Nopal-Opuntia-spp--estudio-para-valorar-la-utilizacion-de-residuos-de-cladodio-como-fuente-de-fibra-dietetica-y-antioxidantes

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
 DE MÉXICO 
 
 
 FACULTAD DE QUÍMICA 
 
 
 
NOPAL (Opuntia spp.): ESTUDIO PARA VALORAR 
LA UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE CLADODIO 
COMO FUENTE DE FIBRA DIETÉTICA Y 
ANTIOXIDANTES. 
 
 
 
TTT EEE SSS III SSS 
 QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
 Q U Í M I C A D E A L I M E N T O S 
 P R E S E N T A : 
 V I A N E Y C A D E N A S A N T O S 
 
 
 
 
 
 MÉXICO, D.F. 2006 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
A la M. en C. María de los Ángeles Valdivia López, por haberme dado la oportunidad de 
trabajar bajo su asesoría, y por brindarme desde un principio toda su confianza y apoyo, lo cual 
fue tan importante para mí, ya que me sentí muy comprometida con el proyecto y con ella. Una 
parte esencial en mi desarrollo profesional se la debo a ella, al recibir de su parte las 
herramientas necesarias para contribuir al desarrollo científico del país. 
Al Dr. Arturo Navarro Ocaña, por su supervisión durante la realización de este estudio, y por 
todas las aportaciones tan valiosas que contribuyeron al desarrollo de éste. Sobre todo gracias 
por su confianza, apoyo total y por darme la oportunidad de crecer aprendiendo de una persona 
tan entregada a su trabajo. 
A la M. en C. Francisca Iturbe Chiñas y al Q.F.B. Juan Diego Ortiz Palma, por hacerme el 
honor de pertenecer a mi jurado, así como por la confianza que depositaron en mi al ser 
cómplices de este trabajo. Gracias por sus sugerencias y observaciones tan valiosas que 
permitieron el enriquecimiento de este trabajo. 
A la Q.F.B. Julieta Sandoval Guillén por todo el apoyo que recibí de su parte desde mi llegada a 
este laboratorio, y por ser la primer persona que creyera en mi y me brindara la oportunidad de 
crecer profesionalmente, ya que toda la experiencia adquirida durante mi servicio social me 
abre las puertas a un mundo de oportunidades. 
A la empresa Nopalmex, por brindarme las muestras que se requerían para la realización de este 
estudio, y por la beca que recibí de su parte, la cual fue un estímulo muy importante a la 
dedicación que deposité en este trabajo. 
A la Universidad Nacional Autónoma de México, por ser la cuna de tantos profesionales que 
contribuyen al desarrollo de este país. 
 
 
 
 
DDEEDDIICCAATTOORRIIAASS 
 
A mis padres, Roberto Cadena y Margarita Santos, quienes con tanto amor y entrega me han 
apoyado para salir adelante y alcanzar cada una de mis metas. Gracias por su ejemplo de lucha 
y superación constante que me hace sentir tan orgullosa de ustedes. Gracias por reír y llorar 
conmigo, por hacer de mis triunfos sus triunfos y de mis tristezas sus tristezas. Gracias por ser 
quienes cada día me inyectan fuerza y me motivan a salir adelante. Los quiero mucho... 
A mi hermano Roberto Cadena, por ser esa persona a quien tanto admiro por su fuerza, por su 
capacidad de lograr lo que se propone y siempre tocar el corazón de las personas que están a su 
alrededor. 
A Armando por llenarme de su magia, por ser el responsable de los momentos más importantes 
en mi vida y por compartir conmigo toda esta experiencia y hacerla suya... Gracias por ser quien 
eres en mi vida... 
A mis amigas Lulú y Adriana a quienes llevo en mi corazón, porque con ustedes compartí 
momentos muy especiales y viví una amistad única. 
A mis amigos y compañeros del laboratorio 323: Claudia, Reina, Brenda, Erika, Barbara, 
Grissel, Martha, Luis y Miguel, por compartir conmigo cada día durante mi estancia en este 
lugar. Sólo sé que no voy a olvidar lo maravilloso que fue el apoyarnos los unos a los otros, 
crecer juntos, reír y hacer de este lugar nuestro segundo hogar. 
También a ti te la dedico Enrique, gracias por tu apoyo, y por la confianza que has depositado 
en mi. 
A María por haberse ganado nuestro corazón, al ser tan simpática y solidaria, pero sobre todo 
porque haces feliz a una persona tan importante para mí. 
A la Sociedad Química de México por valorar la innovación y el esfuerzo en este trabajo, 
dándome el premio al segundo lugar en el XL Congreso Mexicano de Química, en la modalidad 
de cartel estudiantil, realizado en Morelia, Mich., del 25 al 29 de Septiembre del 2005. 
INDICE 
Introducción 
Resumen 
1. Antecedentes 
 1.1 El nopal 
 1.1.1Generalidades 
 1.1.2 Características morfológicas 
 1.1.3 Las Espinas 
 1.1.4 Composición química 
 1.1.5 Usos 
 1.1.6 Distribución y producción 
 1.1.7 Exportación 
 
 1.2 Residuos Agroindustriales 
 1.2.1 Generalidades 
 1.2.2 Producción de residuos agroindustriales 
 1.2.3 Potencialidades de la utilización de los residuos agrícolas 
 1.2.4 Utilización y aplicación de residuos agroindustriales 
 
 1.3 Los Nutracéuticos 
 1.3.1 Definición y clasificación 
 1.3.2 Fibra Dietética FD 
 1.3.2.1 Definición 
 1.3.2.2 Importancia 
 1.3.2.3 Clasificación 
 1.3.2.4 Fuentes naturales 
 1.3.2.5 Obtención a partir de Residuos Agroindustriales1.3.2.6 Métodos para determinar el contenido de FD 
 1.3.2.7 Fibra Dietética Antioxidante 
 
 1.3.3 Antioxidantes 
 1.3.3.1 Definición 
 1.3.3.2 Importancia 
 1.3.3.3 Clasificación 
 1.3.3.4 Compuestos fenólicos 
 1.3.3.5 Compuestos fenólicos como antioxidantes 
 1.3.3.5.1 Flavonoides 
 1.3.3.5.2 Ácidos fenólicos 
 1.3.3.6 Fuentes naturales 
 1.3.3.7 Obtención a partir de residuos agroindustriales 
 1.3.3.8 Métodos para determinar la actividad antioxidante 
 1.3.3.8.1 Capacidad secuestrante sobre el radical DPPH y ABTS 
 1.3.3.8.2 Blanqueo con β-caroteno 
 1.3.3.8.3 Inhibición de la oxidación lipídica en una emulsión 
 
1 
2 
 
4 
5 
6 
6 
11 
14 
14 
 
 
 
15 
16 
17 
18 
 
19 
 
20 
21 
22 
23 
24 
27 
29 
 
30 
30 
31 
32 
33 
33 
35 
36 
36 
37 
38 
39 
 
de aceite 
 1.3.3.8.4 Inhibición de la oxidación lipídica en liposomas 
 1.3.3.8.5 Estabilidad oxidativa de una matriz alimentaria 
 Objetivos 
 2. Desarrollo Experimental 
Esquema General de la Investigación 
 2.1 Material y Reactivos 
 2.2 Equipos 
 2.3 Metodología 
 
 Primera parte 
 2.3.1 Preparación de la muestra en polvo 
 2.3.2 Análisis proximal 
 2.3.3 Caracterización de Carbohidratos 
 
 2.3.4 Determinación de fibra dietética FD 
 2.3.4.1 Determinación de FDT, Método AOAC 
 2.3.4.2 Determinación de FDT, FDS y FDI, Método de Mañas 
 
 Segunda parte 
 2.3.5 Determinación de polifenoles 
 2.3.5.1 Extracción de polifenoles libres 
 2.3.5.2 Cuantificación de polifenoles totales. Folin-Ciocalteau 
 2.3.5.3 Cuantificación de flavonoides y flavonoles 
 2.3.6 Cuantificación de Carotenos 
 
 2.3.7 Evaluación cualitativa de los compuestos responsables de la Actividad 
 Antioxidante AAO, por CCF. 
 2.3.7.1 Obtención de los extractos 
 2.3.7.2 Separación e identificación cualitativa de los compuestos 
responsables de la AAO por CCF 
 
 2.3.8 Evaluación cuantitativa de la AAO 
 2.3.8.1 Capacidad secuestrante sobre el radical DPPH 
 2.3.8.2 Capacidad secuestrante sobre el radical ABTS.+ 
 2.3.8.3 Blanqueo con β-caroteno 
 2.3.8.4 Inhibición de la oxidación lipídica en una emulsión de aceite 
 2.3.8.5 Inhibición de la oxidación lipídica en liposomas 
 2.3.8.5.1 Preparación de los liposomas 
 2.3.8.5.2 Determinación de la peroxidación lipídica 
 
 2.3.9 Estabilidad oxidativa en una matriz alimentaria compleja, aderezo. 
 2.3.9.1 Determinación Índice de Peróxidos. Método Volumétrico- 
Micrométodo 
 2.3.9.2 Determinación del Número de Ácido Tiobarbitúrico 
39 
41 
42 
 
44 
 
 
45 
48 
48 
49 
 
 
49 
49 
49 
 
49 
50 
 
 
50 
51 
51 
52 
 
 
53 
 
53 
 
54 
55 
56 
56 
 
57 
57 
58 
 
59 
60 
 2.3.10 Análisis Estadístico 
3. Resultados y Discusión 
 
 Primera parte 
 3.1 Rendimiento 
 3.2 Análisis Proximal 
 3.3 Caracterización de carbohidratos 
 
