomercialización alimentos fortificados, se hace cada vez másnecesario un marco legislativo que proteja a los consumidores de lasatribuciones de propiedades falsas o confusas

    JAPÓNUSA

    COMUNIDAD EUROPEA

  • MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    JAPÓN

    SISTEMA FOSHU(Alimentos para uso específico de salud)

    Ley de mejora de la nutrición, ley No. 248, Julio 31 de 1952,enmendada por la ley No 101 de 24 de mayo de 1995 y por la nuevaley de regulación de mejora nutricional según ordenanza ministerialNo. 41, de julio de 1991, enmendada por la ordenanza ministerial No.33 de mayo 25 de 1996)

    (Japanese Ministry of health and Welfare, 2000)

  • MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    USA

    � A partir de 1993 se permite que se aleguen propiedades "que reducenel riesgo de padecer enfermedades" en ciertos alimentos.

    � Autorización de declaración de beneficio es regulado por laFDA, siempre que existan evidencias científicas públicamenteFDA, siempre que existan evidencias científicas públicamentedisponibles que demuestren la validez de la relación descrita en esadeclaración.

    Organismos Científicos Federales

    � Institutos Nacionales de la Salud.� Centros para la Prevención y el Control de Enfermedades

    Academia Nacional de las Ciencias.

  • COMUNIDAD EUROPEA

    MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    � En la actualidad no existe una legislación armonizada sobre lasalegaciones de salud, y por lo tanto las cuestiones relativas a dichasalegaciones se resuelven a nivel nacional .

    � La legislación europea relativa al etiquetado prohíbe atribuir a losalimentos propiedades preventivas, terapéuticas o curativas, y lareferencia a dichas propiedades.

    OBJETIVO

    Unificación un marco regulador en los estados miembr os de la Unión Europea (UE)

  • MERCADO ACTUAL

    USA →→→→ 50%(Menrad,2003)

    Los alimentos funcionales en USA representanaproximadamente un total del 2% del mercado total de losalimentos (anónimo, 2000).

    33 billones de $ US

    LOS ALIMENTOS FUNCIONALES EN JAPÓN

    HASTA 1998 →→→→ 126 PRODUCTOS FOSHU

    HASTA EL 2000 →→→→ 174 PRODUCTOS FOSHU →→→→ 2 BILLONES DE $ US

    1000 PRODUCTOS MÁS SIN APROBACIÓN FOSHU

    alimentos (anónimo, 2000).

  • CONCEPTOS EN EL MARCO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    TERMINOLOGÍAS

    � FORTIFICACIÓN

    � ENRIQUECIMIENTO

    � RESTAURACIÓN

    � VITAMINIZACIÓN

    � REVITAMINIZACIÓN

    � ESTANDARIZACIÓN

  • CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL ALIMENTO PORTADOR

    � Gustos y necesidades nutricionales

    � Control de calidad.

    � Estabilidad y la biodisponibilidad de los nutrientes bajo condicionesde uso y almacenamiento.

    � No deben sufrir cambios significativos: sabor, aroma u otro.

    � La adición de CFA debe ser económicamente viable a través de unproceso industrial.

    � No haber riesgo de toxicidad.

    � El alimento seleccionado debe ser consumido regularmente y encantidades predecibles por la población.

  • PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    FAVORECER UN ADECUADO CRECIMIENTO Y DESARROLLO .

    � Embarazo materno y durante la lactancia y del niño.

    � Alimentos enriquecidos:� Cereales de desayuno: minerales (Fe), vitaminas y folátos

    � Sal: yodo

    � Bebidas: minerales (Ca, Fe, ) y vitaminas (A, C. E, etc.)

    � Lácteos y derivados lácteos: vitaminas A, D, Ca, ω-3. probióticos)

    � Formulas infantiles: Nutrientes básicos en la infancia.

  • PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    REGULACIÓN DE LOS PROCESOS METABÓLICOS BÁSICOS.

    � Control de peso

    � Control de azúcar en la sangre o de colesterol y triglicéridos plasmáticos

    � Rendimiento en actividades físicas.

    Tipos de alimentos de bajo contenido energéticoTipos de alimentos de bajo contenido energético

    Bajos en grasas o en azúcares sencillos

    Alimentos fortificados en ω-3 o en fibra

    Bebidas y productos para deportistas.

