Lactulosa

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA

“MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE”

BOLIVIA

PERFIL DE TRABAJO

CAP. I GENERALIDADES.

1.1. Introducción.

Introducción.

Los subproductos de la industria de zumos de frutas, bagazos de manzanas y albedos decítricos (limón, naranja, toronja) constituyen básicamente las fuentes industriales de pectinas.La pectina, de la palabra griega “Pekos” (denso, espeso, coagulado ), es una sustanciamucilaginosa de las plantas superiores. Esta sustancia se asocia con la celulosa y le otorga ala pared celular la habilidad de absorber grandes cantidades de agua. La celulosa tiene unimportante rol en la estructura ya que le da rigidez a las células, mientras que la pectinacontribuye a su textura. Durante mucho tiempo, el ama de casa ha utilizado la pectinacontenida en las frutas “in situ “ para “espesar jaleas”. Su extracción industrial se inició aprincipios del siglo XX.El parámetro químico más importante es el grado de esterificación (M), es decir, el numero defunciones carboxilo eterificadas por 100 grupos galacturonicos; esto permite distinguir dosgrupos de pectinas:• Pectinas fuertes metiladas (H.M. mayor 55%)• Pectina débilmente metiladas (L.M. menor 45%)Los procedimientos de fabricación se basan en una hidrólisis, separación y recuperación.Las posibilidades de obtención de pectina y substancias extensamente usadas en las industriasalimenticias y farmacéuticas y que no se fabrican en cantidades necesarias en nuestro país, apartir de un desperdicio insuficientemente industrializado: La cáscara de naranja.En la actualidad en México se tienen grandes cantidades de cáscara de naranja de las cualesse emplean, una pequeña parte para forraje y para extraerle el aceite esencial, airándose oquemándose la mayor parte debido a las dificultades que presenta su almacenamiento, pueses necesario secarla para evitar que se fermente.La pectina se puede extraer industrialmente de otras frutas como la manzana, perón, membrilloy algunos cítricos, como el limón, toronja y lima; se escogerá la naranja debido a que es una delas frutas que más se producen en nuestro país.

La pectina es un coloide natural, liofílico, reversible, es decir; puede disolverse en agua,precipitarse, secarse y volver a disolver sin afectar sus propiedades.La pectina es soluble en agua y en ella se dispersa para dar soluciones muy viscosas, estasolubilidad disminuye cuando aumenta su tamaño molecular. En solución las pectinaspresentan grandes áreas superficiales que están relacionadas con su carga eléctrica negativa.Esta carga varía según la proporción de grupos carboxilo libres y aparentemente responsablesde la rápida precipitación de las pectinas con electrolitos de diferentes potenciales eléctricos.La pectina es soluble en alcohol, acetona, éter y casi todos los disolventes orgánicos. Algunoselectrolitos como: cloruro de Aluminio, Sulfato de Amonio, Sulfato de Cobre, Cloruro Férrico,Sulfato de Magnesio y Sulfato de Aluminio, precipitan a la pectina en solución, en condicionesapropiadas de P.H. y concentración, en este caso se presenta más bien una coagulaciónsemejante a la que ocurre cuando a ciertos coloides se les añade un electrolito apropiado queneutraliza las cargas trayendo por consecuencia una precipitación por el aumento de volumende las partículas que se unen entre sí.Como la principal propiedad de las pectinas en el aspecto de la industria alimenticia, en suhabilidad para formar jaleas , cada año los Estados Unidos importan más de siete millones delibras de pectina con un costo de $6 a $ 12 por libra para ser utilizadas como agente paracuajar comidas , jaleas, conservas y mermeladas. En la industria farmacéutica comocoagulante sanguíneo y emulsificante.

1.2. Antecedentes.

Dentro lo que es la producción de Lactulosa en nuestro país no se encontró ningún tipo de producción directa, aunque la Planta Industrilizadora de Leche (PIL), produce leche UHT la cual contiene lactulosa, además de la mencionada no existen empresas que se dedique a dicho rubro. El carbohidrato denominado lactulosa se inició en 1929 con Montgomery y Hudson donde se describió la isomerización de lactosa a lactulosa por tratamiento con hidróxido de calcio.

En Japón, la lactulosa se emplea como ingrediente para alimentos funcionales, tales como leches fermentadas, yogures, quesos, etc. En EUA esta aplicación ha sido implementada recientemente, únicamente se ha aplicado en experimentos. En el resto del mundo se utiliza principalmente como medicamento para tratamiento de estreñimiento y encefalopatía hepática.

En 1960 Richards y Chandrasekhara estudiaron la formación de lactulosa en leche en polvo sometida a condiciones de conservación desfavorables, luego se profundiza el estudio de algunas propiedades donde Grütte y Haenel llevaron a cabo un estudio con recién nacidos que fueron alimentados con leche materna los primeros días y a continuación se dividieron en tres grupos que se alimentaron con diferentes fórmulas infantiles, de las que solamente dos de ellas contenían lactulosa. La conclusión del estudio fue que la adición de 1.2 - 1.5% de lactulosa en la dieta induce a un aumento de Bifidobacterias en el intestino grueso y el pH disminuye aunque sin alcanzar los valores de pH encontrados en bebes alimentados con leche materna. La incorporación de lactulosa en la dieta proporciona una fuente de carbohidratos en el intestino grueso del mismo modo que los oligosacáridos de la leche humana lo hacen en el caso de alimentación con leche materna.

En 1979 Se lleva a cabo la obtención de lactulosa basándose en el mismo principio pero utilizando diferentes catalizadores, tales como hidróxidos alcalinos, oxido de magnesio y aluminatos. Además se plantean otros procedimientos de purificación de la lactulosa que están basados en las diferencias de solubilidad de la lactosa y la lactulosa en alcoholes.

En 1986 Se establece que la lactulosa generalmente no es detectable en leche pasteurizada aunque en algunas leches comerciales se han encontrado cantidades de hasta 82 mg/l

En 1992 El Comité de Expertos en Productos Lácteos de la Unión Europea ha propuesto un límite para el contenido en lactulosa en leche UHT de 600 mg/l.

Los estudios cinéticos sobre formación de lactulosa en leche, llevados a cabo indican que en las condiciones más enérgicas del tratamiento UHT, el contenido máximo de lactulosa que se origina no supera los 400 mg/l.

En 1995 Se estudió la lactulosa para el tratamiento de infecciones intestinales, colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn. El ácido láctico y los ácidos grasos de cadena corta, producidos en el intestino como consecuencia del metabolismo de la lactulosa, son bactericidas para muchos microorganismos patógenos y protegen de la infección.

Además, los ácidos grasos de cadena corta, especialmente el butírico, ejerce un efecto antiinflamatorio sobre la mucosa del colon que ha sido demostrado en varios estudios clínicos.

El consumo de hasta 15 g de lactulosa en yogures no produjo diarrea aunque se observaron algunos casos de aumento de flatulencia y meteorismo que desaparecieron después de un consumo prolongado de yogures con lactulosa.

Los efectos observados indican que dichos yogures pueden ser beneficiosos en el tratamiento del estreñimiento crónico.

La cáscara de huevo es un residuo orgánico habitual de la industria alimentaria sobre el cual se están ideando nuevas aplicaciones, habida cuenta de que, hoy por hoy, es un subproducto que no se reutiliza.

En 2004 un grupo de investigadores del Instituto de Fermentaciones Industriales del CSIC ha desarrollado un procedimiento para obtener lactulosa utilizando la cáscara como catalizador.

La ciudad de Cochabamba es la región que más basura genera en el departamento con 400 toneladas de desechos al día.

Después, están Quillacollo, Tiquipaya y Sacaba que producen alrededor de 100 toneladas de basura al día, que se son depositadas en rellenos sanitarios a cielo abierto.

El volumen de suero lácteo es aproximadamente 7 a 10 veces mayor que el queso producido, dependiendo del tipo de queso. "Se calcula que en Europa se producen 75 millones de toneladas anuales de lactosuero, 27 en América del Norte y 8 en otras áreas del mundo, lo que resulta en un total de 110 millones de toneladas. Como la concentración de proteínas en el suero de queso es de aproximadamente 6 gramos por litro, esto equivale a 660.000 toneladas anuales de proteínas -indica Pilosof-. Por eso es importante que la industria láctea tenga un portafolio de opciones para usar el lactosuero como base de alimentos, preferentemente para el consumo humano, con el fin adicional de no contaminar el medio ambiente y de recuperar, con creces, el valor monetario del lactosuero", señala la investigadora, que en este momento dirige un proyecto de desarrollo de tecnologías para la conservación y aprovechamiento del lactosuero.

1.3. Identificación del problema.

1.3.1. Identificación de la situación problemática.

En la producción animal se persigue siempre conseguir una buena situación sanitaria y un buen rendimiento en carne para obtener resultados económicos rentables. Se sabe que los animales deben consumir probióticos y exista una relación directa entre el funcionamiento del tracto intestinal y la tasa de crecimiento, índice de conversión y diversas enfermedades. Para evitar las enfermedades, se somete a los animales a tratamientos de antibióticos o quimio-terapéuticos, capaces de eliminar no solo a los elementos patógenos sino también a la flora bacteriana necesaria para el buen funcionamiento del

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