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DESARROLLO DE UN ALIMENTO FUNCIONAL A BASE DE CHIA, STEVIA Y SUERO DE LECHE PARA NIÑOS ENTRE 5 Y 12 AÑOS.


Categoría: Superior (Licenciatura)
Área de participación: Ciencias Agropecuarias y de Alimentos

Equipo: Ehya

Miembros del equipo:
Areli Fernanda Martínez Alcántara
Alix Yannine Corona Jiménez

Asesor: M.C Ignacio Lagunas Bernanbé

Escuela: Tecnologico de Estudios Superiores de Jilotepec

Resumen

México ocupa el primer lugar a nivel mundial de obesidad infantil, la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (ENSANUT) señala que un 35.8% de los niños en edad escolar padecen sobrepeso u obesidad infantil, lo que representa que uno de cada 3 niños del país la padecen, el sobrepeso y obesidad infantil (SPyOI) están ligados directamente con enfermedades cardiovasculares y Diabetes mellitus tipo II, además de elevar las posibilidades de padecer algún tipo de cáncer, reduciendo la calidad de vida de los infantes. El presente proyecto surge a partir de esta grave problemática social como una alternativa para combatir este padecimiento. Un alimento funcional es aquel que, además de aportar los nutrientes recomendados, ejercen efectos beneficiosos sobre una o más funciones del organismo, fomentando la salud y reduciendo el riesgo de enfermedades.

Bätsi es un alimento funcional para niños de 5 a 12 años elaborado a base de suero de leche, estevia y chía, que a partir de su formulación pretende brindar una alimentación balaceada para niños con problemas de obesidad, pero que además, pueda ser consumido por cualquier niño en ese rango de edad y así reducir las posibilidades de obesidad y con ello de las enfermedades a las que este padecimiento los expone. De esta manera Bätsi es una alternativa para tratar de mitigar este problema de salud pública, pero sobre todo como un medio de prevención ante la amenaza de una generación completamente enferma.

 

Pregunta de Investigación

¿Se podrá formular un alimento funcional para niños en edad escolar a base de chía, estevia y suero de leche, que pueda ayudar a prevenir la obesidad y brindar una balance correcto de nutrientes?

Planteamiento del Problema

El sobrepeso y la obesidad en México han aumentado en todas las edades, regiones y grupos socioeconómicos, lo que ha llevado a nuestro país a ocupar el segundo lugar en el mundo en obesidad en adultos y el primer lugar en obesidad infantil.

La prevalencia combinada de sobrepeso y obesidad se presenta en uno de cada tres niños en edad escolar (35.8%) de la población infantil de 5 a 12 años de edad, en el caso de México, el SPyO se asocia con diabetes mellitus tipo dos, enfermedades cardiovasculares, trastornos al aparato locomotor (e.g. osteoartritis) y algunos tipos de cáncer, reduciendo la calidad de vida de los infantes.

Antecedentes

Una alimentación equilibrada es aquella que hace posible que el individuo, en cualquier etapa fisiológica (infancia, vejez, embarazo), mantenga un óptimo estado de salud, evite carencias y desequilibrios de nutrientes a la vez que le permite el ejercicio de una actividad física determinada. Sin embargo el apresurado ritmo de vida actual, así como el alto grado de estrés al que está sometida la sociedad actual, sin importar el área en que se desempeñen, han obligado a modificar la alimentación, haciendo cada vez más difícil encontrar el punto medio entre las necesidades orgánicas y las exigencias sociales tan comunes como trabajar y estudiar. En este contexto, han surgido los llamados alimentos funcionales, considerados como aquellos que, además de aportar los nutrientes recomendados, ejercen efecto beneficiosos sobre una o más funciones del organismo, fomentando la salud y reduciendo el riesgo de enfermedades (Hernández,2012), lamentablemente siempre a cambio de altos costos por lo que son difíciles de adquirir y aquellos que son accesibles no cuentan con las especificaciones correctas y a pesar de llamarse alimentos funcionales realmente solo por mercadotecnia no cubren ninguna de las verdaderas necesidades de los consumidores actuales.