    Sacarina, ciclamato, aspartame, almidones, etc

    Mermeladas con edulcorantes no calóricos, patés y margarinas light,

    bebidas con sacarina u otros edulcorantes acalóricos

    “Light” → Reducción del valor energético (mínimo del 30%).

  • PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    DEFENSA CONTRA EL ESTRÉS OXIDATIVO.

    Los antioxidantes previenen o interrumpen las reacciones e n cadena queproducen los radicales libres, neutralizándolos por donaci ón de sushidrógenos.

    SUSTANCIAS ANTIOXIDANTES

    Vitaminas E: frutos secos, germen de trigo

    Vitamina C: cítricos, kiwi, pimiento, tomate, etc.Vitamina C: cítricos, kiwi, pimiento, tomate, etc.

    Carotenoides: licopeno, ββββ-caroteno, etc

    Minerales (zinc, selenio)

    Polifenoles y compuestos de azufre (col, cebollas, a jos, etc).

  • PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    SISTEMA CARDIOVASCULAR.

    Alimentos fortificados con

    ωωωω-3 y ωωωω-6, vitaminas C y E, ββββ-carotenos y fibra

    � La leche desnatada enriquecida con ωωωω-3 y huevos + ácido DHA.� Contribuyen a ↓↓↓↓ el colesterol y triglicéridos sanguíneos

    � Disminución de la formación de trombos o coágulos

    � Disminución de enfermedad cardiovascular .

    � Los ácidos grasos ωωωω-3� Pescado

    � Aceites de semillas de girasol, maíz, soja

    � Frutos secos oleaginosos (nueces, almendras, etc.).

  • APARATO CIRCULATORIO.

    Alimentos enriquecidos con fitosteróles.

    Alimentos que se les ha incorporado sustancias veget ales similares al colesterol humano, que contribuyen a reducir los ni veles del llamado

    "mal colesterol" (LDC) en sangre

    PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    "mal colesterol" (LDC) en sangre .

    Margarina, yogur + fitosteroles .

    Aceite + vitamina E + fitosteróles

  • PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    APARATO DIGESTIVO

    PROBIÓTICOS

    � Microorganismos vivos que, al ser ingeridos en cantidades suficientes, ejercen unefecto positivo en la salud. Las BAL en el organismo generan en el intestino gruesoácido láctico y ácidos grasos de cadena corta, que estimulan el crecimiento de lasbifidobacterias, equilibran la flora intestinal y potencian el sistema de defensas einmunológico.inmunológico.

    � Microorganismos Utilizados

    � Lactobacillus bulgaricus y acidophillus: Yogurt

    � Bifidobacterium, Lactobacillus casei inmunitas: leches fermentadas

    L. acidophilus L. rhamnosus S. cerevisiae E. faecium

  • APARATO DIGESTIVO.

    PREBIÓTICOS

    Son sustancias que resisten la digestión en el intestino delgado y son susceptiblesde ser fermentadas por la flora bacteriana del intestino grueso, ejerciendo un efectofavorable sobre la misma e indirectamente sobre nuestro cuerpo.

    PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES

    Fibras solubles, lignina y oligosacáridos no digeri bles.

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    COMPONENTE POSIBLES PROPIEDADES BENÉFICAS FUENTES

    ALIMENTARIAS

    Acido αααα-linolénico Anti-inflamatorio.

    Estimula el sistema inmunológico. Reduce la inflamación.

    Soya, nueces y almendras

    Inhibe tumores de esófago. ↓↓↓↓ e inhibe la acción de carcinógenos. Cerezas, uvas,

    Ácido elágino ↓↓↓↓ e inhibe la acción de carcinógenos.

    Protege al hígado. Actividad efectiva contra el herpes.

    ↓↓↓↓ los niveles de colesterol total.