 3.4 Determinación de Fibra Dietética 
 3.4.1 Determinación de FDT, Método AOAC 
 3.4.2 Determinación FDS y FDI, Método de Mañas 
 
 Segunda parte 
 3.5 Determinación de Polifenoles 
 3.5.1 Cuantificación de Polifenoles totales 
 3.5.2 Cuantificación de Flavonoides y Flavonoles 
 3.6 Determinación de Carotenos 
 
 3.7 Evaluación cualitativa de los compuestos responsables de la Actividad 
 Antioxidante AAO, por CCF. 
3.7.1 Separación e identificación cualitativa de los compuestos responsables de 
 la AAO 
 
 3.8 Evaluación cuantitativa de la AAO 
 3.8.1 Capacidad secuestrante sobre el radical DPPH 
 3.8.2 Capacidad secuestrante sobre el radical ABTS.+ 
 3.8.3 Blanqueo con β-caroteno 
 3.8.4 Inhibición de la oxidación lipídica en liposomas 
 3.8.5 Inhibición de la oxidación lipídica en una emulsión de aceite 
 
3.9 Estabilidad oxidativa en una matriz alimentaria compleja, aderezo. 
 
4. Conclusiones 
 
Bibliografía 
61 
 
62 
62 
64 
 
65 
67 
 
 
69 
71 
72 
 
 
 
74 
 
80 
82 
84 
86 
88 
91 
98 
101 
 
 
1 
INTRODUCCIÓN 
En los últimos años se ha incrementado el interés en la búsqueda de fuentes naturales de fibra 
dietética total (FDT), y los residuos vegetales representan una buena opción, ya que están 
constituídos principalmente de biopolímeros como la hemicelulosa, celulosa, lignina, pectina y 
otras gomas que varían en proporción dependiendo de la fuente. Asociados a la fibra dietética se 
encuentran compuestos funcionales, que pueden usarse debido a sus propiedades nutritivas, como 
los carotenos, polifenoles, tocoferolesy vitamina C, entre otros. 
Tradicionalmente, la suplementación con fibra ha estado enfocada en el uso de subproductosde 
cereales finamente molidos, tales como el trigo, maíz, sorgo y diversos granos; de modo que el 
resultado del procesado de frutas y vegetales representa una fuente potencial de suplementos de 
FDT (McKee and Latner, 2000). 
Por otro lado, el interés en la sustitución de antioxidantes sintéticos por aquellos de origen natural 
ha promovido su búsqueda en fuentes vegetales, principalmente. Se esta enfocando una atención 
especial en la extracción a partir de residuos agroindustriales (Moure et al., 2001). 
Se ha establecido que los cladodios de las especies de Opuntia, contienen alrededor de 30% de 
Fibra Dietética Total, en base seca, guardando una relación 30:70 de fibra soluble e insoluble. 
Ante esto y su fácil preparación para el consumo humano se pueden desarrollar alimentos ricos 
en fibra, y se han comprobado los beneficios que ocasiona su consumo para la prevención y 
tratamiento de desórdenes gastrointestinales, obesidad, enfermedades coronarias, diabetes y 
cáncer de colon. (Belmont Arlette, 1998). 
La industrialización del nopal, esta generando una gran cantidad de residuos de cladodio 
(entendiéndose como las espinas y una parte del tejido), al ser una fuente de diversos productos 
como nopalitos en salmuera y en escabeche, salsa de nopal, mermelada de nopal y nopalitos 
confitados, siendo el más importante los nopalitos en salmuera. 
La caracterización de la fibra dietética total de las espinas del cladodio, para sugerir un uso 
alternativo a los residuos generados, resulta una buena oportunidad; al ser este esquilmo rico en 
fibra dietética y polifenoles asociados. 
 
2 
RESUMEN 
Como resultado del procesado de productos naturales se acumula una gran cantidad de residuos 
que representan una fuente rica de compuestos bioactivos, como fibra dietética, así como 
compuestos funcionales: carotenos, polifenoles, tocoferoles, vitamina C y otros, que permiten 
que sean utilizados en la alimentación, debido a sus propiedades nutritivas. 
En México (principalmente en la entidad de Milpa Alta), del nopal se genera una gran cantidad 
de residuos, debido a la importancia que ha adquirido el consumo de productos mínimamente 
procesados, así como la industrialización de éste. Actualmente estos residuos son destinados a la 
fertilización y forraje, o bien son acumulados representando una fuente de contaminación. Por lo 
que en el presente trabajo se pretende sugerir un uso alternativo, como fuente de productos 
nutracéuticos, al ser este esquilmo rico en fibra dietética con polifenoles asociados que presentan 
propiedades antioxidantes. 
Se realizó un fraccionamiento de los residuos, obteniendo una fracción rica en espinas (FRE) y 
una rica en tejido (FRT), manteniendo por otro lado al residuo completo (ReC). La composición 
proximal reveló valores de grasa del 2.0% que no variaron significativamente (p<0.05) entre las 
fracciones, y alta cantidad de cenizas y proteína para la FRT (17.9% y 19.0%), mientras que para 
la FRE se obtuvo 13.2% y 15.7%; y para el ReC, 15.6% y 16.0%; destacando para todas las 
fracciones la cantidad de carbohidratos totales (43.4-46.4%). La determinación de fibra dietética 
total FDT por el método oficial de la AOAC revela que la FRE se enriquece de manera 
significativa de FDT 50.12%, al presentar una mayor proporción con respecto a la FRT 41.18%, 
mientras que no se determinó diferencia significativa entre la FRE y el ReC (50.12% y 48.02%). 
Por otro lado, el método de Mañas permitió conocer más información acerca de la composición 
de la FDT. 
Se determinó la concentración de flavonoides y flavonoles totales en los residuos del cladodio, 
encontrando que estos representan el 33% de los polifenoles totales presentes, con un valor de 61 
mg ác. tánico/g FC, siendo significativamente mayor el contenido de flavonoles que de 
flavonoides (12.52 y 8.20 mg/g residuo de cladodio seco). 
Se identificó por CCF a la quercetina, kaempferol e isorhamnetina, así como al ácido ferúlico, 
como los compuestos responsables de la actividad antioxidante, en los extractos de acetona, 
3 
metanol y etanol, antes y después del proceso de secado. Se determinó con el revelador DPPH, 
que esta actividad se ve afectada con el proceso de secado, al disminuir la concentración de estos 
compuestos. Es importante destacar la presencia de compuestos polares (glicosilados), que no 
eluyeron con la fase móvil en la cromatoplaca y no se vieron afectados por el proceso de secado, 
al mantener sus propiedades antioxidantes. 
La actividad antioxidante de los polifenoles asociados a la FD, con respecto al Trolox, es alta y 
fue medida como capacidad secuestrante sobre el radical DPPH y ABTS (80.27 y 94.05%), así 
como actividad antioxidante determinada por el blanqueo con β-caroteno, y la medida sobre 
liposomas (91.75 y 93%). Por otro lado, la determinación de la inhibición de la oxidación lipídica 
en una emulsión de ácido linoleico, permitió observar que los extractos no protegieron al aceite, 
al romperse el periodo de inducción al mismo tiempo que el control sin antioxidante (21h). Éste 
es un hecho que se corroboró cuando se aplicaron los extractos sobre una matriz alimentaria 
compleja y se observó que estos no protegen al aceite en un aderezo al romper el periodo de 
inducción al mismo tiempo que el control negativo (18 días), no obstante, se determinó un efecto 
prooxidante al alcanzar el aderezo mayor contenido de peróxidos y malonaldehído que el control. 
 
 
4 
1. ANTECEDENTES 
1.1 El nopal 
1.1.1 Generalidades 
El nopal es una planta que pertenece a la familia de las cactáceas y genero opuntia y nopalea. 
Esta familia es endémica del Continente Americano, se distribuye desde Canadá hasta la 
República de Argentina, lo que significa que antes que el hombre distribuyera plantas de esta 
familia no existían en Europa, Africa, Asia y Australia. 
La evidencia más antigua del uso del nopal se encuentra en las excavaciones de Tamaulipas y 
Puebla, fechadas hace 7000 años. En ellas se encontraron fosilizadas semillas y cáscaras de tuna, 
así como fibras de pencas de nopal en cuevas presuntamente habitadas por el hombre. 
Dentro de la historia de México, una imagen ligada a su desarrollo, la constituye el nopal, 
elemento fundamental para la mitología histórica en la fundación de la cuna de la civilización 
azteca y su capital, Tenochtitlán (Bravo Hollins, 1978). 
Es autóctono y tradicional de los estados del centro del país, donde crece de manera natural. Se 
esta adoptando en las zonas agrícolas de temporal, de humedad, y de riego, en estados del 
noroeste del país, con la finalidad de comercializarlo. Las expectativas comerciales que ofrece, 
tanto para la explotación de áreas de baja precipitación o disponibilidad de agua para riego como 
el mercado potencial que se abre, sustentan proyectos de expansión en cada vez más regiones del 
país. 
La domesticación del nopal es una de las principales contribuciones a la agricultura de 
subsistencia que se practica en las zonas áridas de México y el Mundo. Las experiencias de los 
agricultores revelan que la domesticación de la planta se inició al establecimiento de los primeros 
pobladores rurales, donde se desarrolló el sistema de plantación de solares en los traspatios o 
corrales de las casas. En estos solares el campesino acopió aquellas plantas nativas que servían de 
alimento, forraje, medicina, ornamenta e incluso como cerco vivo. El nopal fue colectado por su 
alto grado de resistencia a la aridez y su diversidad de usos; al cultivarlo en pequeños espacios 
 
