ELABORACIÓN DE UN QUESO FRESCO SEMIGRASO, ADICIONADO CON FRUCTOOLIGOSACÁRIDOS (FOS)

ELABORACIÓN DE UN QUESO FRESCO SEMIGRASO, ADICIONADO CON FRUCTOOLIGOSACÁRIDOS (FOS) DEVELOPMENT OF A FRESH CHEESE SEMI-FAT, WITH ADDED FRUCTOOLIGOSACCHARIDES (FOS) LUZ AMPARO URANGO MARCHENA ND. Especialista en C.T.A Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín Facultad de Ciencias Agrarias Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos Medellín 2012

ELABORACION DE UN QUESO FRESCO SEMIGRASO, ADICIONADO CON FRUCTOOLIGOSACÁRIDOS (FOS) LUZ AMPARO URANGO MARCHENA ND. Especialista en CTA Trabajo presentado como requisito parcial para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Alimentos Directora Blanca Cecilia Salazar Alzate QF., Especialista en CTA MSc. Co-director Víctor Higuera Marín Zootecnista, Magister en Tecnología Lechera Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín Facultad de Ciencias Agrarias Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos Medellín Colombia 2012

Nota de aceptación: Presidente del Jurado Jurado Medellín, Noviembre de 2012

DEDICATORIA. Dedico este trabajo a la fuerza que imprime la fe en Dios, a quien me dio el entendimiento y me hizo la persona que soy. A mis padres y hermana porque son ellos quienes creen en mí y en lo que emprendo. A mis profesores asesores, por sus consejos y aprendizajes. A mis familiares y amigos, que aunque están lejos siempre me apoyan y me dan ánimo.

Quiero compartir con ustedes el secreto que me ha llevado a alcanzar todas mis metas: mi fuerza reside únicamente en mi tenacidad. Louis Pasteur

AGRADECIMIENTOS A la Universidad de Antioquia, por la financiación de la convocatoria CODI A los docentes de la maestría A la empresa Industrias Del Maíz S. A por apoyar este proyecto Al personal de la planta de lácteos Al personal de bienestar universitario y estudiantes de Fundación Universitaria Luis Amigó, Corporación Universitaria Lasallista, Instituto Tecnológico Metropolitano sede Boston y Robledo, Universidad San Buenaventura, Universidad Nacional sede Medellín A los estudiantes, Camila Franco, Johan Agudelo, Mónica Mosquera y del voluntariado de la Escuela de Nutrición y Dietética A todos los que en este camino me dieron apoyo, compañía y consejos.

CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN... 22 1. MARCO REFERENCIAL... 25 1.1 LA FIBRA... 25 1.1.2 Definición de la fibra... 25 1.1.3 Clasificación de la fibra... 26 1.1.4 Componentes de la fibra... 27 1.1.4.1 Celulosa... 27 1.1.4.2 ß-glucanos... 28 1.1.4.3 Hemicelulosas... 28 1.1.4.4 Pectinas... 28 1.1.4.5 Gomas... 29 1.1.4.6 Mucílagos... 29 1.1.4.7 Oligosacáridos resistentes... 30 1.1.4.8 Galactooligosacáridos (GOS)... 30 1.1.4.9 Oligosacáridos de la serie de la rafinosa (RSO)... 30 1.1.4.10 Xilooligosacáridos (XOS)... 30 1.1.4.11 Isomaltooligosacáridos (IMOS)... 31 1.1.4.12 Inulina... 31

1.1.4.13 Polidextrosa... 32 1.1.4.14 Metilcelulosa (MC), carboximetilcelulosa (CMC), hidroximetilpropilcelulosa (HMPC)... 33 1.1.4.15 Oligosacáridos sintéticos...33 1.1.5 Alimentos fuente de fibra... 33 1.1.6 Legislación.... 34 1.1.7 Análisis de fibra... 35 1.1.7.1 Fibra cruda... 36 1.1.7.2 Fibra detergente neutra... 36 1.1.7.3 Fibra ácida detergente... 37 1.1.7.4 Fibra dietética total (FDT)... 37 1.1.7.5 Método Englyst... 37 1.2 FRUCTANOS... 38 1.2.1 Definición y clasificación... 38 1.2.2. Métodos de obtención de la inulina y derivados.... 40 1.2.3 Fructooligosacáridos... 41 1.2.4 Utilización de los FOS en la industria de alimentos... 42 1.2.5 Beneficios de los FOS en la salud humana... 44 1.2.6 Métodos de análisis de los FOS... 47 1.2.6.1 Método enzimático... 47 1.3 EL QUESO... 49 1.3.1 Etapas de la transformación de leche en queso... 50 1.3.1.1 Pasteurización... 50 1.3.1.2 Adición de sustancias... 51