    Cerezas, uvas, fresas y frutos del

    bosque

    Ácido fólico Reduce el número de casos de bebés que nacen con espina bífida. Cereales

    Ácido linoleico conjugado (CLA)

    Puede disminuir el riesgo de ciertos cánceres

    Queso, productos de carne

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    Á c id o s F e n ó lic o s

    R e s is te n c ia a p ro ce s o s ca rc in o g é n ico s p o r in h ib ic ió n d e la fo rm a c ió n d e n itro s a m in a s y p o r e fe c to e n la

    a c tiv id a d d e c ie r ta s e n z im a s

    P e re jil, za n a h o r ia , b ré c o l, c o l, to m a te s ,

    p a ta ta , b e re n je n a , p im ie n to s , f ru ta s

    c ítr ic a s , u va , g ra n o s in te g ra le s , c e re za s ,

    a rá n d a d o , p e ra , c e re za , a rá n d a d o , p e ra , c e re za , f re s a , c a fé ,

    f ra m b u e s a , m a n za n a

    αααα -c a ro te n o

    N e u tra liza lo s ra d ia le s lib re s q u e p u e d e n ca u sa r d a ñ o s a lo s

    co m p o n e n te s d e c é lu la s Z a n a h o r ia ,

    A n to c ia n in a s (a n tio c ia n ó s id o s )

    M e jo ra n la c irc u la c ió n . P re ve n tivo co n tra e l cá n ce r.

    A tra p a n lo s ra d ic a le s lib re s d e n tro d e lo s te jid o s , p re v in ie n d o s u e n ve je c im ie n to p re m a tu ro

    A rá n d a n o , u va , m ir t illo s , g ro s e lla s : f ru to s d e l b o sq u e

    B if id o b a c te r ia s

    P o d ría n fa vo re c e r la fu n c ió n g a s tro in te s tin a l y la p ro d u c c ió n d e

    v ita m in a B 1 2 y v ita m in a K , p ro te g e la m u c o s a d e l in te s tin o p re v in ie n d o e l

    c á n c e r d e l c o lo n

    Y o g u rt y o tro s p ro d u c to s lá c te o s

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    ββββ -c a ro te n o

    A c tú a n s o b re lo s ra d ic a le s lib re s . D a ñ o s e n la p ie l c a u s a d o s p o r U V .

    P re ve n c ió n d e la s c a ta ra ta s . B e n e fic io s o e n p ro c e s o s

    in f la m a to r io s y e n e l e n ve je c im ie n to .

    Z a n a h o r ia , e s p in a c a s , c a la b a za b ré c o l y o tra s

    c o le s , n a ra n ja , a lb a r ic o q u e s , fre s a s ,

    c e re za s , m e ló n y m e lo c o tó n , h íg a d o ,

    h u e v o s

    C a lc io O s te o p o ro s is L á c te o s y d e r iva d o s

    C a ro te n o id e s A n t io x id a n te s

    P ro te g e C á n c e r d e : p u lm ó n , c o lo n , m a m a , ú te ro y p ró s ta ta .

    R e d u c e la a c u m u la c ió n d e p la q u e ta s a r te r ia le s .

    A u m e n ta la s d e fe n s a s . E fe c to p re ve n t ivo c o n tra e l in fa r to .

    Z a n a h o r ia s , c a m o te s , fru ta s c ítr ic a s , m e lo n e s , m e lo c o to n e s e s p in a c a ,

    a c e lg a s , d u ra zn o s , p e re ji l, s a n d ía ,

    c a la b a za s , lo s p im ie n to s , to m a te s , a za frá n , ye m a

    d e h u e vo , n a ra n ja

    C a te q u in a s T ra n s to rn o s is q u é m ic o s

    C á n c e re s in te s t in a le s S is te m a in m u n o ló g ic o

    T é s : n e g ro y v e rd e , c e re za s

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    C o b re

    P o te n c ia e l s is te m a in m u n e . R e n o v a c ió n c e lu la r y e s tim u la n te

    d e l s is te m a n e rv io s o . A g e n te a n tiin f la m a to r io y a n tiin fe c c io s o . A c tú a c o m o

    a n tio x id a n te p ro te g ie n d o la s c é lu la s d e lo s e fe c to s tó x ic o s d e lo s

    ra d ic a le s lib re s .

    H íg a d o , p e s c a d o , m a r is c o , c e re a le s

    c o m p le to s y ve g e ta le s ve rd e s

    C o e n z im a Q 1 0

    P o te n te e n z im a a n tio x id a n te , q u e im p id e la o x id a c ió n d e lo s á c id o s g ra s o s

    tra n s p o rta d o s p o r la s lip o p ro te ín a s . P re v ie n e la a r te r io s c le ro s is .

