Formulación química de una bebida energizante natural baja en cafeína para hipertensos

Formulación química de una bebida energizante natural baja

en cafeína para hipertensos^[1]

José Leal2, Pedro Ocando2 y Gladys Quevedo2

2Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Maracaibo, Venezuela.

Correos electrónicos: joseandreslm98@gmail.com, pedrocando57@gmail.com, gladys.quevedo@uru.edu

     Resumen

El objetivo de esta investigación fue formular una bebida energizante con bajos niveles de cafeína para personas hipertensas. Se empleó una metodología experimental con diseño del mismo tipo. Se atendieron las normas nacionales e internacionales sobre alimentos y bebidas. Los resultados mostraron que la formulación química de la bebida resultó más energizante con moringa proporcionando 13.40 g de carbohidratos y 6.7 g de proteína, lo que le otorga más energía al cuerpo. Los tipos y proporciones de los ingredientes para elaborar la bebida fueron: 2.5 g de hoja de moringa, 4 g. de miel en 250 ml de agua y baja cantidad de cafeína. Las propiedades organolépticas y fisicoquímicas reflejaron una presentación en polvo de las hojas de moringa y un PH, entre 8.2 y 8.4 que corresponde al punto de inflexión de fenolftaleína. Se concluyó que el valor nutricional de la bebida energizante a base de moringa proporciona mayor energía aunque con 2.5 g. de té verde también tuvo aceptación por los consumidores.

Palabras claves: Formulaciones químicas, bebidas energizantes, cafeína, hipertensos.

Chemical formulation of a low natural energy drink in caffeine for hypertensive

     Abstract

The objective of this research was to formulate an energy drink with low levels of caffeine for hypertensive people. An experimental methodology with a design of the same type was used. National and international standards on food and beverages were adhered to. The results showed that the chemical formulation of the drink was more energizing with moringa providing 13.40g of carbohydrates and 6.7g of protein, which gives the body more energy. The types and proportions of the ingredients to make the drink were: 2.5 grams of moringa leaf, 4 grams. of honey in 250 ml of water and low amount of caffeine. The organoleptic and physicochemical properties reflected a powder presentation of moringa leaves and a PH, between 8.2 and 8.4, which corresponds to the inflection point of phenolphthalein. It was concluded that the nutritional value of the moringa-based energy drink provides greater energy, although with 2.5 grams. green tea was also accepted by consumers.

Keywords: Chemical formulations, energy drinks, caffeine, hypertensive.

Introducción

Acerca de las formulaciones químicas refiere Pilco (2009) que éstas aluden a los elementos que componen un compuesto químico cualquiera. Éstas dan cuenta de las proporciones de sus átomos respectivos y, en muchos casos, también al tipo de enlaces químicos que los unen. Su utilidad estriba en comprender la naturaleza química de las sustancias, expresar  lo que ocurre durante una reacción química determinada e identificar cómo algunos elementos o compuestos se transforman en otros. 

Al momento de realizar formulaciones químicas se requiere de un conjunto de análisis, ya sean microbiológicos, físicos y químicos, así como las propiedades organolépticas las cuales son todas aquellas características de los materiales tal y como son percibidas por los sentidos, como es el caso del color, sabor, aroma y textura (Venturini, 2018). Las propiedades fisicoquímicas, también necesarias en las formulaciones, son aquellas que informan sobre el comportamiento del material ante diferentes acciones externas, como el calentamiento, las deformaciones o el ataque de productos químicos. Entre esas propiedades se encuentra el pH que es el parámetro relacionado con el nivel de acidez o alcalinidad de una disolución y la materia sólida. El pH es un factor a medir en las muestras del sector alimentario y de las bebidas (Serna y López, 2010).

En el caso de esta investigación, la formulación química se realiza en el área de las bebidas energizantes, las cuales  son soluciones no alcohólicas que tienen en su composición ingredientes tales como taurina, glucuronolactona, cafeína, moringa, té verde e inositol, acompañados de hidratos de carbono, de vitaminas y/o minerales. Responden a un conjunto de compuestos estimulantes procesados en presentación liquida con alto contenido en cafeína. Estas bebidas  realmente no eliminan la fatiga muscular o el agotamiento en general, sólo inhiben temporalmente esas sensaciones (Basmadjian, 2012, Guanilo, 2017 y Sarmiento (2009).

Las bebidas energizantes, como hoy se les conoce, ya habían sido empleadas históricamente  por el  hombre para obtener más energía y mantener la vigilia requerida para sus actividades. A mediados del siglo XV las personas comenzaron a consumir café.  Nathan (2020) refiere que la primera fuente que hace clara mención al uso del producto fue escrita por Abd Al-Qadir al-Jaziri, el cual narra cómo los sufíes lo utilizaban para mantenerse despiertos durante sus oraciones. La cafeína, principal componente de estas bebidas, es una sustancia psicoactiva que actúa inhibiendo los neuro trasmisores encargados de transferir las sensaciones de cansancio y sueño, potenciando aquellos relacionados con las sensaciones de bienestar y la concentración. Esta sustancia es un antagonista competitivo de los receptores adenosínicos del sistema nervioso central. Sus principales efectos son psicoestimulantes, respiratorios, musculo-esqueléticos y cardiovasculares. Básicamente, se metaboliza por el CYP1A2 por lo que interacciona con numerosos fármacos (Calle, 2011 y Lozano, García, Tafalla & Albaladejo, 2007). Hoy se conoce al Red Bull como una de las bebidas energizantes más comercializada a nivel internacional (Ferdman, 2014). 

En el caso de las formulaciones químicas de bebidas energizantes, se hace necesario determinar el tipo y proporciones que éstas han de contener, dado que como lo señala  Bustamante, Corcuera & Elías (2018) las personas, de acuerdo con su edad, género, metabolismo y actividad, tendrán distintas necesidades de ingesta calórica en su dieta diaria. Los autores consideran que una persona promedio necesita consumir 2000 Kcal.

Para regular la ingesta total, el Panel sobre Agua y Electrolitos del instituto de Medicina (IOM) (2004), estableció la Ingesta Adecuada (IA), la cual se fijó en los siguientes valores: 3.7 L/día para los hombres;  2.7 L/día para las mujeres. La energía de las bebidas es de <100 kcal/100 ml. La densidad de nutrientes, que es el contenido de nutrientes, viene expresada por cada 100 ml. En síntesis, para evaluar las funciones energizantes y nutritivas de cualquier bebida, se deben tomar en cuenta la energía y densidad de nutrientes, la contribución al consumo total de energía y peso corporal, la contribución a la ingesta diaria de nutrientes esenciales, la evidencia de efectos beneficiosos para la salud y evidencia de efectos adversos para la salud.

Ahora bien, en torno al consumo de las bebidas energizantes comienzan a suscitarse una serie de problemas vinculados con la salud de los consumidores. En este sentido, refiere Perdomo (2019), miembro del Observatorio Español de Drogas y Toxicomanías, que: “En España, de cada diez bebidas energéticas que se consumen, siete lo hacen adolescentes” también afirma:

Las bebidas energéticas contienen cafeína y azúcar en grandes cantidades, vitaminas del grupo B, L-carnitina y taurina, por lo que una lata de medio litro de esta bebida equivale a dos cafés expresos y 12 cucharadas de azúcar y, tanto la cafeína como el azúcar, pueden ser generadoras de dependencia y otros efectos nada deseables, sobre todo antes de la edad adulta (párr.2).

De acuerdo con Svatikova (2015) el consumo de estas bebidas eleva la presión arterial y los niveles de estrés en el cuerpo y la noradrenalina, una hormona del estrés que predispone al cuerpo y aumenta las probabilidades de tener una complicación cardiaca. A esto agregan Ehles & Marakis (2019), que niños y adolescentes consumen bebidas energizantes, en grandes cantidades (≥ 1 L). Estos investigadores también observaron los efectos agudos de la disfunción eréctil en adultos jóvenes sanos, ante la ingesta alta de bebidas energizantes (aproximadamente 1 L), lo que se asoció con efectos adversos moderados a graves (por ejemplo, intervalo QTc prolongado, palpitaciones).

Díaz (2003, p. 2) afirma que “Una lata de bebida energizante de 250 ml que se expende en cualquier supermercado… sin ningún tipo de restricción, puede contener entre 0.08 a 0.10 gramos de cafeína, y taurina entre 0.025 y 0.035 gramos”, lo que puede producir intoxicaciones por consumo alto de cafeína “Grandes dosis, especialmente cuando son consumidas por sujetos no habituados o sensibles, pueden producir dolores de cabeza, taquicardia, convulsiones y eventualmente delirios” (p.4).

No obstante, la literatura especializada también reporta los beneficios que producen algunos componentes que están presentes en las bebidas energizantes, encontrando que  pueden  favorecer la salud de personas hipertensas. Así lo refieren Carvalho, Maia, Sousa& Rodríguez (2006, p. 83) al señalar que  “Con respecto a las enfermedades cardíacas, podemos decir que la taurina comprende más del 50% de los aminoácidos libres en el corazón. La taurina mejora la fuerza del músculo cardiaco, previniendo el desarrollo de miocardiopatía (una enfermedad del músculo cardíaco)”. También afirman que la hipertensión está relacionada con niveles bajos de taurina, algunos estudios han demostrados que consumir suplementos con taurina llega a reducir la presión arterial, también hay una mejora en la contractilidad cardiaca en los pacientes que padecen de dicha enfermedad, la taurina también pudiendo ser utilizada también como un antioxidante.

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