Custom services
Spanish (pdf)
Article in xml format
Article references
Send this article by e-mail
Cited by SciELO 
Similars in
SciELO 
Permalink
Introducción
Algunas investigaciones sobre el uso de Moringa oleifera, han despertado el interés de conocer las características bromatológicas para proponer esta planta como estrategia alternativa para la fortificación de alimentos.1,2 Moringa se ha ido popularizando en los últimos años y surge como alternativa de nutrición debido a que posee nutrientes asequibles a bajo costo, por lo que puede convertirse en una solución para los problemas de malnutrición en población vulnerable.3
Los alimentos funcionales, son aquellos que generan un beneficio para la salud, pueden formar parte de la dieta de cualquier persona. Además, están especialmente indicados en aquellos grupos de población con necesidades nutricionales especiales (embarazadas y niños), estados carenciales, intolerancias a determinados alimentos, colectivos con riesgos de determinadas enfermedades (cardiovasculares, gastrointestinales, osteoporosis, diabetes, etc.) y personas de edad más avanzada. Para hacer frente a ello, la industria de alimentos en la última década ha propiciado el desarrollo de productos de consumo masivo con estas características benéficas para la salud, tales como leche enriquecida, leche infantil de iniciación y de continuación, yogures enriquecidos, leche fermentada, zumos enriquecidos, cereales fortificados, pan enriquecido, sal yodada, nutracéuticos, entre otros; los cuales no requieren de preparaciones previas, sino que su implementación facilita la alimentación de dichas poblaciones. Dentro de esta clase de nuevos productos, los polvos instantáneos cada vez son más habituales. Sin embargo, son sistemas muy complejos constituidos por partículas de diferentes tamaños y formas que pueden flotar o se pueden sedimentar en función de sus propiedades de humectación. Para el diseño y desarrollo de este tipo de productos es importante evaluar las características granulométricas, tales como el tamaño de partícula, la densidad aparente, entre otras.4
En Cuba se ha ido incrementando el cultivo de Moringa oleifera Lam con el objetivo de aprovechar sus potencialidades en la producción de Productos Naturales a partir de las hojas secas o molidas, lo cual ha llevado a desarrollar varias bases productivas para incrementar y facilitar el acceso de este producto a la población.5
En los procesos tecnológicos los problemas que más se detectan están frecuentemente relacionados con las propiedades físico-químicas y el comportamiento tecnológico de todas las sustancias, sin exceptuar los ingredientes farmacéuticamente activos. Entre los principios fundamentales que debe tener presente un tecnólogo, previo al diseño de una formulación y un proceso de elaboración de medicamentos es el conocimiento de estas propiedades que están presentes en los mismos.6
Para los principios activos en forma de polvo se pueden considerar dos tipos de propiedades: propiedades fundamentales, que son las que presentan las partículas individualmente y constituyen su identidad, tales como constitución química y estructura atómica, tamaño de partícula, forma y porosidad, y propiedades derivadas, que están relacionadas a una masa de polvos y podemos señalar que son dependientes de las propiedades fundamentales. Estas tienen gran importancia para el estudio del comportamiento de los polvos que tienen que sufrir movimientos dentro de un proceso tecnológico, ejemplo: polvos que tienen que fluir a través de una tolva de alimentación a una máquina compresora para obtener cápsulas y también para aquellos que permanecen estáticos durante períodos más o menos largos por almacenaje, etc. Estas propiedades son: Densidad: densidad real y densidad aparente, fluidez: ángulo de reposo y velocidad de flujo.7
La densidad es una propiedad intensiva de la materia. Cada sustancia presenta una densidad que no depende de la cantidad de materia que la constituya. La densidad de un cuerpo D resulta del cociente entre su masa (m) y su volumen (V).
La densidad compactada se obtiene después de golpear mecánicamente un recipiente de medición graduado que contiene muestra de polvo. La reducción de volumen se obtiene por el asentamiento mecánico de la muestra de polvo, cuando se levanta la probeta o recipiente que lo contiene y se impacta desde una altura específica. Para la determinación se puede utilizar alguno de los métodos que se describen a continuación, siendo preferible utilizar dispositivos mecánicos.
Por lo anterior, en este trabajo se planteó calcular la densidad compactada de diferentes tamices del polvo de hojas secas de Moringa oleifera por el método de medición en una probeta y caracterizarlos en cuanto a los parámetros físicos y tecnológicos.
Materiales y métodos
Muestras
Polvos de hojas secas de Moringa oleifera de diferentes tamices (2, 1,5, 0,75, 0,5 y 0,25 mm), procesados en el Proyecto “Moringa como suplemento nutricional”, con materia verde provenientes de la Base Productiva “Futuro Lechero”, ambas pertenecientes a la ECTI “Sierra Maestra”.
Determinación de la densidad
Se realizó mediante el método de medición en una probeta graduada. (8 Se calculó la densidad compactada, en gramos por mililitro (g/mL), utilizando la fórmula m/V, en donde “m” es la masa en gramos y “V” es el volumen por asentamiento en mililitros. Se realizaron diez réplicas de cada muestra.
Medidas de la compresibilidad de un polvo
El índice de compresibilidad o Índice de Carr (IC) y el Índice de Hausner (IH) se determinaron según las siguientes fórmulas:
Análisis estadístico
Los datos de todas las pruebas fue el resultado de la media de diez repeticiones (n = 10). Se calculó la media, desviación estándar (DS) y coeficiente variación (CV), de todos los valores por el programa de EXCEL 2016.9
Resultados y discusión
En la tabla 1, se muestran los resultados de los valores de la densidad del polvo de hojas secas de Moringa oleifera, procesados por diferentes tamices, determinado por el método de medición en una probeta graduada.
Tabla 1 Resultados de la densidad compactada del polvo de las hojas secas de Moringa oleifera procesadas por diferentes tamices
Con respecto a los valores de cada densidad de las muestras de polvo por los tamices evaluados, se obtuvo un promedio para la densidad compactada que varió entre 0,367 4 y 0,435 1 g/mL, mientras para la densidad aparente entre 0,307 1 y 0,383 1 g/mL.
Los valores determinados de la densidad compactada del polvo de hojas secas de Moringa oleifera con el incremento del tamaño de partícula mostraron una tendencia a la disminución (figura 1), con una relación inversa que respondió a la ecuación lineal:
Fig. 1 Correlación lineal entre la densidad compactada y el tamaño de partícula del polvo de hojas secas de Moringa oleifera
Como se muestra en la tabla 2, el producto resultó tener el IC entre 17,13 y 22,06, que varió dependiendo del tamaño de partículas. En caso de partículas que pasaron los matrices 2; 0,75; 0,5 y 0,25 mm presentaron un parámetro de calificación para la variable de fluidez de “aceptable”, sin embargo para las que pasaron el tamiz de 1,5 mm presentaron un valor de fluidez de “bueno”. Por otra parte, con respecto al IH arrojó valores de 1,17 a 1,22. Del mismo modo presentaron para un criterio de calificación para la variable de fluidez de “aceptable” las partículas que pasaron los tamices 2; 0.75; 0.5 y 0.25 mm y aquellas partículas que pasaron por el tamiz de 1,5 mm su propiedad de flujo resultó “buena”.
Tabla 2 IC e IH del polvo de hojas secas de Moringa con tamaños de partícula que pasaron los tamices analizados
El cumplimiento de las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) lleva implícito el cumplimiento de los Procedimientos Normalizados de Operación (PNOs), que resultó en la repetitividad de los resultados obtenidos en los ensayos realizados en el presente trabajo.10,11
Las propiedades reológicas evaluadas: la densidad aparente y compactada, el índice de compresibilidad o IC y el IH en su conjunto manifiestan la idea de la fluidez que presentan los polvos analizados.12 Al comparar los valores de la densidad, tanto la aparente como la compactada (tabla 1), se pudieron apreciar un rango menor en la densidad aparente que en la densidad compactada, observándose en las dos propiedades un aumento gradual del valor de la densidad con relación a la granulometría del polvo, a mayor partícula menor densidad. Estos resultados, corroboran por lo planteado por Molina y Franco, obteniendo valores de densidad aparente menor que la densidad compactada.13
Teniendo en cuenta los resultados de la tabla 2, para el IC (o índice de compresibilidad) e IH, se pudieron clasificar las propiedades de flujo de cada uno de los polvos de acuerdo con las categorías establecidas por la Farmacopea de los Estados Unidos de México USP40, donde se observa que no hay diferencias entre las granulometría empleadas en este trabajo, pues para ambos parámetros se clasificaron dentro de la categoría de aceptables y buena propiedad de flujo.8
La medición de las propiedades físicas es importante porque éstas permiten conocer el producto y porque afectan intrínsecamente su comportamiento durante su almacenamiento, manipulación y procesamiento. El estudio de las características reológicas del polvo hace posible conocer con precisión el producto con el que se trabaja, facilitando la detección de posibles problemas, generalmente relacionado a sus propiedades globales, y que puedan aparecer durante su envasado, pues esta etapa están en constante contacto con las tolvas dosificadoras y es necesario conocer el comportamiento del movimiento relativo de la mezcla respecto a estos recipiente.14
Algunas de las propiedades de flujo se ven afectadas por cambios de tamaño de partícula, densidad, forma y humedad absorbida; fundamental para evitar que se formen aglomerados.15
Una variable que afecta directamente la fluidez y la velocidad de disolución de los materiales es el tamaño de partícula. Frecuentemente, aquellos polvos que poseen un tamaño de partícula pequeño (< 50 μm), suelen ser más cohesivos por las fuerzas interparticulares, generando poca fluidez. Sin embargo, al tener menor tamaño de partícula, el área superficial de las partículas se verá aumentada, generando así mayor contacto con el solvente, lo cual promueve las interacciones favorables entre ellos facilitando el proceso de dispersión. Diversos estudios han mostrado la relación entre propiedades físicas, químicas y la composición de la superficie de polvos con las propiedades de instantaneidad de un producto en polvo; así los resultados para productos a base de cacao y azúcar, indicaron que poseen buena propiedad instantánea para tamaños de partícula > 0,4 mm, mientras que para partículas < 0,2 mm, esta propiedad no fue buena.4
Dado que las interacciones entre las partículas que afectan las propiedades que determinan la densidad aparente de un polvo también afectan su fluidez, una comparación entre la densidad aparente y la densidad por asentamiento o compactada puede proporcionar una medida de la importancia relativa de estas interacciones. A menudo este tipo de comparación se usa como índice de la capacidad del flujo del polvo, por ejemplo el IC o el IH. Estos índices son medidas que expresan la propensión de un polvo a la compresión; como tales, son medidas de la capacidad de asentamiento de un polvo y permiten evaluar la importancia relativa de las interacciones entre partículas. En un polvo que fluye libremente dichas interacciones son menos relevantes y la densidad aparente y la densidad por asentamiento o compactada tendrán valores más cercanos entre ellas.4
En el caso de materiales de menor fluidez, generalmente existen interacciones mayores entre las partículas y se obtiene una diferencia mayor entre la densidad aparente y la densidad de asentamiento. Así, el IC y el IH reflejan estas diferencias. 8
Conclusiones
Los valores de la densidad compactada mostraron un rango menor que los obtenidos por la densidad aparente, apreciándose en las dos propiedades un aumento gradual del valor de la densidad con relación a la granulometría del polvo, a mayor tamaño de partícula menor densidad, que respondió a una correlación lineal de pendiente negativa en el rango evaluado. Además, considerando el IC e IH del polvo de todos los tamices presentaron un parámetro de calificación para la variable de fluidez de entre “bueno” y “aceptable”.
