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1 PROYECTO DE INVESTIGACION por Universidad Nacional del Callao se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú. Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden encontrarse en DIRECCION CDCITRA Universidad Nacional del Callao Teléfono:

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FIPA INFORME FINAL DE INVESTIGACIÓN TEXTO: COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES EN RAÍCES Y TUBÉRCULOS ANDINOS PRESENTADO POR: Blga. Ms.C. ALICIA CECÍLIA DECHECO EGÚSQUIZA (PERIODO DE EJECUCION: DEL 01 DE OCTUBRE DEL 2011 HASTA EL 30 DE SETIEMBRE DE 2013) (Resolución Rectoral Nº R) CALLAO PERÚ 2013 PROYECTO DE INVESTIGACION por Universidad Nacional del Callao se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú. Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden encontrarse en DIRECCION CDCITRA Universidad Nacional del Callao Teléfono:

3 I. INDICE GENERAL I. RESUMEN 15 II. INTRODUCCION 16 - Planteamiento del problema de investigación 16 - Descripción y Análisis del tema 16 - Planteamiento del problema 17 - Objetivos y alcances de la investigación 17 - Importancia y justificación de la investigación 18 - Antecedentes técnicos y datos vinculados a la investigación con la precisión de la fuente bibliográfica 21 - Metodología 33 CAPITULO Nº I. PRINCIPIOS DE ALIMENTOS FUNCIONALES DEFINICIÓN Características Diseño de Alimentos Funcionales PRESENTE Y FUTURO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES IMPORTANCIA DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Interés de los Alimentos Funcionales Rol de los Alimentos Funcionales BALANCE RIESGO/BENEFICIO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Necesidad de los Alimentos Funcionales Seguridad Alimentaria de los Alimentos Funcionales Eficacia de los Alimentos Funcionales EL CONSUMIDOR Y SU ACTITUD ANTE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Factores que determinan la respuesta del consumidor 59

4 Métodos aplicables a la investigación de las opiniones y actitudes de los consumidores Métodos Cualitativos Métodos Cuantitativos Medición de Aceptación: Escala de fobia a nuevos alimentos Aceptación por parte de los consumidores NORMATIVA EUROPEA EN LA REGULACIÓN DEL ETIQUETADO DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Regulación de los Alimentos Funcionales Alegaciones Marco Jurídico Europeo de los Alimentos Funcionales y las Alegaciones de Salud Validación de Alegaciones y Aspectos sobre Seguridad Guía científico-técnica para la preparación y presentación de las solicitudes de autorización de Alegaciones de Salud 80 CAPITULO Nº II. COMPONENTES FUNCIONALES EN LOS ALIMENTOS PEPTIDOS BIOACTIVOS Origen de los Péptidos Bioactivos Beneficios de los Péptidos Bioactivos Productos Funcionales con Péptidos Bioactivos LÍPIDOS FUNCIONALES Tipos de Acidos Grasos Ácido Linoleico Conjugado (CLA) Fitoesteroles y Estanoles ELEMENTOS MINERALES Importancia en los Procesos metabólicos Propiedades Funcionales de los Minerales VITAMINAS Propiedades Funcionales de las Vitaminas 119

5 Interacción Vitaminas-Minerales PREBIÓTICOS Alimentos Prebióticos: el concepto Efecto de los Prebióticos en Fisiología Investigación de los Efectos de los Prebióticos sobre la Salud Funciones básicas de la Microbiota intestinal y su posible Optimización mediante el uso de prebióticos Prebióticos en la Prevención de Infecciones Prebióticos y Modulación del Sistema Inmune Intestinal Prebióticos y Cáncer Colorrectal PROBIÓTICOS Probióticos y Prebióticos en los Alimentos que comemos Acciones de los Probióticos en el Tracto Gastrointestinal Agentes Probióticos Efectividad de los Probióticos Investigación de los Efectos de los Probióticos sobre la Salud FITOESTROGENOS Isoflavonas Estilbenos (resveratrol) Fitoestrógenos y su implicancia clínica ANTIOXIDANTES Antioxidantes presentes en alimentos de origen vegetal Flavonoles (Quercetina) y flavonas Flavan-3-oles (Proantocianidinas) 159 CAPITULO Nº III. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA ARRACACHA (Arracacia xanthorrhiza) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Arracacha Clasificación Botánica de la Arracacha. 163

