III Simposio Nacional de Química Aplicada

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1 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

2 ALIMENTOS FUNCIONALES ALIMENTOS MEDICINA ALIMENTO FUNCIONAL es cualquier alimento natural, transformado o ingrediente alimentario al cual se le ha incorporado, aumentado, substituido o eliminado, algún (os) componente (es) que lo hacen tener un beneficio potencial para la salud tanto física como mental del individuo y contribuyen en la prevención de ciertas enfermedades (Cortés M.).

3 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 cuerpo humano 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 población con necesidades nutricionales especiales (embarazadas y niños), estados carenciales, intolerancias a determinados alimentos, colectivos con riesgos de determinadas enfermedades (cardiovasculares, gastrointestinales, osteoporosis, diabetes, etc.) y personas mayores.

4 ANTECEDENTES LA EVOLUCIÓN NUTRICIONAL MANTENER BUENA SALUD EL ALIMENTO COMO MEDICINA Medicina China...Alimentos Medicina Fortificación del vino con Hierro... Melanphus, 400 d.c Adición de Yodo a la Sal...Boussingault, 1831 Mitad del siglo XX...Época de oro de las vitaminas Guerras mundiales... Programas de fortificación enfermedades cardiovasculares, cáncer y obesidad

5 SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES. País Turquía Suiza Suecia Republica Eslovaca Republica checa Reino Unido Portugal Polonia Países Bajos Nueva Zelandía Noruega Méjico Japón Italia Islandia Irlanda Hungria Grecia Francia Finlandia USA España Dinamarca Corea Canadá Bélgica Austria Australia Alemania Gastos I+D (US$ Millones))

6 MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Con el espectacular aumento que el mercado ha experimentado en la comercialización alimentos fortificados, se hace cada vez más necesario un marco legislativo que proteja a los consumidores de las atribuciones de propiedades falsas o confusas JAPÓN USA COMUNIDAD EUROPEA

7 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 nueva ley de regulación de mejora nutricional según ordenanza ministerial No. 41, de julio de 1991, enmendada por la ordenanza ministerial No. 33 de mayo 25 de 1996) (Japanese Ministry of health and Welfare, 2000)

8 MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES USA A partir de 1993 se permite que se aleguen propiedades "que reducen el riesgo de padecer enfermedades" en ciertos alimentos. Autorización de declaración de beneficio es regulado por la FDA, siempre que existan evidencias científicas públicamente disponibles que demuestren la validez de la relación descrita en esa declaración. Organismos Científicos Federales Institutos Nacionales de la Salud. Centros para la Prevención y el Control de Enfermedades Academia Nacional de las Ciencias.

9 MARCO LEGISLATIVO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES COMUNIDAD EUROPEA En la actualidad no existe una legislación armonizada sobre las alegaciones de salud, y por lo tanto las cuestiones relativas a dichas alegaciones se resuelven a nivel nacional. La legislación europea relativa al etiquetado prohíbe atribuir a los alimentos propiedades preventivas, terapéuticas o curativas, y la referencia a dichas propiedades. OBJETIVO Unificación un marco regulador en los estados miembros de la Unión Europea (UE)

10 MERCADO ACTUAL 33 billones de $ US USA 50% (Menrad,2003) Los alimentos funcionales en USA representan aproximadamente un total del 2% del mercado total de los alimentos (anónimo, 2000). LOS ALIMENTOS FUNCIONALES EN JAPÓN HASTA PRODUCTOS FOSHU HASTA EL PRODUCTOS FOSHU 2 BILLONES DE $ US 1000 PRODUCTOS MÁS SIN APROBACIÓN FOSHU

11 CONCEPTOS EN EL MARCO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES TERMINOLOGÍAS FORTIFICACIÓN ENRIQUECIMIENTO RESTAURACIÓN VITAMINIZACIÓN REVITAMINIZACIÓN ESTANDARIZACIÓN

12 CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL ALIMENTO PORTADOR Gustos y necesidades nutricionales Control de calidad. Estabilidad y la biodisponibilidad de los nutrientes bajo condiciones de uso y almacenamiento. No deben sufrir cambios significativos: sabor, aroma u otro. La adición de CFA debe ser económicamente viable a través de un proceso industrial. No haber riesgo de toxicidad. El alimento seleccionado debe ser consumido regularmente y en cantidades predecibles por la población.

