PG-7371

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
INGENIERÍA QUÍMICA, INGENIERÍA AMBIENTAL, 
 INGENIERÍA DE ALIMENTOS E INGENIERÍA PETROQUIMICA 
 
 
 
 
 PROYECTO DE GRADO PRESENTADOR POR: 
WARA MANIGEH CONRADY ARIAS 
PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS 
 ¨ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA NUTRACÉUTICA 
 DE ALOE VERA (SÁBILA) Y MELAZA UTILIZANDO 
Lactobacillus casei Shirota¨ 
 
TUTORA: MSc. ING. VIRGINIA ROJAS MERCADO 
 
LA PAZ – BOLIVIA 
2019
 
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS 
FACULTAD DE INGENIERIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
LA FACULTAD DE INGENIERIA DE LA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN 
ANDRÉS AUTORIZA EL USO DE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN ESTE 
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II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedicatoria 
A Dios por su amor y fortaleza que obra día a día en mí. 
A mí amada madre Beatriz. A mi querido padre Lucas, 
a mis hermanos, a mis sobrinos, amigos por la paciencia, 
apoyo, afecto, confianza y la fé brindada en mi persona, 
 fueron cruciales en el desarrollo de este proyecto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III 
 
AGRADECIMIENTOS Y RECONOCIMIENTOS 
 
Quiero expresar mi gratitud a Dios, quien con su bendición llena mi vida y a mi familia por 
estar siempre presentes, mis hermanos Isela, Lucas y Badi, en especial a la lucesita de mi 
vida mi adorada sobrina Waira gracias por creer en mí, rendirse no es una opción. 
 
El esfuerzo y las metas alcanzadas, refleja la dedicación, el amor brindado por los padres. 
Gracias a mis padres son quien soy, orgullosamente y con la cara muy en alto agradezco a 
Lucas Conrady Vallejos y Beatriz Arias Pinto, mi mayor inspiración. 
 
A mi querida Universidad Mayor de San Andrés (UMSA), Facultad de Ingeniería 
especialmente a la carrera Ing. de Alimentos y a todas las autoridades, por permitirme 
concluir con una etapa, por la paciencia, orientación y formación durante los años de estudio. 
 
Al Instituto de Investigaciones de Procesos Químicos (IIDEPROQ) por permitirme usar las 
instalaciones, equipos y reactivos necesarios para el trabajo. 
 
Un agradecimiento especial a la Msc. Ing Virginia Rojas, principal colaboradora durante todo 
este proceso, por su entereza, conocimiento, guía, empatía y paciencia brindada con total 
desprendimiento, permitió la culminación de este proyecto. 
 
A mis compañeros y amigos de laboratorio Anita, Carmensita, Lupita, Clau, Marce y Nelson 
que me ayudaron de una manera desinteresada, gracias infinitas por toda su ayuda y buena 
voluntad. 
 
A mis queridos amigos Tephy, Yamil, Anchu, Cris y Mari gracias a su apoyo moral me 
permitió permanecer con empeño y dedicación, por su amistad y consejos en todo momento. 
 
A todos quienes contribuyeron con un granito de arena para culminar con éxito la meta 
propuesta. 
 
IV 
 
RESUMEN 
 
El presente proyecto de grado tuvo como objetivo desarrollar un prototipo de bebida 
nutracéutica de aloe vera y melaza utilizando Lactobacillus casei Shirota, como una nueva 
alternativa contra los problemas gastrointestinales con diversos beneficios para la salud, el 
aloe vera tiene de forma natural: cicatrizantes, antimicrobianos y acelera el proceso digestivo; 
la melaza sustituyó el uso de azúcar refinada además es un producto residual de la industria 
azucarera, finalmente la bacteria ácido láctica utilizada Lactobacillus casei Shirota es capaz 
de modificar la flora intestinal entre otras propiedades probióticas. Es así que se evaluó el 
consumo de azucares (ART), además se realizó el control de calidad y propiedades 
organolépticas de la bebida por el proceso propuesto. Por último, la viabilidad de la bacteria 
en la matriz vegetal propuesta. 
 
Primero se identificó la bacteria a ser utilizada en función a su capacidad de adaptación y 
potencial probiótico. Posteriormente, se caracterizó las materias primas, seguidamente se 
elaboró el jugo de aloe vera y adecuación de la melaza en medio ácido. 
 
Se evaluó el medio compuesto por aloe vera y melaza, siendo este el sustrato del 
Lactobacillus casei Shirota para la fermentación. Como es de interés del proyecto, obtener 
un medio viable se realizó un estudio experimental factorial 23 con una réplica planteado en 
la matriz de diseño con ayuda del software Design Expert 7.0 , se logró encontrar las 
condiciones para el crecimiento de las bacterias ácido lácticas, estimando una producción 
máxima simultanea de melaza 192.5 [g/l],aloe vera 200 [g/l] y sulfato de amonio 7.2 [g/l] 
entre estos tres factores en estudio, los factores de mayor efecto fueron el aloe vera y melaza. 
 