6 3.2. CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Arracacha VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las Vitaminas de la Arracacha Propiedades funcionales de los Minerales de la Arracacha Compuestos Antioxidantes de la Arracacha Propiedades funcionales de la Fibra de la Arracacha Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de Arracacha Otros usos de la Arracacha. 210 CAPITULO Nº IV COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA AHIPA (Pachirhyzus ahipa) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Ahipa Clasificación Botánica de la Ahipa CARACTERÍSTICAS 213

7 Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Ahipa VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa Composición de las semillas ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las proteínas de la Ahipa Propiedades funcionales de los Minerales de la Ahipa Propiedades funcionales de las Vitaminas de la Ahipa Propiedades funcionales de la Fibra de la Ahipa Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de Ahipa Otros usos de la Ahipa 252 CAPITULO Nº V. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DEL CAMOTE (Ipomoea batatas) CLASIFICACIÓN Nominaciones del Camote Clasificación Botánica del Camote CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta 257

8 Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil del Camote VARIEDADES Variedades Cultivadas de Camote Clones promisorios de Camote COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de los compuestos fenólicos del camote Propiedades funcionales de las Antocianinas del camote Propiedades funcionales del β-caroteno del camote Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir del Camote Otros usos del Camote 298 CAPITULO Nº VI. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA MACA (Lepidium meyenii) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Maca Clasificación Botánica de la Maca CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica. 309

9 Ecología y Adaptación Vida útil de la Maca VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa Composición de la harina de Maca ACTIVIDAD FUNCIONAL Antioxidantes de la Maca Glucosinolatos de la Maca Propiedades funcionales de los Alcaloides de la Maca Propiedades funcionales de los Macaenos y Macamidas de la Maca Propiedades funcionales de los Fitosteroles de la Maca Propiedades funcionales de los Flavonoides de la Maca Propiedades funcionales de las Vitaminas de la Maca Propiedades funcionales de los minerales de la Maca Propiedades funcionales de la Fibra de la Maca Propiedades de la maca como Adaptógeno Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de la Maca 357 CAPITULO Nº VII. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA MAUKA (Mirabilis expansa) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Mauka Clasificación Botánica de la Mauka 365

10 7.2. CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Mauka VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa Composición de la parte aérea ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las Proteínas de la Mauka Propiedades funcionales de los Aminoácidos esenciales de la Mauka Propiedades funcionales de los Minerales de la Mauka Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de la Mauka 399 CAPITULO Nº VIII. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA MASHUA (Tropaeolum tuberosum) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Mashua Clasificación Botánica de la Mashua 403

11 8.2. CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Mashua VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición del tubérculo Composición de la Harina de Mashua ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las Vitaminas de la Mashua Propiedades funcionales de las Antocianinas de la Mashua Propiedades funcionales de los compuestos fenólicos de la Mashua Propiedades funcionales de los Glucosinalatos de la Mashua Antioxidantes fenólicos de Mashua: una alternativa para la conservación de aceites BHT Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de la Mashua 438 CAPITULO Nº IX. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA OCA (Oxalis tuberosa) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Oca Clasificación Botánica de la Oca. 446

12 9.2. CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Oca VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición del tubérculo ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las Vitamina C de la Oca Propiedades funcionales de las Antocianinas de la Oca Propiedades funcionales de los compuestos fenólicos de la Oca Propiedades funcionales de los Carotenoides de la Oca Propiedades funcionales de la Fibra de la Oca Presencia de acido oxálico y alcaloides en la Oca Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de la Oca 483 CAPITULO Nº X. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DEL OLLUCO (Ullucus tuberosus) CLASIFICACIÓN Nominaciones del Olluco Clasificación Botánica del Olluco CARACTERÍSTICAS 494