1.3.1.3 Coagulación enzimática... 512 1.3.1.4 Desuerado... 51 1.3.1.5 Salado... 513 1.3.3 Consumo de queso... 53 1.4 ANÁLISIS SENSORIAL... 55 1.4.1 Método afectivo... 576 1.4.2 Métodos descriptivos... 58 1.4.3 Métodos discriminativos.60 2. MATERIALES Y MÉTODOS... 60 2.3.1 Caracterización y adecuación de la leche... 60 2.3.2 Elaboración del queso fresco... 60 2.3.3 Análisis microbiológico, fisicoquímico.... 64 2.3.4 Análisis de ph durante el almacenamiento....65 2.3.5 Rendimiento... 65 2.3.6 Determinación de FOS... 66 2.3.7 Análisis sensorial... 676 2.3.8 Análisis estadístico...67 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN... 69 3.1 Composición de la leche... 69 3.2 Análisis fisicoquímico... 69 3.2.1 Contenido de humedad... 70 3.2.2 Contenido de grasa.... 72 3.2.3 Contenido de proteína.73 3.2.4 Resultados de ph durante el almacenamiento... 735

3.2.5 Peso total promedio y porcentaje de rendimiento... 756 3.3 Determinación de las cantidades de fructanos.... 78 3.3.1 Contenido FOS por porción de queso... 80 3.4 Análisis microbiológico.... 81 3.5 Análisis sensorial... 81 3.5.1 Análisis de la prueba de preferencia... 81 3.5.2 Análisis de la prueba de aceptación... 85 4. CONCLUSIONES... 87 5.RECOMENDACIONES... 87 6. BIBLIOGRAFÍA..89 7. ANEXOS. 98

LISTA DE TABLAS Tabla 1. Polisacáridos no almidón y alimentos fuente.......33 Tabla 2. Alimentos fuente de fibra.. 34 Tabla 3. Propiedades funcionales de la inulina y derivados... 42 Tabla 4. Estructura química y marcas comerciales de Fructanos....43 Tabla 5. Requisitos fisicoquímicos para el queso.....54 Tabla 6. Métodos de análisis de la leche... 63 Tabla 7. Análisis microbiológico y métodos......65 Tabla 8. Análisis fisicoquímico y métodos.65 Tabla 9. Escala hedónica para la evaluación sensorial para los atributos de sabor, color y apariencia.....67 Tabla 10. Diseño aleatorizado.... 67 Tabla 11. Resultados promedio del Análisis fisicoquímico de la leche... 69 Tabla 12. Resultado análisis fisicoquímico del queso....70 Tabla 13. Análisis de ph... 75 Tabla 14. Peso total promedio de la cuajada.. 76 Tabla 15. Resultados Análisis de FOS.. 79 Tabla 16. Contenido de FOS en una porción de queso..80 Tabla 17. Resultado análisis microbiológico en queso.. 81 Tabla 18. Distribución de la frecuencia en el agrado o desagrado del color del queso en ambos géneros....82 Tabla 19. Distribución de la frecuencia en el agrado o desagrado del sabor del queso en ambos géneros....83 Tabla 20. Distribución de la frecuencia del agrado o desagrado de la apariencia del queso en ambos géneros..84 Tabla 21. Análisis del % de aceptación del queso en ambos géneros...85 Tabla 22. Coeficiente de variación de análisis fisicoquímico...102 Tabla 23. Análisis analisis de varianza de humedad 103 Pag

