XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto

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ELABORACIÓN DE UNA BÉBIDA FUNCIONAL A PARTIR DE SEDIMENTO DE CERVEZA Chávez Hernández S. a,*, Román Gutiérrez AD. b,*., Blancas Cabrera A. b a,b Centro de Investigaciones Químicas, Departamento de Química en Alimentos, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Carretera Pachuca-Tulancingo km 4.5, Ciudad Universitaria, C.P. 47076, Pachuca, Hidalgo, México.* [email protected]; [email protected] RESUMEN: El objetivo principal de esta investigación fue elaborar una bebida a partir de sedimento de cerveza. Para logarlo se utilizó el sedimento obtenido como residuo en la elaboración de cerveza artesanal tipo Ale, el cual fue encapsulado con gomas y secado por aspersión de donde se obtuvieron 275 g de sedimento seco. Posteriormente se elaboró la bebida a partir del sedimento y se observó que tiene una vida útil de 8 a 12 meses al ser esterilizada y en la prueba de aceptación el 67% de los catadores les pareció agradable, con lo cual se concluye que el sedimento de cerveza es de excelente calidad para ser utilizado como complemento y la bebida a partir de este tiene un buen grado de aceptación por los consumidores. Palabras clave: residuos sólidos, cereales, alimento funcional. SUMMARY: The main objective of this research was to make a drink from sediment of beer. For trouble figuring sediment obtained was used as waste in craft brewing ale, which was capped with rubber and spray drying of sampled 275 g of dry sediment. Subsequently, the drink prepared from the sediment and found to have a lifespan of 8-12 months to be sterilized and acceptance testing 67% of the tasters seemed nice, with which it is concluded that the sediment Beer is excellent for use as a supplement and drink from this has a good degree of acceptance by consumers. Keywords: waste, solid, cereals, functional food.

INTRODUCCIÓN La noción de alimentación equilibrada es un concepto fundamental, resultado de un siglo de investigaciones en nutrición realizadas a partir del descubrimiento de los nutrientes y de su importancia para el desarrollo y crecimiento del cuerpo y su mantenimiento. Ha sido la principal fuerza impulsora de la elaboración de recomendaciones nutricionales y orientaciones alimentarias. No obstante, a comienzos del siglo XXI la ciencia de la nutrición afronta nuevos desafíos. Según su definición actual, la salud no es la mera ausencia de

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enfermedad, pues abarca también el bienestar físico, mental y psicológico. Se reconoce, además, que el alimento no sólo es necesario para el sustento así como para el desarrollo y crecimiento del cuerpo, sino que desempeña un papel clave en la calidad de la vida. El concepto de alimento funcional, que surgió hace poco tiempo en Japón, ha sido posteriormente ampliado en los Estados Unidos y en Europa. Expresa implícitamente que los alimentos y los componentes alimentarios pueden ejercer una influencia beneficiosa sobre las funciones fisiológicas al mejorar el estado de bienestar y salud, y reducir el riesgo de enfermedad (Ashwell, 2004) Este trabajo de investigación tiene como objetivo elaborar una bebida funcional a partir de sedimento de cerveza, el cual se somete a un proceso de secado para conservarlo y obtener un concentrado con valor nutrimental. METODOLOGÍA Obtención del sedimento de cerveza. El sedimento se obtuvo mediante la elaboración de cerveza artesanal de tipo Ale, utilizando cebada maltera producida en el estado de Hidalgo de la variedad Esperanza 2007. El inoculo empleado fue la levadura del género Saccharomyces cerevisiae, se utilizó agua destilada, y el lúpulo utilizado pertenece a la variedad Rohhopfen Hops Hallertau Hersbruaker en forma de pellets (1.375g/L). La proporción agua/malta tomó en cuenta la concentración final deseada en el mosto y el método de maceración, la cantidad de agua varía de 3-4 hl/100Kg de malta (Jaén, 2010). Decantación al vacio. Se obtuvieron 7 litros de cerveza con una proporción de 70/30 (malta clara/malta caramelo respectivamente) la cual fue refrigerada a 4°C por 7 días. Posteriormente la cerveza se decantó al vacio para separar el sedimento de la cerveza con lo cual se obtuvo 250 mL de sedimento húmedo. Centrifugación. El sedimento obtenido se centrifugó a 1000 rpm a 4°C por 15 minutos. Lavado y mezcla con solución isotónica. Una vez centrifugado el sedimento se lavó 2 veces con agua destilada y posteriormente se mezcló con 200 mL de solución isotónica (NaCl + H2O al 8%) y

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se mantuvo en agitación por 15 minutos. Una vez terminado este paso se conservó en refrigeración a 4°C por 7 días más. Ruptura de la estructura celular para la liberación de la proteína. El primer paso en el aislamiento de una proteína es la rotura celular, para posteriormente poder extraer la proteína. Esto se hizo a través de una Prensa French en donde se paso 3 veces el sedimento a gran velocidad (850 libras) a través de un pequeño orificio y se recolecto en un matraz el cual se colocó en una bandeja con hielo y sobre una parrilla de agitación. Para esto se utilizo aproximadamente 1400 mL de agua. Después de la ruptura de células se mantuvo el sedimento en refrigeración a 4°C por 24 horas. Encapsulamiento y Soporte. Se seleccionaron Amigum 30 (Goma Arábiga) y Amidex 10 (Maltodextrina) como materiales formadores de pared, por tener gran aplicación industrial y haber sido reportados como los de mayor utilización en la microencapsulación por secado por aspersión; además, son aprobados para la industria de alimentos y resultan más económicos que otros, como alginatos y caseínatos (Lopera et al., 2009) Por lo tanto se agregó a la muestra 150g (60%) en peso seco de Amidex 10 como soporte y 100g (40%) de Amigum 30 como encapsulante. Posteriormente se homogenizó con las gomas para obtener una mezcla sin grumos, obteniendo finalmente un volumen de 2,100mL de muestra, la cual se colocó en agitación y se conectó con el aspersor. Secado por Aspersión. Se empleó un equipo NIRO ATOMIZER marca Master Flex (figura 1) con flujo de alimentación de “5”, en el cual, el aspersor se ajusta a ciertos parámetros: temperatura de entrada 86°C con un tiempo de retención de 3 segundos dentro del aspersor. La temperatura de salida de la muestra es de 90°C. La aspersión tuvo una duración de 40 min desde el inicio, obteniendo finalmente 275g de sedimento de cerveza en polvo.