    M e jo ra la c irc u la c ió n A yu d a a p ro te g e r e l s is te m a

    c a rd io v a s c u la r

    C e re a le s , e s p in a c a s , c a c a h u e te s , a lu b ia s

    C u m a r in a s

    P a re c e n te n e r a c t iv id a d a n tic a rc in o g é n ic a y a n tic o a g u la n te s : p re v ie n e n la

    c o a g u la c ió n d e la s a n g re .

    Z a n a h o r ia s , f ru ta s c ítr ic a s , p e re jil

    E s te re o le s y e s ta n o le s

    R e d u c e n e l c o le s te ro l y d is m in u ye n e l r ie s g o d e p a d e c e r a fe c c io n e s c a rd ia c a s .

    M a rg a r in a , y o g u rt, q u e s o p a ra u n ta r

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    F e n o le s

    P r o te g e d e d a ñ o s p o r o x id a c ió n . In h ib e la a c t iv a c ió n d e a lg u n o s

    c a r c in o g é n ic o s . R e d u c e la in c id e n c ia d e A lz h e im e r

    P la n t a y h ie r b a s a r o m á t ic a s : o r é g a n o ,

    p e r e j i l o e n e ld o . B e r e n je n a , f r u ta s d e l

    b o s q u e , u v a s , c e r e z a s , g r a n a d a s , f r e s a s ,

    f r a m b u e s a s

    C a s c a r i l la d e t r ig o ,

    F ib r a in s o lu b le

    P u e d e r e d u c i r e l r ie s g o a l c á n c e r d e p e c h o y a l c á n c e r d e l c o lo n

    C a s c a r i l la d e t r ig o , a r r o z n o p i la d o ,

    b a n a n a s , p lá ta n o s , le n t e ja s , n u e c e s , s a lv a d o d e t r ig o

    F ib r a s o lu b le

    P r o b le m a s c a r d ia c o s , a b s o r b e la s s u s ta n c ia s d e l h íg a d o q u e f a b r ic a r e l c o le s t e r o l . R e d u c e e l r ie s g o d e C V D .

    E l s a lv a d o d e a v e n a

    F i to e s t e r o le s

    B lo q u e a n la a c c ió n d e l e s t r ó g e n o e n la

    p r o m o c ió n d e c á n c e r d e lo s s e n o s . R e s is te n c ia a l c á n c e r d e m a m a .

    B lo q u e a la a b s o r c ió n d e l c o le s te r o l a n iv e l in te s t in a l : A n t ic o le s t e r o l .

    B lo q u e a e l d e s a r r o l lo d e t u m o r e s y p r ó s ta t a .

    B r é c o l , c o l , p e p in o s , p r o d u c t o s d e s o y a ,

    to m a t e s , b e r e n je n a s , p im ie n t o s , g r a n o s

    in t e g r a le s , a c e i t e d e g i r a s o l

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S I B L E S P R O P IE D A D E S B E N É F I C A S F U E N T E S

    A L I M E N T A R I A S

    F la v o n o id e s

    C o m p o n e n t e s i n v o lu c r a d o s e n l a o c u r r e n c ia d e c á n c e r y e s

    g u a r d i á n d e l c o r a z ó n . B l o q u e a n l o s r e c e p t o r e s d e p r o t e í n a s r e l a c i o n a d a s c o n e l c á n c e r ,

    i n t e r c e p t a l o s r a d i c a l e s l i b r e s . R e d u c e n e l r i e s g o d e c á n c e r

    c o l o n - r e c t a l .

    Z a n a h o r i a s , f r u t a s c í t r i c a s , b r é c o l , c o l , p e p i n o s ,

    z a p a l l o s , t o m a t e s , p i m i e n t o s , a l c a c h o f a ,

    b e r e n je n a s , p r o d u c t o s d e s o y a , a p io , c e r e z a s , p e r e j i l ,

    a c e i t u n a , t é , c e b o l l a , l e c h u g a , a r á n d a n o s ,

    b r ó c o l i , m a n z a n a , j u d í a , e n d ib i a s , p e r a , v i n o t i n t o y

    b l a n c o , o r t i g a , g i n k g o , b l a n c o , o r t i g a , g i n k g o , t o m i l l o