Finalmente, se evaluó mediante análisis sensorial las muestras A, B, C, y se encontró la mejor 
formulación de la bebida siendo la muestra B (25% aloe vera y 20% melaza) con una 
aceptabilidad del 78.50%, presentó un pH igual a 4.3, ° Brix 15.5 y % de ácido láctico 0.16%. 
Se evaluó la viabilidad el mismo, comenzando en 109.52 [UFC/ml] y finalizando a los 28 
días en 109.13 [UFC/ml]. 
 
Estos resultados sugieren que es posible el desarrollo de una bebida nutracéutica de aloe vera, 
melaza con el Lactobacillus casei Shirota, beneficiosa para la salud, considerando los valores 
de viabilidad para la bacteria acido láctica estudiada. 
 
 
 
V 
 
ABSTRACT 
 
The purpose of this degree project was to develop a prototype of nutraceutical aloe vera and 
molasses using Lactobacillus casei Shirota, as a new alternative against gastrointestinal 
problems with various health benefits, aloe vera has naturally: healing, antimicrobial and 
accelerates the digestive process; Molasses substituted the use of refined sugar is also a 
residual product of the sugar industry, finally the lactic acid bacterium used Lactobacillus 
casei Shirota is able to modify the intestinal flora among other probiotic properties. Thus, 
the consumption of sugars (ART) was evaluated, as well as the quality control and 
organoleptic properties of the beverage by the proposed process. Finally, the viability of the 
bacteria in the proposed matrix. 
 
First, the bacterium to be used was identified based on the adaptive capacity and probiotic 
potential. Subsequently, the raw materials were characterized, then the aloe vera juice was 
prepared and the molasses was adapted in an acid medium. 
 
The medium composed of aloe vera and molasses was evaluated, this being the substrate of 
Lactobacillus casei Shirota for fermentation. As it is of interest to the project, to obtain a 
viable medium, a 23 factorial experimental study was carried out with a replica raised in the 
design matrix with the help of the Design Expert 7.0 software, it was possible to find the 
conditions for the growth of lactic acid bacteria , estimating a maximum simultaneous 
production of molasses 192.5 [g / l], aloe vera 200 [g / l] and ammonium sulfate 7.2 [g / l] 
among these three factors under study, the factors with the greatest effect were aloe vera and 
molasses. 
 
Finally, samples A, B, C were evaluated by sensory analysis and the best formulation of the 
beverage was found being sample B (25% aloe vera and 20% molasses) with an acceptability 
of 78.50%, presented a pH equal to 4.3, Brix 15.5% and 0.16% lactic acid. The viability was 
evaluated,beginning at 109.52 [CFU / ml] and ending at 28 days at 109.13 [CFU / ml]. 
 
These results suggest that it is possible to develop a nutraceutical drink of aloe vera, molasses 
with Lactobacillus casei Shirota, beneficial for health, considering the viability values for 
the lactic acid bacteria studied. 
 
 
 
VI 
 
ÍNDICE DE CONTENIDO 
 
DEDICATORIA II 
AGRADECIMIENTOS Y RECONOCIMIENTOS III 
RESUMEN IV 
ABSTRACT V 
CAPÍTULO I. 1 
1. GENERALIDADES 1 
1.1. INTRODUCCIÓN 1 
1.2. ANTECEDENTES 1 
1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2 
1.4. JUSTIFICACIÓN 3 
1.4.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA 3 
1.4.2. JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA 3 
1.4.3. JUSTIFICACIÓN SOCIAL 4 
1.4.4. JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL 4 
1.5. OBJETIVOS 5 
1.5.1. OBJETIVO GENERAL 5 
1.5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 5 
CAPÍTULO II. 6 
2. MARCO TEÓRICO 6 
2.1. DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS 6 
2.2. FASES PARA EL DESARROLLO DE UN NUEVO PRODUCTO ALIMENTICIO 6 
2.3. ALIMENTOS FUNCIONALES 7 
2.3.1. PRODUCTOS NUTRACÉUTICOS 7 
2.4. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ALIMENTOS FUNCIONALES Y NUTRACÉUTICOS 9 
2.5. BACTERIAS ACIDO LACTICAS 10 
VII 
 