13 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.

14 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 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%).

15 PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES DEFENSA CONTRA EL ESTRÉS OXIDATIVO. Los antioxidantes previenen o interrumpen las reacciones en cadena que producen los radicales libres, neutralizándolos por donación de sus hidrógenos. SUSTANCIAS ANTIOXIDANTES Vitaminas E: frutos secos, germen de trigo Vitamina C: cítricos, kiwi, pimiento, tomate, etc. Carotenoides: licopeno, β-caroteno, etc Minerales (zinc, selenio) Polifenoles y compuestos de azufre (col, cebollas, ajos, etc).

16 PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES SISTEMA CARDIOVASCULAR. Alimentos fortificados con ω-3 y ω-6, vitaminas C y E, β-carotenos y fibra La leche desnatada enriquecida con ω-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 ω-3 Pescado Aceites de semillas de girasol, maíz, soja Frutos secos oleaginosos (nueces, almendras, etc.).

17 PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES APARATO CIRCULATORIO. Alimentos enriquecidos con fitosteróles. Alimentos que se les ha incorporado sustancias vegetales similares al colesterol humano, que contribuyen a reducir los niveles del llamado "mal colesterol" (LDC) en sangre. Margarina, yogur + fitosteroles. Aceite + vitamina E + fitosteróles

18 PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES APARATO DIGESTIVO PROBIÓTICOS Microorganismos vivos que, al ser ingeridos en cantidades suficientes, ejercen un efecto positivo en la salud. Las BAL en el organismo generan en el intestino grueso ácido láctico y ácidos grasos de cadena corta, que estimulan el crecimiento de las bifidobacterias, equilibran la flora intestinal y potencian el sistema de defensas e inmunológico. Microorganismos Utilizados Lactobacillus bulgaricus y acidophillus: Yogurt Bifidobacterium, Lactobacillus casei inmunitas: leches fermentadas L. acidophilus L. rhamnosus S. cerevisiae E. faecium

19 PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES APARATO DIGESTIVO. PREBIÓTICOS Son sustancias que resisten la digestión en el intestino delgado y son susceptibles de ser fermentadas por la flora bacteriana del intestino grueso, ejerciendo un efecto favorable sobre la misma e indirectamente sobre nuestro cuerpo. Fibras solubles, lignina y oligosacáridos no digeribles.

20 SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES COMPONENTE POSIBLES PROPIEDADES BENÉFICAS FUENTES ALIMENTARIAS Acido α-linolénico Ácido elágino Anti-inflamatorio. Estimula el sistema inmunológico. Reduce la inflamación. Inhibe tumores de esófago. e inhibe la acción de carcinógenos. Protege al hígado. Actividad efectiva contra el herpes. los niveles de colesterol total. Soya, nueces y almendras 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

21 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 α -c a ro te n o A n to c ia n in a s (a n tio c ia n ó s id o s ) B ifid o b a c te ria s R e s is te n c ia a p ro c e s o s c a rc in o g é n ic o 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 tivid a d d e c ie rta s e n zim a s N e u tra liza lo s ra d ia le s lib re s q u e p u e d e n c a u s a r d a ñ o s a lo s c o m p o n e n te s d e c é lu la s M e jo ra n la c irc u la c ió n. P re ve n tivo c o n tra e l c á n c e 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 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 vita 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 vin ie n d o e l c á n c e r d e l c o lo n P e re jil, z a n a h o ria, 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, fru ta s c ítric a s, u v a, 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, fre s a, c a fé, fra m b u e s a, m a n z a n a Z a n a h o ria, A rá n d a n o, u va, m irtillo s, g ro s e lla s : fru to s d e l b o s q u e Y o g u rt y o tro s p ro d u c to s lá c te o s