5 
facilita la cruza entre diferentes especies de nopal creando nuevas combinaciones; por ello los 
solares pueden considerarse como reservas genéticas del nopal en México (Granados, 1991). 
1.1.2 Características morfológicas 
Todas las variedades del nopal han desarrollado, a través de la evolución, características 
morfológicas adaptadas a la escasa disponibilidad de agua,a las variaciones extremas de 
temperatura y, en general, a las diversas condiciones de las zonas áridas y semiáridas del país, a 
pesar de que algunas especies han colonizado ambientes con mayor previsión de agua (Granados, 
1991). 
Al plantar la tercera parte de la penca se observa el desarrollo de una raíz principal y raíces 
secundarias como cualquier otra dicotiledónea. La raíz principal que penetra de 10 a 20 cm sirve 
como uno de los sostenes de la planta y es difícil de distinguir de las raíces secundarias que son 
muy largas y ramificadas al formar una red en el terreno con poco espesor y humedad. 
Los tallos conforman básicamente el cuerpo de la planta, engrosado por el desarrollo del 
parénquima, son verdes, porque en ellos se concentra la actividad fotosintética. Varían en forma, 
tamaño y ramificación. Los tallos aplanados en forma de raqueta, técnicamente denominados 
cladodios, son particulares de todos los nopales. 
Las areolas, estructura vegetativa distintiva de las cactáceas, se encuentra sobre las costillas o 
tubérculos. Las areolas por lo común mantienen dos zonas de crecimiento. En la parte superior se 
producen las flores y los meristemos espinulíferos en la inferior, de donde surgen las espinas. 
Desarrollan múltiples pelos o tricomas –semejantes a las fibras de algodón- y espinas, y en los 
géneros primitivos hojas. Durante las primeras etapas del crecimiento, producen generalmente 
espinas. 
La actividad reproductiva se concentra en las flores. Se produce en las areolas localizadas en la 
parte superior de las pencas, cada una produce por lo general una flor aunque no en una misma 
época de floración, ya que algunos pueden brotar el primer año y otras el segundo o tercero. Sus 
pétalos poseen colores vivos, amarillo, anaranjado, rosa, rojo, etc., según la especie del nopal. 
 
6 
El fruto llamado tuna, es una baya unilocular paliosperma, carnosa de forma ovoide o esférica, 
sus dimensiones pueden variar según las especies. Tiene semillas lenticulosas con testa clara y 
arillo ancho, embrión curvo, cotiledones grandes y perisperma bien desarrollado (Arreola, 1997, 
Bravo-Hollins, 1995). 
 
1.1.3 Espinas 
Por su origen se dice que las espinas son hojas modificadas y cumplen varias funciones: protegen 
contra la depredación de los animales silvestres en el campo, producen sombra y protección al 
tallo reflejando los rayos solares o formando una verdadera coraza, condensan la humedad 
ambiental y la dirigen hacia las raíces donde es absorbida, facilitan la propagación vegetativa 
cuando se adhieren a la piel de algún animal que dispersa los rallos. Por su posición dentro de la 
areola, las espinas se clasifican en radiales, las que surgen de la periferia de la areola, y las 
centrales, las que se producen en el interior de la misma. 
Existe un tipo de espinas, característico únicamente de Opuntia sp. Son las llamadas glóquidas 
conocidas como “aguates”. Surgen en grupos numerosos y compactos, semejantes a cerdas cortas 
de dos a cinco milímetros de largo, tienen “ganchos” (reetrobarbadas) como un anzuelo, por eso 
son dolorosas al contacto. 
Composición de las espinas 
Las espinas corresponden 8.4%, en base seca, del cladodio. Están formadas por 96% de 
polisacáridos, que consisten principalmente de celulosa (49.7%) y arabinosa (50.3%), los cuales 
forman un complejo de microfibrillas de celulosa embebidas en una matriz de arabino-furanos. 
Las espinas tienen una gran rigidez, lo cual está asociado a la organización de la celulosa dentro 
de las espinas. Esto le permite su defensa contra la depredación (Malainine et al., 2003). 
 
1.1.4 Composición química 
En diversos estudios realizados sobre la composición química del nopal se ha visto que los 
resultados varían mucho, de acuerdo con la temporada, el sitio de colecta y edad de la planta 
(Borrego y Burgos, 1986). 
 
7 
En el nopal, principalmente, se encuentra un contenido de agua, que está por el orden de 90-92%, 
siendo el mayor porcentaje en cladodios jóvenes que en adultos (Granados, 1991). Por su alto 
contenido de humedad es suculento, lo cual lo hace susceptible al ataque de microorganismos, 
dificultando su conservación. 
Borrego y Burgos (1986) reportaron un estudio sobre la composición química del nopal realizado 
en Chapingo, México, de acuerdo a la tabla 1. 
Tabla 1. Composición química del nopal (g/100g, base seca) 
Especies Materia 
seca 
Proteína 
cruda 
Extracto 
etéreo 
Ceniza 
 Fibra 
cruda 
E.L.N. 
Opuntia spp 10.0 20.0 3.0 12.0 8.1 55.0 
O. ficus indica 8.0 6.8 1.0 8.88 ----- 81.25 
O. ficus indica 7.96 4.04 1.43 19.92 8.94 65.67 
O. imbricata 10.4 5.0 1.80 17.30 7.80 68.10 
 Borrego y Burgos (1986) 
Por otro lado, Malainine et al. (2003) reportaron que los constituyentes de los Cladodios y 
Espinas de Opuntia ficus-indica son los siguientes (Tabla 2). 
Tabla 2. Composición química de Cladodios y Espinas de O. ficus indica (g/100g, base seca) 
Constituyente Cladodios Espinas 
Cenizas 19.6 1.3 
Grasa y ceras 7.2 1.2 
Lignina 3.6 1.2 
Celulosa 21.6 47.9 
Otros polisacáridos 48.0 48.4 
 Malainine et al. (2003) 
Cepeda Valdéz (1969) encontró que las cenizas contienen calcio (0.22g %), indicios de cobalto y 
cobre, fósforo (0.24g %), hierro (0.027g %), magnesio (0.188g %) y sílice (0.040g %). 
En el nopal también se encuentran vitaminas, saponinas, flavonoides, carotenos, alcaloides, 
terpenos, ácidos orgánicos y minerales (Granados, 1991). Siendo la fibra dietética el componente 
mayoritario (Saenz, 2000). 
 
8 
Fibra dietética 
Saenz (2000) determinó el contenido de fibra dietética total en harina de cladodio conteniendo un 
porcentaje de humedad del 7.14% (Tabla 3). 
Tabla 3. Contenido de FDT en harina de cladodio (g/100g, base seca) 
Fibra Dietética 
Total 
Fibra Dietética 
 Soluble 
Fibra Dietética 
 Insoluble 
43.0 14.5 28.5 
 Saenz (2000) 
Los componentes de la fibra dietética a considerar son la celulosa, hemicelulosa y lignina, así 
como las gomas y mucílagos (conocidos como la baba del nopal), cuya presencia causa 
problemas de conservación, procesamiento, estabilidad y aceptación del producto por parte del 
consumidor. 
Gomas 
Son polisacáridos producidos de las exudaciones provocadas por alguna lesión física o el ataque 
de insectos en el nopal, y están formados por una parte de ácido galacturónico, 6 partes de L-
arabinosa, 2 partes de D-xilosa, 3 partes de galactosa y trazas de L-ramnosa (Periago et al., 1993). 
Mucílago 
Es un polisacárido ácido viscoso, complejo e indigerible que posee una estructura ampliamente 
ramificada con unidades de galactosa con enlaces β (1-3), en el carbono 6 de ácido galacturónico, 
D-galactosa, D-xilosa y L-ramnosa en la forma piranosa y unidades L-arabinofuranosa que se 
encuentra contenido dentro de grandes células vesiculares de los parénquimas. 
La fórmula molecular que se dedujo con microscopia electrónica para este compuesto es 
(CH2O)n, ya que está formado por C (42.5%), H (6.31%), O (51.2%), Ca (0.22%) y Mg 
(0.013%), sin presentar proteínas y aminoácidos en su composición. El mucílago presenta un pK 
= de 4.8 determinado por titulación al purificarlo. Un estudio sobre la composición de las células 
del mucílago de O. ficus indica reveló que el mucílago es un polisacárido de alto peso molecular 
que se comporta como un polielectrolito. 
 
9 
El mucílago es un polisacárido que contiene en su estructura molecular más de 30,000 unidades 
de azúcares, cuyo peso molecular oscila alrededor de 1378 g/mol. Esta compuesto de arabinosa 
42%, xilosa 22%, galactosa 21%, ácido galacturónico 8% y ramnosa 7%, respectoa su peso 
molecular (Medina et al., 2000). 
El mucílago tiene como función retener el agua en el nopal y puede ser modificada por: el pH de 
la célula, la presencia de azúcares y/o las diferentes concentraciones de cationes como el calcio . 
Pectina 
En el nopal esta presente en (1.51%, base humeda) y (12.73%, base seca), está compuesta por 
protopectina y pectina soluble (Tabla 4) (Periago et al., 1993). 
Tabla 4. Composición de la pectina en el nopal (g/100g de nopal) 
 Base húmeda Base seca 
Protopectina 0.09 10.28 
Pectina soluble 1.41 2.45 
 Periago et al., 1993 
 
La pectina tiene gran importancia comercial en la industria alimentaria en la elaboración de geles 
mediante la adición de sales de calcio, que se utilizan para elaborar productos lácteos, confitería, 
etc., de buena calidad, de ahí que el nopal se considere como una muy buena alternativa como 
fuente de extracción de este compuesto. 
Celulosa, hemicelulosa y lignina 
Ben-Thlija (1987) reportó en cladodios de Opuntia spp. la siguiente composición en la fibra 
dietética insoluble: de celulosa del 11%, hemicelulosa 8% y lignina 3.9%. Por otro lado, 
Malainine et al. (2003) encontró un contenido de celulosa del 21.6% y lignina del 3.6%, pero no 
diferenció entre la cantidad de celulosa y hemicelulosa. 
Se ha encontrado una amplia variedad de compuestos secundarios en las cactáceas. Las 
micromoléculas están incluidas dentro de los productos del metabolismo secundario en plantas. 
 De modo que, se ha investigado ampliamente a un grupo de compuestos presentes en la fibra 
dietética que tiene un gran potencial de uso en sistemas químicos, los flavonoides. 
 
