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Title: Bebida funcional fermentada elaborada a base del permeado obtenido en la microfiltración de leche descremada, adicionada con fibra de guayaba
metadata.dc.creator: WENDY MARIA MENESES CORONA
Keywords: BIOLOGÍA Y QUÍMICA;CIENCIAS DE LA VIDA
metadata.dc.date: Jul-2015
Description: Las bebidas funcionales pueden ser formuladas con diferentes ingredientes que hayan demostrado tener un efecto benéfico para la salud, entre ellos la fibra dietaria, probióticos, prebióticos, antioxidantes. Estudios previos han confirmado que los subproductos obtenidos de la industria de jugos son una fuente importante de fibra antioxidante. Por otra parte, para minimizar los subproductos de la industria láctea, se puede emplear la separación por membrana como un proceso alternativo en la elaboración de quesos a partir del retenido y generar como subproducto un permeado con características similares al suero, pero con propiedades adecuadas para la elaboración de bebidas. El objetivo de este trabajo fue desarrollar una bebida funcional fermentada, usando el permeado obtenido en la microfiltración de leche descremada para elaboración de quesos y fibra de guayaba proveniente de los desechos de la industria de jugos. La metodología se dividió en cuatro etapas: a) evaluar el crecimiento de las cepas fermentativas Lactobacillus helveticus, Saccharomyces cerevisiae y Kluyveromyces marxianus usando permeado de leche descremada como substrato, b) establecer las proporciones adecuadas de cada microorganismo para generar los atributos fisicoquímicos deseados, c) formular la bebida evaluando dos edulcorantes distintos, y d) estimar la vida de anaquel sensorial de la misma. Como resultados se encontró que L. helveticus alcanza un bajo crecimiento máximo (1.19 g/L) pero es capaz de acidificar el medio a valores adecuados para desarrollar una bebida fermentada; el crecimiento máximo de S. cerevisiae también fue bajo (0.80 g/L) debido a la incapacidad de esta levadura para usar lactosa; K. marxianus fue el microorganismo que alcanzó el mayor crecimiento máximo (4.05 g/L) además de producir etanol (3.81 g/L) y CO2 (1.66 g/L) como productos de la fermentación. Para determinar la proporción adecuada de cada microorganismo se usó un diseño de mezclas y se observó que la acidez aumentó cuando se incrementó la proporción de L. helveticus y K. marxianus; obteniendo valores de pH de 3.27 y acidez de 7.09 g/L. Las concentraciones de etanol y CO2 aumentaron al incrementar la proporción de K. marxianus, obteniendo una concentración máxima de 2.21 y 1.44 g/L respectivamente. El mayor grado de hidrólisis (10.45%) se obtuvo cuando se incrementó la proporción de L. helveticus y S. cerevisiae. La mezcla usada para la formulación de la bebida fue L. helveticus y S. cerevisiae en una proporción 0.67:0.33, ya que mostró tener los atributos fisicoquímicos adecuados para generar características sensoriales agradables. Para la formulación final, se utilizó Splenda® como edulcorante debido a que se observó un incremento en la concentración de etanol y CO2, así como en el crecimiento de S. cerevisiae. El análisis de vida de anaquel sensorial mostró que la bebida tiene una vida de anaquel de 14¿17 días a 4°C, considerando como aceptable una probabilidad de rechazo por parte de los consumidores del 0.25; además, se encontró que posiblemente el aumento en el grado de hidrólisis y de etanol puede modificar negativamente el sabor de la bebida, causando su rechazo. Por último, la concentración de L. helveticus durante la vida de anaquel fue mayor de 7 log UFC/mL, la cual es adecuada para tener un efecto probiótico.
Functional beverages can be formulated with different ingredients that have shown beneficial effects for the consumers, such as dietary fiber, probiotics, prebiotics, and antioxidants, among others. Previous studies have found that sub-products obtained from the wastes of juice industry are important sources of antioxidant fiber. Besides, an alternative to cheese processing using membrane separation allows the recovery of a permeate similar to whey, which has adequate properties for the development of functional beverages. The aim of this research was to develop a functional fermented beverage using the permeate obtained from skim milk microfiltration for cheese making, and antioxidant fiber from guava juice manufacturing wastes. The methodology was divided in four parts: a) evaluate the growth of Lactobacillus helveticus, Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces marxianus using skim milk permeate as culture medium, b) establish the suitable proportions of each microorganism to generate adequate physicochemical attributes, c) formulate the beverage by evaluating two different sweeteners, and d) estimate a sensory shelf life of the beverage. As results it was found that L. helveticus reached a low value of maximum growth (1.19 g/L) but it was capable to acidify the medium adequate values to develop a fermented beverage; maximum growth of S. cerevisiae was the lowest (0.80 g/L) due to its incapability to use lactose as carbon source; K. marxianus was the microorganism that reached the highest value of maximum growth (4.05 g/L) and produced ethanol (3.81 g/L) and CO2 (1.66 g/L) as fermentation products. A mixture design was used to establish the suitable proportions of fermentative microorganisms. It was observed that titratable acidity increased as L. helveticus and K. marxianus proportions were increased; the lowest value of pH was 3.27 and the highest for titratable acidity was 7.09 g/L. Ethanol and CO2 concentration increased along with the increase of K. marxianus proportion, obtaining a maximum concentration of 2.21 and 1.44 g/L respectively. Higher hydrolysis degree (10.45%) was obtained by increasing the proportion of L. helveticus and K. marxianus. The mixture used to formulate the beverage was L. helveticus and S. cerevisiae in a proportion of 0.67:0.33 because it had adequate physicochemical attributes to generate good sensory characteristics. Splenda® was used as sweetener for the final formulation of the beverage, because an increase in ethanol and CO2 concentration was observed, as well as in the growth of S. cerevisiae. The estimation of shelf life shown that best before date corresponds to 14¿17 days at 4°C, considering a 25% sensorial rejection probability as acceptable; also, it was found that ethanol concentration and degree of hydrolysis of proteins increased during shelf life, and this could modify the taste of the beverage. Finally, L. helveticus concentration during shelf life was above 7 log CFU/mL, which is an adequate concentration to have a probiotic effect.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/709
Other Identifiers: Antioxidant fiber
Fermentación
Fermentation
Fibra antioxidante
Permeado de leche descremada
Skim milk permeate
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