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UtilizaciOn de la cAscara de huevo en la producciOn de lactulosa (carbohidrato prebiOtico)

La cáscara de huevo en polvo y los permeados de quesería pueden emplearse como materias primas adecuadas en la producción de lactulosa (carbohidrato prebiótico), la cual puede ser utilizada como ingrediente en alimentos, proporcionando una vía alternativa para el uso racional de estos residuos de la industria alimentaria.

* María Dolores del Castillo
describe para SIIC los aspectos relevantes de su trabajo
EGG SHELL AS CATALYST OF LACTOSE ISOMERISATION TO LACTULOSE,

Editado por

90(4):883, 2005

Food Chemistry

BB SIIC. Ingreso: 2003-
Managing editor: G. Birch
The chemical and biochemical composition of foods is fundamental to the study of their properties and processing applications. Food Chemistry publishes original peer–reviewed research papers dealing with a wide range of subjects which are essential to the food scientist and technologist.
Topics include: the chemical analysis of food; chemical additives and toxins; chemistry relating to the microbiological, sensory, nutritional and physiological aspects of food; structural changes in molecules during the processing and storage of foods; direct effects on foods of the use of agrochemicals; chemical quality in food engineering and technology.
Additionally the journal features the Analytical, Nutritional and Clinical Methods Section covering the measurement of micronutrients, macronutrients, additives and contaminants in foodstuffs and biological samples. Papers should be concerned with methods, their development and evaluation, results of collaborative studies, novel techniques (ELISAs, etc.), automated or on-line procedures for process control, methods for food adulterants, aspects of quality assurance including the preparation and characterization of reference materials, and relevant review articles. Methods concerned with the assessment of nutrient bioavailability from the diet and nutritional status will also be considered. Papers should focus on the development of new, or modification of existing analytical procedures and include sufficient data from real samples to validate the method.
Audience: Food technologists, scientists and chemists.
Abstracting/ indexing: BIOSIS, CAB Abstracts, Chemical Abstracts, Chemical Engineering Biotechnology Abstracts, Current Contents, EMBASE, Food Science and Technology Abstracts, Nutrition Abstracts, Publications in Food Microbiology, SCISEARCH, Science Citation Index and Sociedad Iberoamericana de Informacion Cientifica (SIIC) Data Bases.
http://www.elsevier.com/wps/find/journalabstracting.cws_home/405857/abstracting#abstracting

Institución principal de la investigación
* Instituto de Fermentaciones Industriales, CSIC, Madrid, España

Madrid, España (especial para SIIC):
En los últimos años ha surgido un creciente interés por el consumo de alimentos que además de cubrir las necesidades básicas en energía, macronutrientes (lípidos, proteínas y carbohidratos) y micronutrientes (vitaminas y minerales) proporcionen efectos fisiológicos beneficiosos a los consumidores. Esta cualidad puede ser inherente al alimento o una característica introducida por nuevas tecnologías de procesado o por la adición de ingredientes beneficiosos para la salud. Entre los ingredientes beneficiosos para la salud se encuentran los carbohidratos prebióticos. El término prebiótico fue acuñado por Gibson y Roberfroid en 1995¹ y ellos lo definieron así: “Un ingrediente alimentario no digerible, que en el colon estimula selectivamente el crecimiento o la actividad de un número limitado de bacterias consideradas beneficiosas para la salud”.
La lactulosa, obtenida mediante isomerización de la lactosa, la inulina, polisacárido de reserva de vegetales, fructooligosacáridos y galactooligosacáridos, obtenidos mediante síntesis enzimática, constituyen los principales carbohidratos prebióticos utilizados actualmente como ingredientes en alimentación. Los efectos beneficiosos de la incorporación de prebióticos en la dieta han sido ampliamente demostrados en humanos y animales. En estudios realizados con adultos sanos se comprobó que la ingesta de 3 a 5 g de lactulosa al día aumenta selectivamente la presencia de bifidobacterias en heces, así como la frecuencia de las deposiciones sin producir síntomas de flatulencia o diarrea.²
En la actualidad, la lactulosa está registrada como medicamento en más de cien países con una producción mundial estimada en 50 000 toneladas/año.³ La primera utilización industrial de la lactulosa en la industria farmacéutica fue su comercialización como laxante. También esta aprobada su utilización como medicamento en el tratamiento de la encefalopatía hepática. La utilización de la lactulosa ha sido estudiada en el tratamiento de infecciones intestinales, colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn.
La obtención de lactulosa fue descrita por primera vez en 1930 por Montgomery y Hudson.⁴ Desde entonces hasta la fecha han sido innumerables los trabajos sobre obtención de lactulosa empleando diferentes catalizadores pero todos ellos se han basado en el mismo principio: la isomerización de la lactosa en medio básico, utilizando generalmente hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos, boratos y aluminatos. Los autores de este artículo proponen un procedimiento de síntesis empleando únicamente constituyentes naturales, suero de quesería enriquecido en lactosa (5%) y cáscara de huevo. La lactulosa, en este caso, se produce por isomerización de la lactosa presente en el suero de quesería y la cáscara de huevo actúa como catalizador de la reacción. Los estudios realizados permitieron conocer que empleando estas materias primas se logra un óptima producción de lactulosa (1.18 g/100 ml) y bajos de niveles de productos secundarios cuando se adicionan 6 mg de cáscara de huevo por ml de permeado de suero de quesería y se calienta la mezcla a 98ºC durante 60 min.^5,6
El proceso patentado (ES1978046792)⁶ por los siguientes investigadores: profesor Agustín Olano Villén, dra. Antonia Montilla, dra. Nieves Corzo, dra. Mar Villamiel y dra. María Dolores del Castillo, cumple con los requerimientos actuales de la industria, es de fácil implementación, bajo costo, respetuoso con el medio ambiente y no requiere instalaciones específicas para su desarrollo.