    F r u t o -O l i g o s a c á r i d o s

    ( F O S )

    M e jo r a d i g e s t i ó n , a u m e n t a b i o d i s p o n ib i l i d a d d e n u t r i e n t e s ,

    b a ja l o s n i v e le s d e c o le s t e r o l . P u e d e n m e jo r a r l a c a l i d a d d e l a

    m i c r o f l o r a i n t e s t i n a l ( p r o b i ó t i c o s ) . U s a d o s c o m o s u b s t i t u t o s d e l

    a z ú c a r e n c o n f i t e r í a

    A l c a c h o f a J e r u s a l é n , c h a l o t e c e b o l l a e n p o l v o

    G l u c o s in a la t o s A c t i v a n l a s e n z i m a s q u e

    d e s in t o x i c a n e l h íg a d o y r e g u l a n l o s g l ó b u l o s b l a n c o s

    L a s c r u c í f e r a s : c o le s , c o l i f l o r , b r é c o l , e t c .

    In d o le s

    I n d u c e n l a s í n t e s i s d e e n z im a s q u e d e s a c t i v a n e l e s t r ó g e n o y p o t e n c ia

    l a a c t i v i d a d d e e n z i m a s d e s i n t o x i c a n t e s . P r e v ie n e e l

    c á n c e r d e m a m a y c o l ó n

    C o l , c o l d e b r u s e la s

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    Is o f la v o n e s

    S u c o n s u m o re g u la r p o d r ía re d u c ir e l c o le s te ro l e n in d iv id u o s c o n

    a lto s n iv e le s d e c o le s te ro l ; e fe c to s b e n e f ic io s o s c o n t ra le c á n c e r d e

    m a m a y o s te o p o ro s is .

    S o y a , a lg u n o s p ro d u c to s d e r iv a d o s d e s o y a ,

    le g u m b re s

    P o te n te a n t io x id a n te .

    L ic o p e n o

    P o te n te a n t io x id a n te . A y u d a a l c á n c e r d e la p ró s ta ta ,

    v e jig a , p á n c re a s , c e rv ix y c á n c e re s c e rv ic a le s .

    E v i ta tu m o re s m a lig n o s d e p u lm ó n , m a m a , tu b o d ig e s t iv o y

    p á n c re a s .

    T o m a te s , to ro n ja ro ja , s a n d ía , p im ie n to s ro jo s ,

    p o m e lo ro s a d o

    L ig n a n o s E v ita tu m o re s .

    R e d u c e la s c é lu la s p re c a n c e ro s a s e n c á n c e r d e m a m a y c o lo n .

    L in o y e n v a r io s v e g e ta le s y f ru ta s c o m o e l b ré c o l

    L im o n o id e s

    P o te n te s in d u c to re s d e e n z im a s p ro te c to ra s .

    P ro te g e n e l te jid o p u lm o n a r . F re n a e l c re c im ie n to tu m o ra l.

    F ru ta s c ít r ic a s , e s p e c ia lm e n te e n la s

    p ie le s .

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    M a g n e s io

    E n fe rm e d a d e s n e u ro -m u s c u la re s , R e la ja c ió n m u s c u la r y te n s ió n

    n e rv io s a . S is te m a d e d e fe n s a d e l

    o rg a n is m o .

    E s p in a c a s , m a n za n a , le g u m b re s , a lb a r ic o q u e ,

    f ra m b u e s a . K iw i, n u e c e s , a ve lla n a s , c h o c o la te , a g u a

    A n t io x id a n te s d e a c c ió n a n t ic á n c e r. In h ib e n la p ro d u c c ió n

    P e re jil , za n a h o r ia s , b ré c o l, c o l, to m a te s , c e re z a s ,

    M o n o te rp e n o s a n t ic á n c e r. In h ib e n la p ro d u c c ió n

    d e c o le s te ro l y a yu d a n e n la p ro te c c ió n d e la a c t iv id a d d e

    c ie r ta s e n z im a s

    c o l, to m a te s , c e re z a s , b e re n je n a s , p im ie n to s , fru ta s c ítr ic a s , g ra n o s

    in te g ra le s , p e p in o s

    O m e g a -3

    R e d u c e e l e fe c to c a rc in o g é n ic o d e lo s e s tró g e n o s . In c id e n e n la

    a n t ia g re g a c ió n p la q u e ta r ia . M e jo ra la s fu n c io n e s m e n ta le s y v is u a le s .