10 
Flavonoides 
Los flavonoides son productos metabólicos producidos en todas las plantas de pigmentos verdes. 
Ha sido reportada una gran variedad de flavonoides en cáctus de Opuntia, los contenidos varían 
de acuerdo con la variedad, tipo de tejido y estado de madurez. 
De acuerdo a lo reportado por Kuti J.O. (2004) en las especies de Opuntia ficus-indica (tejido 
color verde), O. lindheimeri (tejido púrpura), O. streptacantha (tejido rojo) y O. stricta var. 
stricta (tejido amarillo), la quercetina es el compuesto antioxidante más abundante. El 
kaempferol se encontró en los tejidos de color verde, así como en los de color púrpura y amarillo; 
mientras que la isorhamnetina fue encontrada en las variedades de los tejidos verdes y púrpura. 
 
O
OH
OH
H
HO
OH O
OH
Quercetina 
OHO
OH
OH
H
OH
H
O
Kaempferol 
OHO
OH
OH
OCH3
OH
H
O
Isorhamnetina 
 
Se ha encontrado que las cactáceas producen flavonol 3-O-glicosidos (quercetina, kaempferol e 
isorhamnetina), dihidroflavonoles, flavanones y flavanonoles. Los flavonoides se encuentran en 
las cactáceas en las flores, tallo, espinas, y en una cantidad limitada en tejidos de raíces (Wallace, 
1986). 
De las flores de las plantas del género Opuntia se han aislado flavonoides tales como 
isorhamnetina, hiperina, narcisina, 3-rutinosido y 3-rhamnogalactósido. También se han 
encontrado trazas de antocianinas en Opuntia ficus indica. 
 Casi todos los reportes de flavonoides encontrados en cáctus de Opuntia se han obtenido 
mediante la extracción de tejidos florales. Sin embargo, la información de la composición de 
flavonoides y actividad antioxidante de diferentes frutas y variedades de cáctus aún es muy 
escaza. 
 
 
11 
Vitaminas, Carotenos y Clorofila 
En cladodios de Opuntia spp, en 100g de peso fresco, el contenido de vitamina C total (ácido 
ascórbico y dehidroascórbico) es de 22 mg, de β-caroteno 11.3-53.5 µg, tiamina de 0.14 mg, 
riboflavina 0.6 mg y niacina de 0.46 mg (Rodríguez y Cantwell, 1998; Teles et al., 1994). Una 
investigación sobre el perfil de carotenos en cladodios frescos determinó la presencia de α-
criptoxantina (20%), β-caroteno (36%) y luteína (44%), de un total de 229 µg/g peso seco, 
observando que el contenido incrementa al aumentar el tratamiento térmico (Jaramillo et al., 
2003). Se ha determinado que la luteína es típica de los vegetales verdes (Huck et al., 2000). 
 β-caroteno 
En los cladodios fue reportado el contenido de clorofila total, 12.5 mg/100 g de peso fresco. 
Donde la concentración de la clorofila a es de 9.5 mg y el contenido de la clorofila b fue de 3.0 
mg. 
 
N N
NN
H3C
CHCH2 CHO
CH2CH2
CH3
COOCH3
CH2
H
H
H3C
Mg
CH2
CO
OC20H39
O
Clorofila 
 
1.1.5 Usos 
Forraje 
En áreas marginales para la agricultura tradicional, el nopal tunero se utiliza como suplemento 
alimenticio para el ganado. En las zonas áridas y semiáridas de México el nopal de la variedad 
 
12 
forrajera (sin espinas) es considerado como un forraje de emergencia, cuando escasean otros 
debido a la falta de humedad (Granados, 1991; Borrego y Burgos, 1986). 
Fibra dietética 
Actualmente ha incrementado el interés en la búsqueda de fuentes naturales de fibra dietética y 
los cladodios de las especies de Opuntia representan una buena alternativa. 
Gallardo et al. (1997) estudiaron algunas propiedades del ‘nopal’ crudo y joven, como fuente de 
fibra dietética. El producto seco tiene 20.4% de fibra dietética, además de otras propiedades 
fisicoquímicas entre las que destacan absorción de agua (5.80ml agua/g FD), retención de agua 
(4.70mg agua/g FD) y absorción de moléculas orgánicas (0.69mg moléculas/g FD), lo cual puede 
explicar el papel del nopal en el intestino. 
Sáenz et al. (1997) han estudiado los métodos para obtener harina de cladodios maduros (2-3 
años), es decir un concentrado de fibra para ser adicionado a otras harinas. Se obtuvo una 
concentración de 43% de fibra dietética, donde 28.5% fue fibra insoluble y 14.5% fibra soluble, 
proteína (3.9%) con un bajo contenido de humedad (7.1%) y Aw (0.5%). 
Hernández et al., (1998) estudiaron el consumo de nopal crudo y escaldado en ratas y observaron 
que una alta cantidad de fibra en la dieta incrementa la producción de heces fecales, para ambos 
casos, sin embargo en el nopal escaldado hubo menores efectos observados. 
El mucílago puro, obtenido de los cladodios, es otra posibilidad interesante para la alimentación, 
así como uso médico y en cosméticos. El mucílago es un polisacárido complejo y forma parte de 
la fibra dietética y tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de agua, disolviéndose y 
dispersándose, y formando un coloide viscoso o gelatinoso. 
Actividad antioxidante 
Los extractos obtenidos de Opuntia son una importante fuente natural de antioxidantes, en cuanto 
a su capacidad de secuestrar especies reactivas de oxígeno. La actividad antioxidante de estas 
especies puede ser atribuida al contenido de flavonoides, ácido ascórbico y carotenoides. 
De acuerdo a resultados reportados por Qiu et al. (2002) la presencia de quercetina, (+)-
dehidroquercetina y quercetina-3-metileter en frutas y cladodios de Opuntia ficus indica var. 
 
13 
Saboten, lograron un eficiente secuestro de radicales libres en células neuronales dañadas por 
H2O2 y xantin/xantinoxidasa. 
Una aplicación médica de estos compuestos ha sido patentada muy recientemente. De acuerdo a 
Jaramillo et al. (2003) los procesos térmicos afectan la actividad antioxidante de los cladodios, lo 
cual es atribuido a un incremento en la extracción de los carotenos α-criptoxantina, β-caroteno y 
luteína, mientras que el contenido fenólico disminuyó. 
Casi todos los reportes de flavonoides encontrados en Opuntia se han obtenido mediante la 
extracción de tejidos florales. Sin embargo, la información de la composición de flavonoides y 
actividad antioxidante de diferentes frutas y variedades de Opuntias aún es muy escaza. 
Otros usos 
Se puede obtener grana cochinilla, que se produce por secado y molienda del parásito 
Dacrylopius coccus, hembra adulto, que habita en los cladodios(Sáenz et al., 2002; Granados, 
1991); así como obtención de combustible, sometiendo los cladodios a un proceso de 
fermentación secuencial con Saccharomyces sp. (Retamal et al., 1987). 
Se ha encontrado una acción analgésica y anti-inflamatoria en extractos etanólicos de cladodios 
de O. ficus indica var. saboten (Park et al., 1998; Park and Chun, 2001); Por otro lado, Galati et 
al. (2002) estudiaron el efecto citoprotector de cladodios de O. ficus indica sobre las ulceras 
inducidas en ratas. Se ha observado un efecto hipoglucémico y antidiabético en pacientes con 
diabetes mellitus tipo II (Muñoz de Chávez et al., 1995; Cruse, 1973). Galati et al. (2003) 
estudiaron el efecto de la administración diaria de cladodios liofilizados de O. ficus indica (L.) 
Mill. sobre el metabolismo lipídico en ratas hipercolesterolémicas, y encontraron una 
disminución estadísticamente significante en los niveles de colesterol, LDL y triglicéridos en el 
plasma. Un estudio realizado por Galati et al. (2002) en ratas, mostró que las infusiones de 
cladodios, frutas y flores incrementan significativamente la diuresis. 
Producción de jabones, cremas humectantes, champúes y otros cosméticos, incluyen al nopal 
dentro de sus formulaciones (Murray, 2000). 
 
14 
Del nopal se pueden obtener productos como mucílagos, celulosa, colorantes, aceite comestible 
de las semillas y azúcares que se emplean para la producción de proteína unicelular, alcohol y 
aguardiente (Murray, 2000). 
El mucílago del nopal se utiliza como aditivo orgánico por la gran cantidad de pectinas que tiene 
y sus propiedades de durabilidad y elasticidad. Se ha encontrado presencia de éstas en los 
murales mayas (Murray, 2000). 
 