La chía (Salvia hispánica L.) representa la fuente vegetal mayor porcentaje de ácidos grasos esenciales (AGE) ya que contiene ácidos grasos Omega-3, antioxidantes, proteínas, vitaminas, minerales y fibra dietética, sus semillas representan la fuente vegetal con más alta concentración de Omega-3. Poseen un 33% de aceite, el Omega-3 representa el 62% y el Omega-6 el 20%. Por su alto contenido en proteínas, la semilla de chía ayuda a construir y regenerar músculos y tejidos. Ideal para deportistas y etapas de crecimiento, la chía contiene un 23% de proteínas:

La semilla de chía es una buena fuente de vitaminas del complejo B (B1, B2, B3, B6 y B8), vitamina E y vitamina A. Además contiene calcio, fósforo, magnesio, potasio, hierro, zinc, selenio, boro y cobre. Otra ventaja es el muy bajo contenido en sodio que tiene esta semilla. Además de ser una fantástica fuente de fibra dietética soluble e insoluble. Contiene aproximadamente 30 gramos de fibra por cada 100 gramos (Ávila, 2014).

La estevia (Steviarebaudiana bertoni) es un “Edulcorante Natural” alternativo a la sacarosa y a los “Endulzantes Artificiales”. La Stevia no contiene calorías y tiene efectos beneficiosos en la absorción de la grasa y la presión arterial. Contiene carbohidratos, proteínas, vitaminas y minerales. El sabor dulce de la planta se debe a un glucósido llamado esteviosido, compuesto de glucosa, y rebaudiosida. La Stevia en su forma natural es 15 veces más dulce que el azúcar de mesa. Y el extracto es de 100 a 300 veces más dulce que el azúcar. Su elevado sabor dulce proporciona el complemento ideal a los alimentos, y al ser cero calorías, reduce el aumento de glucosa en la sangre,  protegiendo  al organismo de enfermedades como la diabetes y obesidad, entre otros (Gomez, A. M., Rindermann, R. y Tovar, L. 2010).

El suero de leche es el líquido remanente de la coagulación de la leche durante la elaboración de quesos. Se obtiene tras la separación de proteínas y de la grasa. El suero constituye aproximadamente el 90% del volumen de la leche y contiene la mayor parte de sus componentes solubles en agua: carbohidratos, minerales, vitaminas hidrosolubles y proteínas solubles (Csapó J; Martin G; Kiss Z. y Házas Z. 2015)

Hace tiempo solo era un residuo que los productores potenciales de queso descargaban en arroyos, drenajes y suelo abierto, sin embargo se desarrollaron muchas investigaciones respecto a este obteniendo que era un residuo completamente aprovechable ya que retiene un 60% de las cualidades de la leche y su valor en proteína lo hace una alternativa completamente apta para utilizarse en una alimentación sana.

Objetivo

Desarrollar una alimento funcional a base de chía, estevia y suero de leche que cumpla con las necesidades nutricionales y pueda prevenir la obesidad en niños Mexicanos de 5 a 12 años de edad.

Justificación

El contar con acceso a  fuentes de alimento como la chía, estevia y suero de leche permite una oportunidad idónea para la conformación de una nueva alternativa alimenticia que se encuentre en el punto medio de ofrecer cualidades nutricionales que permitan al consumidor llevar una mejor calidad de vida y adquirir nutrimentos que mejoren su rendimiento físico y mental, con el objeto de atemperar una de las principales problemáticas de salud infantil que es la obesidad.

El alimento creado pretende dar resultados favorables ante dicha problemática de salud, debido a que en nuestra región sobresalen entre la población, además de fomentar la recuperación en el uso de una planta nativa de México, así como el uso de nuevas alternativas de edulcorantes que empiezan a tener un gran auge entre los productores del país e industria alimenticia y favoreciendo al aprovechamiento de residuos agroindustriales para la creación de nuevos productos.

Hipótesis

El alimento funcional desarrollado cumplirá con las normas oficiales mexicanas para la formulación de alimentos para infantes, al tiempo que sus componentes permitirán al consumidor una mejor desarrollo mental y físico y ser una alternativa para mitigar la obesidad y sobrepeso infantil.

Método (materiales y procedimiento)

Caracterización físico química de Chía y estevia:

Se determinó la composición química de la semilla de chia y las hojas de estevia utilizada en el estudio. Se siguieron los métodos de AOAC (1997). Los análisis se realizaron por duplicado y se reportó el promedio en porcentaje.

