PORTADA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

MAESTRÍA EN PROCESAMIENTO Y CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS

TESIS PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE MAGISTER EN PROCESAMIENTO Y CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS

TEMA: “PROCESAMIENTO DEL TÉ VERDE, ENRIQUECIDO CON VITAMINA C Y SUPERÓXIDO DISMUTASA PARA LA OBTENCIÓN DE UNA BEBIDA FUNCIONAL QUE COADYUVE EN LA NEUTRALIZACIÓN DE RADICALES LIBRES” TUTOR: Ing. Roddy Peñafiel, Mgs. ALUMNO: Q.F. CARLOS LEONEL RIVERA LOJA

2015

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por haberme guiado por el camino de la felicidad hasta ahora; agradezco a mi hermana Beatriz por siempre haberme dado su fuerza y apoyo incondicional que me han ayudado y llevado hasta donde estoy ahora.

Agradezco a mi cónyuge por su importante ayuda y a los Laboratorios Rocnarf por brindar un espacio para poder desarrollar la bebida propuesta en este trabajo.

Además a mi amiga y compañera María Eugenia Zambrano por su apoyo en el proceso de elaboración de la bebida propuesta. Por último quiero agradecer a mi Director de tesis quién me ayudó en todo momento; Ing. Roddy Peñafiel, muchas gracias.

Carlos Rivera L.

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DEDICATORIA

Dedico esta tesis a DIOS y a mis familiares y amigos quienes me dieron, apoyo y consejos.

A mi Cónyuge; a mi amiga María Eugenia, a mis maestros y amigos, quienes sin su ayuda nunca hubiese finalizado esta tesis.

A todos ellos, se los agradezco desde el fondo de mi alma. Para todos ellos hago esta dedicatoria

Carlos Rivera L.

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AVAL O CERTIFICADO DEL TUTOR

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DECLARACIÓN DE AUTORÍA

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ABSTRAC

ENGLISH:

The existence of many factors as: the stress of the pace of current life, the demographic growth, the sedentary life, the consumption of processed food, between others, are some of the causers in order that the human organism is submitted to situations that it exhibit to the generation of free radical. The concept of free radical, mention that it is generated when a radical left a molecule; at the time, he came to be free (thats the reason for its name). Some Scientific researches have shown that there is a clear link between the production of free radicals and cancer (as well as other degenerative diseases); which made clear during the development of this work. This relationship, development conditions; which they are manifested in: liver damage, degenerative disease, cellular aging.

There are many studies that analyze the impact of antioxidants against free radicals; one of them is the Linxian General Population Survey on nutrition intervention, which highlights the following: "the effects of antioxidant supplements on cancer risk." In 2009, a report of the results of this study gave 15 years; that is, 10 years after people stop taking antioxidant supplements. In these results, a lower risk of dying from stomach cancer who took antioxidant supplements compared with those found not taken.

With such scientific background, there is a need to develop a functional antioxidant drink made from green tea; to which it is added Superoxide Dismutase and Vitamin C, which contribute to the prevention of degenerative diseases caused by oxidative stress generating free radicals. For this purpose; it was proposed to analyze the main components of green tea antioxidants and relate to the prevention of degenerative diseases. Once developed the product, we try to demonstrate the stability of the drink, which was positive. Thus, it is hypothesized that consumption of antioxidant functional vi

drink, made with green tea, added with Vitamin C and Superoxide Dismutase with a balanced diet, contribute to human health due to inhibition of free radicals.

Keywords: Free radicals, antioxidants, functional beverage, Green tea, superoxide dismutase, Stability

ESPAÑOL:

La existencia de muchos factores como: el estrés del ritmo de vida actual, el crecimiento demográfico, la vida sedentaria, el consumo de alimentos procesados, entre otros, son algunos de los causantes para que el organismo humano sea sometido a situaciones que lo exponen a la generación de radicales libres. El concepto de radical libre, menciona que éste se genera cuando un radical se salía de una molécula; en ese momento, llegaba a ser libre (de allí su nombre). Las investigaciones han demostrado que existe una clara relación entre la producción de radicales libres y el cáncer (así como otras patologías degenerativas); lo cual se deja claro durante el desarrollo del presente trabajo. Esta relación, desarrollo padecimientos; los cuales, se manifiestan en: daños hepáticos, enfermedades degenerativas, envejecimiento celular.

Existen muchos estudios que analizan el impacto de los antioxidantes frente a los radicales libres; uno de ellos, es el Estudio Demográfico General de Linxian sobre Intervención en la Nutrición, el cual destaca lo siguiente: “los efectos de complementos de antioxidantes en el riesgo de cáncer”. En 2009, se dio un informe de los resultados de este estudio a 15 años; es decir, 10 años después de dejar de tomar los complementos de antioxidantes. En tales resultados, se encontró un riesgo menor de morir por cáncer de estómago para quienes tomaron los complementos de antioxidantes en comparación con quienes no los tomaron.

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Con tales antecedentes científicos, se planteó la necesidad de desarrollar una bebida funcional antioxidante a base de té verde; a la cual, se añade Superóxido Dismutasa y Vitamina C, que coadyuven en la prevención de enfermedades degenerativas causadas por el estrés oxidativo que generan los radicales libres. Para el efecto; se planteó como objetivo analizar los principales componentes antioxidantes del té verde y relacionarlos con la prevención de enfermedades degenerativas. Una vez, elaborado el producto, se intentó demostrar la estabilidad de la bebida, la cual resultó positiva. De esta forma, se planteó como hipótesis que el consumo de la bebida funcional antioxidante, elaborada a base de té verde, enriquecida con Vitamina C y Superóxido Dismutasa junto con la equilibrada dieta balanceada, contribuirán a la salud del ser humano debido a la inhibición de radicales libres.

Palabras claves: Radicales libres, antioxidantes, Bebida funcional, Té verde, Superóxido Dismutasa, Estabilidad

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ÍNDICE GENERAL PORTADA....................................................................................................................................i AGRADECIMIENTO .................................................................................................................. ii DEDICATORIA ......................................................................................................................... iii AVAL O CERTIFICADO DEL TUTOR .................................................................................... iv DECLARACIÓN DE AUTORÍA ................................................................................................ v ABSTRAC .................................................................................................................................. vi ÍNDICE GENERAL.................................................................................................................. ix INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................1 CAPÍTULO 1 ...............................................................................................................................6 MARCO TEÓRICO .....................................................................................................................6

1.1. LOS ALIMENTOS FUNCIONALES ................................................................................... 6 1.1.1. LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Y LA SALUD ................................... 7 1.1.2. DIFERENCIAS ENTRE PRODUCTOS DIETÉTICOS Y ALIMENTOS FUNCIONALES .................................................................................................... 12 1.1.3. ALGUNOS COMPONENTES DE ALIMENTOS FUNCIONALES ......... 12 1.2. LOS RADICALES LIBRES ............................................................................................... 15 1.2.1. EFECTO NOCIVO DE LOS RADICALES LIBRES ................................. 18 1.2.2. ESTRÉS OXIDATIVO ................................................................................ 20 1.2.3. ANTIOXIDANTES ...................................................................................... 23 1.3. SUPERÓXIDO DISMUTASA (SOD) ................................................................................ 26 1.4. TÉ VERDE 28 1.4.1. USO TRADICIONAL DEL TÉ VERDE ..................................................... 28 1.4.2. PRECAUCIONES, EFECTOS DEL TÉ VERDE ........................................ 30 1.4.3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TÉ VERDE ........................................... 31 1.4.5. MICRONUTRIENTES DEL TÉ VERDE ................................................... 34 1.5. VITAMINA C ..................................................................................................................... 35 1.5.1. PRINCIPALES ALIMENTOS QUE CONTIENES VITAMINA C ........... 36 1.5.2. PRINCIPALES UTILIDADES DE LA VITAMINA C............................... 36 1.5.3. ENFERMEDADES ASOCIADAS A LA CARENCIA DE VITAMINA C ................................................................................................................................ 37 CAPÍTULO 2 .............................................................................................................................38 MATERIALES Y MÉTODOS...................................................................................................38

2.1. MATERIALES A UTILIZAR: ........................................................................................... 38 2.2. METODOLOGÍA EMPLEADA: ........................................................................................ 40 ix

2.2.1. EL PLAN EXPERIMENTAL ...................................................................... 41 2.2.2. VARIABLES ................................................................................................ 43 2.2.3. EL DISEÑO EXPERIMENTAL .................................................................. 45 2.3. PROCEDIMIENTO DE MANUFACTURA: ................................................. 58 2.3.1. DIAGRAMA DE FLUJO DE MANUFACTURA:.................................. 60 2.3.2. PLANO DE LA PLANTA ....................................................................... 61 2.3.3. DIAGRAMA DEL ÁREA DE MANUFACTURA ................................. 62 CAPÍTULO 3 .............................................................................................................................63 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ..............................................................63

3.1. ANÁLISIS DEL PRODUCTO ........................................................................................... 63 3.1.1. ANÁLISIS QUÍMICO DE LOS PILOTOS ................................................. 63 3.1.2. PARÁMETROS A CONTROLAR EN EL PROCESO DE MANUFACTURA ................................................................................................. 65 3.2. ESTABILIDAD DEL PRODUCTO ................................................................ 79 3.2.1. ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD NATURAL ......................................... 81 3.2.2. ESTUDIO EN ESTABILIDAD ACELERADA .......................................... 92 3.3. SEMÁFORO NUTRICIONAL ........................................................................................... 93 3.4. TABLA NUTRICIONAL: .............................................................................. 95 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .........................................................................96 BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................99 ANEXOS .................................................................................................................................103

INTRODUCCIÓN

ANTECEDENTES Las múltiples actividades cotidianas y el estrés del ritmo de vida actual, junto con el crecimiento demográfico, la vida sedentaria, el consumo de alimentos procesados, entre otros factores son algunos de los causantes que el organismo sea sometido a situaciones que lo exponen a que se generen más radicales libres.

Los radicales libres son

moléculas inestables y muy reactivas. Para conseguir la estabilidad modifican a otras moléculas de su alrededor provocando la aparición de nuevos radicales; para ello, se crea una reacción en cadena que dañará a muchas células y puede ser indefinida si los antioxidantes no intervienen. Los estudios científicos confirman que existe una clara relación entre la producción de radicales libres y el cáncer y otras patologías degenerativas. Los radicales libres se forman naturalmente en el cuerpo y tienen una función importante en muchos procesos normales de las células. Sin embargo, en concentraciones altas, los radicales libres pueden ser peligrosos para el cuerpo y pueden dañar todos los componentes principales de las células, incluso el ADN; lo mismo ocurre con las proteínas y las membranas celulares. El daño a las células causado por los radicales libres; especialmente el daño al ADN, puede tener un aporte significativo en la carcinogénesis y en otros padecimientos de la salud

MARCO HISTÓRICO El concepto de radicales libres se originó en el siglo XIX, cuando por primera vez los químicos orgánicos observaron que ciertos grupos de átomos dentro de una molécula, durante las reacciones químicas, parecían saltar de una molécula a otra. Cuando un radical se salía de una molécula, llegaba a ser libre. De allí su nombre. Pero al fin del

siglo, en la medida que mejoraron los métodos analíticos, y no se pudo comprobar la existencia real de estos radicales libres, los científicos llegaron a dudar de su existencia.

Fue en el año 1900, que el químico Moisés Gomber, que trabajaba en la Universidad de Michigan, afirmó que había descubierto el primer radical libre. Mientras trataba de sintetizar un nuevo compuesto, había creado un radical libre, el radical trifenilmetil. A diferencia de todos los radicales que ahora sabemos que tienen una vida muy corta, este extraño radical era más estable, por lo que pudo estudiarse por los métodos químicos convencionales. Con todo, como sucede muchas veces en la investigación científica, este anuncio no tuvo mayor eco, sepultándose de nuevo los radicales libres por otros 30 años. Entre los años 1940 y 1960, con el desarrollo de la energía nuclear y el estudio del efecto de las radiaciones (que son mediadas por reacciones de radicales libres), despertó un enorme interés por conocer más acerca de ellos. De allí comenzó el interés por conocer las funciones de estos radicales en toda la biología celular. Más tarde, el fantástico desarrollo de la electrónica, permitió fabricar instrumental que pudo detectar lo efímero de los radicales libres, que existían por tiempos tan cortos como mil millonésimas de segundos. Así como ya data de algún tiempo el conocimiento acerca de los radicales libres y su incidencia en la salud humana, también existen estudios en los que se ha demostrado cómo estos median en la aparición de enfermedades degenerativas y cáncer. El cáncer ha existido siempre y en todas partes del mundo. Momias peruanas y diferentes huesos fosilizados en África, que datan de hace cinco mil a seis mil años, muestran huellas de la afección. Alrededor del año 3.500 a.C. en rollos de papiros egipcios se relacionaban determinados tipos de tumores. En otros momentos de la historia de la humanidad se describe también la enfermedad. No importa si sé es hombre o mujer. Toda persona que viva en América Latina, tiene un 60% más de probabilidad de morir de algún cáncer que si vive en Estados Unidos o Europa. Esto se debe principalmente a las desigualdades económicas, la falta de políticas y campañas de prevención y los hábitos alimenticios y de salud que la región está adoptando.

Alrededor de un tercio de todos los casos de cáncer podrían prevenirse evitando factores de riesgo clave como el tabaco, el consumo abusivo de alcohol, la dieta poco saludable y la inactividad física. Los programas de tamizaje y vacunación representan intervenciones efectivas para reducir la carga de determinados tipos de cáncer. Para citar un último ejemplo del efecto de los radicales libres en la aparición de enfermedades degenerativas se puede citar a la cardiopatía isquémica y el infarto agudo de miocardio. Estas patologías son la manifestación de un proceso que comienza con un exceso de radicales libres, los cuales inician el evento aterosclerótico cuando un radical libre sustrae en el lumen vascular un electrón a la grasa poli-insaturada del colesterol LDL (lipoproteína de baja densidad); éste se oxida y da comienzo a la formación de la placa ateroesclerótica y la disfunción del endotelio vascular, el cual permite el paso del LDL oxidado al espacio subendotelial. La disfunción endotelial representa la pérdida de la capacidad del endotelio para modular el comportamiento fisiológico del lecho vascular, esto es, no modula el tono vascular ni inhibe los procesos de agregación plaquetaria, adherencia de neutrófilos y proliferación celular. El endotelio dañado origina fácilmente nuevos radicales libres que van acumulando las llamadas moléculas de adhesión.

PROBLEMA Como se mencionó en los párrafos anteriores, existe una clara relación entre los radicales libres en el cuerpo humano y la carcinogénesis junto a otros padecimientos de la salud; tales como: daños hepáticos, enfermedades degenerativas, entre otras. Una de las patologías causadas por los radicales libres es el cáncer. Según datos de la Organización Mundial de la Salud (O.M.S.), en América Latina y el Caribe existen por cada 100.000 habitantes 163 cuadros de cáncer en la región. Además, los investigadores estiman que si no se hace algo pronto, para 2030 habrá 1,7 millones de casos de cáncer diagnosticados y que un millón de individuos morirán al año por alguna forma de esta enfermedad. Debido al estilo vida, la alimentación inadecuada, el mayor sometimiento de estrés, entre otros factores, los radicales libres se hacen presente en mayor proporción en las

poblaciones de Suramérica y el Caribe. Estos se manifiestan como se ha indicado en la presentación de mayores casos de enfermedades degenerativas y cáncer. El cáncer en Ecuador es desde hace algunos años un problema importante de Salud Pública. Según datos de la Sociedad de Lucha Contra el Cáncer (SOLCA) en el país, en 1980, seis de cada 100 defunciones eran provocadas por cáncer. En 2010, ese porcentaje subió a 16 casos por cada 100 habitantes. De estos la mayor parte se concentra en Quito y Guayaquil. Existen muchos estudios para analizar el impacto de los antioxidantes frente a los radicales libres, uno de ellos es el Estudio Demográfico General de Linxian sobre Intervención en la Nutrición, éste fue el primer estudio aleatorizado a gran escala para investigar los efectos de complementos de antioxidantes en el riesgo de cáncer. En 2009, se dio un informe de los resultados de este estudio a 15 años (10 años después de dejar de tomar los complementos de antioxidantes). En los resultados actualizados, ya no se encontró un riesgo menor de morir por cáncer de estómago para quienes tomaron los complementos de antioxidantes en comparación con quienes no los tomaron.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Desarrollar una bebida funcional antioxidante

a base de té verde, añadido de

Superóxido Dismutasa que coadyuve en la prevención de enfermedades degenerativas causadas por el estrés oxidativo que generan los radicales libres.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Revisar la relación que existe entre el estrés oxidativo provocado por los radicales libres y las enfermedades degenerativas.  Estudiar los efectos de la Superóxido Dismutasa en la salud de los seres humanos.  Analizar los principales componentes antioxidantes del té verde y relacionarlos con la prevención de enfermedades degenerativas.

 Demostrar la estabilidad de la bebida a base de té verde enriquecida con vitamina C y Superóxido Dismutasa.  Establecer la viabilidad técnica para el consumo humano del producto en desarrollo.

HIPÓTESIS ¿Podrá elaborarse una bebida funcional antioxidante con Superóxido dismutasa, que sea aceptable organolépticamente para el consumidor y con alto valor nutricional?

CAPÍTULO 1 MARCO TEÓRICO 1.1. LOS ALIMENTOS FUNCIONALES El presente proyecto propone la elaboración de una bebida funcional; por lo tanto, resulta conveniente conocer qué son los alimentos funcionales, cuáles son sus beneficios y qué diferencia existe con otro tipo de alimentos. Para la European Food Internacional Council (EUFIC), 2010, los alimentos funcionales: “Son aquellos alimentos que son elaborados no solo por sus características nutricionales sino también para cumplir una función específica como puede ser el mejorar la salud y reducir el riesgo de contraer enfermedades. Para ello se les agregan componentes biológicamente activos, como minerales, vitaminas, ácidos grasos, fibra alimenticia o antioxidantes, etc.”. (Pág. 308)

La misma fuente señala que el concepto de “alimentos funcionales” surgió en la isla de Japón y que durante la década de los 80, las autoridades sanitarias de ese lugar notaron que para controlar los gastos sanitarios, generados por la mayor esperanza de vida de la población de edad avanzada, era preciso asegurar también una mejor calidad de vida. Fue así como se introdujo un nuevo concepto de alimentos; los mismos, que se diseñaron específicamente para mejorar la salud y minimizar el las posibilidades de contraer enfermedades. Los alimentos funcionales, sin embargo, no han sido definidos hasta el momento por legislación alguna.