22 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 β -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 v e 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 fla m a to rio s y e n e l e n v e je c im ie n to. Z a n a h o ria, e s p in a c a s, c a la b a z a b ré c o l y o tra s c o le s, n a ra n ja, a lb a ric o q u e s, fre s a s, c e re z a 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 riv a d o s C a ro te n o id e s A n tio 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 rte ria le s. A u m e n ta la s d e fe n s a s. E fe c to p re v e n tiv o c o n tra e l in fa rto. Z a n a h o ria s, c a m o te s, fru ta s c ítric 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 z n o s, p e re jil, s a n d ía, c a la b a z a s, lo s p im ie n to s, to m a te s, a z a frá n, ye m a d e h u e v o, 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 tin 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 z a s

23 SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES C O M P O N E N T E C o b re C o e n z im a Q 1 0 C u m a rin a s 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 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 fla m a to rio 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. 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 rte rio s c le ro s is. M e jo ra la c irc u la c ió n A y u 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 P a re c e n te n e r a c tiv 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. F U E N T E S A L IM E N T A R IA S H íg a d o, p e s c a d o, m a ris c o, c e re a le s c o m p le to s y v e g e ta le s v e rd e s 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 Z a n a h o ria s, fru ta s c ítric 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 y e n e l rie 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 rin a, y o g u rt, q u e s o p a ra u n ta r

24 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 F ib r a in s o lu b le P r o t e 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 u e d e r e d u c ir 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 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 jil o e n e ld o. B e r e n je n a, fr u t a 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, fr e s a s, f r a m b u e s a s C a s c a r illa d e t r ig o, a r r o z n o p ila d o, b a n a n a s, p lá t a n o s, le n t e ja s, n u e c e s, s a lv a d o d e tr 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 t a 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 ito 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 t e 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 t e r o l a n iv e l in t e 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 llo d e t u m o r e s y p r ó s t a 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, t o 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 it e d e g ir a s o l

25 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 I E 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 l a v o n o i d e s F r u t o - O l i g o s a c á r i d o s ( F O S ) C o m p o n e n t e s i n v o l u c r a d o s e n l a o c u r r e n c i a 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. 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 i b i l i d a d d e n u t r i e n t e s, b a j a l o s n i v e l e s d e c o l e 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 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 j e n a s, p r o d u c t o s d e s o y a, a p i o, c e r e z a s, p e r e ji 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 i b 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, t o m i l l o 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 i n a l a 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 i n t o x i c a n e l h í g 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 l e s, c o l i f l o r, b r é c o l, e t c. I n 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 i m 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 i a 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 i e 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 l a s

26 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 fla v o n e s S u c o n s u m o re g u la r p o d r ía r e d u c ir e l c o le s te r o 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 fic io s o s c o n tra 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 r o 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 L ic o p e n o P o te n te a n tio x id a n te. A y u d a a l c á n c e r d e la p r ó s ta ta, v e jig a, p á n c r e a s, c e r v ix y c á n c e r e s c e rv ic a le s. E v ita tu m o r e 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 tiv o y p á n c re a s. T o m a te s, to r o n ja ro ja, s a n d ía, p im ie n to s r o 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 r e c a n c e r o 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 fru ta s c o m o e l b r é c o l L im o n o id e s P o te n te s in d u c to r e s d e e n z im a s p r o te c to r a s. P r o te g e n e l te jid o p u lm o n a r. F r e n a e l c r e c im ie n to tu m o r a l. F r u ta s c ítric a s, e s p e c ia lm e n te e n la s p ie le s.