 

Caracterización físico química de suero:

El segundo paso experimental que se realizó fue el estudio del suero para definir la composición de este y evaluar la conveniencia de recupera las proteínas y la lactosa del mismo, para su uso en Bätsi. Para ellos se evaluaron los siguientes parámetros fisicoquímicos: pH, % de grasa, % de proteína, % de lactosa, % de solidos minerales, % de solidos no grasos y % de solidos totales. Este estudio se realizó para los sueros deshidratados de diferentes quesos.

 

Formulación:

 Se realizó un diseño experimental con 8 tratamientos distintos dentro de los rangos permitidos por las Normas Oficiales Mexicanas, las cuales fueron puestas a prueba por un grupo a partir de una evaluación sensorial.

 

Evaluación sensorial

 Se usaron 50 panelistas (no capacitados y cuyo rango edad fue de 5 a 12 años de edad) en la evaluación sensorial. Se efectuaron 3 repeticiones del panel en 3 diferentes días. Se repartió 10 ml por tratamiento a cada panelista; se controló la temperatura del laboratorio a 20°C y se repartieron agua simple para neutralizar el paladar. Las características sensoriales evaluadas fueron las siguientes: sensación en la boca, sabor, dulzura, olor, color, aspecto, sensación residual. Se evaluaron los 8 tratamientos con una escala hedónica de 7 puntos.

 

 

 

 

 

 

 

Galería Método

Resultados

Caracterización físico química de chía:

Chía
Componente A* B**
Grasa 25.4% 32%
Proteína cruda 17.32% 14.29%
Cenizas 5.0%

*Semilla de chía utilizada en el estudio.

**Semilla de chía según “Nutrition Data”(2012).

Tabla 1.- Caracterización físico química de chía.

Según los análisis químicos realizados, la semilla de la chía contiene un 25.4% de grasa total contra un 32% de grasa total reportado en la literatura. El contenido de proteína cruda fue de 17.32 % contra un 14.29% reportada en la literatura.

Se encontró un 8.84% de ácido oleico como único constituyente de las grasas monoinsaturadas y una alta cantidad de grasas poliinsaturadas omega-6 y omega-3. Un 15.14% de ácido linoleico (omega-6) y un 61.32% de ácido linolenico (omega-3).

Caracterización físico química de estevia:

 

Mineral Hojas de Stevia Vitaminas Hojas de Stevia
Calcio, % 0,61 β-Caroreno, ug 1700
Fósforo, % 0,34 Vitamina E, mg 1,6
Magnesio, % 0,50 Vitamina B1, mg 0,04
Potasio, % 3,45 Vitamina B2, mg
Sodio, % 0,03 Niacina, mg 1,3
Hierro, ppm 702 Vitamina C, mg
Cobre, ppm 17
Manganeso, ppm 68
Zinc, ppm 85
Boro, ppm 47

Tabla 2.- Análisis de hojas de estevia en minerales y vitaminas/ 100 gramos.

Caracterización físico química de suero:

Se determinó que en promedio se eliminan con el suero 1.25 gr/L de proteína y 5gr/L de lactosa cantidad suficiente para justificar la recuperación del mismo.

 

Tipo de suero Suero del

queso panela

Suero del

 queso Oaxaca

Suero del

queso ranchero

Suero del

 queso aro

Parámetro
Temperatura 30 C 30 C 30 C 30 C
Apariencia Liquido verdoso opalescente Liquido Amarillo

paja opalescente

Liquido claro

verdoso

Liquido Amarillo

paja opalescente

PH 6.36 ± 0.150 6.30 ± 0.124 5.41 ± 0.120 6.33 ± 0.075
% de grasas 0.11 ± 0.016 0.29 ± 0.062 0 ± 0 0.37 ± 0.079
% de proteína 1.26 ± 0.018 1.25 ± 0.029 1.25 ± 0.007 1.30 ± 0.066
% de lactosa 5.48 ± 0.087 4.48 ± 0.047 4.4 ± 0 5.20 ± 0.210
% de sales minerales 0.72 ± 0.09 0.75 ± 0.004 0.78 ± 0.035 0.66 ± 0.110
% de sólidos no grasos 7.46 ± 0.068 6.47 ± 0.038 6.43 ± 0.028 7.16 ± 0.378
% de sólidos totales 7.57 ± 0.069 6.76 ± 0.049 6.43 ± 0.028 7.53 ± 0.425
% de humedad 92.43 ± 0.069 93.24 ± 0.049 93.57 ± 0.028 92.47 ± -0.425

 

 

Tabla 3.- Comparación de características físico químicas en distintos tipos de suero.