Pese a ello, están considerados como

alimentos que se consumen como parte de una dieta normal y contienen componentes biológicamente activos; también se considera que estos alimentos ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir enfermedades. Entre ejemplos de alimentos funcionales, sobresalen los alimentos que incluyen determinados: minerales, vitaminas, ácidos grasos, antioxidantes o fibra alimenticia. También entran en este grupo, los alimentos a los que se han añadido sustancias biológicamente activas, como los

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fitoquímicos u otros antioxidantes, y los probióticos, que tienen cultivos vivos de microorganismos beneficiosos

La urgencia de contar con alimentos más beneficiosos para la salud, también está apoyada por los cambios socioeconómicos y demográficos que se están dando en la población mundial. El aumento de la esperanza de vida, que tiene como consecuencia el incremento de la población anciana en varias partes del planeta y el deseo de gozar de una mejor calidad de vida, así como el aumento de los costos sanitarios, han potenciado que los gobiernos, los investigadores, los profesionales de la salud y la industria alimenticia busquen la manera de controlar estos cambios de forma eficaz. En la actualidad, en todos los supermercados, existe una gran variedad de alimentos a disposición del consumidor; pero se vuelve prioridad para los organismos de control, identificar qué alimentos funcionales puede mejorar la salud y el bienestar y de esa manera reducir el riesgo o retrasar la aparición de importantes enfermedades, como las cardiovasculares, el cáncer y la osteoporosis. Se estima que si los alimentos funcionales se combinan con un estilo de vida sano, pueden contribuir de forma positiva a mejorar la salud y el bienestar.

1.1.1. LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Y LA SALUD Para Margaret Ashwell (2004) del International Life Sciences Institute: “la ciencia de los alimentos funcionales se basa en la forma en que los nutrientes específicos y los componentes alimentarios afectan positivamente a las funciones selectivas (respuestas biológicas) del organismo. De hecho, para ilustrar el concepto se puede recurrir a importantes áreas de la fisiología humana relacionadas con la ciencia de los alimentos funcionales” (Pág. 107)

Las áreas de la fisiología humana a la que la autora hace referencia son: 

Crecimiento y desarrollo en la primera infancia 7



Regulación de los procesos metabólicos básicos.



Defensa contra el estrés oxidativo.



Fisiología cardiovascular.



Fisiología gastrointestinal.



Rendimiento cognitivo y mental



Rendimiento y mejora del estado físico.

A continuación se profundizará en cada una estas áreas

1.1.1.1. CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN LA PRIMERA INFANCIA Las bondades de ciertos componentes alimentarios funcionales como es el caso de: las vitaminas, antioxidantes, los probióticos, los ácidos grasos, la arginina, los oligoelementos, los nucleótidos, y los componentes alérgenos modificados en los alimentos infantiles. Se estima que este tipo de componentes, sobre el desarrollo de la respuesta inmunitaria abren posibilidades acerca de los beneficios anteriormente mencionados. La evaluación de los efectos de la alimentación en el desarrollo de los infantes requiere estudios epidemiológicos, así como de campo; también, la valoración del crecimiento de tejidos y células específicas. Los nutrientes condicionalmente esenciales (ejemplo, los aminoácidos y los AGPI) y los factores de crecimiento, pueden resultar valiosos como ingredientes de los alimentos funcionales. Otros nutrientes, como los gangliósidos, los oligosacáridos, las lipasas activadas por sales biliares, las glucoproteínas de alto peso molecular, así como prebióticos y probióticos, los antioxidantes, pueden influir en el crecimiento, la maduración y la adaptación intestinal; también influyen en la función intestinal a largo plazo.

1.1.1.2. REGULACIÓN DE LOS PROCESOS METABÓLICOS BÁSICOS Sin duda, una alimentación balanceada influye en todos los procesos metabólicos y fisiológicos, y una alimentación equilibrada óptima se manifiesta en función de su aporte energético y su contenido en grasas, hidratos de carbono y proteínas. Varias 8

enfermedades crónicas; como la obesidad y la diabetes de tipo 2, están relacionadas en parte con el grado de actividad física, los cambios en la ingesta energética total, y una alimentación poco equilibrada.

1.1.1.3.

DEFENSA CONTRA EL ESTRÉS OXIDATIVO

Es indiscutible que para la vida humana el oxígeno es esencial; sin tal elemento, no se podría sobrevivir en el planeta. Contrariamente, también interviene en reacciones tóxicas; por ello, es una amenaza constante para el bienestar del organismo humano. Se considera que la mayoría de los efectos potencialmente nocivos del oxígeno son el resultado de la formación y la actividad de especies reactivas del oxígeno, de radicales libres. Estas actúan como oxidantes y se piensa inclusa que son las causantes del envejecimiento y de varias enfermedades asociadas a éste.

Entre ellas se puede

mencionar: el cáncer, las cataratas, la enfermedad cardiovascular, el declive del sistema inmunitario relacionado con la edad, y las enfermedades degenerativas del sistema nervioso, Parkinson y Alzheimer, especialmente. El cuerpo humano cuenta con algunos mecanismos de defensa contra las especies reactivas del oxígeno. Estas defensas se complementan mutuamente porque actúan en diferentes compartimientos celulares o sobre distintos oxidantes. Una valiosa línea de defensa consiste en el sistema de enzimas antioxidantes; una de las principales, la SOD, o también llamada “Superóxido Dismutasa”. En el mantenimiento de estas defensas enzimáticas, la nutrición juega un papel vital. Varios minerales esenciales y oligoelementos; entre ellos: el cobre, el selenio, el manganeso y el zinc, intervienen en la actividad catalítica de estas enzimas o la estructura. De otra forma, si el suministro de tales elementos es inadecuado, la actividad de estas defensas enzimáticas puede resultar poco eficiente. Otra línea de defensa consiste en un grupo de compuestos de peso molecular bajo, el mismo que actúan como antioxidantes, (ejemplo el glutatión y algunas vitaminas, tales como las vitaminas C y E), que regeneran la capacidad amortiguadora de los sistemas antioxidantes del organismo. Las defensas antioxidantes del organismo pueden resultar insuficientes, si la exposición a fuentes externas de oxidantes es intensa; lo cual origina estrés oxidativo; o en otras palabras, una ruptura del equilibrio entre los mecanismos antioxidantes y las sustancias pro oxidantes. Las defensas antioxidantes, en una situación normal 9

contrarrestan de forma adecuada a los factores pro oxidante. Es más, un aumento tanto de la producción de oxidantes como de las deficiencias del sistema de defensa podría romper ese equilibrio y causar estrés oxidativo.

1.1.1.4.

FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR.

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son un grupo de enfermedades degenerativas de todo el sistema cardiovascular, lo cual incluye la enfermedad de las arterias periféricas, la cardiopatía isquémica, y el accidente cerebrovascular. Actualmente se considera que la oxidación lipídica es un factor importante de riesgo de aterosclerosis, en un proceso donde las LDL (del inglés low density lipoproteins) se convierten en una forma oxidada conocida como LDL oxidada. Tras el hallazgo de LDL oxidadas en paredes arteriales dañadas, se comprobó que estaban implicadas en el inicio y desarrollo del daño arterial. La magnitud de la oxidación de LDL se relaciona con la gravedad de la aterosclerosis. Las dietas ricas en antioxidantes, donde se incluyen los flavonoides que provienen de vegetales, pueden inhibir la oxidación de las LDL, e incluso pueden influir en las actividades de las células inmunocompetentes e inhibir la formación de factores de adhesión de célula a célula.

1.1.1.5.

FISIOLOGÍA GASTROINTESTINAL.

Se conoce que el intestino grueso (colon) es uno de los órganos más activos del organismo humano desde el punto de vista metabólico; el colon contiene un ecosistema microbiano altamente complejo. Es más, las células bacterianas representan alrededor de 90% del total de células del cuerpo humano. Gran mayor parte de estas bacterias son anaerobias; es decir, mueren en presencia de oxígeno. Las especies más comunes en el colon de un adulto pertenecen a los géneros Bacteroides, Bifidobacterium y Eubacterium. Tres estrategias alimentarias promueven el mantenimiento de un equilibrio más saludable de la microflora intestinal. Se basan en la utilización de prebióticos, probióticos, y simbióticos; todos ellos ofrecen altas posibilidades como componentes alimentarios funcionales.

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1.1.1.6.

RENDIMIENTO COGNITIVO Y MENTAL

Ciertos alimentos o componentes alimentarios no guardan relación directa con la enfermedad o la salud en el sentido tradicional; sin embargo cumplen una función importante al modificar el estado de ánimo o mental. Sin duda, la más variada y compleja de todas las respuestas humanas es el comportamiento, porque resulta del efecto acumulativo de dos influencias distintas: 1. Los factores biológicos; en los que se incluyen los genes, el género, la edad, la masa corporal, etc. y 2. Los aspectos socioculturales entre los que se encuentran: la tradición, la educación, la religión y la situación económica. Actualmente, se estudian algunos componentes alimentarios específicos, tales como: la cafeína, la colina, y algunos aminoácidos, con objeto de medir sus efectos en el estado de ánimo y el rendimiento cognitivo. Los resultados de estos estudios determinarán su posible uso en alimentos funcionales.

1.1.1.7.

RENDIMIENTO Y MEJORA DEL ESTADO FÍSICO.

En momentos de estrés físico (tales como el ejercicio) se produce una alta demanda de componentes alimentarios que actúen como sustratos de reacciones liberadoras de energía. Una dieta balanceada, con una cuidadosa mezcla planificada de componentes alimentarios, puede desempeñar un papel determinante en la mejora del nivel de rendimiento. Una de las primeras categorías de bebidas y alimentos funcionales para las que se obtuvieron pruebas científicas en relación a las principales funciones orgánicas fueron los productos de rehidratación oral para atletas. Entre tales funciones figuran el mejoramiento de la retención de agua, una rápida absorción intestinal, un pronto vaciamiento gástrico de la regulación térmica y del rendimiento físico, como también, la postergación de la fatiga.

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1.1.2. DIFERENCIAS ENTRE PRODUCTOS DIETÉTICOS Y ALIMENTOS FUNCIONALES Muchas veces, se confunden los términos “alimentos funcionales” y “productos dietéticos”. Sin embargo, existe una definición legal para los productos dietéticos, mientras que los alimentos funcionales no están enmarcados hasta el momento en una categoría jurídica. Se podría considerar que la principal diferencia consiste en que los productos dietéticos procuran satisfacer las necesidades nutricionales de grupos específicos de población y en la mayoría de los casos requieren una prescripción médica para su consumo; mientas que los alimentos funcionales complementan la nutrición y pueden ser consumidos libremente.

1.1.3. ALGUNOS COMPONENTES DE ALIMENTOS FUNCIONALES Según Margaret Ashwell (2004), del International Life Sciences Institute, los siguientes son varios de los principales componentes de los alimentos funcionales:  Esteroles y ésteres de estanol de origen vegetal  Probióticos y prebióticos como componentes alimentarios funcionales  Antioxidantes

1.1.3.1. ESTEROLES Y ÉSTERES DE ESTANOL DE ORIGEN VEGETAL Margaret Ashwell (2004), indica que desde los años 60 se conoce que los esteroles vegetales que desempeñan en las plantas un papel similar al del colesterol en los animales, como precursor metabólico y molécula estructural pueden interactuar con el colesterol en el tracto intestinal para minimizar la absorción de colesterol y con ello, el colesterol sanguíneo. Por razones técnicas, este hallazgo, únicamente ha sido explotado en los últimos años. La esterificación de esteroles vegetales permite que sean solubilizados en la matriz de la grasa alimentaria; de esta forma, son incorporados en forma simple y efectiva a la dieta. En su estado natural o después de la hidrogenación (estanoles vegetales), los esteroles pueden ser esterificados. Los esteroles vegetales son constituyentes naturales de las plantas, incluidos los árboles y diversos cultivos comunes, especialmente, la soja y el 12

maíz, que son las fuentes de las que se obtienen para su uso alimentario; pese a ello, suelen presentarse en otros alimentos en concentraciones relativamente bajas. Resulta interesante, saber que las dietas comunes pueden proveer alrededor de 200-400 mg/día, aunque las vegetarianas pueden llegar hasta 800 mg/día. Diversos estudios han comprobado la capacidad de los estanoles y esteroles propios de los vegetales de bajar el colesterol LDL si se cumplen determinadas condiciones. Estos estudios se han realizado en hombres y mujeres con niveles normales y altos de colesterol sanguíneo; en adultos que consumen dietas bajas y altas en grasas, como en personas que ingieren medicina para bajar el colesterol, también se han incluido en infantes con niveles hereditarios altos de colesterol. Los resultados obtenidos generalmente son coherentes, e indican que los esteroles y estanoles de origen vegetal disminuyen el colesterol LDL en porcentajes que se aproximan al 10%-15%, según la dosis. Se necesitan ingestas diarias de más de 1,6 g para que hagan efecto, y se llega a una meseta en niveles de unos 2 g/día. Hasta el momento, no se ha encontrado ningún efecto sobre el colesterol HDL. Además los esteroles y estanoles parecen ser igualmente efectivos.

La inocuidad de los esteroles vegetales ha sido medida en los Estados

Unidos, donde los productos que los contienen se incluyen en la categoría GRAS (por sus siglas en inglés “generally recognised as safe”); este tipo de productos, han sido aceptados como seguros; en la Comisión Europea por el Comité Científico sobre Alimentos.

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PROBIÓTICOS

Y

PREBIÓTICOS

COMO

COMPONENTES

ALIMENTARIOS FUNCIONALES El concepto de microflora intestinal equilibrada es indispensable para entender las bases del desarrollo de prebióticos y probióticos como componentes alimentarios funcionales; por ello, es preciso familiarizarse con las características del intestino y su microflora. Se conoce que el intestino es un blanco obvio para el desarrollo de alimentos funcionales debido a que actúa como interfase entre la alimentación y todas las demás funciones del organismo. El desarrollo de la microflora intestinal brinda los cimientos para el mantenimiento de la barrera intestinal, la misma que impide que las bacterias patógenas invadan el tracto gastrointestinal y que posteriormente pasen a la sangre que por él circula. Por ende se impide que distribuyan por el organismo. 13

Como ya se indicó anteriormente, el equilibrio de la microflora intestinal, junto con el sistema inmunitario del propio intestino, permite que las bacterias residentes cumplan una función protectora, en especial contra la proliferación de agentes patógenos. Adicional de su función de barrera contra la infección, la microflora intestinal aporta energía mediante la fermentación de los hidratos de carbono no digeridos en el tracto gastrointestinal superior. Uno de los campos de investigación más prometedores para el desarrollo de componentes alimentarios funcionales es el uso de probióticos y prebióticos capaces de modificar la composición y las actividades metabólicas y enzimáticas de la microflora intestinal. Se ha definido, los probióticos principalmente teniendo en cuenta sus distintos usos originales en la nutrición animal. De esas definiciones, ninguna es satisfactoria para los fines de la nutrición humana. De acuerdo a la Organización Mundial de Salud (OMS), probiótico es “un ingrediente alimentario microbiano vivo que, al ser ingerido en cantidades suficientes, ejerce efectos benéficos sobre la salud de quien lo consume”. Sus principales beneficios para la salud, demostrados en los seres humanos, son la disminución de la intolerancia a la lactosa y la estimulación del sistema inmunitario para reducir la incidencia o gravedad de infecciones gastrointestinales. En su informe anual, la OMS, 2010 manifiesta que: “Un prebiótico es un ingrediente alimentario no digerible que beneficia al huésped porque estimula selectivamente el crecimiento o modifica la actividad metabólica de una especie bacteriana colónica, o de un número limitado de éstas, que tienen la capacidad potencial de mejorar la salud del huésped”. (Pág. 125)

Varios estudios de inocuidad llevados a cabo con probióticos han sido objeto de recientes revisiones. En este sentido, se han empleado diversas cepas de organismos probióticos en el tratamiento clínico de trastornos gastrointestinales en infantes y en adultos; entre ellos, las alteraciones de la integridad de la mucosa intestinal. En tales estudios no se han encontrado pruebas contundentes de que los probióticos causen infecciones oportunistas u otros efectos adversos.

14

Muchos estudios también han sido llevados a cabo, tanto en animales como en humanos, sobre los efectos del consumo de diferentes tipos de prebióticos, sin que se haya detectado algún acontecimiento adverso. En consecuencia, son de uso universal para aplicar en muchas clases de alimentos funcionales. El Comité Técnico del ILSI North America (ILSI América del Norte) sobre Componentes Alimentarios para la Promoción de la Salud ha revisado la inocuidad de prebióticos del tipo inulina en un Informe sobre Componentes Alimentarios.

1.1.3.3. ANTIOXIDANTES Según Mahank K; Escott-Stumps (2001) “Los Antioxidantes son sustancias de diverso tipo, que previenen o retardan el daño oxidativo producido por los radicales libres. Para que una sustancia actúe como antioxidante debe ser capaz de reaccionar fácil y específicamente con un radical libre, neutralizándolo e impidiendo el daño oxidativo a las células” . (Pág. 148)

En otras palabras, se trata de un grupo de vitaminas, minerales, colorantes naturales y otros compuestos de vegetales y enzimas, que bloquean el efecto perjudicial de los radicales libres. La mayoría de los antioxidantes se encuentra en alimentos vegetales, lo que explica que incluir frutas, legumbres, verduras y hortalizas o cereales integrales en nuestra dieta sea tan beneficioso. En el siguiente capítulo se ampliará más acerca de los antioxidantes.

