Extracción y caracterización funcional de la fibra de hojas del Agave tequilana weber destinados para la inclusión en alimentos

Vilcanqui Pérez, Fulgencio (2009) Extracción y caracterización funcional de la fibra de hojas del Agave tequilana weber destinados para la inclusión en alimentos. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En el presente trabajo de investigación, en la primera etapa se estudiaron diferentes métodos de extracción de la fibra proveniente de las hojas de Agave tequilana Weber; siendo las condiciones para el MI (referencia), de 15 min., 90°C y 1:2p/v de relación M:H2O; para el MII, con variables de presión de vapor (kgf/cm2 ) con tres niveles (0.5, 0.75 y 1.0), el tiempo (min.) con tres niveles (5, 10 y 15), y la relación M:H2O (p/v) con dos niveles (1:2 y 1:3); y para el MIII, con variables de tiempo (min.) con tres niveles (5, 10 y 15), temperatura (°C) con tres niveles (70, 80 y 90) y la concentración del ácido (N de HCl) con dos niveles (0.1 y 0.4). Por cada método se seleccionó un tratamiento, teniendo como variable de respuesta a la concentración de FND y criterios adicionales. Los resultados reportaron diferencias significativas entre los tratamientos (α=0.05) por cada método; por el que se aplicó la comparación múltiple de medias, cuyos valores más altos de FND fueron siete y catorce tratamientos respectivamente sin presentar diferencias significativas (p<0.05); por lo que considerando el factor de costos en función al requerimiento de energía para el tratamiento, se seleccionó el tratamiento de 0.5kgf/cm2 , 5min. y 1:3p/v. con un valor de FND de 46.74% para MII y de 70°C, 5min. y 0.1N HCl con un valor del FND de 65.14% para el MIII. En la segunda etapa, las propiedades funcionales de la fibra, evaluado por métodos físicos tal como la capacidad de absorción de agua (CAA), capacidad de retención de agua (CRA) y la capacidad de adsorción del aceite (CAG); expresado en g de agua absorbida por g MS, g de agua retenida por g de MS y g de aceite adsorbido por g de MS respectivamente; reportaron valores promedios de 9.22, 7.54 y 4.70 para el MI; 9.83, 8.16 y 4.90 para MII y 4.31, 4.10 y 2.96 para MIII respectivamente, observándose un incremento para el tratamiento con presión de vapor de agua y una disminución para el tratamiento con solución ácida. Relacionando estas variables con otras fuentes de fibra de origen vegetal; el producto en estudio presenta valores superiores en todos los casos, tal como respecto al salvado de trigo. En la tercera etapa se evaluó las propiedades funcionales a través de ensayos biológicos mediante la inclusión de la fibra en proporciones de 5 y 10% en la dieta de los animales de experimentación cuyas variables de respuesta fueron el peso y el volumen de las heces fecales, la cantidad de grasa retenida y el tiempo de tránsito intestinal. Los resultados reportaron que ante un incremento de la proporción de la fibra, presentaron efectos fisiológicos favorables en todos los casos, características requeridas en una fibra para que pueda ser viable para su inclusión en alimentos. Comparado entre los diferentes métodos de extracción en función a la fibra comercial, tanto en la cantidad de grasa extraída y el peso de las heces fecales, presentaron similares comportamientos en todos los casos; sin embargo, la fibra extraída mediante el uso de presión es la que tuvo mejores resultados en la reducción del tiempo de tránsito intestinal. Abstract In this investigation paper, in a first stage were studied different methods of fiber extraction from Agave tequilana Weber leafs, whit the follow conditions for MI (reference), 15 min., 90°C y 1:2 w/v of relation M:H2O; for MII, whit steam pressure variables (kgf/cm2 ) whit three levels (0.5, 0.75 y 1.0), the time (min.) whit three levels (5, 10 y 15), and the relation M:H2O (w/v) whit two levels (1:2 y 1:3); and for the MIII, whit the variables in time (min.) whit three levels (5, 10 y 15), temperature (°C) three levels (70, 80 y 90) and the acid concentration (N de HCl) whit two levels (0.1 y 0.4). For each method were selected a treatment, having as answer variable the Neutral Detergent Fiber (NDF) concentration and additional criteria’s. The results reported significative difference between the treatments (α=0.05) for each method; therefore was applied the mean multiple comparison , in which the highest values of NDF were seven and fourteen treatments respectively whit out significative difference (p<0.05); considering that the costs in function of the energy requirements for the treatment , were selected the treatment of se 0.5kgf/cm2 , 5min. y 1:3w/v. whit a value of NDF of 46.74% for MII and the 70°C, 5min. and 0.1N HCl whit a value of NDF of 65.14% for the MIII. In the second stage, the functional properties of fiber were evaluated by physic methods water absorption capacity (WAC), water retention capacity (WRC) and the oil adsorption capacity (OAC); expressed in g of water absorbed by g MS, g of water retained by g of MS and g of adsorbed oil by g de MS respectively; reporting average values of 9.22, 7.54 and 4.70 for the MI; 9.83, 8.16 and 4.90 for MII and 4.31, 4.10 and 2.96 for MIII respectively, observing an increment for the water steam pressure treatment and a reduction in the treatment whit the acid solution. Relating the variables whit another’s vegetable fiber sources; the studied product presents superior values in all the cases, as whit the wheat bran. In the third stage the functional properties were evaluated by a biological assay whit the fiber inclusion in 5 and 10% proportion in the diet of experiment animals whit answer variables of weight and volume of the fecal feces, the quantity of fat retained and the intestinal transit time. The results reported that whit an increment in the fiber proportions were favorable physiological effects in all the cases, required characteristics in a fiber for been viable for their inclusion in foods. Comparing between the different extraction methods in function of the commercial fiber, the fat extracted and the weight of the fecal feces present similar behaviors in all the cases; Even though, the extracted fiber whit the use of pressure is the one whit better results in the reduction of the intestinal transit time.

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