27 SUBSTANCIAS NATURALES QUE ACTUAN COMO INGREDIENTES FUNCIONALES C O M P O N E N T E M a g n e s io M o n o te rp e n o s O m e g a -3 P o life n o le s P re b ió tic o s P ro b ió tic o s 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 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. A n tio x id a n te s d e a c c ió n a n tic 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 tiv id a d d e c ie rta s e n z im a s 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 tia g re g a c ió n p la q u e ta ria. 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. 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 life 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 tiv o C á n c e r. M e jo ra la c a lid a d d e la m ic ro flo ra in te s tin a l. F U E N T E S A L IM E N T A R IA S E s p in a c a s, m a n z a n a, le g u m b re s, a lb a ric o q u e, fra m b u e s a. K iw i, n u e c e s, a v e lla n a s, c h o c o la te, a g u a P e re jil, z a n a h o ria s, b ré c o l, 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 ítric a s, g ra n o s in te g ra le s, p e p in o s P e s c a d o a z u l, s a lm ó n, b o rra ja, s a rd in a s, a tú n, p e z e s p a d a L e n te ja s, g u is a n te s, u v a, v in o tin to y b la n c o, c h o c o la te, fre s n o Y o g u rt, o tro s lá c te o s

28 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 R e s v e ra tro l S e le n io S ú lfid o s a rílic o s P o s e e p ro p ie d a d e s a n tivíric a s, a n tih is ta m ín ic a s y a n tiin fla m a to ria s ; n e u tra liz a e l e fe c to d e d ive rs o s c a rc in o g é n ic o s E vita tu m o re s e n e l a p a ra to d ig e s tivo. D e tie n e y re ta rd a e l e fe c to d e e n v e je c im ie n to. E vita 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 ra s a e n la s a n g re. A c c ió n p re ve n tiv a re s p e c to a l c á n c e r d e p ie l y d e c o lo n. R e d u c e e l rie s g o d e tu m o re s d e p ie l, h íg a d o, c o lo n y m a m a. N e u tra liz a lo s ra d ic a le s lib re s (e n zim a g lu ta tio n p e ro x id a s a ). S is te m a in m u n o ló g ic o. P ro te g e la ju ve n tu d d e lo s te jid 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 rte n s ió n. A n tim u ta g é n ic o s y a n tic a rc in o g é n ic o s. P ro te c c ió n d e l s is te m a in m u n o ló g ic o y c a rd io v a s c u la r. C e b o lla s, a jo, b ré c o l, u va s, c e re za s, m a n z a n a s, p a re a s, té ve rd e, c a c a o U va (p rin c ip a lm e n te e 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 tre s C a rn e s, p e s c a d o s, m a ris c 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 riv a d o s lá c te o s E x tra c to a ñ e ja d o d e a jo s, c e b o lla s, p u e rro s

29 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 anticancerígenos Té verde, arándano, 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.

30 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 ita m in a A V it a m in a E V it a m in a C C á n c e r. E n f e 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 t á 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 jid o s : c a ta r a t a 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 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 ilid a d e s c o g n it 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 t a s, e s c o r b u t o, h e p a t it is y c o n t r o l c a n c e r íg e n o C a t a r a t a s, e s c o r b u t o, h e p a t it is. C o n tr a r e s ta lo s e f e c t o 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 t o c ir c u la to r io ), P o te n c ia la s d e f e n s a s R e t r a s a e l e n v e je c im ie n t o. 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 t o s r o jo s, z a n a h o r ia, p a t a 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, fr e s a 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 it 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 ite d e o liv 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 fr u ta s c o m o la c á s c a r a d e la n a r a n ja. T o m a te, e s p in a c a, K iw i, p iñ a, c h ir im o y a, g u a y a b a d u lc e, b r ó c o li, m a n z a n a, e s p á r r a g o, p im ie n to, p a t a t a s, c ítr ic o s, c o l, f r e s a, p im ie n t o, 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

31 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 contra el cáncer de mama y útero Productos animales, espinaca, legumbres, chirimoya, col, brócoli, hígado, las verduras de hoja, frambuesa Xantofilas Zinc Previene el cáncer de mama, y son protectoras de antioxidantes como carotenoides, vit A y E. Favorece len la renovación celular, lucha contra los radicales libres (protege del envejecimiento prematuro) e interviene en el sistema inmune. Champiñones, espinaca, coles, flores de caléndula Carnes y vísceras, hígado, los pescados, mariscos, los huevos, aves, los cereales completos y las legumbres.