Tabla 24. Tukey para humedad....103 Tabla 25. Análisis de varianza de grasa 104 Tabla 26. Tukey para grasa 104 Tabla 27. Análisis de varianza de proteína 105 Tabla 28. Tukey para proteína.105 Tabla 29. Análisis de varianza del Ph...106 Tabla 30. Tukey para ph.106 Tabla 31. Manova mujeres para color, sabor y apariencia 107 Tabla 32. Manova para hombres para color, sabor y apariencia. 107 Tabla 33. Manova general para color, sabor y apariencia.107

LISTA DE FIGURAS Figura1. Unidad básica de la molécula de pectina.....29 pág. Figura 2. Estructura de los oligosacáridos (inulina, fructooligosacáridos y Galactooligosacáridos).. 39,40 Figura 3. Estructura de FOS....41 Figura 4. Gráfico de consumo de queso por regiones del mundo.55 Figura 5. Gráfico resultado análisis fisicoquímico del queso.70 Figura 6. Gráfico del contenido de Humedad en queso fresco....71 Figura 7. Gráfico del contenido de MGES en queso fresco....72 Figura 8. Gráfico del contenido de proteína en queso fresco..74 Figura 9. Valores de ph durante el almacenamiento.75 Figura 10. Peso total promedio de las muestras de queso..77 Figura 11. Porcentaje de Rendimiento del queso..77 Figura 12. Porcentaje de fructanos en el queso.79 Figura 13. Distribución de la frecuencia en el agrado o desagrado del color del queso en ambos géneros 82 Figura 14. Distribución de la frecuencia en el agrado o desagrado del sabor del queso en ambos géneros...83 Figura 15. Distribución de la frecuencia del agrado o desagrado de la apariencia del queso en ambos géneros...84

LISTA DE ANEXOS Pág Anexo 1. Flujograma elaboración del queso fresco adicionado con FOS 99 Anexo 2. Ficha técnica del ingrediente FOS 100 Anexo 3. Formato de análisis sensorial.. 101 Anexo 4. Resultados estadísticos...102

GLOSARIO A.H.F: American Health Fundation AACC: American Association of Cereal Chemists ADA: Asociación americana de diabetes AGCC: Ácidos grasos de cadena corta a-gos: Glucooligosacáridos AOAC: Official Methods of Analysis CaCl2 : Cloruro de calcio CAN: Centro de alimentación y nutrición CMC: Carboximetilcelulosa COS: Celooligosacáridos CRA: Capacidad de retención acuosa FAO: Organización de las naciones unidas para la agricultura yel desarollo FD: Fibra dietética FDA: Food and Drugs Administration FDT: Fibra dietaria total FI: Fibra insoluble FOS: Fructooligosacáridos FS: Fibra soluble GC: Cromatografía de gases GeOS: Gentilooligosacáridos

GLC: Gas liquid chromatography GM : Grado de metoxilación GOS: Galactooligosacáridos GP: Grado de polimerización GRAS: Generally recognized as safe HLMG: Humedad sin materia grasa HMPC: Hidroximetilpropilcelulosa HPLC: High-performance liquid chromatography HPLC: Cromatografía líquida de alta Resolución ICTA: Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos IMOS: Isomaltooligosacáridos Kcal: kilocaloría LCM: Lignocelulósicos LDL: Low density lipoprotein LTOS : Lactitololigosacáridos MANOVA: Multivariate Analysis of variance MGES: Materia grasa en extracto seco MOS: Manooligosacáridos NaCl: Cloruro de sodio NTC: Norma Técnica Colombiana OMS: Organización mundial de la salud

RSO: Oligosacárido de la serie Rafinosa SAS: Statistical Analysis System ScFOS: Fructooligosacáridos de cadena corta TGI: Tracto gastrointestinal TOS: Transgalactooligosacáridos XOS: Xilooligosacáridos

RESUMEN La fibra es considerada un material presente en los alimentos vegetales, resistente a la acción de las enzimas digestivas del tracto digestivo de los seres vivos. Estas fibras se diferencian en la estructura, por presentar diferentes grados de polimerización y ubicación de los enlaces, β 2-1. Los fructanos, son una clase de fibra, conocidos por sus aplicaciones y beneficios en la salud. De estos, los Fructooligosacáridos (FOS), se reconocen por tener cadenas cortas de los polímeros (3-10); poseen bajo aporte calórico, son solubles en agua y por su higroscopicidad, permiten el control de la humedad de los alimentos. Debido a estas diferentes propiedades funcionales; se emplea en sistemas alimenticios, ayudando a la conservación de las propiedades sensoriales. Para la investigación se ensayó la adición de FOS, en 5 dosis diferentes en la elaboración del queso fresco semigraso, evaluando aspectos fisicoquímicos, microbiológicos, cantidad de FOS y análisis sensorial donde se aplicó la prueba hedónica a 957 jueces no entrenados para expresar el nivel de agrado o desagrado el color, el sabor y la apariencia que se describe en aspecto, tamaño, color, forma, defectos y también se incluyó una prueba de aceptación o rechazo.. En el queso fresco semigraso con las dosis evaluadas, no se encontraron diferencias estadísticas entre hombres y mujeres para las variables evaluadas (Color, sabor y apariencia), mas si, se encontraron diferencias altamente significativas (p < 0.001) entre la Dosis 1 (D1) con respecto a las demás dosis evaluadas. En conclusión la dosis que tuvo mejor aceptación fue la D3 y la de un optimo contenido de FOS por porción, fue la D5. Palabras clave. Prebióticos, fructanos, fibra dietética, flora colónica, queso.

ABSTRACT Fiber is considered a material present in plant foods, resistant to the action of digestive enzymes in the digestive tract of living beings. These fibers differ in structure, presenting different degrees of polymerization and location of links, β 2-1. Fructans are a type of fiber, known for their applications and health benefits. Of these, Fructooligosaccharides (FOS) are recognized as having short chains of polymers (3-10), have low calorie, are soluble in water and by their hygroscopicity, allow control of the humidity of foodstuffs. Because of these different functional properties, is used in food systems, helping the preservation of sensory properties. For research tested the addition of FOS, in 5 different doses in the development of semi-fat cheese, evaluating aspects physicochemical, microbiological, number of FOS and sensory analysis where hedonic test was applied to 957 judges trained not to express the level of like or dislike the color, flavor and appearance described in appearance, size, color, shape, defects and also included a test of acceptance or rejection. In the semi-fat cheese with the doses tested, no statistical differences were found between men and women for the evaluated variables (color, flavor and appearance), but if, differences were highly significant (p <0.001) between dose 1 (D1 ) with respect to the other doses tested. In conclusion was dose was better acceptance of the D3 and the optimum content of FOS per portion was D5. KEYS WORD: Prebiotics, fructans, dietary fiber, intestinal microflora, cheese.

INTRODUCCIÓN La formulación y desarrollo de nuevos productos alimenticios con adición de ingredientes novedosos con propiedades adicionales a las nutritivas tales como la inulina, polidextrosa, carboximetilcelulosa (CMC), pectinas y Fructooligosacáridos (FOS) considerados como fibra, han mostrado un aumento en la utilización por la industria de alimentos. Estos ingredientes, además de aportar fibra al organismo, mejoran las características organolépticas de los productos que los contienen y son altamente fermentables en el intestino, por las bacterias colónicas (1) El principal aporte de algunas fibras, en la salud humana, es el efecto prebiótico que se da al servir de sustrato de crecimiento para las bacterias de la microbiota intestinal, ya que actúan como ingredientes o aditivos alimentarios no digeribles de la dieta, que tienen efectos favorables por estimular selectivamente la actividad de una o un número limitado de bacterias del colon, como son las del género Bifidobacterium y Lactobacillus, limitando el crecimiento de bacterias patógenas como Escherichia, Klebsiella, Fusobacterium, entre otros (2) En Colombia se ha mostrado una mayor tendencia al diseño de nuevos productos alimenticios con características funcionales, donde en el 2009, ser reportó un crecimiento de aproximadamente el 65% en este mercado de alimentos funcionales, donde el sector de los lácteos ocupó el 46%. (3) Existen diferentes estudios donde se demuestra el efecto que ejerce el consumo de fibra dietética en la salud humana. (4-7) La adición de fibra que aporta múltiples beneficios a la salud humana reduciendo el riesgo de contraer enfermedades como la diabetes, dislipidemias, y enfermedades digestivas, entre otras (8); según lo reportado en la ENSIN 2010 (Encuesta Nacional de la Situación Nutricional en Colombia) 1 de cada 5 Colombianos consume alimentos integrales y sólo ¼ parte de la población lo hace diariamente, sumado a la baja proporción de consumo de 22

frutas, hortalizas y verduras, que configuran una alimentación con un limitado aporte de fibra. Por otra parte, es una necesidad para Colombia competir con los mercados internacionales, a través de la innovación en productos lácteos y teniendo en cuenta, que parte de la economía colombiana se deriva del sector agrícola y ganadero, siendo ésta, una de las de mayor potencial y desarrollo que apunta a satisfacer las expectativas de los consumidores, interesados en lograr un impacto positivo en la salud. En el año 2003 la producción bruta del sector lácteo alcanzó los US 1.100 millones. En el 2007, la cadena láctea representó el 3,7% del total del PIB, con una producción de 6.084 millones de litros, del cual el 35% se destina a la elaboración de productos alimenticios con valor agregado, como yogur, quesos, helados, leches ácidas y pasteurización (9, 10), sin embargo en Colombia no se ha reportado el desarrollo de productos lácteos, adicionados con fructooligosacáridos, por lo que se trata de una formulación innovadora en la industria del queso. En la actualidad, dentro de las políticas nacionales de salud pública, se impulsan acciones encaminadas a mejorar la dieta de los ciudadanos, con el fin de mejorar el bienestar y la salud. Es por esto que se hace necesario ofrecer en el mercado un alimento con mayor valor agregado y de innovación para incrementar la productividad y competitividad en el sector lácteo; teniendo en cuenta que los consumidores también muestran cada vez, mayor interés por adquirir alimentos que impacten positivamente su salud, se planteó elaborar un queso fresco semigraso, adicionado diferentes dosis de fructooligosacáridos (FOS), para obtener la cantidad de fibra prebiótica óptima para adicionar en este producto, para lo cual se aplicaron cinco dosis del ingrediente que correspondían a cinco dosis diferentes del ingrediente y cinco repeticiones siguiendo un diseño totalmente aleatorizado al azar. 23

Cada una de las muestras de queso fresco se elaboró con 20 kg de leche entera y fueron evaluadas microbiológica y fisicoquímicamente para verificar el cumplimiento con la normatividad establecida. Adicionalmente se seleccionaron aleatoriamente, 9 muestras para evaluar la cantidad del ingrediente que quedaba en el producto y finalmente, se aplicó una prueba sensorial, a un total de 957 jueces no entrenados, para aprobar o rechazar el producto y obtener la formulación de mayor aceptación. El principal alcance de este trabajo fue la aplicación de un aditivo seguro para el consumo humano como son los FOS, en dosis adecuadas, así como describir la aceptación del queso fresco semigraso adicionado con FOS, para los consumidores. 24

1. MARCO REFERENCIAL 1.1 LA FIBRA La fibra dietética (FD), se empezó a reportar desde el año 1953 y ha tenido varias definiciones, entre las que se encuentra la fisiológica, que se apoya en trabajos sobre las culturas africanas rurales a principios del año 1970, que tenían como objetivo, encontrar las sustancias en la dieta, que podrían ayudar a las personas del occidente aquejados por enfermedades (11). Muchas de las definiciones fisiológicas de FD, tienen su base en el trabajo y las observaciones de Foster en el año 1978 (12), que se realizó en las poblaciones asiáticas enfermas; donde se asoció la deficiencia en el consumo de fibra dietética, con la presencia de enfermedades metabólicas. 1.1.2 Definición de la fibra. La Asociación Americana de Químicos de Cereales, por sus siglas en ingles (AACC), la define como la parte comestible de las plantas e hidratos de carbono análogos, que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano con fermentación parcial o total en el colon. (13) (14) Otra de las definiciones que han sido reconocidas para el término fibra dietética (FD) es la reportada por el Codex alimentario, que la define como: los polímeros de carbohidratos con un grado de polimerización (GP) no inferior a 3, que no son digeridos ni absorbidos en el intestino delgado. Esta definición se basa en tres grandes categorías para los polímeros de carbohidratos: a) polímeros de carbohidratos que se hallan de forma natural; b) polímeros de carbohidratos obtenidos de materia prima por medios físicos, enzimáticos o químicos; c) polímeros sintéticos. (15, 16) 25