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Figura 1. Equipo NIRO ATOMIZER para secado por aspersión. Elaboración de la bebida. Los ingredientes que se utilizaron en la formulación fueron (Figura 2): 500 mL de agua purificada, 10 g de Sedimento de cerveza, 7.5 g de Citrato de potasio al 2%, 7.5 g de Citrato de sodio al 2%, 5 g de Ácido cítrico al 2%, 5.95 g de Sucralosa al 0.011%,12.5 g de Colorante y saborizante naranja al 2%

Figura 2. Ingredientes utilizados en la formulación. Mezcla de componentes. Se agrego el sedimento de cerveza a los 500 mL de agua purificada homogeneizando a 1000rpm x 1 min. Después se fueron adicionando el resto de los ingredientes muy lentamente (aproximadamente un minuto por cada uno) en el siguiente orden: sucralosa, citrato de potasio, citrato de sodio, ácido cítrico y por último el colorante y saborizante naranja completando 6 minutos de homogenización a 1000rpm posteriormente se aumento la velocidad a 2000rpm por 14 minutos más danto un total de 20 min de homogenización desde el inicio. Al terminar se vertió la muestra en 1 frasco de color ambar poniendo papel parafilm en la boca del frasco y se cerró herméticamente. Después se esterilizó la muestra en una autoclave a 121 ° C durante 15 minutos ya que es la temperatura y tiempo necesarios para la destrucción de todos los microorganismos. Finalmente la

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muestra se almacenó a temperatura ambiente (21°C) para observar su vida de anaquel. Análisis de la Bebida Vida Útil Para esto después de elaborar la bebida se etiquetó especificando sus características, su fecha y hora de elaboración, se almacenó a temperatura ambiente y se observó durante algún tiempo para ver si experimentaba algún cambio detectable en las características sensoriales, o aquel en el que un cambio detectable resultase inaceptable para el consumidor definiendo de esta forma el límite de vida útil. Pruebas de Aceptación. Para la medida del grado de satisfacción existen escalas hedónicas las cuales fueron utilizadas para ver el grado de aceptabilidad de la bebida (Carpenter et al., 2000). Una escala muy popular y la que fue utilizada en esta prueba fue la escala hedónica de siete puntos (Peryam and Pilgrim, 1957): A continuación se presenta el esquema que muestra la metodología general llevada a cabo en esta investigación (Figura 3)

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Figura 3. Diagrama del proceso metodológico.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN Vida Útil Al realizar las pruebas preliminares se observo que al esterilizar la bebida esta puede tener una vida útil de 8 a 12 meses sin presentar rasgos de descomposición, debido a que con la esterilización (a 121°C durante 15 min) se destruyen todos los microorganismos presentes en la bebida. Sin embargo si no se lleva a cabo la esterilización esta solo tiene una vida de anaquel de 1 a 2 meses, posteriormente empieza a presentar rasgos de descomposición. Pruebas de Aceptación. En las siguientes gráficas se presentan los resultados obtenidos en las pruebas de aceptación realizadas con la bebida a base de sedimento de cerveza (figura 4) y la bebida comercial (figura 5).

Figura 4. Gráfica del grado de aceptación de la bebida con sedimento de cerveza

Figura 5. Gráfica del grado de aceptación de la bebida comercial DPN1017

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En la figura 4 se observa que gran parte de los catadores que probaron la bebida a base de sedimento de cerveza eligieron las opciones de “Me gusta ligeramente”, “Me gusta” y “Me gusta mucho”, sin embargo al consumir la bebida comercial (figura 5) no hubo respuestas tan favorables para la misma, solo algunas personas manifestaron que les gustaba la bebida comercial. Por tanto se deduce que la bebida a base de sedimento tiene un buen grado de aceptación en la población. CONCLUSIONES El sedimento de cerveza es muy soluble en agua por lo que puede ser utilizado en la elaboración de una bebida. La vida útil de la bebida estéril es de 8 a 12 meses sin presentar rasgos de descomposición. La bebida a base de sedimento de cerveza fue aceptada por los consumidores. REFERENCIAS Ashwell, M., 2004. Conceptos sobre los Alimentos Funcionales. International Life Sciences Institute. Editor Científico: Marcel Roberfroid. pp: 1-40. Disponible en: http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/alimentosfuncionalesiLSI.pdf Carpenter, R. P., Lyon, D. H., Hasdell, T. A. 2000. Análisis Sensorial en el Desarrollo y Control de la Calidad de Alimentos. 2ª ed. Editorial Acribia S. A. Zaragoza, España. pp: 3, 46-47. Jaén, E. E. 2010. Uso de malta caramelo para la producción de una cerveza artesanal. Tesis de Licenciatura en Química en Alimentos. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, ICBI. pp: 26 Lopera, C. S., Guzmán, O. C., Cataño, R. C., Gallardo, C. C. 2009. Desarrollo y caracterización de micropartículas de ácido fólico formadas por secado por aspersión, utilizando goma arábiga y maltodextrina como materiales de pared. VITAE. Rev.Fac.Quim.Farm. 16(1): 55-65.

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