32 MÉTODOS DE OBTENCIÓN ALIMENTOS FUNCIONALES Alimento Tradicional Alimento Funcional Eliminación Aumento Adición Sustitución Ingeniería genética. Mejoras en las técnicas de cultivo y cría Incorporación a granel. Ingeniería de matrices:impregnación a vacío

33 INGENIERÍA GENÉTICA CONJUNTO DE TÉCNICAS QUE POSIBILITAN LA TRANSFERENCIA DE GENES ENTRE ESPECIES DIFERENTES DE UNA FORMA MÁS RÁPIDA QUE EL CRUCE Y SELECCIÓN PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS MODIFICACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO 1) Cambios en las características de tipo agronómico 2) Obtención de vegetales con mejores características de procesado. 3) Aumento del valor biológico de los alimentos. Arroz con β-caroteno y > [Fe] Soja rica en ácido oleico y pobre en ácidos grasos saturados. Maíz con > lisina y rico en ácido oleico. Fresas con [ácido elágico]

34 MEJORA DE TÉCNICAS DE CRIA Y CULTIVO ALIMENTOS FUNCIONALES PRODUCCIÓN PRIMARIA CULTIVOS DE VEGETALES O CRIA DE ANIMALES FINALIDAD AUMENTAR EL VALOR BIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS Y PRODUCIR MEJORAS EN LA CALIDAD EJEMPLOS Huevos enriquecidos con omega 3. Leche y carne de vaca con >> ácido linoleico conjugado (anticancerígeno/ antioxidante / metabolismo de las grasas). Carne de cerdo con > resistencia a la oxidación

35 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 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)

36 INGENIERÍA DE MATRICES La técnica de impregnación a vacío se presenta como una alternativa de la aplicación en la industria alimentaria para la producción de nuevos alimentos funcionales por las siguientes ventajas (Chiralt 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 ). ALIMENTOS POROSOS MEDICINA ALIMENTOS FORTIFICADOS

37 IMPREGNACIÓN A VACÍO El proceso de Impregnación a vacío (IV) permite introducir mediante el mecanismo hidrodinámico (HDM) en en matrices alimentarias cantidades controladas de una solución con componentes fisiológicos activos (CFA) en la estructura porosa de estas.

38 MECANISMO HIDRODINÁMICO V g o P i = P C + P atm X Ecuación de equilibrio para el HDM-DRP 1 γ = ( ε + γ ) (1 ) γ1 r X C1 V 1 A g P i > P ext V 1 B X V 1 Pi = P C + P 1 g X V P i = P 2 + P c P vacío ( X γ ) r + γ 1 ε e = ( X γ)r γ r 1 1 ( X γ) r εe = ( r 1) Sí γ = 0 ε e X r = ( r 1) X C V g 2 Sólido Gas Líquido

39 IMPREGNACIÓN A VACÍO FACTORES QUE INFLUYEN EN LA IV 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 HDM. Tamaño y forma de la muestra. CAMBIOS INDUCIDOS POR 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.

40 APLICACIONES DE LA IV La incorporación de CFA en las estructuras porosas como frutas, hortalizas y tubérculos. Los procesos de salado de quesos y pescado. Los procesos de deshidratación osmótica. La incorporación de crioestabilizantes o frutas. crioprotectores a Desarrollo de productos a partir de subproducto de la industria alimentarias: corteza de frutas.

41 III Simposio Nacional de Química Aplicada UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO MUCHAS GRACIAS Misael Cortés Rodríguez PhD. Ingeniería de Alimentos Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

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