    P e s c a d o a z u l, s a lm ó n , b o r ra ja , s a rd in a s , a tú n , p e z

    e s p a d a

    P o life n o le s

    A yu d a n a p re v e r e l c á n c e r : re d u c ie n d o la s p ro li fe ra c io n e s d e

    la s c é lu la s c a rc in o g é n ic a s , s o b re to d o d e l a p a ra to d ig e s t ivo

    L e n te ja s , g u is a n te s , u va , v in o t in to y b la n c o , c h o c o la te , f re s n o

    P re b ió t ic o s P ro b ió t ic o s

    C á n c e r. M e jo ra la ca lid a d d e la m ic ro f lo ra in te s tin a l.

    Y o g u rt, o tro s lá c te o s

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    Q u e rc e tin a

    P o s e e p ro p ie d a d e s a n tiv ír ic a s , an t ih is ta m ín ica s y a n t i in fla m a to r ia s ;

    n e u tra liza e l e fe c to d e d ive rs o s c a rc in o g én ico s

    C e b o llas , a jo , b ré c o l, u va s , ce re za s ,

    m an za n a s , p a re as , té ve rd e , ca c a o

    E v ita tu m o re s e n e l ap a ra to d ig e s tivo . D e tie n e y re ta rd a e l e fec to d e

    e n ve je c im ie n to . U va (p r in c ip a lm e n te en la p ie l y la s p e p ita s ), R e sve ra tro l e n ve je c im ie n to .

    E v ita la o x id a c ió n d e l c o le s te ro l L D L , re b a ja lo s n ive le s d e g ras a e n la

    s a n g re . Ac c ió n p re ve n tiva res p e c to a l cá n ce r d e p ie l y d e c o lo n .

    la p ie l y la s p e p ita s ), m o ra s y e n n o tro s

    fru to s s ilve s tres

    S e le n io

    R ed u c e e l r ie sg o d e tu m o res d e p ie l, h íg ad o , c o lo n y m am a.

    N eu tra liza lo s ra d ic a le s l ib res (e n z im a g lu ta tio n p e ro x id a sa ).

    S is te m a in m u n o ló g ico . P ro teg e la ju ve n tu d d e lo s te jid o s .

    C a rn e s , p es c a d o s , m ar isc o , c e re a le s ,

    h u e vo s , b ré c o l y o tra s c o le s , u va s , d e r ivad o s

    lá c te o s

    S ú lf id o s a r íl ic o s

    C o n tro l d e c o le s te ro l . R e d u c to r d e la h ip e r te n s ió n .

    A n t im u ta g én ico s y a n t ica rc in o g é n ic o s . P ro te cc ió n d e l s is tem a in m u n o ló g ico y

    c a rd io vas c u la r.

    E x tra c to a ñ e jad o d e a jo s , ce b o llas , p u e rro s

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    COMPONENTE POSIBLES PROPIEDADES BENÉFICAS FUENTES

    ALIMENTARIAS

    Sulfuros

    Disminuye el colesterol LDL. Controla el sistema inmunológico.

    Cebolla, ajo, aceitunas, porro, vegetales

    Taninos Antimutagénico, por lo tanto Té verde, arándano,

    hamamelis, humagón, Taninos Antimutagénico, por lo tanto anticancerígenos hamamelis, humagón, ortiga blanca

    Terpenos Combaten los daños de los radicales

    libres. Antitumorales. Inhibe la proliferación de las células malignas.

    Mayoría de vegetales y verduras.

    Triterpenoides

    Previenen las caries y actúan como agentes antiulcerativos. Se unen al estrógeno e inhiben los procesos inflamatorios por supresión de la

    actividad de ciertas enzimas

    Frutas cítricas, productos de soya.

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    C O M P O N E N T E P O S IB L E S P R O P IE D A D E S B E N É F IC A S F U E N T E S

    A L IM E N T A R IA S

    V i ta m in a A

    C á n c e r . E n fe r m e d a d e s o c u la r e s g r a v e s , q u e

    e s tá n r e la c io n a d o s c o n la d e g e n e r a c ió n d e t e j id o s : c a ta r a ta s , p é r d id a d e f o c o , e n a lg u n o s c a s o s

    c e g u e r a .