María Dolores del Castillo *
Referencias bibliográficas
1. Gibson GR y Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiótics. J. Nutr. (1995) 125, 1401-1412. 2. Mizota T, Mori T, Yaeshima T, Yanagida T, Iwatsuki K, Ishibashi N, Tamura Y, Fukuwatari Y. Effects of low dosages of lactulose on the intestinal function of heathy adults. Milchwiss. (2002), 57:312-315. 3. Schumann C. Medical, nutritional and technological properties of lactulose. An update Eur.J. Nutr. (2002), 41 suppl 1 , 17-25. 4. Montgomery E y Hudson CS. Relations between rotatory power and structure in the sugar group. XXVII. Synthesis of a new disaccharide ketose (lactulose) from lactose. J. Am. Chem. Soc. (1930), 52, 2101-2106. 5. Montilla A, Del Castillo MD, Sanz ML, Olano A. Egg shell as catalyst of lactose isomarisation to lactose. Food Chemistry, (2004), 90, 883-890. 6. Olano A, Montilla A, Corzo N, Villamiel M, Del Castillo MD. Obtención de lactulosa por isomerización de lactosa catalizada por cáscara de huevo. Patente Nº ES1978046792.

Otros artículos de María Dolores del Castillo E Lissi, C Pascual y MD del Castillo. Luminol Luminescence induced by 2,2´-azo-bis-(2-amidinopropane) termolysis. Free Radicals Com., 17 (5), 299-311, 1992. E Lissi, C Pascual y MD del Castillo. On the use of the quenching of luminol luminescence to evaluate SOD activity. Free radical Bio Med 16, 833-837, 1994. E Lissi, M Salim-Hanna, C Pascual y MD del Castillo. Evaluation of antioxidant potential (TRAP) and total antioxidant reactivity from luminol enhanced chemiluminiscence measurements. Free Radical Bio Med 18 (2):153-158, 1995. MD del Castillo, N Corzo, MC Polo, E Pueyo y A Olano. Changes on the amino acid composition of dehydrated orange juice during accelerated nonenzymatic browning. J. Agric. Food Chem, 46, 277-280, 1998. MD del Castillo, G Santa María, E Pueyo, N Corzo y A Olano. Differences in amino acid composition in commercial orange juices. J. Agric. Food Chem 46, 2229-2331, 1998. MD del Castillo, N Corzo, L González y A Olano. Synthesis and characterization of g-N-(2-furoylmethyl) aminobutyric acid. J. Agric. Food Chem. 47, 4137-4139, 1999. MD del Castillo, N Corzo y A Olano. Early stages of Maillard reaction in dehydrated orange juice. J. Agric. Food Chem. 47, 4388-4390, 1999. MD del Castillo, ML Sanz, MJ Vicente Arana y N Corzo. HPLC-Mass spectrometry indication of 2-furoylmethyl amino acids in processed foods. Food Chem 79, 261-266, 2002. MD del Castillo, JM Ames y MH Gordon. Effect of roasting on the antioxidant activity of coffee brews. J. Agric. Food Chem. 50, 3698-3703, 2002. M Villamiel, MD del Castillo, N Corzo. Browning reactions. Food Biochemistry and Food Processing. Simpson B, Nollet L, Yam K, Paliyath G, Gordham R. Eds. Chapter 3 (en prensa).