1.1.6 Distribución y producción 
Los principales países que cultivan nopal verdura son México (con 10,000 ha en plantaciones) y 
Estados Unidos de América (que cultivan de 50 a 100 ha en plantaciones). En México se utilizan 
gran número de variedades de nopalitos bajo cultivo; la mayoría pertenecen al género Opuntia y 
sólo dos o tres al género Nopalea. 
Las nopaleras cultivadas ocupan poco más de 210 mil ha, de las cuales 150,000 ha son para 
forraje, 50,000 ha para tuna; 10,400 ha para producir nopalitos y aproximadamente 100 ha para 
producir grana cochinilla (Bravo Hollis, 1995). 
En la producción de nopalitos en México, participan 18 estados, con 10,500 ha, y una producción 
de 575,575 toneladas anuales, de las cuales, cerca del 30% son residuos, lo que significa que 
anualmente se generan alrededor de 172, 672 toneladas de éstos. 
Milpa Alta D.F., participa con el 71.4% de la superficie, y el 78.2% de la producción nacional, lo 
que significa que esta entidad genera alrededor de 135,029 toneladas anuales de residuos, seguida 
por el Estado de Morelos con 4.3% de la superficie de cultivo y el 5.5% de la producción 
nacional. Si se considera una población de 100 millones de mexicanos se tiene un consumo per 
cápita de 5.75 kg de nopal al año (INEGI 1997). 
 
1.1.7 Exportación 
En el valle de México, la región de Milpa Alta sobresale como productora de nopales para 
verdura, ya que muchos pobladores están dedicados al cultivo del nopal, y abastecen con varias 
toneladas diarias a los mercados de la ciudad de México. Esta gran producción ha permitido 
 
15 
comercializar el producto no sólo en el Distrito Federal, sino en muchos otros lugares de la 
República, como Guadalajara, Monterrey, Puebla, Toluca, Tlaxcala, Tijuana, Sonora y 
Chihuahua (Bravo Hollis, 1995). 
Actualmente se exportan alrededor de 3,500 ton. a E.U.A. y Canadá y unas 500 ton. a Europa, 
incorporándose Chile a partir de los años noventa como exportador en pequeña escala de nopal en 
fresco hacia los E.U.A (Nava, 2002). 
El mercado internacional de nopal se efectúa en fresco con 2.5 millones de dólares y procesado 
con 7.5 millones de dólares por lo que el mercado actual del negocio es de unos 10 millones de 
dolares, de los cuales el nopal en fresco tiene poca significación respecto al nopal procesado 
(Bravo Hollis, 1995). Las exportaciones de nopalitos procesados se realizan en su mayoría en 
frascos con nopalitos cortados en salmuera o escabeche. 
Debido a la comercialización del nopal, se genera una gran cantidad de residuos que actualmente 
son destinados a la fertilización y forraje; o bien, su acumulación representa un problema de 
contaminación ambiental, debido a fenómenos de fermentación (Galati et al., 2002). 
 
1.2 Residuos agroindustriales 
1.2.1 Generalidades 
Como resultado del procesado de productos naturales se acumula una gran cantidad de residuos, 
los cuales son obtenidos durante la extracción de los componentes deseados del material crudo, y 
representan una fuente rica de compuestos bioactivos como fibra dietética y compuestos 
fenólicos (Schieber et al., 2001). 
Fadel (1999) agrupo a los residuos agroindustriales en tres categorías: 
� Misceláneos, los cuales incluyen vainas de almendras, bagazo, remolacha, salvado, granos 
cerveceros, pulpa de cítricos, semillas de algodón y melaza; 
� Residuos de cultivos vegetales: frutas, verduras y cereales (trigo, arroz, cebada y maíz); 
� Pastas, que son los residuos producidos después de que el aceite fue extraído de las plantas. 
 
16 
A nivel mundial, el total de materia seca obtenida de subproductos de la industria alimentaria es 
de cerca de 1 billón de toneladas métricas, de las cuales el 65% proviene de residuos de 
diferentes cultivos (Fadel, 1999). 
El uso tradicional de los residuos agroindustriales es la alimentación animal, así como la 
fertilización, debido a su alto contenido de materia orgánica. 
De acuerdo a Russ and Roland (2004), el aprovechamiento de residuos agroindustriales puede 
dificultarse por las siguientes razones: 
� Estabilidad biológica y el crecimiento de patógenos: Muchos tipos de residuos de diferentes 
vegetales contienen una gran cantidad microbios y serán alterados rápidamente por la 
actividad microbiana. 
� Alto contenido de agua: El contenido de agua de residuos vegetales oscila entre 70 y 95%. La 
remoción mecánica del agua a través del uso de la presión provoca problemas, debido a los 
altos niveles de materia orgánica disueltos en el agua. 
� Rápida autooxidación: Un residuo con alto contenido de grasa es susceptible a la oxidación, 
lo cual puede provocar olores desagradables. 
� Cambios debidos a la actividad enzimática: En muchos residuos provenientes de frutas y 
vegetales, las enzimas se encuentran de manera activa, y pueden acelerar o intensificar las 
reacciones deteriorativas. 
 
1.2.2 Producción de residuos agroindustriales 
La cantidad de residuos agroindustriales generados por diferentes industrias varía ampliamente 
dependiendo del país (Tabla 5) (Fadel, 1999). 
 
 
 
 
17 
Tabla 5. Residuos agroindustriales producidos en 1993 expresados como 10
3
 toneladas métricas 
(TM) 
 
Residuo 
Agrícola 
México Egipto Kenia Argentina Korea China USA Mundo 
Misceláneo 
(103 TM) 
6,183 2,890 596 2,557 893 40,396 15,030 221,084 
Pastas (103 
TM) 2,891 602 34 322 2,658 12,019 23,374 124,105 
Residuos 
Cultivos 
(103 TM) 
4,720 5,286 434 6,530 3,643 163,444 60,377 651,498 
Total (103 
TM) 13,794 8,778 1,064 9,409 7,194 215,852 98,781 996,686 
Fadel, 1999 
 
De acuerdo con la tabla 5, China es el país que genera más residuos agroindustriales [215, 852 
(103 TM)], siendo los obtenidos a partir de cultivos de frutas, vegetales y cereales los más 
abundantes. 
En el continente americano, USA es el país con mayor producción de residuos [98,781 (103 TM)], 
seguido por México [13,794 (103 TM)]; teniendo Argentina, Egipto y Korea tienen una 
participación importante [9,409, 8,778 y 7,194 (103 TM), respectivamente]. 
 
 
1.2.3 Potencialidades de la utilización de los residuos agrícolas 
La utilización de los desperdicios agrícolas en los países en vías de desarrollo por medio de 
tecnologías que permitan aumentar la producciónde alimentos adquiere una importancia mayor. 
Periódicamente se acumulan cantidades considerables de desperdicios vegetales a causa del 
carácter intensivo-periódico de la agricultura. Debido a que los procesos de degradación natural 
no pueden funcionar efectivamente en las situaciones en que son producidos y acumulados los 
desperdicios agrícolas y forestales, estos han llegado inclusive a alterar el equilibrio ecológico. 
La implementación de tecnologías que usen estos materiales de desecho para aumentar la 
producción de alimentos básicos es de un interés primordial. Esto no únicamente resolvería los 
problemas ecológicos causados por la acumulación de grandes cantidades de desecho, sino que 
aumentaría el rendimiento económico de la agricultura. Los alcances de dicha tecnología serían 
todavía mucho mayores ya que por este medio se obtendrá acceso a los vastos productos 
 
18 
vegetales generados continuamente como resultado de la actividad fotosintética de las plantas, 
permitiendo su utilización más completa y racional. El volumen de estos recursos es muy 
considerable, ya que la biomasa total producida fotosintéticamente sobre la superficie terrestre se 
calcula que sobrepasa las 1010 toneladas por año. De esta biomasa sólo el 10% es sintetizada por 
los cultivos agrícolas y la mayor parte de ella (75%) es producida en las zonas boscosas. 
Los volúmenes enormes de estos recursos han motivado la realización de numerosas 
investigaciones orientadas hacia el desarrollo de tecnologías para su aprovechamiento. Haciendo 
una similitud con otras áreas de la industria química y biotecnológica, se ha tratado de desarrollar 
procesos para la utilización de estos materiales a escala industrial para producir proteína 
unicelular, diseñándose plantas de capacidades gigantescas con tecnología sumamente 
complicada y costosa (Leal, 1982). 
 
1.2.4 Utilización y aplicación de residuos agroindustriales 
Hay un creciente desarrollo en la literatura concerniente al papel de los metabolitos secundarios 
de las plantas y sus efectos potenciales en la salud humana. Además aumentan los consumidores 
que están conscientes de que la dieta esta relacionada con los problemas de salud. Los derivados 
de las plantas procesadoras de alimentos son fuentes prometedoras de compuestos funcionales 
que pueden usarse debido a sus propiedades tecnológicas o nutritivas favorables (Schieber et al., 
2001). Tales benéficos se le atribuyen a los micronutrientes orgánicos contenidos en la fibra 
como son los carotenoides, polifenoles, tocoferoles, vitamina C, y otros. 
Algunos ejemplos de residuos derivados de frutas y verduras son el bagazo de zanahoria; 
residuos de cebolla; la cáscara de la aceituna; el betabel rojo; la cáscara de papa; el bagazo y 
cáscara de manzana; el hueso del mango; cáscaras residuales, membranas, semillas y otros 
componentes de las frutas cítricas; el material desechado carnoso resultado de la producción de 
jugo de piña; látex de la papaya; así como las semillas de la uva (Schieber et al., 2001). 
La explotación de subproductos de frutas y verduras como una fuente de compuestos funcionales 
y su aplicación en los alimentos es un campo prometedor que requiere investigación 
enterdisciplinaria de tecnólogos de alimentos, químicos en alimentos, nutriólogos y toxicólogos 
(Schieber et al., 2001). 
 
19 
En este contexto, la industria alimentaria, así como la cosmetológica y farmacéutica, son tres 
sectores que impulsan juntas y promueven los productos llamados alimentos funcionales, 
nutracéuticos y cosmetológicos (Peschel et al., 2005). 
 
1.3 Los nutracéuticos 
1.3.1 Definición y clasificación 
Los compuestos nutracéuticos se han definido como cualquier extracto alimenticio no tóxico, en 
el cual se han probado beneficios a la salud para el tratamiento de enfermedades y su prevención 
(Dillard and German, 2000). 
Actualmente, el estudio de los fitoquímicos ha cobrado gran importancia por su capacidad de 
brindar diferentes beneficios a la salud, tales como: (1) ser sustratos para reacciones bioquímicas; 
(2) cofactores de reacciones enzimáticas; (3) inhibidores de reacciones enzimáticas; (4) 
absorbentes/secuestrantes que se unen para eliminar compuestos indeseables en el intestino; (5) 
eliminación de químicos reactivos o tóxicos; (6) compuestos que permiten la absorción y 
estabilidad de nutrientes esenciales; (7) promotores de crecimiento selectivo de bacterias 
benéficas en el intestino; (8) sustratos benéficos para la fermentación por bacterias gástricas o 
intestinales; e (9) inhibidores selectivos de bacterias intestinales de descomposición. 
El papel benéfico de los fitoquímicos, es principalmente en cáncer de estómago, esófago, 
pulmón, cavidad oral, endometrio, páncreas y colon (Steinmetz and Potter, 1996); enfermedades 
coronarias, diabetes, alta presión sanguínea, inflamación, infecciones microbiológicas, virales y 
por parásitos, úlceras, etc. Esto está basado en estudios químicos usando sistemas in vitro y de 
cultivo de células, así como en diferentes enfermedades en animales y estudios epidemiológicos 
en humanos. Es importante enfatizar en el tipo de información que puede ser obtenida de estudios 
in vitro, en animales y en humanos. Los mecanismos de acción pueden ser establecidos in vitro; 
por otro lado, la eficacia de estos mismos compuestos con su mecanismo de acción puede 
también ser demostrada in vivo, (Dillard and German, 2000). 
Los fitoquímicos de las plantas pueden clasificarse principalmente en: terpenoides, metabolitos 
fenólicos, alcaloides, constituyentes nitrogenados y fibra dietética (Dillard and German, 2000) 
 
20 
Terpenoides. Incluye a los monoterpenoides, iridoides, sesquiterpenoides, lactonas 
sesquiterpenas, diterpenoides, saponinas triterpenoidales, saponinas esteroidales, cardenolidos y 
bufadienolidos, fitoesteroles, nortriterpenoides, así como otros triterpenoides y carotenos. 
Metabolitos fenólicos. Antocianinas, benzofuranos, cromonas, cumarinas, flavonoides menores, 
flavones y flavonoles, isoflavonoides, lignanos, fenoles y ácidos fenólicos, cetonas fenólicas, 
fenilpropanoides, quinonoides, stilbenoides, taninos y santonas. 
Alcaloides. Betalainas, diterpenoides, indoles, isoquinolinas, licopodium, monoterpenos, 
sesquiterpenos, péptidos, pirrolidina, pirrolizidina, quinolina, quinolizidina, compuestos 
esteroidales y tropanos. 
Constituyentes nitrogenados. Aminoácidos no proteínicos, aminas, glicósidos cianogénicos, 
glucosinolatos, purinas y pirimidinas. 
Fibra dietética. Celulosa, hemicelulosa, lignina, almidón resistente, pectina, mucílago y gomas. 
 
1.3.2 Fibra dietética 
1.3.2.1 Definición 
La fibra dietética (FD) es una mezcla heterogénea de sustancias con propiedades físicas y 
químicas muy diferentes, que varían de acuerdo al tipo de alimento. 
Esta constituida por los componentes estructurales de las paredes celulares de los vegetales, entre 
los que destacan la celulosa, la hemicelulosa y las pectinas; también se incluye en éstos a la 
lignina, aún cuando ésta no es un hidrato de carbono, sino más bien una cadena de compuestos 
fenólicos como la vainillina, el aldehído siríngico y los alcoholes coniferílico, sinapílico y 
cumarílico. La composición de dichas fibras es muy variada en los distintos alimentos, y depende 
de muchos factores, entre los que destaca la madurez del producto. 
A diferencia de otros nutrientes la FD no es atacada por las enzimas del estómago y del intestino 
delgado, por lo tanto, es degradada al llegar al colon. Tradicionalmente, la fibra dietética se ha 
definido como, aquella fracción comestible de la planta o de sus extractos, o análogos sintéticos, 
 
21 
que son resistentes a la absorción y digestión en el intestino delgado, usualmente con 
fermentación parcial o completa en el intestino grueso (Prosky, 2001). El término FD incluye 
polisacáridos, oligosacáridos, lignina y otros compuestos asociados(Borderías et al., 2005). 
La definición más aceptada corresponde a que la FD es un residuo de la pared vegetal el cual es 
resistente a la hidrólisis enzimática en el tracto intestinal, aunque también se le considera al 
conjunto de oligosacáridos, polisacáridos y los derivados hidrofílicos que no pueden ser digeridos 
por las enzimas digestivas humanas para absorber los componentes en el tracto superior 
alimenticio, esto incluye a las ligninas (Thebaudin et al., 1997). 
De acuerdo a Southgate (1969) puede ser expresada como la suma de lignina y polisacáridos que 
no contienen enlaces α-glucosídicos. 
Otros componentes de las células vegetales, no incluidos en la definición, están presentes en 
pequeñas cantidades en las fracciones de la FD y pueden ser de importancia fisiológica, como son 
las proteínas de la pared celular, los polifenoles de alto peso molecular, las cutinas, el ácido 
fítico, los ésteres de ácido acético, los minerales y el almidón resistente (Prosky, 1985). 
 
1.3.2.2 Importancia de la FD 
La FD es un componente importante de los alimentos que procede de las paredes y tejidos 
vegetales, de frutas, hortalizas, cereales y legumbres, y recibe una particular atención mundial por 
sus propiedades y por el papel que desarrolla en el organismo humano. Numerosos estudios 
experimentales y epidemiológicos atribuyen a la fibra propiedades tan diversas como protector 
contra patologías coronarias, regulador intestinal, actuando como laxante, factor preventivo del 
cáncer de colon, adsorbente de ácidos biliares y retardador de la absorción intestinal. Además de 
que favorece la disminución del colesterol y de la glucosa en sangre (Periago et al., 1993). 
El consumo de FD en los países occidentales escila entre 10-25g/persona/día. Sin embargo, los 
nutriólogos recomiendan una ingesta de 35g/persona/día. No obstante, estas consideraciones no 
deben ser aplicadas en la dieta de niños en crecimiento o personas ancianas, ya que la fibra 
dietética puede ser considerada como factor antinutritivo de los alimentos al asociarse sus 
distintos componentes con minerales, principalmente cationes divalentes, interfiriendo en su abs 
 
22 
orción gastrointestinal y por lo tanto en su biodisponibilidad. 
Inicialmente la importancia de la FD radicaba en sus propiedades nutricionales. La adición de FD 
a los alimentos confiere tres tipos diferentes de beneficios. (1) Su valor nutricional motiva a los 
consumidores a comer mayores cantidades de fibra, lo cual es sugerido por los nutriólogos 
(Thebaudin, 1997). (2) Sus propiedades tecnológicas son de gran interés ya que pueden ser 
usadas en la formulación de alimentos, resultando en la modificación de textura y en un 
incremento de la estabilidad del alimento durante el procesamiento y el almacenamiento 
(Thebaudin, 1997). Y, finalmente, (3) la fibra dietética puede ser usada para incrementar el valor 
agregado de algunos productos agrícolas, ya que ellos mismos o sus subproductos podrían ser 
usados como ingredientes en alimentos. 
Consecuentemente, tanto el valor nutricional como las propiedades tecnológicas de las fibras 
dietéticas son de suma importancia en el desarrollo de una amplia variedad de alimentos 
enriquecidos en fibra (productos horneados, salsas, bebidas, cereales, bizcochos, productos 
lácteos, productos cárnicos)(Theobaudin et al., 1997). 
 
1.3.2.3 Clasificación de la FD 
La FD se clasifica en fibra dietética soluble y en fibra dietética insoluble en agua y se 
caracterizan ambas fracciones por poseer efectos fisiológicos totalmente distintos. 
La Fibra Dietética Soluble (FDS) incluye pectinas, gomas, mucílagos y ciertos tipos de 
hemicelulosas solubles y polisacáridos de reserva de la planta. La fracción de FDS es variable, 
existiendo en alta proporción en algunas fuentes de fibra como las frutas, los vegetales de hoja u 
hortalizas, las legumbres y el salvado de avena. 
 La FDS se caracteriza porque gran parte de ella sufre un proceso bacteriano de fermentación en 
el colon con producción de hidrógeno, metano, dióxido de carbono y ácidos grasos de cadena 
corta, que son absorbidos y metabolizados, teniendo una relación estrecha con los procesos 
metabólicos del aparato digestivo (Saura-Calixto y Goñi, 1987), y cuyos efectos fisiológicos se 
asocian generalmente con la disminución del colesterol en sangre, con el control de la glucosa en 
sangre y de la diabetes. 
 
23 
La fibra dietética insoluble (FDI) Incluye la celulosa, la lignina y algunas fracciones de 
hemicelulosa. Predomina en las hortalizas, verduras, leguminosas frescas y en los granos de 
cereales. 
La fracción insoluble apenas sufre procesos fermentativos y tiene un efecto más marcado en la 
regulación intestinal, con reducción del tiempo de tránsito de los alimentos y aumento de la 
excreción. 
 
