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RESEÑA

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, la primera causa de muerte a nivel mundial son las enfermedades cardiovasculares, su desarrollo y prevalencia está directamente relacionadas con la elevada ingesta de grasas trans (lípidos nada-saludables). Este tipo de lípidos se encuentran en margarinas, untables, coberturas y productos de panificación elaborados con grasas parcialmente hidrogenadas (GPH). Por este motivo agencias gubernamentales y organizaciones multinacionales buscan que, en el corto plazo, las GPH sean eliminadas de los alimentos y que éstas sean sustituidas por aceites vegetales, ricos en grasa insaturada (lípidos saludables). Sin embargo, las GPH no han sido sustituidas por aceites vegetales, debido a que estos últimos no proporcionan la consistencia, untabilidad y palatabilidad deseada. En general, la industria ha reemplazado las GPH con grasa vegetal con más del 50% de grasa saturada (lípidos poco-saludables), solucionando sólo de manera parcial este grave problema de salud.

Una estrategia prometedora para obtener grasa con altos contenidos de lípidos saludables y con la consistencia deseada, es mediante del diseño de geles de aceite vegetal, denominados oleogeles. Dentro de este contexto, estudiamos el proceso de estructuración, la reología y la microestructura de oleogeles estructurados con cera de candelilla (CW; 0 o 3%), grasa de soya totalmente hidrogenada (FH; libre de ácidos grasos trans; 5, 10 o 15%) y celulosa microcristalina (MC; 6 o 9%).

Todos los sistemas produjeron geles estables a temperatura ambiente. La adición de la cera de candelilla contribuyó en el aumento de la consistencia, debido a la disminución del tamaño de los cristales de la FH. Este parámetro es de suma importancia en el desarrollo de las grasas, puesto que permite modular las características y propiedades del producto final. Al evaluar la reversibilidad mecánica, es decir su capacidad de recuperar la consistencia después de aplicar un trabajo mecánico (ej., el amasado) se encontró que en los oleogeles estructurados con CW y FH, alcanzaron niveles de recuperación similares o superiores a los determinados en las mantequillas comerciales (recuperación de 45 a 60%). La adición de MC y FH incrementó significativamente la deformación necesaria para alcanzar el punto de flujo, lo cual permitiría disminuir la consistencia quebradiza de los geles estructurados únicamente con CW, mejorando su untabilidad. Para caracterizar la microestructura de la red de partículas en los sistemas, se empleó el modelo de Wu y Morbidelli. A partir del cual establecimos que los sistemas sin CW tienen una organización fractal dentro del régimen transitorio, donde los enlaces inter e intraflóculos contribuyen a la elasticidad de las grasas. Por el contrario, los oleogeles con CW no se ajustaron a dicho modelo.

En resumen, esta investigación generó conocimiento fundamental para el diseño y control de la consistencia de oleogeles libres de grasas trans y con bajo contenido de grasas saturada. Sistemas que en futuro próximo podrían conformar parte de nuestra dieta.

RESEÑA

El tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los frutos de mayor consumo en el mundo. Para prolongar su vida poscosecha se almacena en condiciones de refrigeración, pero cuando se expone a temperaturas menores de 12°C presenta “daño por frío” y disminución de su calidad, mostrando síntomas como maduración irregular, picado superficial y pudriciones, los cuales se acentúan cuando la madurez comercial del fruto avanza. Los frutos sumergidos en agua caliente (tratamiento hidrotérmico) previo a la refrigeración, son tolerantes al daño por frío y conservan por más tiempo su calidad. Sin embargo, las bases bioquímicas de este desorden y del efecto benéfico del tratamiento hidrotérmico son prácticamente desconocidas, por lo que el objetivo del presente estudio fue identificar proteínas asociadas con la tolerancia al daño por frío en tomate cv. Imperial tratado hidrotérmicamente.

La estrategia implicó comparar el perfil de proteínas de frutos tratados (42 °C, 5 min) y no tratados (control) durante su almacenamiento en frío (0, 10 y 20 días a 5 °C) y después de un periodo de maduración (7 días a 21 °C). Los resultados mostraron 13 proteínas que presentaron diferencias en su acumulación entre los frutos tratados hidrotérmicamente y los control después de 20 días a 5 °C y 13 después del período subsecuente de maduración; las proteínas que mostraron una mayor acumulación en frutos tratados incluyen algunas de respuesta a estrés térmico que protegen otras proteínas de la célula, así como del sistema de defensa y antioxidante.

Por otro lado, los frutos control presentaron una mayor acumulación de proteínas que contrarrestan el posible daño de los tejidos y están involucradas en la desintoxicación, metabolismo de carbohidratos y energético. Los resultados obtenidos indican que la tolerancia al daño por frío inducida por el tratamiento hidrotérmico en frutos de tomate está relacionada con la prevención de la desnaturalización de proteínas, la activación del sistema antioxidante y de defensa, y la posible regulación de genes en respuesta al frío. El conocimiento de los cambios en el perfil de proteínas asociados al daño por frío en tomate y de los mecanismos que inducen su tolerancia son importantes para desarrollar estrategias de manejo poscosecha que prolonguen su vida de anaquel y para el desarrollo de cultivares con mayor resistencia al estrés por frío.

RESEÑA

El término fructano es un nombre genérico asignado a los polímeros de fructosas los cuales forman parte del reservorio energético de una amplia variedad de plantas entre las que destacan la raíz de achicoria, alcachofa, dalia y los agaves. Los fructanos son aceptados como ingredientes GRAS (generalmente reconocido como seguro) y utilizados para la formulación de alimentos funcionales o nutracéuticos. Por el tipo de enlace y estructura que éstos presentan, son considerados como fibra dietética y/o prebióticos que fomentan el crecimiento de la microflora intestinal benéfica para el colon. Aportan un valor calórico reducido, por lo que son utilizados como espesantes y sustitutos de grasa en productos lácteos, aderezos, embutidos, salsas, etc.

Los agaves han aportado grandes beneficios a la población mexicana; ya que desde tiempos prehispánicos éstos han sido utilizados para la elaboración de dulces, fibras, cordeles, materiales de construcción, forraje y como materia prima para elaborar bebidas alcohólicas como mezcal, tequila, pulque y sotol. Actualmente, los productores de agaves han centrado su interés en el procesamiento a gran escala del agave como materia prima para la obtención de fructanos purificados.

En este contexto, el objetivo del presente trabajo fue la extracción, purificación y obtención de fructanos en polvo a partir de jugo de Agave salmiana, mediante el acoplamiento de los procesos de nanofiltración (NF) y secado por aspersión. La nanofiltración es una tecnología propuesta para eliminar componentes de bajo peso molecular como sacarosa, fructosa, glucosa en el jugo, con el cual el uso de agentes acarreadores fue evitado, el problema de pegado durante el secado por aspersión fue disminuido y consecuentemente la pureza de los fructanos fue significativamente incrementada. El trabajo propone, un modelo matemático simple para probar la nanofiltración en modo concentración y en modo diafiltración como variable continua sin necesidad de experimentación excesiva. De esta manera, se obtuvieron fructanos en polvos con propiedades fisicoquímicas excelentes destacando la pureza que varió desde 87.3 a 99.2%, contenidos de humedad de 0.93 a 5.67%, temperatura de transición vítrea de 131.4°C y rendimientos del proceso por arriba del 75%. De esta manera, se está contribuyendo con tecnología novedosa para la producción de fructanos en polvo con alta pureza a partir del jugo de los agaves.

RESEÑA

Los carotenoides son pigmentos liposolubles que se encuentran abundantemente en los alimentos de origen vegetal, tanto en forma libre como esterificada con uno o dos ácidos grasos, hecho que determina su polaridad y, por tanto, su liposolubilidad. El consumo de carotenoides se ha asociado con un menor riesgo de padecer diversas enfermedades crónico-degenerativas, incluyendo enfermedades cardiovasculares y algunas formas de cáncer. Estos efectos protectores dependen, en una primera instancia, de la eficiencia con la que se absorben en el tracto gastrointestinal, la cual se considera baja, presumiblemente debido a la interferencia que causan las pectinas y otros polisacáridos dietarios en el proceso absortivo de los carotenoides. Los carotenoides y pectinas coexisten en los alimentos.

La absorción de carotenoides implica su transferencia del alimento a gotas de grasa dietaria y luego hacia las micelas que se forman a partir de los productos de la digestión lipídica y otros compuestos. Solo los carotenoides micelarizados pueden ser absorbidos por las células intestinales. Se sabe que las pectinas modulan la incorporación de los carotenoides a las micelas, aunque se desconocen los mecanismos involucrados. La poca información que existe al respecto es también contradictoria, probablemente por la alta variabilidad que presenta el contenido y propiedades de las pectinas en los diferentes alimentos. En este trabajo se determinó sistemáticamente el efecto de la concentración (nivel nulo, bajo y alto) y propiedades fisicoquímicas (nivel bajo, medio y alto de peso molecular, grado de metil-esterificación y viscosidad) de pectinas dietarias en la micelarización in vitro de cinco carotenoides (libres, mono- y di-esterificados), en función de la capacidad de las pectinas empleadas para alterar la viscosidad del medio gastrointestinal, el tamaño de las gotas de grasa, la eficiencia de la digestión lipídica (lipolisis) y secuestrar sales biliares. Estos eventos digestivos permiten explicar los mecanismos mediante los cuales la concentración y propiedades de las pectinas modulan la absorción de carotenoides. Los carotenoides y pectinas se aislaron de chiles, eliminando la interferencia de otros componentes del alimento.

Los resultados mostraron que la concentración alta de pectina propició la digestión de las gotas de grasa (lipólisis) ricas en carotenoides, un incremento en la viscosidad del medio gastrointestinal y tamaños grandes de gotas de grasa, resultando en disminución de la micelarización de los carotenoides. A baja concentración de pectina, la micelarización de los carotenoides se incrementó. Las pectinas con alto peso molecular aumentaron sustancialmente la viscosidad del medio intestinal y la micelarización de los carotenoides más liposolubles, mientras que las pectinas con alto y medio grado de metil-esterificación promovieron la lipólisis, el secuestro de sales biliares, un incremento en la viscosidad del medio intestinal, grandes tamaños de gota de grasa y favorecieron ligeramente la micelarización de los carotenoides menos liposolubles. La cantidad de pectina tuvo un efecto negativo mayor en la micelarización de carotenoides, en comparación con las propiedades fisicoquímicas de dichos polisacáridos. El trabajo también demostró que la absorción de carotenoides depende su liposolubilidad, siendo los carotenoides esterificados (más liposolubles) los menos absorbibles. El estudio evidenció la existencia de una relación entre las estructuras químicas de las pectinas y los carotenoides.

RESEÑA

Nació en la ciudad de Guaymas, Sonora en 1952. Doctorado en ciencias Alimentarias por la Universidad de Cornell. Investigador y Director General del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. en Hermosillo, Sonora desde 1981 al 2002. En 2003 fue designado Director Adjunto de Desarrollo Regional en CONACYT y posteriormente Director Adjunto de Desarrollo Científico y Académico, puesto que ocupó hasta enero del 2007. Miembro de las Juntas Directivas de diversas instituciones como El Colegio de Sonora, el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, S.C., el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. y recientemente del Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE, Costa Rica). Fue director general del Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C. del 2008 al 2013 y actualmente es director general del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del estado de Jalisco, A.C.

Su trabajo de investigación ha estado enfocado al área de la ciencia y tecnología de alimentos en las líneas de inocuidad alimentaria, desarrollo de la agroindustria y la sustentabilidad de las cadenas agroalimentarias. Ha sido miembro del grupo de expertos de FAO para la evaluación de riesgos microbiológicos en alimentos, operaciones post-cosecha de soya, así como en temas de innovación y adición de valor en la agroindustria. También ha realizado aportaciones relevantes al tema de los biopolímeros y sus aplicaciones a la medicina y al sector alimentario. La aportación científica del Dr. Higuera se resume en la producción de más de 70 artículos de investigación original publicados en revistas especializadas y/o memorias de circulación internacional con arbitraje; 19 capítulos de libro; 9 libros en coedición; la dirección de 15 tesis de posgrado, (10 de maestría y 5 de doctorado); 2 patentes nacionales otorgadas y 4 en trámite. También ha dictado 30 conferencias por invitación en México, Estados Unidos, España, Francia y Canadá.

Ha realizado intervenciones ante la Cámara de Senadores en defensa de la ciencia y la tecnología y recibido varias distinciones entre las que destacan el Premio Nacional en Tecnología de Alimentos, la Presidencia de la Red Nacional de Inocuidad Alimentaria, la Coordinación (FAO) del Primer foro Internacional sobre Análisis de Riesgos Microbiológicos en Alimentos en México y de la Iniciativa Nacional para la Sustentabilidad Alimentaria. Es Miembro del Consejo Consultivo de la Incubadora de Empresas en Biotecnología en el Parque de Innovación e Investigación Tecnológica de Nuevo León y del Sistema Nacional de Investigadores desde 1987, actualmente en la categoría Nivel 2 y miembro Ad Honorem de diversas comisiones científicas.