Componentes De La Fibra Dietaria De Los Subproductos De Frutas Y Vegetales

INTRODUCCIÓN

El mundo ha progresado a través de la agricultura y las etapas industriales para el proveedor de bienes y servicios. Esta progresión ha sido catalizada por la evolución cultural y social de la humanidad y la necesidad de resolver determinados problemas sociales, tales como la necesidad de preservación para liberar a las personas de la búsqueda de alimentos, y la necesidad de una nutrición adecuada. Estas fuerzas llevaron al desarrollo de la industria alimentaria, que ha contribuido enormemente a la base de una civilización humana sana y ha ayudado a la sociedad a prosperar (Floros et al. 2010).

En la actualidad, la Organización Mundial de la Salud y las autoridades de salud de todo el mundo promueven un alto consumo de frutas y verduras (Wilkinson et al. 2011). Y manifiestan que la fibra dietaria (FD) debe ser un patrón saludable en la dieta. Puesto que la fibra dietaria de las frutas y hortalizas transporta en su matriz una cantidad significativa de polifenoles y carotenoides a través del intestino humano. A pesar de estos efectos y recomendaciones, la ingesta de alimentos de origen vegetal sigue siendo baja y, en consecuencia, la fibra dietaria y antioxidantes suelen ser deficientes en la mayoría de las dietas de todo el mundo (Goñi y Hervert-Hernández 2011).

La fibra dietaria corresponde la parte comestible de los vegetales, hidratos de carbono análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado, desde hace treinta años la fibra dietaria forma parte de lo que se considera una dieta saludable (Champ et al. 2003). Dietas altas en fibra dietaria están relacionadas con la prevención, reducción y tratamiento de algunas enfermedades intestinales como diverticulitis y enfermedades coronarias, además se recomienda una ingesta diaria promedio de 25-30 g (Pak D 2000; Figuerola et al. 2005). En general, la FD de las frutas tiene un mejor valor nutritivo que los derivados de los cereales, ya que también se sabe que contienen cantidades significativas de compuestos bioactivos tales como polifenoles y carotenoides (Mildner-Szkudlar et al. 2011). Los alimentos vegetales son las únicas fuentes de FD. Todas las fracciones (celulosa, lignina, hemicelulosa, pectinas, gomas y mucílagos) de la FD son los principales componentes de la pared celular vegetal (Ramulu y Udayasekhara Rao 2003).

Por otra parte, la industria del procesamiento de frutas y vegetales genera grandes cantidades de subproductos y materiales de desecho, tales como cáscaras, semillas, hojas, tallos y harinas de oleaginosas. Lo que ha ocasionado impactos ambientales negativos por su disposición incorrecta y porque cada día aumentan, asociados al incremento de la población humana y a los hábitos de consumo de las personas. La disposición de estos materiales generalmente representa un problema que se ve agravado por las restricciones legales (Larrauri 1999).

Así, los nuevos aspectos referentes a la utilización de estos residuos como subproductos para la producción de aditivos alimentarios o suplementos con alto valor nutritivo han ganado un creciente interés porque se trata de productos de alto valor y su recuperación puede ser económicamente atractiva. Ya que es bien sabido que los subproductos representan una importante fuente de azúcares, minerales, ácidos orgánicos, fibra dietaria y compuestos fenólicos que tienen una amplia gama de acción que incluye actividades antitumorales, antivirales, actividades antibacterianas, cardioprotectoras y antimutagénica (Djilas et al. 2009). Varios de ellos contienen más fibra dietaria que su respectiva porción comestible (Goñi y Hervert-Hernández 2011). Por lo que algunos autores han señalado que los subproductos de frutas, cereales y vegetales pueden ser una fuente potencial de fibras y compuestos funcionales (Larrauri 1999; Schieber et al. 2001).

Paralelamente, los consumidores somos cada vez más conscientes de los problemas de salud relacionados con la dieta. Ya que en la actualidad el rol de las dietas en la prevención de enfermedades humanas tales como el cáncer, arterosclerosis, enfermedades del corazón, obesidad, osteoporosis y en disfunciones asociadas con los cambios de estilo de vida y cambios de edad; han llegado a ser cada vez más evidente, por lo que muchos consumidores hemos optado por buscar alimentos funcionales para mejorar nuestras dietas y exigimos ingredientes naturales que sean seguros y en promoción de la salud (Schieber et al. 2001; Aachary y Prapulla 2011; Mildner-Szkudlar et al. 2011). De hecho, en los últimos años ha habido una tendencia mundial hacia el uso de componentes naturales como la fibra dietaria y compuestos fitoquímicos (Bensadón et al. 2010).

Haciendo necesaria la búsqueda de nuevas fuentes de fibra dietaria como componentes funcionales para la industria alimentaria (Mildner-Szkudlar et al. 2011). Aumentando, así el uso de los subproductos (Floros et al. 2010). Ya que a éstos se los considera como fuentes prometedoras de compuestos que pueden ser utilizados debido a sus favorables propiedades tecnológicas o nutricionales (Schieber et al. 2001). De estos subproductos se puede recuperar diferentes compuestos de alto valor añadido, entre ellos, son notables las fracciones de la fibra dietaria insoluble (FDI) que tienen un gran potencial en la preparación de alimentos funcionales (Verma y Banerjee 2010).

Se considera como FDI a una compleja matriz de componentes químicos tales como: celulosa, lignina y hemicelulosas (Johnson y Marlett 1986; Mertens 2003). Muchos descubrimientos han demostrado un papel importante de la FDI para reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular, enfermedad gastrointestinal, cáncer de colon y la obesidad. Las fibras dietarias insolubles de algunas frutas y verduras podrían promover una disminución significativa en la concentración de colesterol en sangre. Los mecanismos mediante los cuales la FDI disminuye las concentraciones de lípidos séricos pueden incluir alteraciones en la ingesta dietética, conversión de los ácidos biliares, biosíntesis de colesterol reducido, y la absorción reducida de ácido lípidos, colesterol y la bilis (Chau y Huang 2005).

La explotación de los subproductos del procesamiento de las frutas y vegetales como fuente de compuestos funcionales y su aplicación en los alimentos es un campo prometedor que requiere la investigación interdisciplinaria de los tecnólogos de alimentos, químicos de alimentos, nutricionistas y toxicólogos (Sun-Waterhouse 2011). El mercado en este campo es competitivo y el desarrollo de nuevos tipos de ingredientes de calidad es un reto para la industria alimentaria (Bensadón et al. 2010).

La Corporación de Promoción de Exportaciones e Importaciones (CORPEI) y el Centro de Promoción de Importaciones desde Países en Desarrollo (CBI) han seleccionado a la maracuyá, el mango y el palmito entre los 15 productos con mayor potencial de exportación de Ecuador (Idrovo 2009). La actividad agroindustrial de estas frutas y vegetal, produce anualmente miles de toneladas de desperdicios.

Es así, que el objetivo de esta investigación fue cuantificar el contenido de los componentes individuales de la fibra dietaria insoluble (celulosa, lignina y hemicelulosa A y B) de los subproductos de mango, maracuyá, guayaba y palmito. Y compararlos con las principales fuentes de esos compuestos. Generando información precisa que permita predecir y explicar los efectos fisiológicos, funcionales y tecnológicos de la fibra dietaria.

1. REVISIÓN DE LITERATURA

1.1 FIBRA DIETARIA

1.1.1 Generalidades. La investigación bioquímica sobre carbohidratos y sus posibles implicaciones en la nutrición y salud del ser humano, ha tenido un gran desarrollo a raíz de las nuevas metodologías desarrolladas a lo largo del siglo XX para su determinación y cuantificación, llegando a identificar lo que se conoce hoy en día como: fibra dietética, dietaria o alimentaria (García Ochoa et al. 2008).

Desde 1953, la definición de "fibra dietaria" (FD) ha evolucionado de manera significativa; después de un debate internacional en base a los avances analíticos, los nuevos conocimientos nutricionales y fisiológicos, y también a los intereses de la industria alimentaria, se han enunciado una gran cantidad de definiciones. La definición exacta de fibra dietaria es de sustancial importancia para el mercado mundial de alimentos y para las autoridades de control (Champ et al. 2003).

Es así que en el 2001, la American Association of Cereal Chemists (AACC), con un Comité Técnico de Fibra Dietaria, adoptó la siguiente definición: “Fibra dietaria es la parte comestible de las plantas o carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano pero que sufren una fermentación total o parcial en el intestino grueso. La fibra dietaria incluye polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias vegetales asociadas. Tiene efectos beneficiosos como el efecto laxante y/o el control del colesterol y/o la atenuación de la glucosa en sangre” (AACC 2003). Siendo ésta, la más usada y citada como referencia en las principales investigaciones de fibra dietaria (Pisarikova y Zraly 2010).

Posteriormente, en el 2002, Food Nutrition Board of Institute of Medicine of the National Academies introduce un nuevo enfoque publicando definiciones para fibra dietaria, fibra funcional y fibra total; estableciendo: “La fibra dietaria consta de carbohidratos no digeribles y lignina que son

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