1.2. LOS RADICALES LIBRES La bebida que se propone en el proyecto es de tipo alimento funcional y busca combatir los efectos de los radicales libres; por ello, es necesario explicar mejor de qué se trata. Según L. E Lloy, B. E. MacDonal, E. W. Cranpton (1982), los radicales libres son micro partículas que poseen cargas negativas y positivas no se encuentran interiormente neutralizadas, nuestro organismo los produce normalmente 15

dado a que son esenciales para las funciones corporales; pero, una generación incontrolada de ellos, lleva a la destrucción de las células, los tejidos y los órganos. La presencia de uno o más electrones impares los vuelven inestables, por lo cual actúan en el organismo en busca de los electrones que les hacen falta para estabilizarse. De acuerdo a la definición de L. E Lloy, B. E. MacDonal, E. W. Cranpton (1982), los radicales libres toman los electrones de otras moléculas para recuperar los que les faltan; en consecuencia, esto provoca una cadena por la cual se alteran y dañan las moléculas de carbohidratos, proteínas, grasas, ADN y ARN cambiando su estructura y función. Existen causas de aceleración de este proceso, tales como: el estrés oxidativo contribuye, el cual contribuye al

desarrollo de patologías crónicas como

arterioesclerosis, cáncer, artritis, diabetes, demencias y el proceso biológico del envejecimiento, entre otras. También existen, fuentes exógenas generadoras de especies reactivas del oxígeno, tales como: antibióticos, medicamentos, quimioterapia, exposición a radiación ultravioleta e ionizante, infecciones, presencia de toxinas, excesivo ejercicio, etc. Otras pueden incidir en la producción de radicales libres a largo plazo: drogas, excesivo calor, tabaquismo, contaminación del aire, etc. Se ha investigado mucho más a los radicales libres de oxígeno, aunque éstos pueden concentrarse también en los átomos de carbono o de nitrógeno. Por ello, se han conocido las sustancias "antioxidantes", que ejercen una influencia benéfica en estos procesos. Los mismos autores señalan que el oxígeno por efecto de reducción, forma las siguientes especies moleculares:  Oxigeno simple O2  Anión Superóxido O- 2  Radical hidroperóxido  Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) H2O2  Radical hidroxilo OH Las principales especies reactivas del oxígeno o sustancias pro-oxidantes son: 16

 Radical hidroxilo (HO)+  Peróxido de hidrógeno (H2 O2)  Anión Superóxido (O2 )  Oxígeno nítrico (NO)  Peróxido (ROO)  Semiquinona (Q)  Ozono Los radicales libres del oxígeno se clasifican según Dipock A (1991) de la forma siguiente:  Radicales libres inorgánicos o primarios. Se originan por transferencia de electrones sobre el átomo de oxígeno, representan por tanto distintos estados en la reducción de este y se caracterizan por tener una vida media muy corta; estos son el anión Superóxido, el radical hidróxilo y el óxido nítrico.  Radicales libres orgánicos o secundarios. Su origen es posible por la transferencia de un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más larga que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: oxígeno, carbono, nitrógeno, y azufre.  Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno. Aquí se incluye un grupo de especies químicas que sin ser radicales libres, son generadoras de estas sustancias o resultan de la reducción o metabolismo de ellas, entre las que están el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno, el ácido hipocloroso, el peroxinitrito, el hidroperóxidos orgánicos. L. E Lloy, B. E. MacDonal, E. W. Cranpton (1982), manifiestan que: “Los radicales libres se generan a nivel intracelular y extracelular. Entre las 129 células relacionadas con la producción de radicales libres del oxígeno tenemos los neutrófilos, monocitos, macrófagos, eosinófilos y las células endoteliales. Las

enzimas

oxidantes

involucradas

son

la

xantin-oxidasa,

la

indolamindioxigenasa, la triptofano-dioxigenasa, la mieloperoxidasa, la 17

galactosa oxidasa, la ciclooxigenasa, la lipoxigenasa, la monoamino-oxidasa y la NADPH oxidasa.15,16 Y entre las sustancias y agentes es conocida ampliamente la relación de los productos cíclicos de naturaleza redox como son el paraquat, diquat, alloxano, estreptozozina y doxorubicina, con los radicales libres”. (Pág. 201)

Esta afirmación se complementa con lo mencionado por Mc Cord Jm, Ormar BA en su obra “Sources of free radicals. Toxicol Indust Health” (1993) quién expresa lo siguiente: “También se producen radicales libres por la administración de paracetamol, tetracloruro de carbono y furosemida; por último no se puede olvidar agentes como el humo de cigarrillos, las radiaciones ionizantes, la luz solar, el shock térmico y las sustancias que oxidan el glutatión (GSH) como fuentes de radicales libres. Existen algunas circunstancias en que también se producen radicales libres como son: dieta hipercalórica, dieta insuficiente en antioxidantes, procesos inflamatorios y traumatismos, fenómenos de isquemia y reperfusión, y también el ejercicio físico extenuante”. (Pág. 98)

1.2.1. EFECTO NOCIVO DE LOS RADICALES LIBRES Como se explicó anteriormente, se ha comprobado que los radicales libres, están asociados al deterioro de la salud; por ello, es preciso ahondar en cuáles son sus efectos nocivos. Para Jerlick A. en su obra Pathway of phospholipid oxidation by HOC1 in human LDL, detected by LC-MS. Free Radic Biol Med (2000) “el daño celular producido por las especies reactivas del oxígeno ocurre sobre diferentes macromoléculas: lípidos, proteínas y ADN” (Pág. 111). Ahora, se revisará cada una de ellas: 1.2.1.1. LÍPIDOS. El mayor daño, se produce precisamente aquí, en un proceso que se conoce como peroxidación lipídica; esta afecta a las estructuras ricas en ácidos grasos poliinsaturados, ya que se altera la permeabilidad de la membrana celular produciéndose edema y muerte celular. La peroxidación lipídica o enranciamiento oxidativo representa una 18

forma de daño hístico que puede ser desencadenado por el oxígeno, el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. Los ácidos grasos insaturados son componentes esenciales de las membranas celulares, por lo que se cree son importantes para su funcionamiento normal; sin embargo, son vulnerables al ataque oxidativo iniciado por los radicales libres del oxígeno. Los factores que influyen en la magnitud de la peroxidación lipídica, según Jerlick A (2001) son: a) La tensión de oxígeno. b) La presencia de hierro. c) La naturaleza cualitativa y cuantitativa del agente inicializador. d) Los contenidos de la membrana en ácidos grasos poliinsaturados y su accesibilidad. e) El contenido celular de antioxidantes (betacarotenos, alfatocoferoles, glutatión). f) La activación de enzimas que pueden hacer terminar la cadena de reacción como es el caso de la glutatión peroxidasa (GSH-Prx). El mismo autor, precisa que: “Una vez que se inicia, el proceso toma forma de “cascada”, con producción de radicales libres que lleva a la formación de peróxidos orgánicos y otros productos, a partir de los ácidos grasos insaturados; una vez formados, estos radicales libres son los responsables de los efectos citotóxicos”. Jerlick A,

2001 (Pág. 167)

1.2.1.2.

PROTEÍNAS.

Hay oxidación de un grupo de aminoácidos como fenilalanina, tirosina, histidina y metionina; además se forman entrecruzamientos de cadenas peptídicas, y por último hay formación de grupos carbonilos.

19

1.2.1.3.

ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)

Oteiza P.A. en su obra “Modificación oxidativa de proteínas. Antioxidantes y calidad de vida” (1995): “Ocurren fenómenos de mutaciones y carcinogénesis, hay pérdida de expresión o síntesis de una proteína por daño a un gen específico, modificaciones oxidativas de las bases, delecciones, fragmentaciones, interacciones estables ADN-proteínas, reordenamientos cromosómicos y desmetilación de citosinas del ADN que activan genes”. (Pág. 273)

Esto significa que el daño se puede realizar por la alteración (inactivación/pérdida de algunos genes supresores de tumores que pueden conducir a la iniciación, progresión, o ambas de la carcinogénesis). Los genes supresores de tumores pueden ser modificados por un simple cambio en una base crítica de la secuencia del ADN. 1.2.2. ESTRÉS OXIDATIVO Para Jerlick A, en su obra “Pathway of phospholipid oxidation by HOC1 in human LDL, detected by LC-MS. Free Radic Biol Med” (2000): “El estrés oxidativo ocurre cuando hay un desequilibrio en las células debido a un aumento en los radicales libres y/o una disminución en los antioxidantes. Con el tiempo, este desajuste en el equilibrio entre los radicales libres y los antioxidantes puede dañar nuestros tejidos”. (Pág. 257)

En otras palabras el estrés oxidativo es causado por un desequilibrio entre la producción de especies reactivas del oxígeno (ROS o ERO) y la capacidad de un sistema biológico de detoxificar rápidamente los reactivos intermedios o reparar el daño resultante. En términos químicos, el estrés oxidativo es un gran aumento en la reducción del potencial celular o una gran disminución en la capacidad reductora de los pares redox celulares como el glutatión. El estrés oxidativo severo puede causar la muerte celular y aún una oxidación moderada puede desencadenar la apoptosis, mientras que si es muy intensa puede provocar la necrosis. Es indiscutible que todas las formas de vida mantienen un entorno reductor dentro de sus células. Este entorno reductor es preservado por las enzimas que mantienen el 20

estado reducido mediante un constante aporte de energía metabólica. Desbalances en este estado normal, pueden provocar efectos tóxicos a través de la producción de peróxidos y radicales libres que destruyen los componentes de la célula en su totalidad, incluyendo las proteínas, los lípidos y el ADN. Los radicales libres tienen una configuración electrónica de capas abiertas; por ello, llevan al menos un electrón desapareado que es muy susceptible de crear un enlace con otro átomo o molécula. Un aspecto singularmente destructivo del estrés oxidativo es la producción de especies reactivas del oxígeno; esto incluye los radicales libres y los peróxidos. La mayoría de estas especies derivadas del oxígeno se producen en un bajo nivel en condiciones normales de metabolismo aeróbico y el daño que causan a las células es reparado de forma continua. Sin embargo, bajo los graves niveles de estrés oxidativo que causa la necrosis, el daño produce agotamiento de ATP impidiendo la muerte celular por apoptosis controlada, consiguiendo que la célula simplemente se desmorone. La principal fuente de oxígeno reactivo en condiciones normales en organismos aeróbicos es probablemente la pérdida de oxígeno activado de las mitocondrias durante el funcionamiento normal de la respiración oxidativa. Varias de las menos reactivas de estas especies (como el superóxido) pueden ser convertidas por una reacción redox con metales de transición en quinonas, (especie radical más agresiva que puede provocar grave daño celular). Las quinonas pueden hacer un ciclo redox con sus conjugados semiquinonas e hidroquinonas; en ciertos casos, catalizando la producción de superóxido desde peróxido de hidrógeno. El mismo autor indica que: “El estrés oxidativo generado por el agente reductor ácido úrico puede estar

implicado

en

el

síndrome

de

LeschNyhan,

accidentes

cerebrovasculares y el síndrome metabólico. Del mismo modo, la producción de especies reactivas del oxígeno en presencia de homocisteína en homocisteinuria, así como arteriosclerosis, accidentes cerebrovasculares, y Alzheimer”. (Pág. 307) Metales tales como: cobre, cromo, hierro, vanadio y cobalto son capaces de hacer ciclos redox en los que un solo electrón puede ser aceptado o donado por el metal. Dicha acción cataliza reacciones productoras de radicales y puede producir ROS. Las 21

reacciones más importantes son probablemente la reacción de Haber-Weiss y la reacción de Fenton, en el que se producen radicales hidroxilo de la reducción del hierro y peróxido de hidrógeno. Otras enzimas con capacidad de producir superóxido son la xantina oxidasa, NADPH oxidasa y citocromo P450. El peróxido de hidrógeno es elaborado por una amplia variedad de enzimas incluidas monooxigenasas y oxidasas. Ante el peligro que representa el daño oxidativo, las células se encuentran habilitadas con mecanismos de protección: preventivos, secuestradores y reparadores de este deterioro. Los antioxidantes celulares mejor estudiados son las enzimas superóxido dismutasa (SOD), catalasa y glutatión peroxidasa. Antioxidantes enzimáticos menos estudiados; aunque no menos importantes, son la peroxirredoxina y la sulfirredoxina. Otros enzimas que tienen propiedades antioxidantes (aunque esta no sea su función primordial) incluyen la paraoxonasa, la glutatión S-transferasa, y la aldehído deshidrogenasa. En el organismo humano, el estrés oxidativo está asociado con muchas enfermedades, como: la aterosclerosis, la enfermedad de Parkinson, encefalopatía miálgica, sensibilidad química múltiple, y la enfermedad de Alzheimer y también puede ser importante en el envejecimiento. Los radicales hidroxilo pueden dar lugar a modificaciones de los aminoácidos (ej.: la formación de meta-tirosina y orto-tirosina a partir de fenilalanina), hidratos de carbono, iniciar la peroxidación de lípidos, y oxidar nucleobases. Sin embargo, las especies reactivas de oxígeno pueden resultar beneficiosas ya que son utilizadas por el sistema inmunitario como un medio para atacar y matar a los patógenos, a través de la fagocitosis. También son utilizadas en la señalización celular, denominada señalización redox. Este desequilibrio y predominio de los radicales libres se debe a múltiples causas: las endógenas (producidas por el propio organismo en su funcionamiento) tales como la respiración mitocondrial; la activación de polimorfonucleares; el metabolismo de ácido araquiodónico; las acciones enzimáticas, entre otros. Otras causas, las externas, se deben a factores exógenos: contaminación ambiental; estrés prolongado; desconocimiento nutricional, obesidad, sedentarismo, hábitos tóxicos, exposición indebida al sol o a diversas enfermedades como la diabetes, artritis, enfermedad de Crohn’s, SIDA o daños sobre el sistema nervioso central, cáncer, hepatitis A, B y C; insuficiencia renal crónica, asma, enfermedades cardiovasculares y

22

daño por isquemia-reperfusión. Se ha comprobado científicamente que la presencia de este tipo de estrés oxidativo es causa o consecuencia de más de 250 enfermedades. Ilustración 1. El efecto que producen las ROS sobre la peroxidación lipídica.

Fuente: HEISTAD DD. “Oxidative stress and vascular disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol” Elaborado por: El Autor

1.2.3. ANTIOXIDANTES El proyecto contempla la elaboración de una bebida funcional a base de té; a la cual, le serán incorporados elementos que contrarresten los efectos provocados por los radicales libres: uno de estos elementos a incorporarse son los antioxidantes. A continuación se revisará que son: Zaro, M. (2014) en su obra: “Análisis de factores que afectan la acumulación, distribución y estabilidad de antioxidantes de naturaleza fenólica en berenjena (Solanum melongena L.)”, señala respecto a los antioxidantes lo siguiente: “Los antioxidantes son sustancias que cuando están presentes retardan o inhiben la oxidación de sustratos susceptibles al ataque de las ERO. Los agentes antioxidantes exógenos son aquellos que se ingieren a través de la alimentación y desde el punto de vista práctico son los más importantes de todos, ya que son 23

los únicos que pueden ser introducidos al organismo de forma voluntaria por cada persona, en función de sus conocimientos sobre el tema, la disponibilidad de alimentos en un momento dado y la voluntad e interés que tenga de consumir una dieta saludable”. p. 208

Las concentraciones de antioxidantes que presente la alimentación de cada individuo dependerá en gran medida de cuan balanceada y correcta sea la misma; así como de la forma como se prepare y el nivel de nutrimentos que contenga al momento de ser consumida. Ilustración 2. Antioxidantes, electrón y radical libre

Fuente: HEISTAD DD. “Oxidative stress and vascular disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol” Elaborado por: El Autor

1.2.3.1. CLASIFICACIÓN DE LOS ANTIOXIDANTES Zaro, M. (2014), también hace una clasificación de los antioxidantes en dos grandes grupos: endógenos y exógenos:

24

 Endógenos (son normalmente bio-sintetizados por el organismo): enzimas: catalasa, superóxido dismutasa y la glutatión peroxidasa, glutatión Stransferasas, tioredoxina-reductasas y sulfoci-metionina-reductasas.  Exógenos (a través de la dieta): no enzimáticos, las vitaminas: vitaminas E y C, los betacarotenos, los flavonoides y los licopenos, fitoestrógenos polifenoles, glutatión, ácido úrico, ubiquinol (Co-enzima Q), melatonina. Además de las vitaminas, los oligoelementos como el cobre, el zinc, el manganeso, el selenio y el hierro son necesarios incorporarlos al organismo a través de la dieta, porque conforman la parte activa del núcleo de las enzimas antioxidantes.

1.2.3.2. MECANISMOS DE ACCIÓN DE LOS ANTIOXIDANTES Respecto a los mecanismos de acción de los antioxidantes, Zaro, María José (2014), indica que “los antioxidantes pueden prevenir o retardar la oxidación de un sustrato biológico, y en algunos casos revertir el daño oxidativo de la moléculas afectadas”. (pág. 222) El mismo autor los clasifica a los antioxidantes de acuerdo a su mecanismo de acción en: antioxidantes preventivos y en antioxidantes secundarios. Antioxidantes preventivos: al comienzo de una cadena de oxidación (reductores de peróxidos orgánicos e inorgánicos) ej.: enzimas, glutatión peroxidasa, catalasa y peroxidasa. Antioxidantes secundarios: bloqueando en alguna etapa la cadena de oxidación, una vez iniciada, captando radicales libres. Ej.: vitamina E y C, enzima superóxido dismutasa. Estos actúan de la siguiente forma:  Interacción directa con especies reactivas  Prevención de la formación enzimática de especies reactivas  Prevención de la formación de especies reactivas dependientes de metales(como agentes quelantes) 25

 Activación o inducción de la actividad de enzimas antioxidantes

1.3. SUPERÓXIDO DISMUTASA (SOD) Un ingrediente propuesto en la bebida a elaborarse es el Superóxido Dismutasa, el cual se analizará a continuación: Según McCords, Joe M; Fridovich, Irwin (1969) “la enzima superóxido dismutasa (SOD), antiguamente hemocupreína y eritrocupreína, cataliza la dismutación de superóxido en oxígeno y peróxido de hidrógeno. Debido a esto es una importante defensa antioxidante en la mayoría de las células expuestas al oxígeno”. (Pág. 65)

El mismo autor, señala que la Superóxido Dismutasa (SOD) ha despertado gran interés en la investigación científica por su aporte al campo de la medicina, desde su descubrimiento en 1968. Inicialmente, se usó en forma inyectable para tratar problemas respiratorios en los niños, también en la artritis en adultos, y para servir como una terapia en la lucha contra el cáncer. Haciendo honor a su nombre, el mecanismo de acción de la SOD consiste precisamente en dismutar los radicales superóxido, los mismos que se forman en los procesos inflamatorios y son altamente tóxicos para la célula, de esta forma, los convierte en peróxido de hidrógeno y oxígeno. Existe SOD intracelular en el citoplasma de todas las células eucarioticas presentes en el organismo, su función es eliminar el radical oxígeno que se hayan formado en el normal funcionamiento de la célula. Por el contrario, no existe SOD extracelular por lo que las roturas celulares con liberación al medio extracelular de radicales superóxido, provoca lesiones dejando indefenso al organismo. La SOD, tiene además otros mecanismos de acción, tales como: la intervención en procesos de envejecimiento celular, por lo que puede estar relacionada con procesos de apoptosis y de la replicación viral. La SOD tiene además demostrada acción antiálgica; es más, se está ensayando a nivel del laboratorio su acción frente al virus del SIDA. Científicamente se ha comprobado que junto con la Catalasa y la Glutatión Peroxidasa, la SOD es una de las más representativas defensas naturales frente al exceso de 26

radicales libres y al estrés oxidativo. La SOD también actúa reduciendo el daño de los superóxido y reparando las células, los radicales libres más comunes en el cuerpo. Estos son los radicales más reactivos que se producen cuando el oxígeno gana un electrón negativo, esto ocurre en los procesos metabólicos normales. Tanto en la dermis como en la epidermis se encuentra la SOD; siendo la clave en la producción de los fibroblastos (las células que construyen la piel). Varios estudios han demostrado que esta enzima actúa como antiinflamatorio neutralizando los radicales libres que provocan las arrugas en la piel como frente a los cambios de las células pres cancerígenos; en otras palabras, los niveles de SOD disminuyen mucho con la edad. Las funciones de la SOD es contribuir con ayuda al cuerpo a usar el Zinc, Cobre y Manganeso; por ello, existe dos tipos de SOD: la Cu/Zn SOD y la Mn SOD. Ambas tienen un papel diferente en mantener las células sanas, así como la Cu/Zn protege el citoplasma celular, la SOD Mn protege la mitocondria del daño de los radicales libres. Es empleada en el tratamiento de la artritis, las ulceras de la córnea, quemaduras, los problemas prostáticos, problemas inflamatorios, problemas vesiculares y prevenir los daños colaterales de los medicamentos anticancerígenos. Los radicales libres ROS pueden alterar el ADN y la membrana de las células resultando en un código genético mutado dentro de la célula; esto finalmente puede convertirse en cáncer. Sin embargo, la SOD puede inhibir la metástasis; es decir, la SOD puede retrasar el crecimiento tumoral y prevenir el daño celular inicial que puede llevar al cáncer. Más aún la SOD puede ayudar a proteger y reparar el tejido sano que es dañado por los tratamientos de radioterapia y quimioterapia. Ciertos estudios han demostrado que la SOD no solamente inhibe la propagación de los tumores sino que además cuando se combina adecuadamente con la quimioterapia la hace más efectiva. Finalmente, la evidencia muestra que la SOD reduce la efectividad de ciertas sustancias químicas que son responsables de la reproducción de los genes dañados, los cuales pueden llevar a la generación de células malignas.

27

1.4. TÉ VERDE El proyecto se basa en la elaboración de una bebida funcional; esta bebida tiene la base de su elaboración en el té verde. La decisión de elegir, este elemento (té verde) se justifica en el sin número de bondades medicinales que se le atribuyen (como se explicará más adelante). A continuación se revisará el concepto de té verde para una mejor comprensión: Shinichi Kuriyama, MD, PhD; en su obra: “Green Tea Consumption and Mortality Due to Cardiovascular Disease, Cancer, and All Causes in Japan. The Ohsaki Study” (2007) brinda el siguiente concepto respecto al té verde: “El té verde es un tipo de té Camellia sinensis que no ha sufrido una oxidación durante su procesado, a diferencia del té negro, ya que las hojas se recogen frescas y después de someterse a la torrefacción, se prensan, enrollan, trituran y se secan. El té verde supone entre una cuarta y una quinta parte del total de té producido mundialmente”. (Pág. 58)

Con este elemento, se realiza una infusión, la cual es ampliamente consumida a nivel mundial, tanto como una bebida ocasional por simple disfrute de sabor o con propósitos terapéuticos o medicinales. A continuación se hará una revisión del uso que se le da.

1.4.1. USO TRADICIONAL DEL TÉ VERDE Según Martínez J. (2000), el té verde tiene los siguientes efectos sobre la salud (Pág. 68):  Enfermedades del Hígado: El té verde también puede ayudar a prevenir las enfermedades del hígado.  Envejecimiento: La presencia de los polifenoles del té verde, los cuales actúan como potentes antioxidantes, capaces de suprimir los radicales libres, ayudando a frenar el envejecimiento celular y el avance de varias enfermedades degenerativas. 28

 Cansancio Físico: Debido a sus acciones estimulantes en el sistema nervioso, se la puede emplear en el alivio tanto la fatiga física como de la mental. Incluso, puede contrarrestar los síntomas de un ataque de asma, por su actividad broncodilatadora.  Adelgazamiento: Facilita el metabolismo de las grasas acumuladas en el organismo; en consecuencia, resulta muy útil en la pérdida de peso en ciertos tipos de sobrecarga ponderal generalizada (obesidad) o localizada (celulitis).  Orzuelo: Disminuye la inflamación y hace descansar los ojos. Aplicación de compresas mojadas con la infusión de una cucharada de planta seca por taza de agua.  Antioxidante: Contiene alta concentraciones de unas sustancias llamadas polifenoles; éstos poseen propiedades anticancerígenas, antioxidantes, e incluso antibióticas.  Cáncer: Decenas de estudios clínicos llevados a cabo tanto en humanos como en animales de experimentación indican que el consumo regular de té verde puede reducir la incidencia de una variedad de cánceres, incluyendo el de colon, páncreas y estómago.  Cáncer de Piel: El té verde, si es aplicado directamente sobre la piel ayuda a prevenir el cáncer de piel, según los estudios experimentales llevados a cabo. Los polifenoles del té verde incluso, pueden ayudar a broncearse y a proteger la piel contra el daño provocado por el sol.  Caries: Por sus propiedades bacterianas es recomendado para proteger la boca contra las infecciones que traen como consecuencia inflamación de las encías.  Celulitis: Facilita el metabolismo de las grasas acumuladas en el organismo; lo cual resulta muy útil para la ayuda en la pérdida de peso en ciertos tipos de sobrecarga ponderal generalizada (obesidad) o localizada (celulitis).  Colesterol: Los poderosos efectos antioxidantes del té verde inhiben la oxidación del LDL-colesterol en las arterias. La oxidación del LDL-colesterol tiene un significante aporte para contrarrestar la formación de aterosclerosis; y gracias a sus efectos antitrombóticos, resulta eficaz en la prevención de algunas

29

enfermedades cardíacas. Sus potentes efectos antioxidantes, inhiben la oxidación del LDL-colesterol en las arterias.  Anticancerígeno: El té verde contiene altos niveles de unas sustancias llamadas polifenoles, que poseen propiedades antioxidantes, anticancerígenas e incluso antibióticas.  Es hipolipemiante, Esto quiere decir que el té verde es capaz de reducir los niveles de LDL-colesterol y de triglicéridos plasmáticos; al mismo tiempo, eleva los niveles de HDL- colesterol, (colesterol bueno). Finalmente, gracias a sus propiedades antioxidantes, evita la oxidación del colesterol y tiene un efecto anti aterosclerótico.  Conjuntivitis: Reduce la inflamación y hace descansar los ojos, siendo muy útil para tratar la vista.  Diarrea: En caso de diarrea, el té puede frenarla ya que sus taninos le confieren actividad astringente; sin embargo, se debe tener presente que en algunos casos puede provocar ciertas molestias digestivas. El té verde presenta acción broncodilatadora, diurética, y astringente (antidiarreica).  Diabetes: Disminuye los niveles de azúcar en sangre; esto significa que, es hipoglucemiante; y tiene ligeros efectos antibióticos, frente a ciertas bacterias como los estafilococos y ciertos virus.  Trombosis: El té verde, evita la formación de coágulos sanguíneos (trombosis) que es la causa principal del ataque cardíaco y angina de pecho. El té verde ha demostrado ser eficiente en la reducción de la formación anormal de coágulos sanguíneos; tal como lo haría la aspirina; esto se debe a su actividad vitamínica P. 1.4.2. PRECAUCIONES, EFECTOS DEL TÉ VERDE Como se destacó en el apartado anterior, las bondades del té verde son muchas; sin embargo, es importante considerar que al igual que cualquier otro producto (y dependiendo del sistema orgánico de cada individuo), se debe tener ciertas precauciones.

30

Según Martínez J. (2000), en general no tiene muchas contraindicaciones; el autor indica que las contraindicaciones se darían por el abuso del en su consumo que se le dé. Fuera de ello, el té verde, está contraindicado en niños y en mujeres en estado gestación. Debido a la intolerancia de ciertos organismos, entre las precauciones que se deben tomar es su contenido de cafeína. Debido a que el té verde es una bebida consumida ampliamente, es considerada una bebida segura. Peso a ello, se precisa que el té verde contiene cafeína, aunque su concentración sea en un nivel inferior al café o al té negro.

Respecto a efectos secundarios; por su contenido en cafeína, el té verde puede provocar indigestión, nerviosismo, insomnio, estreñimiento, y otros síntomas propios del consumo de cafeína. Adicional, dado que las bases xánticas tienen una acción diurética, es posible observar un incremento en la orina. Por su contenido en taninos, el té verde, si se lo consume en infusiones concentradas, podría generar náuseas y vómitos, aunque este efecto es más marcado en el té negro. Finalmente, entre sus contraindicaciones; el té verde no es recomendado para niños ni mujeres

embarazadas

debido

a

que

posee

interacciones

medicamentosas.

Especialmente, en el caso de personas que toman medicamentos del tipo IMAO (inhibidores de la mono-amino-oxidasa), deben considerar, que la cafeína presente en el té verde puede provocar problemas.

1.4.3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TÉ VERDE Tabla 1. Composición química del Té Verde y Negro por 100 g (Té verde vs. Té Negro)

TÉ VERDE

TÉ NEGRO HOJA

INFUSIÓN*

HOJA

INFUSIÓN*

Macronutrientes (g) Proteínas

24

0,1

20,6

0,2

Lípidos

4,6

0

2,5

0

31

Azúcares

35,2

0,1

32,1

0,1

Fibra

10,6

0

10,9

0

Cenizas (g)

5,4

0,1

5,2

0,1

Minerales (mg) Calcio

440

2

470

2

Fósforo

280

1

320

3

Hierro

20

0,1

17,4

0

Sodio

3

2

3

2

2200

18

2000

16

Potasio

Vitaminas Vitamina A (UI)

13000

0

900

0

Tiamina (mg)

0,35

0

0,1

0

Riboflavina (mg)

1,4

0,03

0,8

0,01

4

0,1

10

0,2

Vitamina C (mg)

250

4

0

0

Cafeína (mg)

2,3

0,02

2,7

0,05

Niacina (mg)

Fuente: STADTMAN E, Levine R Elaborado por: El Autor

1.4.4. COMPUESTOS ANTIOXIDANTES DEL TÉ VERDE Para Kevin C., Matthew S. en su trabajo: “The Journal of Nutrition” (2012), “Las Catequinas son el principal ingrediente activo del té verde y responsable de

sus grandes propiedades antioxidantes. Pero el té verde además posee

taninos, vitaminas como la vitamina A (caroteno),

C y E que son muy

conocidas por sus cualidades antioxidantes”. (Pág. 69)

Esto significa que, las catequinas son astringentes, los cuales representan compuestos solubles en agua, los mismos que pueden ser fácilmente oxidados. Un sin número de 32

estudios confirman que los polifenoles del té verde tienen una poderosa acción anticancerígena, neuroprotectores y anti-microbianas y cardioprotector.

La catequina

conocida como galato de epigalocatequina EGCG ha sido señalada por varios investigadores como un factor clave para la prevención del cáncer.

El té verde contiene una significativa cantidad de fenoles simples; por otro lado, el té negro proporciona polifenoles más complejos. Hay una controversia sobre qué grupo tiene mayor potencial antioxidante in vivo; también se ha encontrado polifenoles en el té verde que son antioxidantes, los mismos que son más potentes que extracto de romero, la curcumina, e inclusive, más potente que la vitamina C, vitamina E, y otros. Una de las propiedades antioxidantes de las catequinas del té verde es precisamente, su capacidad de proteger contra los estragos del ácido linoleico oxidado (ácido graso omega-6). Este tipo de ácido es ampliamente consumido en grandes cantidades en los países occidentales y se lo obtiene de fuentes como el aceite de cártamo, la margarina y el aceite de maíz; el exceso de ácido linoleico está involucrado en la promoción del crecimiento tumoral, la inflamación, y varios trastornos degenerativos.

Pocas son las personas conscientes de cuando los aceites poliinsaturados se calientan, el resultado son peróxidos cancerígenos. Existen estudios que afirman que las catequinas (polifenoles presentes en el té verde) en sinergia con el alfa-tocoferol (vitamina E) pueden proteger contra el daño oxidativo del ácido linoleico oxidado, antes de que este ácido graso se incorpore en las membranas celulares. Kevin C., Matthew S. (2012), destaca que entre las catequinas que más destacan están:  Epicatequina galata (ECG)  Epigalocatequina (EGC)  Epicatequina (EC)  Epigalocatequina galata (ECGC)

También señala el mismo autor, varias menos abundantes son la galocatequina (GC), la catequiza(C) y el ácido gálico. Todos, ampliamente efectivos para combatir los 33

radicales libres.

Sin embargo, las últimas investigaciones han mencionado que la

epigalocatequina galata por sí sola, concentra el 32% de toda la actividad antioxidante del té verde.

1.4.5. MICRONUTRIENTES DEL TÉ VERDE

Los principales componentes del té verde, según S. Martínez-Flórez (1990) son: 1. Vitaminas. En el té verde, las principales vitaminas presentes son la A, B2, C y E. Una observación que se hace para aprovechar estas vitaminas es considera la alta sensibilidad que éstas tienen al calor hace. Por ello, resulta conveniente prepararlo al estilo japonés. Este método consiste en depositar el té en la tetera, y añadir agua caliente (pero no hirviendo). De esta forma, la temperatura adecuada se alcanza cuando se han empezado a formar las burbujas de aire en el fondo del recipiente, pero el agua aún no ha llegado a hervir a borbotones. 2. Minerales. En el té verde, son numerosos los oligoelementos como: estroncio, níquel, potasio, aluminio, magnesio, manganeso, hierro, calcio, cromo, cobre, molibdeno, sodio, fósforo, cobalto, flúor, selenio. Éste último, explica en parte el efecto del té verde en la prevención de las caries. 3. Polifenoles. Son compuestos naturales, presentes en algunas frutas y verduras, con importantes propiedades antioxidantes. Existen varios tipos de polifenoles, entre los que se encuentran los flavonoides (o bioflavonoides), presentes en verduras y frutas, especialmente de colores intensos: morados, anaranjados, rojos, verde intenso. 4. Cafeína. El contenido de cafeína del té verde es moderado; si se lo compara con el té negro su concentración es menor, y a su vez menos que el café. Su concentración varía dependiendo de la variedad y procedencia del té; también depende de la forma de preparación de la infusión. 5. Aceites aromáticos. El té verde posee gran cantidad aceites aromáticos que le confieren su olor y sabor característicos.

34

6. Aminoácidos: los principales son: valina, leucina, treonina, arginina, lisina, fenilalanina, ácido glutámico, triptófano, glicina, serina, ácido aspártico, tirosina, y aspargina. Y también un aminoácido exclusivo del té verde: la teanina, que constituye más del 50% de su contenido en aminoácidos.

1.5. VITAMINA C

Otro de los componentes en la elaboración de la bebida propuesta en el presente proyecto es la “Vitamina C”; conocida científicamente como ácido ascórbico; se trata de una vitamina hidrosoluble. Mientras que la mayoría de los animales son capaces de sintetizar la “vitamina C” en su organismo, los humanos no tienen la capacidad de generar su propio ácido ascórbico; para conseguirlo, le hombre tienen que obtenerla a través de la dieta. La Vitamina C, es un ácido de azúcar con propiedades antioxidantes y su aspecto es de polvo o cristales de color blanco-amarillento; es completamente soluble en agua. El “enantiómero L” del ácido ascórbico es conocido como “vitamina C”. Su nombre "ascórbico" procede del prefijo a- (que significa "no") y de la palabra latina scorbuticus (escorbuto), y se trata de una enfermedad causada por la deficiencia de vitamina C.

Ilustración 3. Vitamina C

Fuente: Emily Wax, RD, The Brooklyn Hospital Center Elaborado por: El Autor

35

1.5.1. PRINCIPALES ALIMENTOS QUE CONTIENES VITAMINA C Alrededor del planeta se puede encontrar gran cantidad de alimentos que contienen este componente; algunos de ellos son: espinaca, pimiento rojo y verde, las bayas rojas, kiwi, tomates, y los zumos hechos de toronja, naranja, guayaba, y limón. Tabla 2. Concentración de Vitamina C en varios vegetales

FUENTE

VITAMINA C (mg/100 g)

Ciruela Kakadu

3100

Guayaba

300

Grosella negra

200

Pimiento rojo

190

Perejil

130

Kiwi

90

Brócoli / Grosella / Col de Brúcelas

80

Papaya / fresa

60

Naranja

50

Limón / melón / coliflor

40

Fuente: Dr. Edward F. Group III, DC, ND, DACBN, DABFM Elaborado por: El Autor

1.5.2. PRINCIPALES UTILIDADES DE LA VITAMINA C

Son varias las utilidades que se le atribuyen al ácido ascórbico; sin embargo, tres son consideradas las más destacadas:  Ayuda a prevenir obesidad  Papel de óxido-reductor  Asimilación de ácido fólico y de hierro 36

1.5.3. ENFERMEDADES ASOCIADAS A LA CARENCIA DE VITAMINA C

Según la O.P.S. (2013), la carencia de Vitamina C, es sinónimo de enfermedades; tales como: retardo en cicatrización, hemorragias, deficiencias celulares, y alteración del tejido óseo. La principal enfermedad desarrollada por la carencia de esta vitamina es el escorbuto. Por el contrario, el consumo de vitamina C, beneficia en la disminución del estrés. Bajo tensión emocional se segrega más adrenalina que consume gran cantidad de vitamina C. En situaciones de estés, se requiere un suplemento de vitaminas C, E y del grupo B. Respecto al tabaco, la vitamina C interviene en los procesos de desintoxicación, reaccionando contra las toxinas del tabaco. Debido a ese gasto extra, en fumadores se recomienda un aporte de vitamina C doble o triple del normal.