    T o m a te , p r o d u c to s d e o r ig e n a n im a l (p e s c a d o ,

    lá c te o s , h íg a d o y h u e v o s ) , p im ie n to s r o jo s ,

    z a n a h o r ia , p a ta ta s , c a la b a z a s , a r á n d a n o s ,

    m e ló n , e s p in a c a , r ú c o la , b r é c o l , f r e s a

    V ita m in a E

    T r a s to r n o s c a r d ia c o s . ↑↑↑↑ f lu jo d e o x íg e n o a l c e r e b r o .

    M e jo r a la s h a b i l id a d e s c o g n i t iv a s . A lz h e im e r , a r t e r io s c le r o s is ,

    c a ta r a ta s , e s c o r b u to , h e p a t i t i s y c o n t r o l c a n c e r íg e n o

    G e r m e n d e t r ig o , le v a d u r a d e c e r v e z a , le c i t in a d e

    s o ja , e s p in a c a , le g u m b r e s , a c e i te d e

    o l iv a , p e s c a d o s g r a s o s , h u e v o s , f r u to s s e c o s y a lg u n a s f r u ta s c o m o la c á s c a r a d e la n a r a n ja .

    V ita m in a C

    C a ta r a ta s , e s c o r b u to , h e p a t i t i s . C o n t r a r e s ta lo s e fe c to s n o c iv o s d e l

    h u m o d e t a b a c o (a p a r a to c i r c u la to r io ) ,

    P o te n c ia la s d e fe n s a s R e t r a s a e l e n v e je c im ie n to .

    T o m a te , e s p in a c a , K iw i , p iñ a , c h i r im o y a , g u a y a b a d u lc e , b r ó c o l i , m a n z a n a ,

    e s p á r r a g o , p im ie n to , p a ta ta s , c í t r ic o s , c o l ,

    f r e s a , p im ie n to , a lb a r ic o q u e , c e r e z a ,

    f r a m b u e s a , h ig o , m e lo c o tó n , b a n a n o

  • SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES

    COMPONENTE POSIBLES PROPIEDADES BENÉFICAS FUENTES

    ALIMENTARIAS

    Vitamina B

    Acción beneficiosa sobre nervios. Conservación de las funciones de la

    mente. Defensa con tra el cáncer de mama y

    útero

    Productos animales, espinaca, legumbres,

    chirimoya, col, brócoli, hígado, las verduras de

    hoja, frambuesa útero

    hoja, frambuesa

    Xantofilas Previene el cáncer de mama, y son protectoras de antioxidantes como

    carotenoides, vit A y E.

    Champiñones, espinaca, coles, flores de caléndula

    Zinc

    Favorece len la renovación celular, lucha contra los

    radicales libres (protege del envejecimiento prematuro) e

    interviene en el sistema inmune .

    Carnes y vísceras, hígado, los

    pescados, mariscos, los huevos, aves, los cereales completos y

    las legumbres.

  • MÉTODOS DE OBTENCIÓN ALIMENTOS FUNCIONALES

    Alimento

    TradicionalEliminación

    Aumento

    Adición

    Alimento

    Funcional

    Adición

    Sustitución

    � Ingeniería genética.� Mejoras en las técnicas de cultivo y cría� Incorporación a granel.� Ingeniería de matrices:Impregnación a vacío

  • CONJUNTO DE TÉCNICAS QUE POSIBILITAN LA TRANSFERENC IA DE GENESENTRE ESPECIES DIFERENTES DE UNA FORMA MÁS RÁPIDA Q UE EL CRUCE

    Y SELECCIÓN

    PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS →→→→ MODIFICACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO

    INGENIERÍA GENÉTICA

    1) Cambios en las características de tipo agronómico2) Obtención de vegetales con mejores características de procesado.3) Aumento del valor biológico de los alimentos.

    Arroz con ββββ-caroteno y > [Fe]Soja rica en ácido oleico y pobre en ácidos grasos s aturados.