13 Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil del Olluco VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición del tubérculo ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de los Antioxidantes del Olluco Propiedades funcionales de los Polifenoles del Olluco Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de la Oca 523 CAPITULO Nº XI. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA PAPA (Solanum tuberosum) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Papa Clasificación Botánica de la Papa CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Papa. 551

14 11.3. VARIEDADES Variedades Mejoradas Variedades Nativas COMPOSICIÓN Composición del tubérculo ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las Vitaminas de la Papa Propiedades funcionales de los Minerales de la Papa Compuestos Antioxidantes de la Papa Propiedades funcionales de la Fibra de la Papa Métodos de determinación de la Actividad Antioxidante Presencia de Solanina y Glicoalcaloides de la Papa Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir de la Papa 579 CAPITULO Nº XII. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DEL YACON (Smallanthus sonchifolius) CLASIFICACIÓN Nominaciones del Yacón Clasificación Botánica del Yacón CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación 598

15 Vida útil del Yacón VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa Composición química de las Hojas ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de los FOS del Yacón Compuestos Antioxidantes del Yacón Actividad antimicrobiana del Yacón Actividad Prebiótica del Yacón Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir del Yacón 633 CAPITULO Nº XIII. COMPONENTES BIOACTIVOS FUNCIONALES DE LA YUCA (Manihot esculenta) CLASIFICACIÓN Nominaciones de la Yuca Clasificación Botánica de la Yuca CARACTERÍSTICAS Descripción de la planta Distribución Geográfica Ecología y Adaptación Vida útil de la Yuca. 659

16 13.3. VARIEDADES COMPOSICIÓN Composición de la raíz tuberosa ACTIVIDAD FUNCIONAL Propiedades funcionales de las Vitaminas de la Yuca Propiedades funcionales de los Minerales de la Yuca Propiedades funcionales de las Proteínas de la Yuca Presencia de Glucósidos cianogénicos de la Yuca Valor Nutritivo PROPIEDADES MEDICINALES SUB-PRODUCTOS Alimentación Humana Alimentación Animal Tipos de productos elaborados a partir la Yuca 690 REFERENCIALES 699

17 II. RESUMEN El texto de: Componentes Bioactivos Funcionales en Raíces y Tubérculos Andinos, tiene un carácter general de información y se desarrollo en base a libros, manuales, folletos y trabajos de investigación, con el objeto de servir como complemento en los cursos de Bioquímica y Nutrición dictados en la Escuela Profesional de Ingeniería de Alimentos de la Facultad de Ingeniería Pesquera y de Alimentos de la Universidad Nacional del Callao. El texto comprende trece capítulos: El capitulo N 0 I y II comprenden los principios de alimentos funcionales y los componentes funcionales en los alimentos. Los capítulos N 0 III y IV y V se refieren a los componentes bioactivos funcionales de la Arracacha (Arracacia xanthorrhiza), Ahipa (Pachirhyzus ahipa) y del Camote (Ipomoea batata). Los capítulos N 0 VI y VII, contienen los respectivos conocimientos de los componentes bioactivos funcionales de la Maca (Lepidium meyenii) y de la Mauka (Mirabilis expansa). Los capítulos N 0 VIII y IX explican sobre los componentes bioactivos funcionales de la Mashua (Tropaeolum tuberosum) y de la Oca (Oxalis tuberosa). Los capítulos N 0 X y XI comprenden el desarrollo de los componentes bioactivos funcionales del Olluco (Ullucus tuberosus) y de la Papa (Solanum tuberosum). Finalmente los capítulos N 0 XII y N 0 XIII se refieren a los componentes bioactivos funcionales del Yacón (Smallanthus sonchifolius) y de la Yuca (Manihot esculenta).