1.3.2.4 Fuentes naturales de FD 
En México, así como en países subdesarrollados, el consumo de dietas basadas en vegetales ricos 
en fibra dietética, cobra cada vez mayor importancia. 
De acuerdo a Rosado et al. (1993) el contenido de fibra dietética total en cereales y productos a 
base de cereales es de 0.2 a 26%; para frutas 0.3 a 7%; para verduras 0.9 a 45%, y para legumbres 
3 a 7%. 
En la tabla 6 se presentan los resultados para el análisis de FD de las verduras más comúnmente 
consumidas (Rosado et al., 1993). 
Tabla 6. Contenido de FD de las verduras más comúnmente consumidas (g/100g, base seca) 
Alimento FDI FDS FDT 
Jitomate 16.66 3.33 18.3 
Chile serrano 35.52 1.97 36.8 
Aguacate 18.63 11.18 29.19 
Espinaca 25.49 2.94 28.23 
Pepino 15.21 4.34 19.34 
Acelga 25 1.08 26 
Cilantro 27.14 3.57 30 
Apio 28.12 1.56 29.68 
Lechuga romana 23.57 3.92 26.91 
Berros 37.17 1.28 37.17 
Epazote 36.55 1.37 37.24 
Perejil 31.20 2.12 32.62 
Rabanos 27.02 2.70 29.72 
Chile piquín 38.21 4.69 42.45 
Nopal 28.5 14.5 43.0 
 Rosado et al. (1993) 
 
24 
1.3.2.5 Obtención de FD a partir de residuos agroindustriales 
Tradicionalmente, la suplementación de fibra ha estado enfocada en el uso de subproductos de 
cereales finamente molidos, como el trigo, maíz, sorgo y diversos granos. Hay muchas otras 
fuentes de FD, como los subproductos resultado del procesado de frutas, vegetales y otros 
cereales poco usados, como la cebada, los cuales son una fuente potencial de suplementos de 
fibra dietética (McKee and Latner, 2000). 
Los residuos vegetales están compuestos principalmente de tres tipos de biopolímeros: 
hemicelulosa, celulosa y lignina, por lo que también se les conoce como lignocelulósicos (Leal, 
1982). Ante esto, los residuos vegetales resultado del procesado de frutas y verduras representan 
una buena opción como fuente de FDI. 
En la tabla 7 se muestra el contenido de FD en diversos subproductos industriales: 
Tabla 7. Composición de FD de salvado de cereales y concentrados de FD obtenidos de 
subproductos de frutas y verduras (g/100g, base seca). 
 
 
Fibra Dietética 
Total 
Fibra Dietética 
Insoluble 
Fibra Dietética 
Soluble 
FD manzana 60.1 46.3 13.8 
FD pera 36.1 22.0 14.1 
FD naranja 37.8 24.2 13.6 
FD durazno 35.8 26.1 9.7 
FD alcachofa 58.8 44.5 14.3 
FD espárrago 49.0 38.6 10.4 
Salvado trigo 44.0 41.1 2.9 
Salvado avena 23.8 20.2 3.6 
Salvado de maíz 87.87 87.47 0.40 
Bagazo de cebada 43.11 41.42 1.69 
 Grigelmo et al., 1999; Periago et al., 1993 
 
Esto muestra que hay una gran variedad de materiales naturales de los cuales se puede obtener 
FD. Las principales características de los productos comercializados son: contenido de fibra 
dietética total mayor al 50%, humedad inferior al 9%, bajo contenido lipídico, un valor calórico 
bajo (menor de 8.36 kJ/g), sabor neutro y buen gusto (Anon, 1987). 
 
25 
Los principales pasospara obtener fibra dietética de subproductos industriales son la molienda, 
lavado y secado. 
Molienda. En el material fresco y húmedo, no es apropiado un tamaño de partícula muy pequeño 
porque puede absorber una gran cantidad de agua durante el lavado, lo cual no es conveniente 
durante el proceso de secado. Además, pueden ocurrir pérdidas del material finamente molido, en 
el lavado, durante la eliminación del agua (Larrauri, 1994). Por otro lado, un tamaño de partícula 
excesivamente grande, no facilita la remoción de compuestos indeseables (como azúcares) 
durante el lavado, además se necesitarían largos tiempos de secado. 
Se han usado diferentes tamaños de partícula en la molienda del material (0.6 a 2.0 cm), lo cual 
esta relacionado con los procedimientos desarrollados y el tipo de muestra. 
Lavado. La remoción selectiva de compuestos no deseables asociados a la fibra dietética y la 
remoción de microorganismos potencialmente patógenos, son el principal objetivo de ésta 
operación. 
Por otro lado, también puede haber pérdida de algunos componentes solubles que contribuyen a 
la capacidad de retener agua de la fibra, tales como la pectina (Larrauri, 1994). 
La remoción de azúcar del material húmedo contribuye al proceso de secado, evitando la 
coloración oscura del producto seco. Además de que se obtiene un producto con menor contenido 
calórico. 
Secado. La remoción del exceso de agua del material lavado, previo al secado, es importante para 
proteger, prensar y obtener la pulpa o bien para otros procesos posteriores. Diferentes 
mecanismos como presión helicoidal o maquina despulpadora son preferidas al equipo por lotes, 
como el de presión hidráulica (Ferguson, 1978). 
El secado es el paso principal y el más caro en la producción de la fibra dietética. La vida de 
anaquel de la fibra se incrementa sin la necesidad de adición de algún conservador químico y se 
reducen el tamaño del empaque y los costos del transporte. 
 
26 
Son usados diferentes métodos de secado en la industria de los alimentos: transportador de tunel, 
horno rotatorio, secador de tambor, de charolas, etc. Previo al uso de alguno de éstos métodos 
para la producción de fibra dietética, es importante tomar en cuenta las características del 
material a secar (alta humedad y bajo contenido de azúcares) para elegir un procedimiento 
adecuado que minimice los efectos adversos del proceso sobre la calidad del producto. 
Se han reportado seis criterios para la selección del método de secado: 
1. Propiedades físicas y químicas de los productos 
2. Energía de conservación 
3. Optimización del espacio 
4. Buena utilización por parte del técnico 
5. Abatimiento del aire u otra contaminación 
6. Rendimiento aceptable sobre el costo del capital 
El secador de doble tambor es el método de secado más favorable, considerando tanto los costos 
de capital como los de operación. Además la calidad del producto es importante porque puede 
tener lugar la aglomeración u oscurecimiento excesivo del producto. 
Hay poca información donde se señala la influencia del proceso de secado sobre la calidad de la 
fibra, pero en general, el tratamiento severo de calor rompe la membrana celular y libera el 
contenido celular, afectando la estabilidad de los polisacáridos como la pectina (Hamama, 1991). 
Para obtener productos a base de fibra dietética, se han desarrollado una gran cantidad de 
procesos. Los siguientes tratamientos han sido desarrollados para obtener fibra dietética 
insoluble, la cual es el principal componente de algunos productos comercializados (Larrauri, 
1999): 
� Delignificación parcial de lignocelulosa por tratamiento alcalino con peróxido de hidrógeno. 
� Extrusión. 
� Encapsulación con fibra soluble para producir un producto con mejores propiedades de 
textura y mejor relación fisiológica. 
� Modificación enzimática para brindar propiedades de sabor y textura. 
 
27 
Para preparar fibras a partir de subproductos industriales se requiere desarrollar un proceso que 
minimice la pérdida de compuestos bioactivos asociados (flavonoides, polifenoles, carotenoides, 
etc.) los cuales pueden dar beneficios a la salud, mejorando los efectos que la fibra dietética tiene 
por si misma (Nagy, et al., 1992). 
Con respecto a los efectos de los tratamientos tecnológicos sobre las propiedades fisicoquímicas 
de la fibra, la literatura es escasa y algunas veces contradictoria, ya que se observa, desde 
diferentes materiales y diferentes metodologías para medir la fibra dietética, y han sido usadas 
diferentes condiciones de proceso. Sin embargo, es factible designar como fibra fisiológicamente 
funcional a aquella que puede satisfacer las demandas para prevenir algunas enfermedades 
(Byme, M., 1994). 
La fibra dietética ideal deberá cubrir los siguientes requerimientos: 
� No poseer componentes antinutrimentales. 
� Ser un producto tan concentrado como sea posible, y que en mínimas cantidades tenga el 
máximo efecto fisiológico. 
� Suave al tacto y tener buen color, textura y olor. 
� Composición balanceada (fracciones soluble e insoluble) y una cantidad adecuada de 
compuestos bioactivos asociados. 
� Buena vida de anaquel, para que no se vea afectada al ser adicionada al alimento. 
� Compatible con el alimento procesado. 
� Imagen positiva y sana a los ojos de los consumidores con respecto a la fuente de la que se 
obtiene. 
� Efectos fisiológicos esperados. 
� Precio razonable. 
 
