Evaluación in vitro e in vivo de las características prebióticas de las cáscaras de tuna y piña - Díaz Vela, Juan (Universidad Autónoma Metropolitana, 2014)
The aim of this study was to evaluate the in vitro and in vivo effect of prebiotic characteristics of cactus pear peel and pineapple peel flour. The chemical composition and antioxidant capacity of cactus pear peel and pineapple peel flour were determined. Subsequently, both samples were also used as a carbon source for growth kinetics of Pediococcus pentosaceus UAM22 and Aerococcus viridans UAM21 to determine the prebiotic effect in vitro. In addition, a factorial design was performed to determine the effect of cactus pear peel and pineapple peel flour, P. pentosaceus UAM22 and storage time on physicochemical, functional and sensory parameters a cooked meat product. Finally, taking into account the previous results, the in vivo effect was carried out by supplying cactus pear peel flour in the diet of 16 rats (Rattus norvegicus) Wistar strain, also using agave inulin as a fiber source of reference during 84 days; analyses were performed to assess the physiological and microbiological effects on the rats. According to the chemical composition of flour, pineapple peel flour had a higher percentage of protein than cactus pear peel flour; however, cactus pear peel flour showed higher mineral content, soluble carbohydrates and total dietary fiber available; and the antioxidant activity of Trolox equivalent antioxidant activity (TEAC) were greater with cactus pear peel flour. During the growth kinetics better use of both flours was observed by Pediococcus pentosaceus UAM22, with a higher growth rate and acidification using cactus pear peel flour as a carbon source, seeing reflected in increased production of short-chain fatty acids. Also, Pediococcus pentosaceus UAM22 had the highest levels of prebiotic activity with both flours. Furthermore, the sausages were both flours had more moisture but inoculated sausages showed lower expressible moisture; cactus pear peel flour decreased oxidative rancidity during storage; inoculation of lactic acid bacteria and flours caused increased lightness but less redness and yellowness; inoculated and cactus pear peel flour samples had a stronger less cohesive and less resilient structure but; micrographs showed exopolysaccharide production by the strain used cactus pear peel flour, which explains the properties of water retention and texture of the sausage. Sensory analysis showed interest in consuming more healthy foods and more food neophobia to eat sausage with cactus pear peel flour than pineapple peel flour however, sensory profiles showed no difference in smell and texture attributes between sausages with cactus pear peel flour. This study reflects the in vivo rat weight and food intake was similar with cactus pear peel flour or inulin, but cactus pear peel flour was lower fiber digestion, however causing increased production of short-chain fatty acids. The use of agroindustrial by-products helps reduce waste in the environment, giving added value. Use cactus pear and pineapple peel flour can be an alternative source of functional food ingredients to favor features food and generate the same health benefits.; El objetivo de este trabajo fue evaluar in vitro e in vivo el efecto prebiótico de las harinas de cáscara de tuna y piña. Se determinó la composición química y capacidad antioxidante de la harina de cáscara de tuna y piña. Posteriormente, ambas harinas fueron usadas como fuente de carbono en cinéticas de crecimiento para Pediococcus pentosaceus UAM22 y Aerococcus viridans UAM21, para determinar el efecto prebiótico in vitro. Además, se aplicó un diseño factorial completo para determinar el efecto de la harina de cáscara de tuna y piña, P. pentosaceus UAM22 y tiempo de almacenamiento sobre los parámetros fisicoquímicos, funcionales y sensoriales de un producto cárnico cocido. Por último, tomando en consideración los resultados previos, el efecto in vivo se llevó a cabo suministrando harina de cáscara de tuna en la dieta de 16 ratas (Rattus norvegicus) cepa Wistar usando además inulina de agave como fuente de fibra control durante 84 días; se realizaron análisis para evaluar el efecto fisiológico y microbiológico sobre las ratas. De acuerdo a la composición química de las harinas, la harina de cáscara de piña presentó un mayor porcentaje proteico que la harina de cáscara de tuna; sin embargo, la harina de cáscara de tuna mostró mayor contenido de minerales, carbohidratos solubles disponibles y fibra dietética total; la actividad antioxidante y la actividad antioxidante equivalente de Trolox (TEAC) también fueron mayores con harina de cáscara de tuna. Durante las cinéticas de crecimiento se observó mejor aprovechamiento de ambas harinas por parte de Pediococcus pentosaceus UAM22, siendo mayor la tasa de crecimiento y acidificación al usar harina de cáscara de tuna como fuente de carbono, viéndose reflejado en una mayor producción de ácidos grasos de cadena corta. Así mismo, Pediococcus pentosaceus UAM22 presentó los mayores niveles de actividad prebiótica con ambas harinas. Por otro lado, las salchichas con ambas harinas fueron más húmedas, pero las salchichas inoculadas presentaron menor humedad expresable; la harina de cáscara de tuna disminuyó la rancidez oxidativa durante el almacenamiento; la inoculación de bacterias ácido lácticas y las harinas causó un aumento en la luminosidad pero menos rojas y amarillas; las muestras inoculadas y con harina de cáscara de tuna tuvieron una estructura más fuerte pero menos cohesiva y menos resiliente; las microfotografías mostraron la producción de exopolisacáridos por la cepa empleada y harina de cáscara de tuna, lo cual explica las propiedades de retención de agua y textura de las salchichas. El análisis sensorial demostró interés por consumir alimentos saludables y mayor neofobia por consumir salchichas con harina de cáscara de tuna, sin embargo, los perfiles sensoriales no mostraron diferencias en olor y textura entre salchichas con harina de cáscara de tuna y testigo observando mayor aceptación de harina de cáscara de tuna. Los resultados del estudio in vivo reflejaron que el peso de las ratas así como el consumo de alimentos fue similar con harina de cáscara de tuna e inulina, pero con harina de cáscara de tuna hubo menor digestión de la fibra, sin embargo, hubo mayor producción de ácidos grasos de cadena corta. El empleo de subproductos agroindustriales favorece la reducción de residuos en el ambiente, dándole un valor agregado. La utilización de cáscaras de tuna o piña puede ser una alternativa como fuente de ingredientes funcionales alimenticios, para favorecer las características de los alimentos y generar beneficios a la salud.