Estas definiciones han ido evolucionando, a medida que nuevos estudios han reportado resultados relacionados con nuevas fuentes de fibra, beneficios en la salud, propiedades fisicoquímicas y modulación sobre la función inmune, entre otras. La diversidad en las propiedades fisicoquímicas de las diferentes fuentes de fibra y la baja probabilidad de que una única propiedad pueda ejercer los efectos fisiológicos de una determinada fibra; la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), recomendó no utilizar esta clasificación, porque no incluye la función fisiológica de promover el efecto laxante, ni disminuir la colesterolemia o la glucemia. (17, 18) Los tipos de fibra más estudiados desde el punto de vista nutricional y tecnológico son la inulina, fructanos y FOS, que se pueden encontrar naturalmente en algunos alimentos, entre los que se encuentra principalmente la raíz de achicoria. (10, 19) 1.1.3 Clasificación de la fibra. La fibra se divide en microbiológicamente degradable o no degradable por la flora colónica y éstas a su vez se subdividen en material de las paredes vegetales, material no proveniente de las paredes vegetales y material físicamente atrapado en los anteriores(10, 19). Generalmente, es empleada en la prevención y tratamiento de diabetes mellitus porque actúa como modulador de la glucosa sanguínea postprandial, la insulina del suero y la excreción de glucosa en orina. (20) La fibra, según sus funciones en la planta, puede dividirse en tres grupos: 1. Polisacáridos estructurales: asociados con la pared celular, incluyen principalmente a la celulosa, hemicelulosa y pectinas. 2. No polisacáridos estructurales: en este grupo se encuentra la lignina. 3. Polisacáridos no estructurales: a este grupo pertenecen gomas y mucílagos. 26

La clasificación desde el punto de vista nutricional, depende de la capacidad de hidratación y la formación de geles, como se muestra a continuación: Solubles: en este grupo se encuentran las gomas, pectinas, mucílagos y algunas hemicelulosas. Insolubles: celulosa, hemicelulosa y lignina. (21) La fibra parcialmente soluble, tiene efectos fisiológicos benéficos sobre la motilidad intestinal, peso y volumen del bolo alimenticio y tiempo en que este tarda en recorrer el intestino. Parece tener una acción beneficiosa sobre los ácidos biliares, al facilitar la eliminación de los mismos y disminuir el nivel de colesterol en sangre, así mismo, disminuye el riesgo de enfermedades cardiovasculares y trastornos del colon (22). La fibra alimentaria puede modificar la función del intestino grueso al disminuir el tiempo de tránsito, aumentar el volumen de la materia fecal y la frecuencia de evacuación, diluir el contenido del intestino grueso y proporcionar sustratos fermentables para la microbiota colónica, produciendo Ácidos Grasos de Cadena Corta (AGCC) (10, 23). 1.1.4 Componentes de la fibra. La fibra contiene diferentes sustancias, con una variada composición química, que aportan diferentes beneficios en la salud humana e influyen en la composición de los productos alimenticios. Es así como se ha conocido que los alimentos a base de cereales, frutas y verduras que son los principales componentes de la dieta, para aportar este importante ingrediente (23, 24). 1.1.4.1 Celulosa. Polímero lineal formado por moléculas de glucosa, unidas por enlaces ß-1,4-D-glucosídicos, presente en las paredes de las células vegetales, asociada a la hemicelulosa, pectina y lignina. Es el componente principal de la madera, el algodón y el papel en todos sus tipos, además de estar presente en alimentos como la zanahoria, col, verduras y cereales integrales (25). 27

1.1.4.2 ß-glucanos. Polímeros formados por unidades de glucosa, enlazadas por uniones ß-1,4-D-glucosídicos, y con cadenas laterales formadas a partir de enlaces ß-1,3-D-glucosídicos. Sus pesos moleculares son menores al de la celulosa. Están presentes en los cereales como la avena y la cebada (26). 1.1.4.3 Hemicelulosas. Conjunto heterogéneo de polisacáridos formado por azúcares no-glucosa (pentosas y hexosas) tanto en cadenas lineales como en las laterales. Suelen clasificarse por el azúcar principal en las cadenas lineales y en las laterales. Entre ellas se encuentran los galactomananos, arabinoxilanos, arabinogalactanos. Se encuentran en cereales integrales y verduras en general (17, 27). 1.1.4.4 Pectinas. Son las más empleadas a nivel industrial, conocidas por su capacidad de ligar agua, como agente gelificante y espesante, que ayuda a mantener ciertas suspensiones. Formadas por azúcares con radicales ácidos (ácido galacturónico, principalmente). La transformación en el laboratorio del grupo carboxilo del ácido galacturónico en metilester, da lugar al polímero que recibe el nombre de ácido pectínico, siendo esta forma, la llamada pectina soluble. Los grupos ácido suelen presentarse en un grado variable de esterificación (metoxilación o acetilación), y es lo que confiere las propiedades gelificantes a estas sustancias. Las pectinas más conocidas son las de los cítricos y la de la manzana. Se utilizan en la elaboración de mermeladas, confituras, jalea, rellenos de frutas en productos horneados (la pectina de alto metoxilo impide que la fruta pierda su forma con la temperatura), dulces y golosinas, bebidas refrescantes, productos lácteos y remplazantes de grasa (17), como se observa en la Figura 1. 28

Figura1. Unidad básica de la molécula de pectina Fuente: Chawla R, Patil GR. Soluble Dietary Fiber. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2010;9(2):178-96. 1.1.4.5 Gomas. Las gomas tienen la propiedad básica de aumentar la viscosidad, también puede actuar como agente gelificante, formadores de película y agentes emulsificantes de grasa. Se utilizan en forma extensiva en productos con bajos niveles de sólidos (menor del 2%), inhiben la cristalización del agua y la sinéresis. Estas gomas, están conformadas por polisacáridos acídicos complejos que contienen diversos azúcares tipo galactosa, arabinosa, manosa, xilosa, ramnosa y ácidos glucurónico y galacturónico. Entre las más conocidas en el diseño de productos alimenticios, están la arábiga, guar, karaya, tragacanto, gellan, algarrobo y xantana (28) 1.1.4.6 Mucílagos. Son polisacáridos hidrosolubles presentes en muchas semillas, con capacidad para absorber de 60 a 100 veces su peso en agua, formando geles. De forma similar a las gomas, están compuestos por galactosas, manosas, xilosa y otros azúcares. El psyllium o llantén, proveniente de las semillas del género plántago, es uno de los mucílagos más conocidos. Los extraídos de algas contienen azúcares como la agarobiosa y sulfoazúcares (10) 29

1.1.4.7 Oligosacáridos resistentes. Son hidratos de carbono con un nivel de polimerización menor que los anteriores, ya que contienen de 3 a 10 moléculas de monosacáridos. Dependiendo del azúcar base de su composición, se distinguen principalmente los FOS, Fructanos e Inulina, que están conformados por una molécula de sacarosa y varias moléculas de fructosa unidas entre si, de forma sucesiva por enlaces β 2-1 o β 2-6. Se han encontrado cinco clases estructurales de diferentes fructanos: Inulina (presentes en frutas y verduras), Lévano (producido por bacterias), Lévano mixto, Neoseries de inulina y Neoseries de Lévano. Se encuentran ampliamente en vegetales (carbohidratos de reserva) en hojas, raíces, tubérculos, rizomas y frutos, algas, bacterias y hongos (29) 1.1.4.8 Galactooligosacáridos (GOS). Son sintetizados por la actividad enzimática de la β-galactosidasa en la lactosa; en una reacción conocida como trans-galactosilación. Se encuentran presentes en lácteos y formulas lácteas para niños (30) 1.1.4.9 Oligosacáridos de la serie de la rafinosa (RSO). La rafinosa es un trisacárido no reductor formado por galactosa, fructosa y glucosa o también se puede considerar, que está formado por galactosa y sacarosa. A medida que se adicione una molécula de galactosa se forman los otros oligosacáridos de esta serie, estaquiosa y verbascosa. Se encuentran principalmente en las leguminosas, como soja, frijoles, garbanzos (31). 1.1.4.10 Xilooligosacáridos (XOS). Son Oligosacáridos de azucares no convencionales; están conformados por unidades de xilosa, no aportan calorías y 30

tampoco son digeridos por el organismo humano. Se encuentran en frutas y verduras, pero también en la miel y la leche (32). La obtención de XOS se produce a partir de materiales lignocelulósicos (LCM), provenientes de residuos forestales (madera de eucalipto) o de residuos de algunas agroindustrias (maíz, almendras, aceite de oliva, arroz, avena, cebada). Estos componentes, mejoran la calidad de los alimentos, proporcionando un cambio en sabor y características físico-químicas; razón por la cual son utilizados como ingredientes en alimentos, por su estabilidad en un amplio rango de ph (2,5 a 8,0) y temperatura, además de estimular el crecimiento de bacterias del género Bifidobacterium en el intestino grueso (33). 1.1.4.11 Isomaltooligosacáridos (IMOS). Posee enlaces α (1-4)-glucosa y α (1-6)-glucosa. Se obtiene por procesos microbianos o enzimáticos, transgalactosilación de maltosa y síntesis enzimática a partir de sacarosa. Su grado de polimerización es 2 a 8 unidades; se encuentran en la salsa de soja, el sake y la miel (25). 1.1.4.12 Inulina. Esta estructura está compuesta esencialmente de unidades β-2-1 fructosa con un grado de polimerización de 3 a 70 monómeros; pertenece al grupo de los fructanos y es sintetizado por una variedad de plantas, frutas y cereales. Se extrae de la raíz de la achicoria (Cichorium intybus) y se utiliza ampliamente como ingrediente en alimentos funcionales (34). La concentración de inulina en cada planta depende de la variedad, el tiempo entre la cosecha, su uso y las condiciones de almacenamiento (33). La inulina es extraída a partir de plantas, por medio de un proceso de secado, presentándose como un polvo amorfo, higroscópico, blanco con olor y sabor neutro. 31

La inulina y sus derivados (oligofructosa, FOS), por lo general contienen hasta un 10% de mono y disacáridos (sacarosa y fructosa) y una serie de oligosacáridos, donde se incluyen los FOS, con un grado de polimerización menor de diez unidades de fructosa. Estos últimos se obtienen, por hidrólisis enzimática parcial de la inulina o por síntesis enzimática a partir de la sacarosa, con igual grado de polimerización (18) Estudios experimentales han demostrado que la inulina actúa como un factor bifidogénico (crecimiento selectivo de bacterias del genero Bifidobacterium), que ocasiona la estimulación del sistema inmune, reduce los niveles de bacterias patógenas como las de los géneros Clostridium y Klebsiella, mejora los síntomas de constipación intestinal y puede ayudar a disminuir el riesgo de osteoporosis causada por el aumento en la absorción de minerales, especialmente el calcio (35) Otro tipo de componentes que hacen parte de la fibra son los obtenidos por síntesis química; entre los que se encuentran: 1.1.4.13 Polidextrosa. Este es un ingrediente alimentario multipropósito que se sintetiza a partir de la dextrosa, más un diez por ciento de sorbitol y un uno por ciento de ácido cítrico; ha adquirido una cierta importancia en tecnología de alimentos, por su empleo frecuente en el diseño de bebidas y alimentos bajos en calorías al aportar una Kilocaloría por gramo, porque al remplazar el azúcar o la grasa (aportan 4 y 9 Kilocalorías respectivamente), reduce la ingesta energética. Se aprobó su uso en 1981 por la Administración de Medicamentos y Alimentos por sus siglas en inglés FDA (36). 32