37

CAPÍTULO 2 MATERIALES Y MÉTODOS El presente capítulo se abordará a profundidad la manera en la que se elaborará la bebida funcional propuesta; es por ello, que a continuación se hará referencia a los materiales y métodos que se requieren para llevar a cabo la investigación. La primera parte, se refiere a los materiales que se utilizarán a lo largo del presente estudio; es decir, utensilios, materias primas, equipos; todo aquello, que resulta indispensable para la elaboración. Posteriormente, se revisará la metodología técnica empleada para el desarrollo de la bebida. Es decir, se analizará los métodos de manufactura; los mismos que incluyen: diagramas de proceso, elección de equipos e insumos necesarios en la producción, como el análisis sensorial que llevará a elegir distintos pilotos.

Los

estudios pilotos, permiten la justificación organoléptica del producto.

2.1. MATERIALES A UTILIZAR: Los materiales que se emplean en el presente trabajo de investigación están clasificados en 3 grupos claramente identificados: 1) Equipos de manufactura, 2) equipos de medición,

3) insumos.

Cada uno de estos grupos resulta imprescindible en la

elaboración de la bebida propuesta; indistintamente, de su producción es industrial o artesanal.

2.1.1. Equipos de Manufactura: Se trata de los equipos en donde se manipulará la materia prima requerida; se puede decir, que se trata de los elementos contienen contacto con la mezcla. En la elaboración de la bebida funcional a base de té verde, fue necesario el empleo de los equipos a continuación detallados: 

Olla de acero Inoxidable 38



Mezclador manual



Estufa



Tamices

2.1.2. Equipos de Medición: Aunque también entran en contacto con los componentes de la bebida; estos equipos tienen la función asegurar la concentración de las cantidades requeridas en el proceso de mezclado. Para la preparación de la bebida propuesta en este proyecto, se emplearon: 

HPLC



pHmetro



Balanza analítica



Matraz volumétrico 10 ml

 Insumos: Se trata básicamente de los elementos que componen la bebida funcional (ingredientes). Las cantidades empleadas, se detallan más adelante; la propuesta es una bebida funcional a base de té verde con ingredientes adicionales. Los insumos empleados son: 

Té verde



Superóxido Dismutasa



Vitamina C



Azúcar



Sucralosa



Agua purificada



Sorbato de Potasio



Esencia de Naranja



Ácido cítrico 39



Citrato de Sodio

Con la adquisición de los materiales, fue posible la elaboración de la bebida funcional; a continuación se revisará la metodología empleada. En otras palabras, se revisará la manera en la que la bebida fue desarrollada.

2.2. METODOLOGÍA EMPLEADA: El método empleado es el método experimental. El término investigación experimental posee una infinidad de definiciones. Estrictamente hablando, la investigación experimental es en la se lleva a cabo un experimento real; es decir, la realización de un ensayo en laboratorio. Debido a la propuesta (bebida funcional), no podía realizarse de otra manera y es por ello, que se recurrió al método experimental. Para el desarrollo del ensayo, el laboratorio elegido fue los Laboratorios Rocnarf, domiciliado en la ciudad de Guayaquil – Ecuador. Su selección se debe a que brinda las facilidades la autor para el desarrollo de productos. La elaboración de una bebida funcional a base de té verde, está condicionada a un experimento en el cuál el investigador (autor) manipula una variable y aleatoriza y/o controla el resto de las variables. Cuenta con un grupo de control, los sujetos han sido asignados al azar entre los grupos y el investigador sólo pone a prueba un efecto a la vez. Para el desarrollo, es indispensable conocer qué variable(s) se desean probar y cuáles medir. Los experimentos se llevan a cabo con el objetivo de predecir fenómenos. Normalmente, un experimento es construido para poder explicar algún tipo de causalidad, en este caso, se intentó medir la estabilidad y la duración de la bebida. Existen varios aspectos a tener en cuenta en la construcción de un experimento. La planificación anticipada asegura que el experimento sea llevado a cabo correctamente y que los resultados reflejen el mundo real de la mejor manera posible. El grupo de control que se tuvo en el presente trabajo fu el té verde que se lo colocó en estabilidad natural. Al finalizar el proceso, se validó si los 3 meses de vida útil que se le asignó fueron acertados o no.

40

2.2.1. EL PLAN EXPERIMENTAL En la investigación científica lo que se busca principalmente es determinar la adecuación o no de ciertas hipótesis a la realidad mediante observación, experimentación, etc. En el presente proyecto, iniciado hace varios meses, lo que se intenta comprobar al transcurrir los tres meses desde la elaboración de la bebida, fue la estabilidad de la Superóxido Dismutasa en el medio. También se intenta demostrar la estabilidad del ácido ascórbico y si existe o no degradación bacteriana durante ese tiempo. Por experimentación se entiende la aplicación de un conjunto de manipulaciones, procedimientos y operaciones de control con carácter científico. De esta manera, se proporciona información no ambigua sobre el fenómeno que se trata de estudiar. Se trata de demostrar (de una manera simple) que la manipulación de una Variable Independiente, produce un cambio en la Variable Dependiente. Identificándose en el presente proyecto a la elaboración de la bebida como la variable dependiente y al proceso elegido como la variable independiente; tal identificación se explicará más adelante.

2.2.1.1. EL EXPERIMENTO El experimento, evidentemente se diferencia de los métodos no experimentales en que en el primero se efectúa la formación de condiciones especiales que producen los eventos deseados bajo circunstancias favorables para las observaciones científicas. El experimentador toma parte activa en la producción del suceso. Es por tal razón que, en el presente trabajo lo que se experimenta es la elaboración de una bebida a base de té verde; a la cual, se la enriquece con Superóxido Dismutasa y Vitamina C, (las cantidades se detallan más adelante en el apartado de “proceso de manufactura”). Las cantidades son evaluadas mes a mes a fin de determinar su estabilidad en el producto; de esta forma, se garantiza que las bondades de ambos principios activos sean de beneficio directo para el consumidor.

41

2.2.1.2. VENTAJAS DEL MÉTODO EXPERIMENTAL Algunas ventajas que brinda el método experimental en el desarrollo del presente proyecto, se lo menciona a continuación:  El experimentador tiene la capacidad de hacer que lo que desea ocurra en el momento que así lo estime necesario, de manera que puede estar perfectamente preparado para observarlo con precisión.  Tiene además la opción de repetir la observación bajo las mismas circunstancias para validarla y verificarla, también puede describir sus condiciones dando oportunidad a otros experimentadores de repetirla, efectuando una verificación independiente de los resultados que se obtuvieron.  Sistemáticamente tiene la capacidad de variar las condiciones y notar los cambios de sus resultados.

Así se tiene entonces,

que en otros métodos no experimentales los hechos son

relacionados para ser analizados y estudiados; mientras que en un experimento son producidos y controlados.

2.2.1.3. TIPOS DE EXPERIMENTOS

La forma de realizar una experimentación general permanece igual, sin importar el tipo de problema al que se aplique; de manera que, no se habla de los diferentes tipos de experimentos, sino a los diferentes tipos de problemas y fines para los que se emplean. En experimentación se tiene dos grandes tipos de experimentos: experimentos exploratorios y confirmatorios. Dependiendo del estado de conocimientos relevantes al problema con el que está trabajando el experimentador decide si usa uno u otro tipo de experimento. Se lleva a cabo un experimento exploratorio cuando hay pocos conocimientos respecto a un problema dado. Si se poseen pocos conocimientos acerca del problema, generalmente no se puede formular una posible hipótesis explícita que le ayudaría a predecir un evento. Es de esta manera que en un experimento exploratorio no se cuenta con una hipótesis explícita, sino informal. Pero esta hipótesis no está lo 42

suficientemente avanzada como para decir que tipo de efecto tendrá una variable sobre la otra, o siquiera para decir que habrá efecto. El experimento exploratorio se lo realiza en las primeras etapas de la investigación de un problema. A medida que se reúnen los datos relevantes al problema, el experimentador es más capaz de formular hipótesis de naturaleza más definida. Al llegar a este punto de conocimiento es que se va a ejecutar el experimento confirmatorio, se inicia con una hipótesis explícita que se va a comprobar. En base a esa hipótesis puede predecir el resultado de su experimento, establece su experimento para determinar si el resultado es realmente el que predijo su hipótesis. Este experimento se ocupa de problemas del tipo “si yo hiciera esto sucedería esto otro”. Analizándolo de otra manera, se puede evidenciar que en el experimento exploratorio, al científico le interesa principalmente encontrar nuevas variables. En el experimento confirmatorio puede interesar también determinar la extensión y forma precisa en que una variable influye a la otra, o más generalmente, determinar la relación funcional que hay entre ambas variables. Por lo antes expuesto, el tipo de experimentación que se realiza en el presente trabajo es de tipo confirmatorio. Esto es posible, debido a la gran cantidad de investigación y estudios que existen en torno a los alimentos funcionales y los elementos propuestos en el desarrollo de la bebida funcional como es el caso del superóxido dismutasa y de la vitamina C

2.2.2. VARIABLES

Una variable se la define como cualquier atributo de las cosas, objetos o seres que se pueda medir y cuyos valores se modifican. De esta manera, se pueden citar varios ejemplos: magnitud, peso, sexo, color, etc., los mismos que fueron indispensables durante el desarrollo del presente trabajo. De acuerdo con la naturaleza de las variables, se consideran las siguientes: Variable cualitativa y Variable cuantitativa. De acuerdo con los intereses u objetivos del investigador, estas variables se distinguen entre: 43

 Variable dependiente (V.D.): se refiere a cualquier aspecto de la conducta que mide el experimentador, de ésta forma evalúa los efectos de la variable independiente manipulada, ejemplo, atención, número de palabras recordadas.  Variable independiente (V.I.): Hace referencia a cualquier variable manipulada por el investigador, bien directamente o por medio de selección para determinar su efecto en la V.D. Para el presente trabajo se ha escogido trabajar con las variables de acuerdo a los objetivos del investigador, es decir dependiente e independiente.

2.2.2.1. VARIABLES EN LA INVESTIGACIÓN Como en toda investigación experimental, el proyecto se centra en dos variables: una independiente (completamente autónoma) y una dependiente (la cual está supeditada a la primera).

Desde el punto de vista técnico, el presente trabajo contempla la

elaboración de una bebida funcional; éste objetivo es únicamente alcanzable empleando un proceso. Con este enunciado se identifican las dos variables; las mismas que se detallan y se explican a continuación:

La Variable Dependiente sería: Estabilidad química de los principios activos (Vitamina C y SOD), además de la conservación microbiana.

La Variable Independiente sería: Cantidad de Conservante (sorbato de potasio) y de principios activos a agregar (SOD y Vitamina C). Como se puede apreciar; la variable dependiente, es la estabilidad química de los principios activos (Vitamina C y SOD), además de la conservación microbiana, la cual es analizada a partir del té verde; lo cual, está especificado en el título del presente proyecto. Para obtener el tipo de bebida que se requiere, es necesario que el investigador emplee un proceso (método o técnica) para conseguirlo. Es decir, la estabilidad dependerá de los ingredientes y las cantidades a usar.

44

La variable independiente es la cantidad de conservante (sorbato de potasio) y de principios activos a agregar (SOD y Vitamina C), ya que el experimentador juega con las cantidades a dosificar y a usar en el producto. En resumen, obtener una bebida con las características que se propone, dependerá del adecuado proceso que se elija y las cantidades de insumos a adicionar.

2.2.3. EL DISEÑO EXPERIMENTAL 2.2.3.1. ESTUDIO PILOTO En algunas ocasiones se hace necesario realizar un estudio piloto o dos antes de llevar a cabo el experimento real. A través de esta modalidad, se asegura que el experimento mida lo que debería y que todo esté correctamente configurado. En el proceso de realización de los estudios pilotos se evidencian los pequeños errores, es decir, aquellos que de no ser corregidos a tiempo podrían llegar a destruir el experimento. En un estudio piloto se obtiene información sobre los errores y los problemas y mejorar el diseño, antes de poner un gran esfuerzo en el experimento real. En este caso se realizará un estudio piloto añadiendo la cantidad adecuada de Superóxido dismutasa en agua, para estudiar su solubilidad. De dar un resultado positivo, se realizaría un segundo piloto con todos los ingredientes que se proponen en la elaboración de la bebida funcional, exceptuando el saborizante. Posteriormente, se analizarán los dos principios activos; en caso de resultado favorable, se procedería con el experimento real. Finalmente, se realizará un tercer y último piloto añadiendo 3 saborizantes diferentes y se elegirá el que obtenga mejor palatabilidad.

Cada uno de los pilotos requeridos, emplea métodos científicos que los respaldan. Esto significa que existen documentos como: certificados de análisis de laboratorios reconocidos en el medio; también existen los documentos de las tablas que se emplean durante el blind test. De esta manera, todo el proceso de experimento, cumple con metodología de investigación científica (aplicada al presente caso).

45

2.2.3.2. PILOTOS DESARROLLADOS: 2.2.3.2.1. PILOTO # 1: Se toma 500 ml de agua purificada

y se procede a calentarlo hasta 45 ºC.

A

continuación se pasan 171.88 mg de Superóxido Dismutasa, que es el equivalente a 137.5 mg de SOD en 400 ml. (incluido el 10% de exceso: 125 mg que es la dosis indicada + 10%). Se procede a mezclar estos dos ingredientes, observándose una excelente disolución en el medio acuoso. Se realiza el respectivo análisis obteniéndose el siguiente resultado: Superóxido Dismutasa: 1.70 mg / 5 ml de solución. Tabla 3: Composición del piloto 1

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: El Autor Ilustración 4. Certificado de Análisis

Fuente: Dpto. Control de Calidad

Con este resultado se procede a dar el Ok con la prueba piloto # 1, puesto que el límite de aceptación es de 90 – 110%. 46

2.2.3.2.2. PILOTO # 2: En ésta prueba piloto se prepara 1 litro de té verde: Tabla 4: Piloto 2, Ingredientes

Fuente: Dpto. de Producción Elaborado por: El Autor



En un recipiente de acero inoxidable colocar a hervir 480 ml de agua purificada, una vez que llegue a ebullición coloque 4.12 gramos de té verde, deje en ebullición por un minuto. Apagar la estufa. Deje reposar por 10 minutos.



Proceda a filtrar esta solución. Disuelva 20 g de azúcar en la el filtrado.



En otro recipiente coloque 25 ml de agua a temperatura ambiente y proceda a disolver los 180 mg de Vitamina C. Reserve. Disuelva 1 gramo de Sorbato de Potasio en 40 ml de agua tibia (40-50ºC). Reserve. Disuelva los 0.6 gramos de ácido cítrico en 25 ml de agua. Reserve. Disuelva los 0.16 gramos de citrato de sodio en 25 ml de agua. Reserve. Disuelva los 0.225 gramos de sucralosa en 35 ml de agua tibia (40-50ºC). Reserve.



Junte los ingredientes disueltos en el párrafo anterior al tanque de manufactura, proceda a mezclar por 20 minutos.



Finalmente disuelva los 0.344 gramos de superóxido dismutasa en 35 ml de agua tibia (40-50ºC) y añada al tanque de manufactura. Mezcle por 10 minutos más. 47

Ilustración 5. Certificado de Análisis

Fuente: Dpto. Control de Calidad

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

Una vez que se realiza el segundo piloto se observa con evidencia objetiva que los resultados hasta el momento son los esperados, puesto que tanto la SOD está dentro de rango (90 – 110%) con un resultado de 99.49%, y la Vitamina C (90 – 120 %) con 99.11% de actividad.

2.2.3.2.3.

PILOTO #3: ANÁLISIS SENSORIAL

 Al anterior producto se tomaron 300 ml de muestra de cada uno.  A cada muestra se le agrega 10 gotas de saborizante: naranja / maracuyá / cereza.  Se procede a hacer probar a 10 candidatos para que se escoja el mejor sabor.

Los resultados son los siguientes: 48

Tabla 5. Prueba de sabores

Individuos Naranja

#1

#2

1

1

Cereza

#3

#4

#5

#6

1

#7

#8

1

1

Maracuyá

#9

# 10

T

1

1

6 1

1

1

1

3

Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

Los resultados indican que el sabor que en mayor proporción gusta a la población que participa del blind test, fue el sabor a naranja. Los resultados de la prueba indican que el 60% de la población que interviene en el análisis sensorial se inclina por el sabor naranja; el 30% por el sabor maracuyá y el 10% por cereza. Evidentemente, el sabor de naranja es el seleccionado debido a que lo aprobó más de la mitad de los participantes. Ahora, lo que se realizó es una valoración de las características organolépticas del sabor elegido. Para ello se elige 4 parámetros básicos en la medición, estos son: color, olor, sabor y sensación agradable.

 Color: Se solicita a los participantes que evaluaran el color del producto si gusta o no a los ojos. La calificación va de 1 a 10, siendo 1 la menor calificación y 10 la mejor, esta escala se aplica para todos los parámetros.  Olor: Se pide a los participantes que percibieran con su olfato el olor del producto e indicaran si es agradable o no.  Sabor: Inicialmente se les brinda a los participantes un vaso con agua para que enjuagaran la boca y procedan a probar el producto, de igual forma se les pide que indicaran lo agradable o no del producto.  Sensación agradable / desagradable: Es conocido por muchos que el edulcorante artificial deja un sabor metálico y una sensación de ligero picor en la garganta; esto es lo que se evalúa con mayor énfasis y se les indica a cada uno

49

de los participantes que mientras más intensa sea esa sensación (desagradable 1) debían calificar como 1 y 10 si no había esa sensación.

La escala elegida es la siguiente: 

De 1 a 5: Se debe cambiar la formulación del producto



De 6 a 7: Se debe mejorar el ítem con esta evaluación



De 8 a 10: Producto aprobado. Tabla 6. Prueba Organoléptica

Individuos

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

#8

#9

# 10

T

Color

10

9

10

10

8

10

9

9

10

10

9,5

Olor

9

9

10

10

10

8

10

9

10

9

9,4

Sabor

8

8

9

8

9

7

7

9

8

7

8

Sensación agradable

8

8

7

8

9

9

8

7

9

8

8,1

Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

Los resultados que se obtienen son positivos para el desarrollo del producto. Todos están dentro del rango de aceptación que se implementó antes de la evaluación, por tanto, se procede a seleccionar el sabor naranja. Para mejorar el sabor del producto se hace una preparación de té con 3 diferentes concentraciones de sabor a naranja; y se procede a realizar la prueba piloto final; a la que se la llama piloto de sabores:

2.2.3.3.

PILOTO DE SABORES:

 Se realizó 1.5 litros de té sin sabor.  Luego se tomaron 500 ml y se hicieron 3 muestras del mismo volumen cada una. 1

Considerada desagradable en el presente proyecto, considerando que la costumbre del paladar en Ecuador es el del azúcar blanca.

50

 A cada muestra se le agregaron 8, 13 y 18 gotas respectivamente.

Los resultados se detallan en la tabla 5: Tabla 7. Prueba de concentración de sabor

Elección de la intensidad de sabor naranja / 500ml Individuos

#1

#2

#3

#4

8 gotas 13 gotas

#5

#6

#7

#8

#9

# 10

1 1

1

1

18 gotas

T 1

1

1

1

1

1

1

7 2

Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

Una vez probada las 3 diferentes muestras, los participantes en un 70% optan por el sabor con 13 gotas por 500 ml, lo que equivale a 1.3 ml de saborizante por litro de bebida, con la premisa que 1 ml equivale a 20 gotas. Los participantes reportan que el producto con 8 gotas prácticamente no se sentía sabor. Con el producto al que se le agregaron las 18 gotas, los participantes reportan que hay una sensación de picor exagerado.

Una vez que se analiza todos los pilotos se

determina que el sabor a usar es el naranja en intensidad 1.3 ml por litro de bebida. Resulta indispensable indicar que el té verde por sí mismo tiene un sabor ligeramente amargo. Esta apreciación sin duda, resultaría en una bebida ligeramente amarga si se la elaborara con sabor natural. Por esta razón, se propuso que la bebida tuviese un sabor artificial.

2.2.3.4. ANÁLISIS SENSORIAL DEL PRODUCTO TERMINADO:

La Evaluación sensorial se trata del análisis normalizado de los alimentos que se realiza con los sentidos. Se suele denominar "normalizado" con el objeto de disminuir la subjetividad que pueden dar la evaluación mediante los sentidos. 51

A continuación, se resumirá en una tabla los resultados de las pruebas organolépticas realizadas, en esta se medirán 6 parámetros los cuáles son: Términos generales.- que indica globalmente como percibe la persona que prueba la bebida en su totalidad el producto. Olor.- El olor indica la sensación olfativa que percibe el individuo que analiza la muestra entregada. Color.- Se basa en la sensación visual que tiene el espectador frente a la bebida entregada. Sabor.- El sabor es el gusto que siente al paladar la persona que prueba la bebida entregada. Dulzor.- Aquí se determinará si la cantidad de edulcorantes agregados son los adecuados para las personas que están siendo evaluadas. Acidez.- es uno de los cinco sabores básicos detectado por las papilas gustativas de la lengua ubicadas a ambos lados de la parte posterior de la misma. Los sensores de las papilas gustativas detectan mediante canales iónicos los iones hidronio (H3O+) que se forman al haber ácidos en presencia de agua. La escala de calificaciones con la que se evalúa el producto es la siguiente:

Tabla 8. Escala de Calificaciones

PUNTUACIÓN

SIGNIFICADO

1

Me disgusta extremadamente

2

Me disgusta mucho

3

Me disgusta moderadamente

4

Me disgusta levemente

5

No me gusta ni me disgusta

6

Me gusta levemente

7

Me gusta moderadamente

8

Me gusta mucho

9

Me gusta extremadamente Fuente: Dpto. Producción Elaborado: El Autor

52

Para efectos del desarrollo del té solo será considerada como “buena bebida”; es decir, será considerada una bebida aceptable para el consumo, siempre y cuando, sus condiciones organolépticas cuenten con una calificación mínima. Para el desarrollo de la presente bebida, se especificó que al menos el 60% de la población participante en el blind test, lo califique entre 7 y 9 puntos.

Los resultados de esta prueba pueden

observarse en la tabla 7.

Tabla 9. Calificación organoléptica de la bebida

Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado: El Autor

En la tabla 7, se pueden evidenciar los resultados generales tomados de 30 individuos participantes en el blind test. Respecto a las características organolépticas de la bebida que está en desarrollo; la población indicó lo siguiente: 

Iniciando por el análisis de términos generales, se puede evidenciar que entre la escala de 1 y 4 se tienen 0 participantes que indiquen estas calificaciones.



En la puntuación 5, que revela que no le disgusta ni le agrada el producto se tiene 1 voto, seguidos de 3 votos por la puntuación 6; la que señala un gusto leve por el té; 8 se inclinan en votar 7; cuyo significado es un gusto moderado por el producto.



8 individuos se inclinan por la calificación de 8 e indican que le agrada mucho el producto y 10 personas indican que les agrada extremadamente el producto por lo que le asignan una calificación de 9. 53

Gráfico 1. Escala de calificación

Simbología: C5: No me gusta ni me disgusta / C6: Me gusta levemente / C7: Me gusta moderadamente / C8: Me gusta Mucho / C9: Me gusta extremadamente Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

De esta manera se tiene que el 86.67% de los participantes señalan a la bebida como “buena” en escala general. Continuando con el análisis de olor del producto se puede observar que en la puntuación 1 al 6 no hay nadie que señale alguna de estas escalas, pero se encuentra que 5 individuos se inclinan en votar 7, cuyo significado es un gusto moderado por el olor del producto; 18 individuos se inclinan por la calificación de 8 e indican que le agrada mucho el producto en cuanto a su olor y 7 personas indican que les agrada extremadamente el producto por lo que le asignan una calificación de 9. Se evidencia que el 100% de la población indica que el olor del producto es “bueno”.

Gráfico 2. Evaluación Olor del Producto

Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

54

Continuando con el análisis de color del producto se puede observar que en la puntuación 1 al 6 no hay nadie que señale alguna de estas escalas, pero se encuentra que 2 individuos votan 7, cuyo significado es un gusto moderado por el color del producto; 15 individuos se inclinan por la calificación de 8 e indican que le agrada mucho el producto en cuanto a su color y 13 personas indican que les agrada extremadamente el color del producto por lo que le asignan una calificación de 9. Al igual que el olor, el 100% de los encuestados señala que el color del producto es “bueno”.

Gráfico 3. Evaluación Color del Producto

Simbología: C7: Me gusta moderadamente / C8: Me gusta Mucho / C9: Me gusta extremadamente Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

Ahora se analizará el sabor del producto, conforme lo perciben las personas que probaron el mismo. Se puede observar que en la puntuación 1 al 4 no hay nadie que señale alguna de estas escalas, pero se encuentra que 2 individuos votan 5, cuyo significado es que no les gusta ni les disgusta la bebida, 3 indican que les gusta levemente señalando para el efecto la calificación de 6, por otra parte 6 personas señalan que la bebida les proporciona un gusto moderado por el sabor, dando una calificación de 7, 9 individuos se inclinan por la calificación de 8 e indican que le agrada mucho el producto en cuanto a su sabor y 10 personas señalan que les agrada extremadamente el sabor del producto por lo que le asignan una calificación de 9. Analizando el sabor en general se puede decir que es bueno puesto que el 83.33% de las personas lo señalan de esta manera. 55

Gráfico 4. Evaluación del Sabor del producto

Simbología: C5: No me gusta ni me disgusta / C6: Me gusta levemente / C7: Me gusta moderadamente / C8: Me gusta Mucho / C9: Me gusta extremadamente Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

Analizando el ítem siguiente que es el dulzor de la bebida, se puede evidenciar que 7 personas indican que les gusta moderadamente el dulzor de la bebida por lo que la califican de 7; 18 personas señalan que el dulzor del té les agrada mucho calificándolo de esta manera con 8; finalmente a 5 individuos les agradó extremadamente el té en cuanto a su dulzor por lo que la califican de 9. En términos generales se puede decir que el 100% de los encuestados le gusta el dulzor de la bebida.

Gráfico 5. Evaluación del dulzor del producto

Simbología: C7: Me gusta moderadamente / C8: Me gusta Mucho / C9: Me gusta extremadamente Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

56

Para finalizar el análisis sensorial de la bebida se tiene la evaluación de la acidez, se puede evidenciar que 2 personas no les agrada ni les disgusta la acidez de la bebida por lo que la califican con 5, a 1 persona le gusta levemente la acidez del té, por lo cual la ha calificado con 6; 7 personas indican que les gusta moderadamente la acidez de la bebida por lo que la califican de 7; 9 personas señalan que la acidez del té les agrada mucho calificándolo de esta manera con 8; finalmente a 11 individuos les agradó extremadamente el té en cuanto a su acidez por lo que la califican de 9. En términos generales se puede decir que el 100% de los encuestados le gusta la acidez de la bebida.

Gráfico 6. Evaluación de la acidez de la bebida

Simbología: C5: No me gusta ni me disgusta / C6: Me gusta levemente / C7: Me gusta moderadamente / C8: Me gusta Mucho / C9: Me gusta extremadamente Fuente: Dpto. Producción / Blind Test Elaborado por: El Autor

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2.3. PROCEDIMIENTO DE MANUFACTURA: El siguiente procedimiento describe la realización de 20 Litros de Producto:

 En un recipiente de acero inoxidable ponga a hervir 12 litros de agua purificada. Una vez que llegue a ebullición coloque 103 gramos de té verde, dejando en ebullición por un minuto. Apague la estufa. Deje reposar por 10 minutos.  Proceda a filtrar esta solución.  Proceda a disolver 400 g de azúcar en la el filtrado del paso 2.  En otro recipiente coloque 500 ml de agua a temperatura ambiente y proceda a disolver los 3.6 g de Vitamina C (exceso 20% de vitamina C). Reserve.  Disuelva los 20 gramos de Sorbato de Potasio en 800 ml de agua tibia (4050ºC). Reserve.  Disuelva los 12 gramos de ácido cítrico en 500 ml de agua. Reserve.  Disuelva los 3.2 gramos de citrato de sodio en 500 ml de agua. Reserve.  Disuelva los 4.5 gramos de sucralosa en 700 ml de agua tibia (40-50ºC). Reserve.  Junte los ingredientes disueltos de los pasos 4 al 8 al tanque de manufactura, proceda a mezclar por 20 minutos.  Finalmente disuelva los 6.88 gramos de superóxido dismutasa en 700 ml de agua tibia (40-50ºC) y añada al tanque de manufactura. Añadir 26 ml de saborizante naranja. Mezcle por 10 minutos más.  Envíe muestras a control de calidad para el análisis respectivo.

58

2.3.1. DIAGRAMA DE PROCESOS: Gráfico 7. Diagrama de Procesos

Elaborado por: El Autor

Todo el proceso de manufactura se puede apreciar de manera resumida en el gráfico a que se muestra a continuación:

59

2.3.1.

DIAGRAMA DE FLUJO DE MANUFACTURA: Gráfico 8. Diagrama de Flujo de Manufactura

Elaborado por. El Autor

60

2.3.2.

PLANO DE LA PLANTA Ilustración 6. Plano de la Planta

Elaborada por: El Autor

61

2.3.3.

DIAGRAMA DEL ÁREA DE MANUFACTURA Ilustración 7 Diagrama del área de manufactura

Elaborado por: El Autor

62

CAPÍTULO 3 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS En el presente capítulo se revisarán todos los análisis físico – químicos y microbiológicos que demuestren la conformidad del producto con las especificaciones planteadas al inicio. Se explicará a detalle qué tipo de análisis fueron realizados:

3.1. ANÁLISIS DEL PRODUCTO En éste apartado se revisará la metodología usada para cuantificar la Superóxido dismutasa y la vitamina C. También se revisarán las técnicas que se aplica para establecer la presencia o ausencia de microorganismos patógenos en las muestras elaboradas. En los anexos se encontrarán todos los certificados de calidad que avalan la rigurosidad del proceso llevado a cabo.

3.1.1. ANÁLISIS QUÍMICO DE LOS PILOTOS 3.1.1.1. ANÁLISIS DE LA SUPERÓXIDO DISMUTASA El método elegido para el respectivo análisis de la superóxido dismutasa es con la técnica de HPLC; la cromatografía líquida de alta eficacia o High Performance Liquid Chromatography (HPLC) es un tipo de cromatografía en columna. El HPLC es una técnica utilizada para separar los componentes de una mezcla basándose en diferentes tipos de interacciones químicas entre las sustancias analizadas y la columna cromatográfica. Para el análisis de la Superóxido Dismutasa, se debe tomar 1 ml de muestra y llevarlo a lectura en el HPLC, leer el pico respectivo y hacer el cálculo correspondiente.

Una vez analizado la SOD, se procede al análisis del segundo

excipiente.

63

3.1.1.2. ANÁLISIS DE LA VITAMINA C

El método a usarse para cuantificar la cantidad de Vitamina C es Volumétrico. Este método, se utiliza para determinar la concentración desconocida de un reactivo conocido. Los reactivos que se utilizaron para este procedimiento son: 

Iodo 0.1 N S.V.



Ácido Sulfúrico al 5.7% (2N)



S.R. de Almidón.

Medir exactamente 100 ml de muestra que contiene 18 mg de ácido ascórbico y añada 25 ml. de ácido sulfúrico al 5.7% (2N), titular con Iodo 0.1 N; adicionando 3 ml. de S.R. de almidón cuando el punto final está cerca. Cada ml. de Iodo 0.1N es equivalente a 8.806 mg. de ácido ascórbico.

3.1.1.2.1. ENSAYO EN EL PILOTO 1 En la muestra realizada para el ensayo piloto 1 que contiene 1.71875 mg de Superóxido dismutasa / 5 ml de solución se procedió a realizar el análisis respectivo: El resultado obtenido en HPLC fue: Superóxido Dismutasa: 1.70 mg / 5 ml de solución. 98.91%

3.1.1.2.2. ENSAYO EN EL PILOTO 2 En la muestra preparada para el ensayo piloto 2 que contienen 1.7188 mg / 5 ml de Superóxido Dismutasa y 0.9 mg / 5 ml de vitamina C se realizó el siguiente ensayo. Se aplicó la misma técnica de HPLC y se obtuvo un resultado de 1.71 mg / 5 ml, esto es equivalente a 99.49% de actividad. Para determinar la Vitamina C, fue necesario tomar 100 ml de muestra que contiene 18 mg de ácido ascórbico; a esto, se añadieron 25 ml. de ácido sulfúrico al 5.7% (2N), se tituló con Iodo 0.1 N; adicionando 3 ml. de S.R. de almidón cuando el punto final está cerca. 64

Cada ml. de Iodo 0.1N es equivalente a 8.806 mg. de ácido ascórbico. Una vez realizada la titulación, el consumo fue de 2.03 ml.

Los cálculos a realizados, se explican en la siguiente fórmula:

ml de Iodo 0.1N x 8.806 mg de ácido ascórbico Fórmula calcular % de Vitamina C: ---------------------------------------------------- x 100 = Cantidad teórica de ácido ascórbico

% Vitamina C: (2.03 ml x 8.806 mg) = 17.87618 mg / 18 mg = 0.9931 x 100% = 99.31% de ácido ascórbico en la muestra analizada.

3.1.2. PARÁMETROS

A

CONTROLAR

EN

EL

PROCESO

DE

MANUFACTURA Se conoce como proceso de manufactura al conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas. En la elaboración de la bebida funcional a base de té verde, se hizo una mezcla, convirtiendo todas las materias primas del proceso en una solución. Con el objetivo de garantizar el cumplimiento de los métodos establecidos, fue imprescindible el cumplimiento de parámetros.

En el proceso de manufactura se

controlaron los siguientes:  Humedad del área de manufactura  Temperatura del área de manufactura  Se realizó el análisis químico de los principios activos antes del envasado  Una vez llegado al envasado se procedió con la prueba del torquímetro  Se verificaron pesos de los envases llenados  Se sembró la muestra en placas de control microbiológico. 65

 Se ingresaron a estabilidad natural los envases. Teniendo en cuenta el cumplimiento de los parámetros; se procedió a detallar en un gráfico los parámetros de control y los límites de aceptación necesarios. Se considera adecuado en este punto, ofrecer una breve definición de ambos términos para mejor comprensión: 

Parámetro es el dato que se considera como orientativo e imprescindible para valorar una determinada situación. A partir de un parámetro, una cierta circunstancia puede comprenderse o ubicarse en perspectiva. Específicamente, un parámetro de control es entonces el dato que se le asigna a cada variable que se va a medir, para determinar si está o no dentro de los límites de aceptación permitidos.



La segunda definición “límite de aceptación”, es el número de muestras defectuosas que se permiten salgan en un proceso para dar por aprobado o rechazado el lote al cual se ha muestreado.

Teniendo claro ambas definiciones, se muestra la tabla en donde se indican los parámetros y los límites de aceptación. Tabla 10. Niveles de aceptación en los análisis

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

Los análisis químicos que demuestran la conformidad de los tres lotes al inicio de las 66

pruebas verlos en los anexos 1, 2 y 3. 3.1.2.1.

PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS

3.1.2.1.1. DETERMINACIÓN DE COLIFORMES POR EL NÚMERO MÁS PROBABLE (NMP) a.

MATERIALES A USAR PARA LA DETERMINACIÓN DE COLIFORMES POR EL NÚMERO MÁS PROBABLE

A continuación se detalla el listado de los materiales empleados durante el presente proceso:  Lauril sulfate broth, tubos de doble concentración x 10 ml y tubos de concentración simple x 10 ml con tubo Durham, esterilizados.  Cinta para esterilización  Pipetas estériles  Muestras numeradas  Marcador permanente EC médium, tubos x 10 ml, con tubo de Durham, estériles.  Caldo BRILA, tubos x 10 ml, con tubo de Durham, estériles.  Tuberías.  Placas de Petri con agar selectivo: Mac Conkey agar, pre incubadas.  Asa para inoculación.  Mechero, encendedor.  Guantes estériles.  Mascarilla.  Solución desinfectante contenida en un atomizador.  Tela pañal.  Incubadora

67

B. PROCEDIMIENTO Una vez obtenidos todos los materiales, se inicia el procedimiento; el mismo que lleva el siguiente orden: 1) Rotular 1o tubos que contengan 10 ml de lauryl sulfato concentrado y coloque un tubo Durham invertido. 2) Con una pipeta graduada de 10 ml estéril, medir 10 ml de muestra y colocar en el tubo que contiene 10 ml de lauril sulfato e inocular. 3) Incubar los tubos a 35ºC por 24 horas. 4) Se debe revisar los tubos inoculados cada 24 horas para verificar la turbidez del medio y presencia de gas dentro del tubo Durham, re incubar tubos gases negativos por 24 horas adicionales y al término de la incubación, revisar la presencia de turbidez y gas. 5) Se debe anotar cada dilución considerada como positiva de la prueba presuntiva (turbidez del medio y gas dentro de los tubos Durham); se consideran además como presuntos positivos aquellos tubos que tienen poco gas dentro del tubo de Durham pero que al golpear delicadamente el tubo de cultivo, hay desprendimiento de burbujas. Únicamente la turbidez no es un indicativo de prueba positiva. 6) Realizar la inoculación a tubos de EC médium, de cada uno de los tubos positivos en la prueba presuntiva; para ello, se emplea un asa de inoculación. Se inocula series de tubos del caldo selectivo (EC Medium) en cantidad igual al número de tubos de LSC/LS positivos; estos tubos deben ser adecuadamente rotulados. Esta es la prueba confirmatoria para Coliformes fecales. 7) Realizar la inoculación a los tubos BRILA a cada uno de los tubos positivos en la prueba presuntiva, empleando un asa de inoculación, se toma una asada e inoculará series de tubos del caldo BRILA, en cantidad igual al número de tubos de LSC/LS positivos, los cuales han sido adecuadamente rotulados. Es la prueba confirmatoria para Coliformes totales. Durante este proceso, se debe tener en cuenta que es necesario inocular primero los tubos EC médium y luego todos los tubos de BRILA; caso contario, este último contiene verde brillante cuyas trazas pueden inhibir el desarrollo bacteriano en los tubos EC médium. 68

8) Incubar los tubos BRILA a 35ºC por 48 horas. Posteriormente, luego de las 48 horas se debe revisar si hubo producción de gas y turbidez del medio. 9) Incubar los tubos EC médium a 44,5ºC por 48 horas. Luego de las 48 horas se debe revisar si hubo producción de gas y turbidez del medio. 10) Calcular el NMP de Coliformes totales basándose en la proporción de tubos BRILA con turbidez y gas confirmados, para las 3 diluciones consecutivas. Para ello, se requiere el empleo de la siguiente tabla:

Tabla 11. Tabla para la determinación del NMP de Coliformes totales y fecales

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor



Una vez revisada la tabla, se calcula el número de Coliformes fecales basándose 69

en la proporción de tubos EC médium con turbidez y gas confirmados, para las 3 diluciones consecutivas, empleando la tabla anterior. 

Para continuar con el análisis de E. Coli, de cada tubo de EC médium positivo se procederá a rayar por estría en una placa Mc Conkey agar, la cual será incubada a 35ºC por 24 horas.



Luego se deber examinar la placa para verificar la presencia de colonias sospechosas de ser E. Coli (planas con el centro obscuro y brillo metálico).



Si existen colonias con las características mencionadas, es necesario seguir con las pruebas bioquímicas.



Finalmente, se reportará los datos como NMP de Coliformes totales, fecales o E. Coli / 100 ml de muestra.

Ilustración 8. Medio Lauryl sulfato broth, para determinación de coliformes

Fuente: Dpto. Control de Calidad

70

Ilustración 9. Medio EC medium para detectar coliformes fecales

Fuente: Dpto. Control de Calidad

Ilustración 10. MEDIO BRILA para detectar Coliformes totales.

Fuente: Dpto. Control de Calidad

71

Ilustración 11. Tubo sin turbidez ni gas. Resultado negativo para Coliformes en té verde

Fuente: Dpto. Control de Calidad

3.1.2.1.2.

DETERMINACIÓN DE E. COLI

Una vez cumplido todos los pasos para la determinación de Coliformes por el número más probable; se procede a la determinación de E. Coli, para lo cual, se deben seguir los siguientes pasos:

1) Encender la campana de flujo laminar 5 minutos antes de iniciar el trabajo analítico, y limpiar el área de trabajo inmediatamente con un paño humedecido con desinfectante. 2) Agitar bien la muestra líquida. 3) Agregar 10 ml de muestra en un recipiente de 90 ml de Tryptic Soy Broth (TSB) y 90 ml lactose broth, mezcle. 4) Incubar de 24 a 48 horas a 30 – 35 ºC. 5) Al término de la incubación examinar los frascos y verificar si contienen LB 72

inoculado en la cual se investiga el crecimiento de E. Coli. 6) Si hay crecimiento microbiano; es decir, turbidez, se debe continuar con el procedimiento. Si no hay crecimiento bacteriano (medio transparente) se debe reportar como ausencia. 7) En caso de que haya evidencia de crecimiento bacteriano; se procede a limpiar la mesa donde está el bacti-incinerador o mechero con desinfectante, luego encender. 8) Sacar las placas Petri con los agares pre-incubados y colocarlos en el mesón. 9) Organizar los frascos en orden de numeración y colocarlos hacia el lado izquierdo del bacti-incinerador o mechero. 10) Rotular las cajas Petri y colocar la mascarilla y guantes quirúrgicos. 11) Aflojar las tapas del frasco. 12) Tomar el asa de inoculación, acercarla al mechero y mantener en la llama hasta que llegue al rojo vivo.

Si en este punto, se va a usar bacti-incinerador,

introducir el asa dentro del mismo hasta que esté al rojo vivo. 13) Destapar el frasco, e inmediatamente flamear la boca del frasco. 14) Introducir la flama en la muestra, retirar y mantener el asa. 15) Colocar el frasco a un lado y tomar las placas pre-incubadas e inocular la muestra rayando en estrías. Macconkey Agar para E. Coli. 16) Invertir las placas inoculadas e incúbelas a 30 – 35 ºC por 24 horas. 17) Al término de la incubación si ninguna de las colonias se ajustan a las características de las colonias mencionadas en la tabla 13. 18) Al término de la incubación repetir los pasos señalados en los numerales entre el 7 y el la 14. 19) Al término de la incubación si no hay evidencia de crecimiento bacteriano reportar como ausencia.

73

Tabla 12. Interpretación de resultados: E. Coli, Salmonella Spp, Sthapylococus aereus

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

74

Ilustración 12. . Placa Macconkey con resultado positivo para E. Coli

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

A continuación se presentan las placas con los resultados obtenidos: Ilustración 13. Resultado microbiológico en placa Macconkey

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

75

Como se puede apreciar en la ilustración anterior, no existió crecimiento en el medio de cultivo que se eligió para la determinación de E. Coli. Durante el proceso de elaboración de la bebida propuesta.

3.1.2.1.3. DETERMINACIÓN DE HONGOS Y LEVADURAS: 3.1.2.1.3.1. PETRIT: A. INOCULACIÓN: Para la determinación de hongos y levaduras en la bebida propuesta se siguieron los siguientes pasos: 1) Verificar que las muestras estén debidamente rotuladas. 2) Organizar las muestras en el coche, colocando muestras y botellas de medios de dilución y otros materiales que necesite de acuerdo a lo mencionado en la lista de materiales. 3) Ingresar al área de siembra correctamente uniformado, portando el coche con las muestras y material requerido. 4) Encender el ozonificador. 5) Prender la campana de flujo laminar durante 5 minutos antes de iniciar el trabajo analítico. 6) Limpiar el área de trabajo inmediatamente con una gasa humedecida con alcohol al 70%. 7) Asegurar una buena distribución de las muestras; si es líquida, agitar completamente.

Si la muestra es sólida (muestras en polvo) mezclar con

espátulas estériles antes de retirar la unidad analítica de la muestras. En caso de tratarse de muestras sólidas que no disuelven completamente, reducir la muestra a polvo fino. 8) Rotular las botellas de medio de dilución. 9) Pesar la botella de medio de dilución rotulada 1/10 con tapa, luego incrementar 10 g al fiel de la balanza. 76

10) Luego adicionar 10 g de muestra si es sólida o 10 ml de muestra si es líquida 11) Cerrar la botella y agitar. 12) Traspasar 10 ml de la dilución 1/10, con ayuda de una pipeta de 10 ml estéril a una segunda botella de dilución rotulada 1/100. El método rápido para análisis de hongos SIMPLATE: Preparación de vial: 

Se deberá tomar un tubo con 9 ml de agua estéril, esto se colocará en el vial simplate color indicador que contiene el polvo para reconstitución, agitar hasta disolver completamente, luego agregué 1 ml de la dilución 1/10 preparada que contiene la muestra a analizar.



De esta solución preparada en el vial se debe agregar todo el contenido en la placa simplate; posteriormente, agitar con movimientos circular a fin de que la muestra se deposite homogéneamente en los pocillos.



Poner a incubar a temperatura ambiente por 3 días.



Para la lectura se deberá consultar con la tabla 14.

13) Cerrar la botella y agitar. 14) Repetir los pasos anteriores con el número de diluciones que sean necesarias. 15) Por un lapso inferior a 60 minutos se debe pasar desde que se realiza la primera dilución de la muestra hasta que las diluciones estén en el medio apropiado. 16) Rotular apropiadamente las cajas de Petri o placas Petrifilm de la siguiente manera: Número de muestra, fecha de siembra, iniciales del Agar y número de dilución. 17) Pipetear por duplicado, alícuotas de 1 ml de las diluciones preparadas; seguidamente, agitar nuevamente las botellas de dilución si permanece por más de 3 minutos antes de ser pipeteadas en la placa de Petri.

77

Tabla 13. SIMPLATE: Rango normal de conteo (NCR) / Tabla de conversión

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

18) Añadir 15 – 20 ml de Agar SDA a cada placa Petri calentada a 45ºC. Para mohos y levaduras. 19) Inmediatamente mezclar las diluciones de las muestras y el agar completa y uniformemente alternando los movimientos giratorios de derecha a izquierda y de izquierda a derecha sobre una superficie plana. Estas placas para mohos y levaduras, no se deben invertir. Incubar a temperatura ambiente durante 5 días y en obscuridad. 20) En caso de tratarse de placas Petrifilm dispersar la mezcla de dilución con ayuda de un dispersor. Nota: No apile las placas cuando vierta o cuando se está solidificando el Agar. 21) Dejar solidificar el agar e invierta la placa. 22) Apagar la campana de flujo laminar. 78

23) Apagar el ozonificador. 24) Incubar las placas Petrifilm o las cajas de Petri en posición invertida a 30ºC 35ºC por 48 - 72 horas. 25) Concluido el tiempo de incubación, el analista de laboratorio debe proceder a sacar de la incubadora las cajas de Petri o placas Petrifilm. 26) Proceder a hacer las lecturas y la interpretación de resultados.

3.2.

ESTABILIDAD DEL PRODUCTO

Se conoce como estabilidad a la capacidad que tiene un alimento, medicamento, principio activo o un producto en general de conservar / mantener por determinado tiempo sus propiedades originales dentro de las especificaciones de calidad existentes. La estabilidad es tan importante ya que a partir de esta, no solo que se podrá garantizar una fecha de caducidad adecuada sino demás información necesaria. Adicionalmente, el consumidor estará seguro del producto que compre y sabrá que el mismo cumplirá con la bondad que ofrece; es más, el producto, mantendrá intacta dicha cualidad durante el tiempo de vida útil asignado. En lenguaje técnico, se conoce como “fecha de caducidad” al periodo de tiempo durante el cual se mantiene un mínimo del 90% de principio activo (p.a.) sin que se aprecien modificaciones físicas ni desarrollo microbiano que salga de las especificaciones asignadas. En el caso de alimentos funcionales como el que se propone, se puede decir que, la fecha de caducidad es el tiempo que permanecerá la bebida inalterable en cuanto a sus propiedades organolépticas y no exista desarrollo microbiano.

“La estabilidad de los productos” depende en su mayoría a varios factores, entre los que se puede mencionar: a) las condiciones de almacenamiento, b) exposición a la luz, c) cambios bruscos de temperatura y d) humedad. Estos factores que maniobran en contra de una estabilidad óptima.

Para estudiar la estabilidad de la bebida funcional a base de té verde y determinar las condiciones relativas al almacenamiento, el producto será sometido a dos tipos 79

fundamentales de estudios: la estabilidad acelerada y la estabilidad natural. De esta forma se tiene la estabilidad acelerada, en la cual se estudia en un breve tiempo a la bebida a base de té verde sometiéndola a condiciones extremas de luz, temperatura, y humedad.

La estabilidad Natural fue determinada a más largo plazo, en este caso, lo que se evalúa es la degradación de principio activo en condiciones normales de almacenamiento. Para evaluar la estabilidad, se debe también conocer la inestabilidad, que evidentemente es lo contrario a que un producto sea estable. Existen varios tipos de inestabilidad, entre ellos se pueden destacar los más importantes:

 Inestabilidad Química: En esta se observa degradación del p.a., además existe pérdida de eficacia terapéutica, pudiendo además desarrollarse productos de degradación tóxicos con potenciales riesgos para el paciente.  Inestabilidad Física: En éste tipo de inestabilidad se observa alteración de propiedades mecánicas y aspecto de las formas de dosificación. Puede existir precipitación, separación, cambios de color, etc.  Inestabilidad

Biofarmacéutica:

esta

puede

producir

cambios

en

la

Biodisponibilidad. Se conoce como biodisponibilidad a la velocidad y a la fracción a la cual la dosis administrada de un p.a. alcanza su diana terapéutica (transportadores, canales, receptores, que son macromoléculas proteicas), lo que implica llegar hasta el tejido sobre el que actúa. Si es que llegase a existir una inestabilidad de este tipo el p.a. no podría llegar a su diana y efectuar el efecto para el que es consumido.  Inestabilidad Biológica: En este tipo de inestabilidad puede haber desarrollo de microorganismos. Esto se podría dar por 2 motivos principalmente: Falta de asepsia en el momento de manufactura y/o deficiencia en la potencia del agente antimicrobiano.

Para el desarrollo del presente trabajo, en el que se desarrolla una bebida funcional a 80

base de té verde, las estabilidades que se estudian son la natural y la acelerada. También se determina si ocurrieron alguna de las 3 inestabilidades: Química, Física y Biológica.

3.2.1. ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD NATURAL Tanto en los estudios de estabilidad natural, como en los de estabilidad acelerada, los parámetros a analizar son los siguientes: a) Aspecto, pH, ensayo de principio activo y análisis microbiológico.



Aspecto.- En este punto se determinó sabor y el color del producto, se dejó claro si permanecen bajo los estándares iniciales. El color característico de la bebida funcional fue el café y el sabor, fue el dulce



PH: El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O]+ presentes en determinadas soluciones. El pH óptimo para la bebida funcional a base de té verde fue de 4 – 6.



Ensayo de Principio Activo: Son dos los principios activos a analizar: La Superóxido dismutasa y la Vitamina C. El primer p.a. debe estar en concentraciones del 90 – 110%, mientras que el segundo las concentraciones permitidas oscilan entre el 90 – 150% de lo declarado. Se debe enfatizar que la SOD se le ha añadido un 10% de exceso, mientras que a la vitamina C un 20% de exceso. Esto con el fin de asegurar que las concentraciones no caigan fuera de rango al momento de los análisis de estabilidad.



Volumen de entrega: Esto asegura que el volumen de líquido añadido en la botella esté dentro de los rangos definidos, es decir mínimo el 95% (380 ml).



Análisis microbiológicos: En estos análisis se asegura que no haya crecimiento de los microorganismos siguientes: Coliformes, E. Coli, Hongos y levaduras.

81

3.2.1.1. ESTABILIDAD DEL MES 1

Basándose en la premisa de analizar básicamente tres tipos de indicadores (Físico, Químico y Biológico), Se procedió a colocar la muestra en la cámara de estabilidad natural. La cámara de estabilidad natural tiene los siguientes parámetros: 

Temperatura 30º C



Humedad: 50% – 60 %

Los resultados que se obtienen en el análisis de estabilidad son satisfactorios, ya que los resultados cumplen con las especificaciones indicadas desde el inicio:

3.2.1.1.1. LOTE # 1 (1er MES) Así se tiene que el Aspecto continúa café y su sabor no ha variado. Su pH se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos, con un resultado de 4.75. Los dos principios activos a analizar están dentro de parámetro, puesto que tanto la SOD con un resultado de 99.50% y el ácido ascórbico con un resultado de 115.25% se encuentran dentro de las especificaciones iniciales. Los análisis microbiológicos también demuestran que el conservante utilizado es el adecuado, puesto que no existe crecimiento microbiano hasta el momento.

Certificado de análisis ver en anexo 4

82

Tabla 14. Resultados de Estabilidad Natural Primer Mes Lote 1

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

3.2.1.1.2. LOTE # 2 (1er MES)

El lote #2 indica que el aspecto de la bebida permanece en color café; lo mismo ocurre con su sabor dulce, el cual no sufrido variación alguna. Su pH se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos; su resultado es de 4.75. Los dos principios activos a analizar están dentro de parámetro, puesto que tanto la SOD con un resultado de 99.50% y el ácido ascórbico con un resultado de 110.25% se encuentran dentro de las especificaciones iniciales; vale indicar que en comparación al mes anterior, la vitamina C, disminuyó el porcentaje de su resultado; es decir, 5% menos. Los análisis microbiológicos también demuestran que el conservante utilizado es el adecuado, puesto que hasta éste análisis no existe crecimiento microbiano alguno. Certificado de análisis ver en anexo 5. 83

Tabla 15. Resultados Estabilidad Natural Primer Mes Lote 2

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

3.2.1.1.3. LOTE # 3 (1er MES)

El lote #3 correspondiente al primer mes de análisis, indica que el aspecto de la bebida continúa en color café; lo mismo ocurre con su sabor, el cual se mantiene. Su pH, en comparación al lote anterior, pasó de 4.75 a 4.69; sin embargo, se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos. Los dos principios activos analizados, se encuentran dentro de parámetro, puesto que tanto la SOD, con un resultado de 98.75% y el ácido ascórbico con un resultado de 109.25% se encuentran dentro de las especificaciones iniciales.

En el caso de la

vitamina C, en comparación al mes anterior, pasó 110.25% a 109,25%; es decir, 5% menos. En el caso de la SOD, de 99.50% a 98,75%; lo cual también representa una disminución. Los análisis microbiológicos también demuestran que el conservante utilizado es el adecuado, puesto que hasta este tercer lote (mes 1), no existe crecimiento microbiano alguno. Certificado de análisis ver en anexo 6. 84

Tabla 16. Resultado Estabilidad Natural Primer mes Lote 3

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

3.2.1.2. ESTABILIDAD DEL SEGUNDO MES Los resultados obtenidos en el análisis de estabilidad siguen arrojando resultados satisfactorios, ya que los éstos se cumplen con las especificaciones indicadas en el mes 1:

3.2.1.2.1. LOTE # 1 (2do MES) El lote #1 correspondiente al segundo mes de análisis, señala en lo referente al aspecto de la bebida que el color continúa siendo café; con el sabor, ocurre exactamente lo mismo, se mantiene el sabor dulce. En este lote, el pH, si se lo compara con el lote anterior, pasó de 4.69 a 4.71; es decir, sufrió un ligero cambio. Pese a ello, se mantiene dentro de los rangos pre establecidos. Respecto a los dos principios activos; éstos se encuentran dentro de parámetro. La SOD, con un resultado de 98.95%; un ligero incremento frente al lote anterior. En el caso de la vitamina C, en comparación al mes anterior, pasó 109.25% a 108,74%; es decir, 0.51% menos.

85

Los análisis microbiológicos también demuestran que el conservante utilizado es el adecuado, puesto que hasta este primer lote (mes 2), no existe crecimiento microbiano alguno. Certificado de análisis ver en anexo 7. Tabla 17. Resultados estabilidad natural segundo mes Lote 1

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

3.2.1.2.2. LOTE # 2 (2do MES) El lote #2 del segundo mes, indica que el aspecto de la bebida permanece en color café; lo mismo ocurre con su sabor dulce, el cual no sufrido variación alguna. Su pH se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos; su resultado es de 4.49. Los dos principios activos analizados se encuentran dentro de parámetro; tanto la SOD con un resultado de 99.14% y el ácido ascórbico con un resultado de 100.58% se encuentran dentro de las especificaciones iniciales. En el caso de la vitamina C, en comparación al lote anterior, pasó 108.74% a 100,58%; es decir, una baja 8,16%. En el caso de la SOD, de 98.95% en el lote anterior a 99,14%; en este caso, representa una un ligero incremento de 0.19%. Los análisis microbiológicos del presente lote, reconfirman que el conservante empleado es el adecuado; En éste análisis correspondiente al 2do lote del 2do mes, no existe crecimiento microbiano. Certificado de análisis ver en anexo 8.

86

Tabla 18. Resultados Estabilidad Mes 2 Natural Lote 2

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

3.2.1.2.3. LOTE # 3 (2do MES) El lote #3 del segundo mes, confirma que el aspecto de la bebida permanece en color café; lo mismo ocurre con su sabor, el cual se mantiene dulce. El pH de este tercer lote (2do mes), se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos; su resultado en esta ocasión es de 4.54. Los principios activos analizados, nuevamente, se encuentran dentro de parámetro; tanto la SOD con un resultado de 98.90% y el ácido ascórbico con un resultado de 96.10% se encuentran dentro de las especificaciones requeridas. En el caso de la vitamina C, si se compara los resultados del presente lote con el lote anterior, pasó de 100.58% a 96.10%; en otras palabras, una baja 4,8%. En el caso de la SOD, pasó de 99.14% en el lote anterior a 98,90% en el presente lote. En este caso, representa una disminución de 0.24%. Los análisis microbiológicos de éste 3er lote, reconfirman que

87

el conservante empleado es el adecuado; En éste análisis correspondiente al presente lote, no existe crecimiento microbiano. Certificado de análisis ver en anexo 9. Tabla 19. . Resultados Estabilidad Mes 2, Lote 3

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

3.2.1.3. ESTABILIDAD DEL TERCER MES Finalizados los meses 1 y 2, los resultados obtenidos en el análisis de estabilidad siguen arrojando resultados satisfactorios; estos resultados cumplen con las especificaciones indicadas al inicio.

A continuación, se menciona el análisis de los lotes

correspondientes al tercer mes:

88

3.2.1.3.1. LOTE # 1 (3er MES)

El lote #1 correspondiente al tercer mes de análisis, señala en lo referente al aspecto de la bebida que el color continúa siendo café; con el sabor, ocurre exactamente lo mismo, se mantiene el sabor dulce. En este lote, el pH, si se lo compara con el lote anterior, pasó de 4.54 a 4.80; es decir, sufrió un ligero cambio. Pese a ello, se mantiene dentro de los rangos pre establecidos. Respecto a los dos principios activos; éstos se encuentran dentro de parámetro.

La SOD, con un resultado de 101.30%; un ligero incremento frente al lote anterior. En el caso de la vitamina C, en comparación al mes anterior, pasó 96.10% a 120.23%; es decir, un incremento considerable de 24.13%. Los análisis microbiológicos también demuestran que el conservante utilizado es el adecuado, puesto que hasta este primer lote (mes 3), no existe crecimiento microbiano alguno. Certificado de análisis ver en anexo 10. Tabla 20. Resultado Estabilidad Natural Tercer Mes Lote 1

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

89

3.2.1.3.2. LOTE # 2 (3er MES) El lote #2 del tercer mes, indica que el aspecto de la bebida permanece en color café; lo mismo ocurre con su sabor dulce, el cual no sufrido variación alguna. Su pH se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos; su resultado es de 4.54. Los dos principios activos analizados se encuentran dentro de parámetro; tanto la SOD con un resultado de 98.90% y el ácido ascórbico con un resultado de 96.10% se encuentran dentro de las especificaciones iniciales. En el caso de la vitamina C, en comparación al lote anterior, pasó 120.23% a 96.10%; es decir, una baja significativa de 24,13%. En el caso de la SOD, pasó de 101.30% en el lote anterior a 98.90%; en este caso, representa una disminución de 2.40%. Los análisis microbiológicos del presente lote, reconfirman que el conservante empleado es el adecuado; En éste análisis correspondiente al 2do lote del 3er mes, no existe crecimiento microbiano. Certificado de análisis ver en anexo 11. Tabla 21. Resultados Estabilidad Natural Tercer Mes Lote 2

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

90

3.2.1.3.3. LOTE # 3 (3er MES)

El lote #3 del tercer mes, confirma que el aspecto de la bebida permanece en color café; lo mismo ocurre con su sabor, el cual se mantiene dulce. El pH de este tercer lote (3er mes), se mantiene dentro de los rangos pre-establecidos; su resultado en esta ocasión es de 4.40. Los principios activos analizados, nuevamente, se encuentran dentro de parámetro; tanto la SOD con un resultado de 94.52% y el ácido ascórbico con un resultado de 95.90% se encuentran dentro de las especificaciones requeridas. En el caso de la vitamina C, si se compara los resultados del presente lote con el lote anterior, pasó de 96.10% a 95.90%; lo que representa una mínima baja de 2%. En el caso de la SOD, pasó de 98.90% en el lote anterior a 94.52% en el presente lote. En este caso, representa una disminución de 4.38%. Los análisis microbiológicos de éste 3er lote, reconfirman que el conservante empleado es el adecuado; En éste análisis correspondiente al presente lote, no existe crecimiento microbiano. Certificado de análisis ver en anexo 12. Tabla 22. Resultado Estabilidad Tercer Mes Lote 3

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

91

3.2.2. ESTUDIO EN ESTABILIDAD ACELERADA Los estudios de estabilidad acelerada son diseñados para aumentar la velocidad de cambios en las propiedades físicas y de degradación química de una sustancia o un producto farmacéutico, o un alimento, usando condiciones de almacenamiento extremas. Estos estudios tienen como objetivo determinar los parámetros cinéticos de los procesos de degradación o predecir la vida útil del producto farmacéutico en condiciones normales de almacenamiento. Estos datos pueden también emplearse para evaluar efectos químicos a largo plazo en condiciones no aceleradas y para evaluar el impacto de desviaciones de corta duración de las condiciones de almacenamiento declaradas en el rótulo, como las que pueden ocurrir durante el transporte y distribución. Los resultados de estudios acelerados no siempre predicen los cambios físicos. Las condiciones a las que se someterá el producto son: 

Temperatura: 45º C



Humedad:

70%

A continuación el gráfico que resume los resultados obtenidos: (anexo 13) Tabla 23. Parámetros de Estabilidad Acelerada

Fuente: Dpto. Control de Calidad Elaborado por: el Autor

92

La propuesta de bebida funcional a base de té verde será sometida 24 horas a 45ºC con una humedad de 70% por 23 días. Este dato se lo calculó en base al informe 32 de la OMS; en el cual indica que un estudio de estabilidad acelerada para producto de 2 años de vida útil debe ser sometido a mínimo 6 meses en este procedimiento. La relación es 1 en 4, es decir 23 días equivaldría a 92 días. De esta forma, la propuesta cumple con la estabilidad acelerada, tal como se observa en la tabla 24.

3.3. SEMÁFORO NUTRICIONAL

El semáforo nutricional lo crea la Food Standard Agency del Reino Unido para mejorar el entendimiento del etiquetado nutricional en alimentos industrializados. El método consiste en asignar un color del semáforo (rojo, ámbar o verde) a cada elemento de la información nutricional, para facilitar la toma de decisiones por parte del comprador.

El color rojo se usa cuando un alimento proporciona demasiada cantidad de un mismo nutriente y por tanto deben consumirse solamente en ocasiones especiales. Las personas con una patología específica relacionada a dicho nutriente deben abstenerse de consumirlo. Por ejemplo los hipertensos no deben consumir alimentos en los que la sal o el sodio aparezcan en rojo. El ámbar se usa cuando un alimento tiene una cantidad intermedia de algún nutriente, lo cual lo convierte en una buena elección siempre y cuando y persona no sufra de alguna patología asociada. Por ejemplo una persona con niveles de colesterol normales puede considerar un alimento con un contenido intermedio de grasas saturadas una buena opción, pero una persona que tiene hipercolesterolemia debe optar por los alimentos que tengan niveles bajos de grasa saturada. El verde es el color que simboliza que un alimento tiene un bajo contenido de determinado nutriente y por tanto es la mejor opción.

93

Ilustración 14. Parámetros nutricionales para Semáforo

Fuente: ARCSA. / Manual de Buenas Prácticas de Supermercados

La Bebida de Té verde al tener 8 g de azúcar por 400 ml de bebida es medio en azúcar, no contiene grasa ni sal, el semáforo nutricional quedaría de la siguiente forma:

Ilustración 15. Semáforo nutricional de la bebida de té verde

Elaborado por El Autor Fuente: Manual de las Buenas Prácticas de Supermercados / ARCSA

94

3.4. TABLA NUTRICIONAL: La tabla nutricional es de mucha importancia al momento de la adquisición de un alimento, pues en ella se encuentra la información básica de los nutrientes que contiene el mismo. En ella se puede evidenciar básicamente el contenido de los macronutrientes que son: Carbohidratos, proteínas y grasas. Además se encuentra el contenido de micronutrientes y oligoelementos como las vitaminas y minerales que llegasen a contener. A continuación se presenta la tabla nutricional de la bebida antioxidante de té verde:

Ilustración 16 Tabla Nutricional

Fuente: Manual de Buenas Prácticas de Supermercados / ARCSA

Elaborado por: El Autor 95

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES:



Los estudios científicos determinan que la relación existente entre el estrés oxidativo provocado por los radicales libres y las enfermedades degenerativas es muy alta y que son directamente proporcionales. De esta forma, se tiene que enfermedades

tales

como:

artritis,

enfermedades

cardiovasculares,

gastrointestinales, afecciones en el rendimiento físico y mental, entre otras, resultan ser algunos de los ejemplos de cómo el estrés oxidativo afecta el normal desarrollo celular.



Se tiene que una de las consecuencias del estrés oxidativo a nivel celular es la peroxidación lipídica, los productos derivados de este proceso pueden interactuar con el DNA. Por ello, resulta de gran importancia la neutralización de estos derivados ya que son potencialmente mutágenos. Se forman epóxidos, y esta reacción puede dar lugar a citotoxicidad, alergia, mutagénesis o carcinogénesis, lo cual dependerá de las propiedades del epóxido en cuestión.



El análisis de los diferentes estudios revisados durante este trabajo, estableció que la Superóxido Dismutasa (SOD), es una enzima beneficiosa en la salud de los seres humanos; en cuyos organismos hay una diversidad de sistemas de defensa antioxidante, tanto enzimáticos como no enzimáticos. Estos sistemas de defensa, coordinadamente protegen al organismo de los riesgos que conlleva el estrés oxidativo. Entre los sistemas enzimáticos destacan las actividades enzimáticas superóxido dismutasa (SOD), glutatión peroxidasa (GPX) y catalasa (CAT); además de Vitaminas A, C y E; glutatión (GSH), beta-caroteno, flavonoides. Por ello, la propuesta contempló la elaboración de una bebida que combine el té verde (con su alto aporte de catequinas e isoflavonas), a la cual se le adicionó vitamina C y SOD, los cuales coadyuvará significativamente a la neutralización de radicales libres. 96



Al analizar los principales componentes antioxidantes del té verde y relacionarlos con la prevención de enfermedades degenerativas, se determinó que las Isoflavonas y catequinas contenidas en el té verde son potentes antioxidantes. Los estudios científicos revelan que las isoflavonas son capaces de influenciar en el metabolismo de las hormonas sexuales y su actividad en el organismo, así como intervienen en la producción de proteínas y de enzimas intracelulares.



El estudio también reveló que las isoflavonas, actúan como factores de crecimiento, disminuyen el colesterol malo (LDL), o colesterol de baja densidad. Las isoflavonas además bloquean a los radicales libres, que son moléculas que se relacionan con envejecimiento celular y la aparición de células cancerosas. Por otro lado se tiene a las catequinas, estas ayudan a combatir la acción de los radicales libres en el organismo. Además poseen un efecto quema grasas, ayudan en la prevención de la artritis y hasta resultarían buenas para combatir el cáncer, según se ha indicado a lo largo del presente trabajo, conforme a varias fuentes consultadas.



La experimentación realizada fue un éxito, ya que a través de ella se comprobó lo planteado en la hipótesis y se afirmó que es posible desarrollar la bebida inicialmente planteada. La estabilidad de la SOD es adecuada para el producto desarrollado. La estabilidad de la bebida a base de té verde enriquecida con vitamina C y Superóxido Dismutasa ha sido comprobada a lo largo de los tres meses de estudio de estabilidad.



El análisis sensorial determinó que entre la muestra tomada se prefirió el sabor a naranja, puesto que este es el que generó más aceptación, por tanto es este el sabor seleccionado.



La elaboración de la bebida funcional a base de té verde tuvo una óptima viabilidad técnica; la cual reveló que es apta para el consumo humano. Su aspecto y su color, resultaron agradables y adicional sus componentes adicionados, aporta con antioxidantes de gran importancia en el metabolismo. 97



El aporte nutricional que genera la bebida va más apegado hacia el aporte de vitamina C que es un gran antioxidante y reforzador de defensas, así como de la SOD que como se ha explicado ampliamente es uno de los mejores antioxidantes naturales que posee el cuerpo humano.

RECOMENDACIONES

 De acuerdo a un estudio realizado por la Asociación Nacional del Té en Inglaterra, el té inhibe parcialmente la absorción del hierro, sobre todo del que proviene de alimentos de origen vegetal. Los taninos que posee el té verde, no permiten al organismo asimilar bien el hierro proveniente de las comidas, reducen la biodisponibilidad de hierro debido a la formación de complejos insolubles que no pueden ser absorbidos, por tal razón se recomienda tomarlo 2 horas antes o después de cada comida, en especial en personas con anemia.  Debido a las bondades que brinda el Superóxido Dismutasa y la Vitamina C; especialmente en la lucha contra enfermedades degenerativas, se recomienda que ambos elementos formen parte de la dieta diaria.  Se recomienda que se cumplan todas las especificaciones propuestas en los procesos de elaboración de la bebida a fin de garantizar la óptima calidad del producto final.  Por tratarse de una bebida funcional y al tener este tipo de productos una alta tendencia al consumo en el mercado local, se recomienda a los emprendedores del país continuar con el presente proyecto desde una perspectiva comercial. Esto con el propósito de elaborar un plan de negocios que permita su introducción en el mercado nacional.  Finalmente se recomienda a la comunidad académica, continuar con la investigación de elaboración de productos funcionales. De esta forma, se podrá crear conciencia en el consumidor y al mismo tiempo un buen hábito que les permita gozar de una mejor calidad de vida.

98

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102

ANEXOS Anexo 1

103

Anexo 2

104

Anexo 3

105

Anexo 4.

106

Anexo 5.

107

Anexo 6

108

Anexo 7

109

Anexo 8

110

Anexo 9

111

Anexo 10

112

Anexo 11

113

Anexo 12

114

Anexo 13

115

Anexo 14 Formato de la Encuesta

116

Anexo 15

Etiqueta de la Bebida

117

Anexo 16

Fotos durante la prueba organoléptica

118