    Maíz con > lisina y rico en ácido oleico.Fresas con ↑↑↑↑ [ácido elágico]

  • MEJORA DE TÉCNICAS DE CRIA Y CULTIVO

    ALIMENTOS FUNCIONALES →→→→ PRODUCCIÓN PRIMARIA

    CULTIVOS DE VEGETALES O CRIA DE ANIMALES

    FINALIDAD →→→→AUMENTAR EL VALOR BIOLÓGICO DE LOSALIMENTOS Y PRODUCIR MEJORAS EN LA CALIDAD

    EJEMPLOS

    � Huevos enriquecidos con omega 3.

    � Leche y carne de vaca con >> ácido linoleico conjug ado (anticancerígeno/ antioxidante / ↓↓↓↓metabolismo de las grasas).

    � Carne de cerdo con > resistencia a la oxidación

  • INCORPORACIÓN A GRANEL

    Técnicas que permiten la obtención de alimentos por mezclas directas de ingredientes con propiedades y características

    específicas

    FACTORES IMPORTANTES

    Pérdidas de los nutrientes → tratamientos térmicos, operaciones Pérdidas de los nutrientes → tratamientos térmicos, operaciones mecánicas, transporte y almacenamiento.

    EJEMPLOS

    Leche (omega 3)Productos lácteos

    Mantequilla o queso( vitaminas A, D, E)Bebidas de frutas o mixtas (minerales, vitaminas y fibras)

  • INGENIERÍA DE MATRICES

    La técnica de impregnación a vacío se presenta como una alter nativa de laaplicación en la industria alimentaria para la producción d e nuevosalimentos funcionales por las siguientes ventajas (Chiral t et al.,1999):

    � Cinéticas de transferencia de masa rápidas.

    � Mayor ganancia de solutos en tiempos cortos.

    � Mejor conservación del color.

    � Conservación del sabor y aroma del producto fresco (↓↓↓↓T, ↓↓↓↓t ).

    MEDICINA

    ALIMENTOS POROSOS

    ALIMENTOS FORTIFICADOS

    � Conservación del sabor y aroma del producto fresco (↓↓↓↓T, ↓↓↓↓t ).

  • IMPREGNACIÓN A VACÍO

    El proceso de Impregnación a vacío (IV) permite introducirmediante el mecanismo hidrodinámico (HDM) en en matricesalimentarias cantidades controladas de una solución concomponentes fisiológicos activos (CFA) en la estructura porosade estas.

  • MECANISMO HIDRODINÁMICO

    1)1

    1()( γγεγ −−+=−r

    X

    Ecuación de equilibrio para el HDM-DRP

    Pi = PC+ Patm

    Vgo

    AgV 11CX

    1

    )( 1−

    +−=r

    rXe

    γγε 1r)X( γ〉〉γ−

    Sí γγγγ = 0

    Pvacío ↓↓↓↓

    )1( −=

    r

    rXeε)1(

    )(

    −−=

    r

    rXe

    γε

    Sólido Gas Líquido

    AgV 1

    Pi > Pext1CX

    1VXBgV 1 Pi = PC+ P1

    2gVCX−

    Pi = P2 + PcVX

  • IMPREGNACIÓN A VACÍO

    � Composición del tejido.

    � Estructura del tejido (tamaño y distribución de los poros).

    � Tiempo de relajación (t r) de la matriz sólida = f (P mec).

    � Velocidad de flujo de gas y del líquido durante la acción del H DM.

    � Tamaño y forma de la muestra.

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA IV

    � Cambios en la composición.

    � Cambios en propiedades mecánicas y estructurales.

    � Cambios en otras propiedades físicas. �Propiedades ópticas.� Propiedades térmicas.

    � Influencia en los procesos osmóticos .

    CAMBIOS INDUCIDOS POR LA IV

  • APLICACIONES DE LA IV

    � La incorporación de CFA en las estructuras porosas comofrutas, hortalizas y tubérculos.

    � Los procesos de salado de quesos y pescado .

    � Los procesos de deshidratación osmótica.

    � La incorporación de crioestabilizantes o crioprotectores afrutas.

    � Desarrollo de productos a partir de subproducto de laindustria alimentarias: corteza de frutas.

  • III Simposio Nacional de Química Aplicada

    UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO

    MUCHAS GRACIAS

    Misael Cortés Rodríguez

    PhD. Ingeniería de Alimentos

    Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín