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Introducción
Desde la antigüedad el hombre ha empleado microorganismos en la elaboración y obtención de productos fermentados o probióticos de una manera simple o convencional. Esto ha situado a la industria de productos lácteos entre las principales del sector alimentario en el mundo. 2,3 El yogur es uno de los alimentos funcionales que se consume en mayor medida en la actualidad, debido a su fácil preparación y costos de producción y comercialización no muy elevados. Esto se define como un producto lácteo fermentado elaborado por adición de un cultivo iniciador a la leche compuesto por bacterias lácticas de elevada actividad acidificante. En la época contemporánea, la tendencia mundial ha sido al consumo de alimentos con la mayor calidad y beneficio nutricional que estos productos pueden ofrecer a la demandante población que los consume; según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización panamericana de la Salud (OPS). La fortificación de alimentos es una de las estrategias que existen para prevenir la carencia de hierro y por consiguiente la anemia ferropenia; siendo más sensibles los niños y las embarazadas en los países subdesarrollados y en vía de desarrollo. En los últimos tiempos se sugiere el empleo de nuevas tecnologías que proporcionen calidad a la elaboración de los alimentos con la mínima degradación de las propiedades nutricionales del producto final. El tratamiento magnético (TM) es un método físico, no destructivo, con el cual no se alteran las propiedades nutritivas existentes en diferentes matrices alimentarias. 4,5 En el Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado (CNEA) se investiga con profesionalidad, los efectos de los diferentes sistemas magnéticos en las diferentes ramas del quehacer socioeconómico. En este trabajo se propone una nueva tecnología para evaluar las variables de calidad de yogur fortificado con gluconatos de hierro, elaborado con cultivos probióticos tratados con campo magnético; a imanes permanentes; así como sus atributos sensoriales a escala de laboratorio; esto permitirá realizar el análisis económico del proyecto de inversión para un proceso de producción de yogur fortificado que beneficiaría la introducción al mercado de una nueva variedad de este producto
Materiales y Métodos
En la industria de productos lácteos estos dispositivos magnéticos han sido empleado en la reducción de la microflora contaminante del queso crema, y la estimulación de la viabilidad celular de las bacterias del cultivo bioyogur, obteniéndose un producto de mejor calidad con menos tiempo de fermentación; a bajo costo de producción, mejorando la calidad del producto final. En este trabajo se realizó el experimento en el laboratorio de Microbiología y Bioquímica de la Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, ubicado en la sede Julio Antonio Mella de la Universidad de Oriente; en colaboración con el Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado (CNEA) y el laboratorio de Calidad del combinado lácteo de Santiago de Cuba. El cultivo empleado como iniciador para la elaboración del yogur fortificado a escala de laboratorio estuvo constituido por inóculos compuestos por Lactobacillus acidophilus y Streptococcus termophilus; comercializados y distribuidos a todas las industrias y combinados lácteos del país por el banco de cepas del Instituto de investigaciones para la industria alimentaria (IIIA) de la Habana. 1 Los parámetros relevantes que caracterizan la instalación (imán permanente) son: Estructura de hierro fundido nodular, en forma de U, ancho: 154 mm, largo: 515 mm, gap máximo: 185 mm, gap mínimo: 95 mm, diámetro de los polos: 80 mm, inducción de campo magnético en el centro de la configuración sin portamuestra a la distancia o gap mínima entre los polos: 1412 G, inducción de campo magnético en el centro de la configuración con portamuestra, a la distancia mínima entre los polos: 1458G, Inducción de campo magnético en el centro de la configuración con portamuestra a la distancia mínima entre los sobrepolos pequeños en forma parabólica: 2620 G como se muestra en la figura 1. Las materias primas fundamentales empleadas son leche descremada y leche fortificada en polvo, las cuales fueron obtenidas de un mismo lote procedente de la fábrica, a la que le realizaron los controles de calidad necesarios de: densidad, contenido graso y de sólidos no grasos para la elaboración del yogur fortificado. 6
Fig. 1 Dispositivo para el tratamiento magnético de las muestras de yogurt fortificado con gluconatos de hierro.
Las mediciones de distancia entre los polos (gap); longitud; ancho y alto del sistema magnético se tomaron con un pie de rey de 0.05 mm, de precisión. La intensidad del campo magnético se midió con un magnetómetro Hall modelo 5180 pertenecientes al Laboratorio de Caracterizaciones Magnéticas del Centro Nacional de electromagnetismo aplicado (CNEA). 7
Resultados
En la figura 2 se muestra la curva de calibración de distancia, entre polos contra la inducción de campo magnético en el centro de la configuración, se varió el gap entre 95.24 y 146.86 mm y los valores correspondientes de inducción de campo magnético son 1412 y 824 G, equivalente en frecuencia a 6.0096 y 3.509 MHz, respectivamente. En una esfera de radio de 0,3 m el ancho del eco, en todo el gap, es de 20µs y la homogeneidad relativa vario de 10-3 a 10-2 con un 95% de confiabilidad. 1
Fig. 2 Inducción magnética en dependencia de la distancia entre los polos magnéticos o GAP. Por Cortesía de Ing. Ramón Arias Gilart.
En la figura 3 se muestra el mapa de inducción de campo magnético de (6-9) mT y el vector de campo magnético de (1-1.5) mT generando la máxima inducción magnética al centro de la configuración con una esfera de radio de 0,02 m respecto a la muestra a tratar.
Discusión
Para obtener las relaciones existentes entre los grupos tratados y control así como en las combinaciones de tratamiento magnético empleadas, se aplicó primeramente un Anova simple en el cual se realizó la comparación de muestras independientes para cada variable respuesta donde se evaluaron 27 muestras de yogur fortificado tratado con sus respectivos controles durante 3 días de experimentación. Las variables respuesta analizadas fueron: conductividad eléctrica, pH y absorbancia a 280 nm. En la figura 4 se puede observar que existe una diferencia significativa entre los grupos de muestras elaboradas con el tratamiento magnético y las muestras controles, para un 95 % de confianza. Esto indica que la conducción eléctrica de los iones en la solución de yogur fortificado puede estar siendo influenciado por el tratamiento magnético recibido ya que no solo se trata a los microorganismos; sino el medio de cultivo del yogur, con presencia de gluconatos férricos disminuyendo el tiempo de fermentación y aumentando la viabilidad del ácido láctico y por ende las concentración celular. 8,11
Fig. 4 Gráfico de caja y bigotes de la conductividad eléctrica del yogur fortificado con y sin tratamiento magnético.
En la figura 5 se muestra que los valores de pH no mostraron diferencias significativas entre ellas. Estos se encuentran fuera de la norma establecida para el yogur natural ya que en su mayoría los valores están por alrededor de 2,8 y 2,9 %.
Las variaciones de pH están dadas por la concentración de mayor o menor porciento de ácido láctico el cual es producido por las bacterias que conforman este cultivo. En la figura 6 se muestra los valores de absorbancia a 280 nm para las muestras de yogur fortificado con y sin tratamiento magnético que fue el mayor resultado estadísticamente significativo por consecuencia de la acidificación producida por las bacterias lácticas. 10
Fig. 6 Gráfico de caja y bigotes de los valores de absorbancia a 280 nm para las muestras de yogur fortificado con y sin tratamiento magnético. 11
A pesar que no existen valores normados para la concentración de proteínas del yogur fortificado en Cuba ya que este producto no se elabora en el país se empleó un panel de seis jueces catadores expertos según lo establecido en la norma ISO 5492 en su primera y segunda edición en el año 1992 y 2008 para medir los atributos sensoriales de las muestras. La prueba empleada fue una prueba de identificación de sabores básicos avalada por la norma ISO 3972, documento que recomienda no solo la identificación de los sabores básicos. 12
Conclusiones
Las simulaciones demostraron que existen diferencias significativas entre los grupos de muestras elaboradas con cultivo tratado con campo magnético y sus controles, para un 95 % de confianza. La conductividad eléctrica mostrada por los iones presentes en el yogur fortificado presenta mayor carga eléctrica que las muestras de yogur elaborado sin cultivo tratado. Los valores de pH no se mostraron diferencias significativas entre los valores de las muestras de yogur elaboradas con cultivos con tratamiento magnético con respecto a los controles con una factibilidad económica para la producción de 1 litro de yogur fortificado elaborado con inóculos tratados magnéticamente a escala de laboratorio, menor que el que se elabora con inóculos sin tratamiento magnético; luego estas proteínas pueden disociarse separando los aminoácidos los que probablemente inciden en la mejora de la digestibilidad del yogur y se conoce que mientras mayor sea la concentración de la muestra mayor será la absorbancia de esta. La apertura y cierre del sistema magnético, y la ubicación de diferentes sobrepolos magnéticos permite mejorar la calidad de los experimentos acorde con lo deseado por el investigador aumentando la potencialidad de esta tecnología.