Con base a los resultados derivados del equipo analizador Milkoscan® y el espectro resultante, se puede concluir que se obtuvo un suero deshidratado, un producto de calidad con un 47.32% de proteína y 40% de lactosa como lo demuestra este espectro; si se considera que en México se comercializa mayoritariamente suero en polvo con 34% de proteína, el producto de esta investigación se ubica cuantitativamente con un contenido de proteína y lactosa mejor que el proporcionado por las comercializadoras ya existentes .

Formulación:

Muestra Suero Chía Estevia
1 -1 -1 -1
2 -1 +1 -1
3 -1 +1 +1
4 -1 -1 +1
5 +1 +1 -1
6 +1 -1 -1
7 +1 +1 +1
8 +1 -1 +1

Tabla 4.- Diseño experimental.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

  • Se desarrolló las formulación con semillas de chía a los niveles 5%, 1.0 y 1.5%.

 

  • No se encontraron diferencias significativas en la evaluación sensorial en aceptación general, acidez, sabor, y viscosidad en ninguno de los tratamientos.

 

  • El tratamiento con 1.5 % de semillas de chía genero una aceptación mayor.

 

  • La semilla de chía utilizada en el estudio tuvo mayor cantidad de proteína, menor cantidad de grasa total que la semilla reportada en la literatura consultada.

 

  • Se encontró como constituyente principal de las grasas contenidas en la chía, un 61.32% de ácido α-linolenico (18:3n-3) y un 15.14% de ácido linoleico (18:2n6), el cual fue muy similar a los porcentajes de la literatura consultada.

 

  • La estevia es un edulcorante ideal en cuanto el contenido proteínico y nivel de dulzura para ser utilizada en la formulación.

 

  • El suero de leche producido en la región presenta un mejor contenido de proteína y lactosa que el comercializado.

 

  • Por el contenido nutrimental de Bätsi es apto para ser consumido por niños de 5 a 12 años de edad.

 

  • El contenido proteínico es ideal para niños con obesidad.

 

Bibliografía

Martín-Hernández, D.; Cámara, M. (2012). “Alimentos funcionales (nutracéuticos). En: Alimentos y salud, Monografía VI Coord. Sanz B. Instituto de España- Real. Academia de Farmacia pp.265-308.

 

Ávila, R. S., De la Cruz, T. E. y Reyes, G. A., (2014).Evaluación de calidad de semillas (Chenopodium quinoa Willd.) mejorada por mutagénesis. XIV Congreso Técnico Científico ININSUTIN.pp. 127-130.

 

Instituto Nacional de Salud Pública. Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2012. Resultados nacionales. México, INSP, 2012.

 

AOAC. 1997. Metodos oficiales de analisis. 16va edicion. Editorial AOAC International. Gaithersburg, Maryland, Estados Unidos de America.

 

Gomez, A. M., Rindermann, R. y Tovar, L. 2010. La produccion y el mercado mundial de la estevia. Centro de Investigaciones Economicas, Sociales y Tecnologicas de la Agroindustria y la Agricultura Mundial (CIESTAAM). 271p.

 

Nutrition Data. 2012. Seeds, chia seeds, dried. Disponible en: http://www.nutritiondata.com. Consultado: 3 de jun. 2014.

 

Csapó J; Martin G; Kiss Z. y Házas Z. (2015) Protein, fats, vitamin and mineral concentrations in porcine colostrum and milk from parturition to 60 days. Journal Dairy International. 6: 881-902.



DESARROLLO DE UN ALIMENTO FUNCIONAL A BASE DE CHIA, STEVIA Y SUERO DE LECHE PARA NIÑOS ENTRE 5 Y 12 AÑOS.


DESARROLLO DE UN ALIMENTO FUNCIONAL A BASE DE CHIA, STEVIA Y SUERO DE LECHE PARA NIÑOS ENTRE 5 Y 12 AÑOS.

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography