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ARTÍCULO ORIGINAL
Probiótico elaborado en base a las semillas de Lupinus mutabilis sweet (chocho o tarwi) A probiotic product elaborated using Lupinus mutabilis sweet (chocho or tarwi) seeds
Benjamín Castañeda Castañeda1 ; Renán Manrique M.2 ; Fabricio Gamarra Castillo3 ; Ana Muñoz Jáuregui4 ; Fernando Ramos E.5 ; Frank Lizaraso Caparó6 ; Jorge Martínez H71 Médico Farmacólogo. Profesor Principal de Farmacología, Director del Instituto de investigación de la Facultad de Medicina Humana. Universidad San Martin de Porres. Lima, Perú.
RESUMEN Introducción: El Tarwi es una especie leguminosa cultivada ancestralmente en los andes. Es rico en proteina y grasas y como probiotico podria ser usado como complemento en los productos lacteos de la dieta en el Perú.
Palabras clave: Lupinus mutabilis Sweet, tarwi, yogurt, acidez, análisis sensorial, análisis microbiológico.
ABSTRACT Introduction: Tarwi is an ancient leguminous plant that has been grown for many centuries in the Andean region. It has rich protein and fat contents, and since it has probiotic actions it may be used as a nutritional supplement in dairy products in Peru.
Keywords: Lupinus mutabilis Sweet, tarwi, yogurt, acidity, sensorial analysis, microbiological analysis.
INTRODUCCIÓN La especie de leguminosa Lupinus mutabilis (tarwi), se cultiva tradicionalmente en los Andes desde los 1 500 msnm, encontrándose en Perú, Colombia, Ecuador, Venezuela, Bolivia, Chile y Argentina. Sus semillas son usadas en la alimentación humana, ya que esta especie ocupa uno de los primeros lugares entre los alimentos nativos con elevado contenido de proteínas y aceites a nivel mundial1. El tarwi es un grano rico en proteínas y grasas, razón por la cual debería formar parte de nuestra dieta. Su contenido proteico es incluso superior al de la soya y su contenido en grasa es similar. Las semillas excepcionalmente nutritivas. Las proteínas y aceites constituyen más de la mitad de su peso, estudios realizados en más de 300 diferentes genotipos muestran que la proteína varía de 41- 51 % y el aceite de 14-24 %2. En base a análisis bromatológico, posee en promedio 35,5% de proteína, 16,9 % de aceites, 7,65 % de fibra cruda, 4,15 % de cenizas y 35,77 % de carbohidratos, encontrando correlación positiva entre proteína y alcaloides, mientras que es negativa entre proteína y aceite. Un balance sobre la situación del sector lácteo y el consumo de leche, en el Perú, cuenta con una de las cifras más bajas del continente americano llegando a apenas a 56 litros por persona al año aun cuando la FAO recomienda no bajar de 130. Sin embargo, Asociación de Industriales Lácteos –ADIL3, indican que gracias al papel desarrollado por la industria, los niveles de consumo de leche, quesos, yogurt y otros derivados, se ha incrementado significativamente en la última década, pues los consumidores cuentan con alternativas variadas al alcance de todos los bolsillos. Aún con ese incremento, el país requiere otros 10 para llegar a los estándares internacionales. Las leches fermentadas se han consumido durante miles de años, su historia se relaciona no solo con su sabor agradable y ligeramente ácido, sino también con su mayor periodo de conservación en comparación con la leche. En las recientes épocas se han puesto mucho interés en los efectos benéficos potenciales de las leches fermentadas sobre la salud4. El sustituir parcialmente un producto de mayor costo por otro similar pero de menor precio, se conoce como "extensión". Para que sea aceptable, se requiere que la "extensión" de los productos se realice con materias primas que conserven o mejoren las características sanitarias y nutricias de las materias primas que sustituyen5 . El objetivo del trabajo es lograr un producto natural como el yogurt que tenga aceptabilidad por el consumidor donde se aprecie y aproveche las ventajas nutricionales del tarwi por la calidad de sus proteínas, ácidos grasos y fitoesteroles y micronutrientes presentes en su composición. Mediante esta formulación buscamos promover el consumo de tarwi en nuestro país. MATERIAL Y MÉTODO Desarrollo experimental Lupinus mutabilis Sweet, fue recolectada de la estación experimental "El Mantaro" UNCP-Huancayo, inmediatamente después fue desamargado mediante cocción y luego lavado en agua intercambiando cada 6 horas durante 7 días. Posteriormente fue secado a 37 ºC. El tarwi fue cocido a temperatura de ebullición durante 2 horas, las mezclas se realizaron a 2 diferentes concentraciones (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi). El contenido de sólidos totales presente en la mezcla se encontró entre 12 a 14 %. Se uso estabilizante Stabilac yogurt 16303 (Montana S.A). Para la elaboración del yogurt mediante sustitución parcial de tarwi se siguió las siguientes operaciones, como se muestra en la Figura 1.
Métodos de análisis Evaluación nutricional Se realizó de acuerdo al contenido de nutrientes presentes en el yogurt (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi). Acidez titulable total (ATT) Se determinó de acuerdo a la técnica oficial de AOAC (1999), por el método potenciométrico. Se tomo 10 mL de yogurt y coloco en un matraz de 250 mL, se adiciono 2 – 4 gotas de fenolftaleína y se titulo con hidróxido de sodio a 0.1 N. El porcentaje de acidez se calculo mediante la siguiente ecuación: % acidez titulable = ((gasto de NaOH x 0.1 N x 90) / (10000)) * 100. Evaluación sensorial Los yogurt con tarwi (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi). Fueron sometidos a evaluación sensorial, con la participación de 38 panelistas no entrenados consumidores de yogurt. A este grupo de panelistas se le aplico una prueba de nivel de agrado con una escala hedónica de 5 puntos, los cuales se muestran en la Tabla 1.
Evaluación microbiológica Los análisis microbiológicos comprendieron numeración de coliformes, hongos y levaduras. Análisis estadístico Para la aceptación del mejor tratamiento en cuanto aroma, sabor y aceptación general, se procedió a pedir al juez que responda su primera impresión, los resultados del panel se analizaran mediante análisis de varianza (ANOVA), aplicando un diseño completamente randomizado (DCR), seguido por un test de rango múltiple (LSD) para la comparación de medias, con un nivel de confianza del 95 %. Para la evaluación estadística se aplico STATGRAPHICS Plus para windows versión 4.16,7 . RESULTADOS Evaluación nutricional En la Tabla 2, se muestra los cálculos detallados del contenido nutricional del yogurt elaborado mediante sustitución parcial con tarwi.
Acidez titulable total (ATT) En la Figura 2, se muestra la producción de ácido láctico durante 8 horas a intervalos de 60 minutos, los resultados obtenidos bajo los criterios experimentación corresponden (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi) y (YPT; 100 % de leche de tarwi).
Evaluación sensorial Los resultados del análisis sensorial para los atributos de aroma, sabor y aceptabilidad se muestran en la Tabla 3. El análisis estadístico correspondiente general se muestran en las Figuras 3 y 4 (atributo aroma), 5 y 6 (atributo sabor) 7 y 8 (atributo aceptabilidad general).
Los resultados obtenido demuestran que no presenta diferencia estadística entre los tratamientos (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi), con un nivel de significancía de p<0,05, esto indica que los panelistas no detectaron diferencia. Los resultados obtenido demuestran que no presenta diferencia estadística entre los tratamientos (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi), con un nivel de significancía de p<0.05, esto indica que los panelistas no detectaron diferencia. Los resultados obtenido demuestran que no presenta diferencia estadística entre los tratamientos (YSPT1; 70 % leche en polvo + 30 % de leche de tarwi), (YSPT2; 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi), con un nivel de significancía de p<0.05, esto indica que los panelistas no detectaron diferencia. Análisis microbiológico Los resultados microbiológicos para numeración de coliformes, hongos y levaduras se reportó < 10 ufc/g muestra para ambas concentraciones, según lo expresa el Tabla 9.
DISCUSIÓN Las semillas de lupino son empleadas como fuente de proteínas en alimentación humana y animal en varias partes del mundo, no sólo por su valor nutricional (alto contenido en proteínas, lípidos y fibra dietética) sino también por su fácil adaptación a suelos marginales y diferentes climas. El consumo humano de lupinos se ha incrementado en los últimos años. Las harinas de lupinos son añadidas por su valor nutritivo (alta relación proteína-eficiencia) y también por proporcionar propiedades funcionales en productos de panadería y pastelería, en concentrados proteicos y en otros productos industriales. Esto resulta en una interesante forma de uso en la elaboración de leche sin lactosa y análogos de yogur como lo presenta nuestro estudio. Estudios realizados por Murquiz Et al.8; determinaron que durante la germinación se producen algunas transformaciones de los alcaloides en otros compuestos más bioactivos, como son los ésteres, concluyendo que desde el punto de vista de la alimentación humana y animal, la geminación de semillas de lupinos durante un máximo de 3 días sería deseable para minimizar la presencia de alcaloides, así como para evitar la formación de ésteres de alcaloides quinolizidínicos. En la investigación ejecutada por Cristian Jiménez Et. al.9, se elaboró un yogurt a base de leche de Lupinus campestris producto similar a la leche con el 6,3% de proteína al cual se le añadió con la finalidad de producir un proceso de fermentación 3% de sacarosa y 1,5% de lactosa. El producto fue pasteurizado y se inocularon cepas de Streptococcus thermophilus y Lactobacillus delbrueckii sp bulgaricus produciendo un yogurt con un contenido de acido láctico de 0,87% donde su evaluación sensorial indica que el producto fue aceptado por sus consumidores. Por otro lado Zhang Et al.10; realizaron la elaboración de un yogurt elaborado a base de leche de L. angustifolius especie más generalizada de las cultivadas en Australia Occidental. Su contenido en proteínas (42,57%) es comparable a la de la soja (45,48%) y ha sido utilizada total o parcialmente para sustituir en la toma de la leche de soya, leche en polvo, frijol, etc. Produciendo un mayor rendimiento (4,05% de proteínas). Nuestro yogurt presentó un contenido en proteínas de 3,86 (3,93%), grasa 2,88 (3%), carbohidratos 4,04 y (14,13%) con un aporte energético de 97,57 y 99,33 Kcal en YSPT1 y YSPT2 respectivamente. Se establecieron pruebas de formación de acidez expresado como porcentaje de ácido láctico, evaluados por 8 horas a temperatura de 42 a 44 ºC, los resultados obtenidos indican que YSPT1 y YSPT2 presentan 0,39 y 0,41 % de acidez respectivamente. Los atributos sensoriales como aroma, sabor y aceptabilidad no presentaron diferencia estadística según análisis de varianza (ANOVA), con un nivel de significancia de p<0,05. Sin embargo los promedios generales reportan una mayor preferencia por los panelistas para la proporción (YSPT2 80 % de leche en polvo + 20 % leche de tarwi). Según la escala hedónica utilizada muestran que nuestro yogurt posee un nivel de agrado moderado. Estos resultados ofrecen una buena posibilidad de utilización de esta leguminosa a través de la elaboración de productos que son similares a otros ya presentes en el mercado comercial. Se sugiere realizar otras pruebas donde el porcentaje de tarwi aumente de tal forma que no afecte el proceso fermentativo del yogurt sino lo enriquezca en proteínas vegetales. CONCLUSIONES De acuerdo a los criterios evaluados y resultados obtenidos se llego a las siguientes conclusiones.
ASPECTOS ÉTICOS El presente trabajo se llevó a cabo de acuerdo a los postulados éticos contenidos en la Declaración de Helsinski y sucesivas declaraciones que han actualizado los referidos postulados. AGRADECIMIENTO Al Dr Mario Tapia, por su asesoría y colaboración en brindarnos la Técnica de Desamargado de las semillas de Lupinus. RECONOCIMIENTO Segundo lugar del Premio de Investigación de la Primera Cumbre Mundial de Medicina Tradicional, Complementaria y Alternativa, 2007 Lima, Perú
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CORRESPONDENCIA Fabricio Gamarra Castillo
Recibido: 01/11/08
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