1.3.2.6 Métodos para determinar el contenido de FD 
La determinación del contenido de FD en alimentos y en productos alimenticios, con fines de 
etiquetado, requiere de un método simple y preciso. En las últimas dos décadas se han 
desarrollado una gran cantidad de procedimientos para su análisis, el más ampliamente usado en 
la actualidad es el método oficial de la AOAC de Prosky et al. (1988) y el método de Englyst 
enzimático-químico (Englyst et al., 1988). El primero, es el método oficial o recomendado en por 
 
28 
lo menos 10 países, incluyendo los Estados Unidos (Schweiser, 1989), y el segundo ha sido 
reconocido como el método oficial en el Reino Unido (Englyst & Cummings, 1988). 
Se han propuesto continuamente nuevas modificaciones al método del AOAC, como la descrita 
por Li and Andrews (1988), los cuales simplifican el método, usando un tratamiento enzimático 
con amiloglucosidasa, que lo hace más simple para determinar la FDT; Jeraci et al. (1989) usaron 
un tratamiento enzimático, una diálisis y separación con urea para determinar la FDT o FDI y 
FDS, para así obtener menor interferencia, de proteína cruda y cenizas en los residuos, que el 
método de la AOAC; Mañas et al. (1993) usaron un tratamiento enzimático más simple, con 
proteasa, para la determinación de FDI y FDS en muestras de cítricos; Li and Cardozo (1992) 
propuso un método no enzimático-gravimétrico para la determinación de FDT en frutas y 
vegetales; Prosky et al. (1988) recomendaron el mismo método para la determinación de FDT y 
FDI, por lo que los valores de FDS son obtenidos por la diferencia de estos dos valores, con lo 
que la determinación de FDS por este método no es precisa. 
El método descrito por Mañas hace referencia a algunos errores asociados con la determinación 
de FDT por el método de la AOAC (Mañas y Saura-Calixto, 1993; Mañas et al., 1994), bajo este 
contexto se puede comparar la información que se obtiene con cada método, ya que los resultados 
varian con el tipo de muestra a evaluar. 
Método de la AOAC. El objetivo de éste método para la determinación de FD es medir el 
contenido de la fracción tradicionalmente definida como FD (polisacáridos que no son almidón y 
lignina). En éste método la muestra es tratada con enzimas proteolíticas (proteasa) y amilolíticas 
(α-amilasa y α-amiloglucosidasa), para remover las proteínas y el almidón presentes. La mezcla 
obtenida es precipitada con etanol y el residuo es filtrado y pesado después de los lavados.El 
residuo contiene proteína residual y materia mineral, por lo que se debe realizar la corrección 
para proteína (usando el factor 6.25) y cenizas, después de la incineración, (Southgate, 1969). 
Método de Mañas. Es una modificación del método de la AOAC para determinar FDT. Los 
reactivos y las condiciones son las mismas, (Prosky et al., 1988), pero únicamente se emplea la 
mitad de la muestra y los reactivos requeridos por la AOAC. La diálisis remplaza a la 
precipitación alcohólica para obtener los valores de FDS, mientras que los valores de FDI se 
 
29 
obtienen del residuo del tratamiento enzimático, su centrifugación y la hidrólisis con ácido 
sulfúrico. 
La cuantificación de FDT por el método de la AOAC acarrea muchas fuentes de error: 
Algunos componentes pueden ser retenidos en los residuos o pueden precipitar con los 
constituyentes de la FD. Aunado a esto al realizar las correcciones para proteína, cenizas y el 
blanco, éstas son poco precisas, y sobre o sub-estiman el valor real de FDT. 
Así como también, se subestima el valor de FDS ya que ésta puede perderse durante los lavados 
de la FD. Por tal motivo, por el método de Mañas, la diálisis sustituye la precipitación alcohólica 
evitando la co-precipitación de sustancias no fibrosas (sales inorgánicas de los reactivos, 
compuestos inorgánicos y orgánicos presentes en la muestra) y se evita la corrección del blanco 
de reactivos, cenizas y proteína. 
Por otro lado, la obtención de valores individuales obtenidos por éste método (FDS y FDI), nos 
proporciona información importante acerca de las propiedades fisiológicas de la FD. 
 
1.3.2.7 Fibra dietética antioxidante 
La asociación de polifenoles a la FD da origen al concepto de Fibra Dietética Antioxidante 
(FDA), que se define como el producto que posee un alto contenido de FD aunado a una alta 
concentración de polifenoles, los cuales son los responsables de dicha propiedad. 
Saura-Calixto (1998) propuso que los materiales vegetales deben tener los siguientes 
requerimientos para ser considerados como FDA: 
1) Poseer un contenido de FD, medido por el método de la AOAC (Prosky et al., 1988) mayor 
al 50%, en base seca. 
2) Un gramo de FDA debe tener la capacidad para inhibir la peroxidación lipídica equivalente 
a, por lo menos, 200 mg de vitamina E (medido por el método del tiocianato) y una 
capacidad de secuestrar radicales libres equivalente a, por lo menos, 50 mg de vitamina E 
(medidos por el método del DPPH). 
 
30 
3) La actividad antioxidante debe ser una propiedad intrínseca, derivada de constituyentes 
naturales del material, no por adición de antioxidantes, ni por constituyentes, resultado de 
un tratamiento químico o enzimático previo. 
 
1.3.3 Antioxidantes 
1.3.3.1 Definición 
En alimentos, son sustancias que en pequeñas cantidades tienen la capacidad de evitar o retardar 
las reacciones de oxidación de compuestos fácilmente oxidables como las grasas. En sistemas 
biológicos la definición de antioxidante se ha extendido a ‘aquella sustancia que cuando esta 
presente en baja concentración con respecto al sustrato oxidable, retrasa significativamente o 
previene la oxidación del sustrato’. Esta definición se extiende a todos los sustratos oxidables, 
lípidos, proteínas, DNA y carbohidratos (Frankel and Meyer, 2000). 
Actualmente los estudios se han enfocado en los antioxidantes naturales, como el ácido ascórbico 
y el α-tocoferol, más que en los antioxidantes sintéticos como el butilhidroxianisol (BHA), el 
butilhidroxitolueno (BHT) y el ter-butilhidroquinona (TBHQ). Los antioxidantes sintéticos han 
sido ampliamente usados en la industria de los alimentos por incrementar el tiempo de vida de los 
alimentos que son susceptibles a la oxidación lipídica. Sin embargo hay algunos argumentos 
acerca de la seguridad y efectos adversos de los antioxidantes sintéticos como aditivos en 
alimentos. 
 
1.3.3.2 Importancia 
Los antioxidantes naturales encontrados en extractos de plantas pueden jugar un papel importante 
en la prevención de enfermedades cardiovasculares, carcinogénesis y varias enfermedades 
crónicas (Frankel and Meyer, 2000). 
La sustitución de antioxidantes sintéticos por aquellos de origen natural pueden brindar diversos 
beneficios debido a que contribuyen a mantener la salud y ofrecen funcionalidad debido a su 
solubilidad en agua y aceite, lo cual es de importancia en emulsiones y sistemas alimentarios 
(Moure et al., 2001). 
 
31 
Diversos vegetales son una buena fuente de antioxidantes naturales, para ser usados por la 
industria alimentaria, ya que contienen muchos compuestos con actividad antioxidante, siendo la 
mayoría polifenoles. Una amplia variedad de polifenoles, de bajo y alto peso molecular, han 
presentado alta actividad antioxidante, lo cual los hace propicios para la protección contra la 
oxidación lipídica. 
Recientemente, han sido aislados una gran cantidad de antioxidantes naturales de diferentes 
extractos de plantas como oleoginosas, cereales, vegetales, frutas, raíces, especias y hierbas 
(Jeng-Leun et al., 2002). 
Un buen nivel de antioxidantes encontrados en la naturaleza, han demostrado tener efectos 
benéficos a la salud, como la Vitamina C y E y algunos fitoquímicos (polifenoles y carotenoides), 
los cuales son efectivos secuestrantes de radicales libres (Dillard and German, 2000). 
 
1.3.3.3 Clasificación 
Sintéticos. Tienen que poseer las siguientes propiedades: deben ser inocuos, muy activos a 
concentraciones bajas (0.01-0.02%) y liposolubles, para acumularse en la fase lipídica. En el caso 
de las emulsiones aceite/agua son especialmente adecuados los antioxidantes lipofílicos como lo 
son el butilhidroxianisol (BHA) y butilhidroxitolueno (BHT), tocoferoles y galato de dodecilo. 
Por el contrario los antioxidantes fuertemente polares, como el terbutilhidroxiquinona (TBHQ) y 
el galato de propilo, son especialmente activos en grasas y aceites porque se acumulan en la 
interfase grasa/aire (Belitz, 1992). 
Sinergistas. Son sustancias que refuerzan la acción de los antioxidantes. En primera línea 
pertenecen a este grupo la lecitina, aminoácidos, y los ácido cítrico, fosfórico, citracónico y 
fumárico, esto es, compuestos que forman complejos con los iones de los metales pésados. Por 
este mecanismo se impide el comienzo de la autooxidación lipídica debida a la catálisis con iones 
de los metales pesados (Fennema, 1993). 
Naturales. Estos provienen en general de vegetales, cereales, frutos y semillas, por ejemplo, 
manzanas, cebollas, pera, y en bebidas como té y vino; que contienen sustancias como el ácido 
ascórbico que es un antioxidante que se encuentra en muchas hortalizas (brócoli, pimiento) y 
 
32 
frutas (principalmente de la naranja, limón, frutilla, kiwi y otros); los tocoferoles (alfa-tocoferol, 
proviene principalmente de los aceites vegetales, de las nueces, cereales y vegetales grasos, como 
aceitunas y maní); los carotenoides (pigmentos amarillos o rojos que se encuentran distribuidos 
en las plantas); ácidos cinámicos (ácido cafeico); estilbenos (resveratrol) y polifenoles 
(flavonoides) (Aspanos and Roland, 1992). 
 
1.3.3.4 Compuestos fenólicos 
Los compuestos fenólicos son el principal grupo de metabolitos secundarios que poseen un 
amplio rango de estructuras y funciones; conteniendo dentro de su estructura un anillo aromático 
con uno o más sustituyentes hidroxilo (Robards et al., 1999). 
Los compuestos fenólicos en vegetales y frutas se encuentran libres y/o unidos a la pared celular. 
Los fenoles libres o solubles son compuestos fenólicos de bajo o intermedio peso molecular que 
pueden ser extraídos usando diferentes tipos de solventes, mientras que los fenoles no solubles o 
enlazados son principalmente taninos condensados de alto peso molecular. Los fenoles solubles 
son absorbidos en el tracto digestivo y producen efectos sistémicos, mientras que los fenoles 
conjugados