2.5.1. PROBIÓTICOS COMO ALIMENTO FUNCIONAL 10 
2.5.2. MICROORGANISMOS PROBIÓTICOS 11 
2.5.3. LACTOBACILLUS CASEI SHIROTA 13 
2.5.3.1. Características. 13 
2.5.3.2. Taxonomía 14 
2.5.3.3. Requerimientos nutricionales y micronutrientes para Lactobacillus casei 15 
2.5.3.4. Micronutrientes 15 
2.5.3.5. Factores que afectan el crecimiento del Lactobacillus y la eficiencia de producción de ácido 
láctico 15 
2.5.3.6. Beneficios atribuidos a Lactobacillus casei Shirota. 16 
2.5.4. BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS EN PRODUCTOS NO LÁCTEOS 16 
2.6. ALOE VERA 18 
2.6.1. TAXONOMÍA 18 
2.6.2. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ALOE VERA 20 
2.6.3. CARBOHIDRATOS 23 
2.6.3.1. Mono y polisacáridos 23 
2.6.4. LÁTEX DE ALOE 23 
2.6.4.1. Antraquinonas 24 
2.6.5. POTENCIAL NUTRACÉUTICO 25 
2.6.6. CONTROL DE CALIDAD DEL ALOE VERA 26 
2.6.7. TRATAMIENTO 27 
2.6.7.1. Aloe vera jugo de la hoja 27 
2.6.7.2. El aloe vera jugo de la hoja interior 27 
2.7. MELAZA 28 
2.7.1. DEFINICIÓN 28 
2.7.2. CLASIFICACIÓN 28 
2.7.3. PROCESO DE OBTENCIÓN 29 
2.7.4. COMPOSICIÓN 29 
2.7.4.1. Azúcares 30 
2.7.4.2. No azúcares 31 
2.7.4.3. Cenizas 31 
2.7.4.4. Compuestos nitrogenados 31 
VIII 
 
2.7.4.5. Ácidos 32 
2.7.4.6. Vitaminas 32 
2.7.4.7. Fenoles y Compuestos volátiles 32 
2.7.5. VALOR NUTRICIONAL 32 
2.7.6. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS 33 
2.7.6.1. Viscosidad 33 
2.7.6.2. pH 33 
2.8. EVALUACIÓN SENSORIAL 34 
2.9. DISEÑO EXPERIMENTAL 34 
2.9.1. DISEÑO FACTORIAL 35 
2.10. TIEMPO DE VIDA ÚTIL 36 
CAPÍTULO III. 37 
3. MATERIALES Y MÉTODOS 37 
3.1. MATERIA PRIMA 37 
3.1.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 37 
3.1.1.1. Aloe vera 37 
3.1.1.2. Melaza 38 
3.1.1.3. Cepa utilizada 38 
3.1.2. DETERMINACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES TOTALES (ART) EN EL ALOE VERA Y MELAZA 39 
3.2. VIABILIDAD DEL LACTOBACILLUS CASEI SHIROTA 39 
3.2.1. DETERMINACIÓN DE PORCENTAJES DE ALOE VERA Y MELAZA PARA EL MEDIO DE CULTIVO 39 
3.2.1.1. Preparación de los cultivos 39 
3.2.1.2. Preparación de los Cultivos madre 39 
3.3. RECUENTO DE MICROORGANISMO PROBIÓTICOS EN LOS CULTIVOS MADRE 40 
3.3.1. SIEMBRA Y RECUENTO DE L. CASEI SHIROTA 40 
3.3.2. CONTEO DE MICROORGANISMOS 41 
3.3.3. TINCIÓN DE GRAM 41 
3.4. DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DEL MEDIO 42 
3.4.1. DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN DE ALOE VERA Y MELAZA 42 
IX 
 
3.4.2. DISEÑO EXPERIMENTAL 42 
3.4.2.1. Variables 42 
3.5. ELABORACIÓN DE LA BEBIDA NUTRACÉUTICA 42 
3.5.1. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD DE LA BEBIDA NUTRACÉUTICA MEDIANTE EVALUACIÓN SENSORIAL HEDÓNICA 45 
3.6. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO TERMINADO 45 
3.6.1. ANÁLISIS FISICOQUÍMICO 45 
3.6.1.1. Determinación de acidez titulable 45 
3.6.1.2. Determinación de pH 46 
3.6.1.3. Determinación de solidos solubles 47 
3.6.2. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO 48 
3.7. TIEMPO DE VIDA ÚTIL 48 
3.7.1. ESTUDIO DE LA VIABILIDAD DE LAS BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS 48 
CAPÍTULO IV. 49 
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 49 
4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 49 
4.1.1. DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DEL ALOE VERA 49 
4.1.2. CARACTERIZACIÓN DE LA MELAZA 51 
4.1.3. CLARIFICADO DE LA MELAZA 51 
4.2. COMPARACIÓN DE NUTRIENTES DEL ALOE VERA- MELAZA CON EL MEDIO SINTÉTICO 52 
4.2.1. FERMENTACIONES REALIZADAS 53 
4.3. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS EXPERIMENTALES 54 
4.4. DISEÑO EXPERIMENTAL EN LA PRODUCCIÓN DE LA BEBIDA NUTRACÉUTICA 61 
4.4.1. VARIABLES INDEPENDIENTES (FACTORES) PARA EL CRECIMIENTO DE LA BACTERIA 62 
4.4.2. VARIABLES RESPUESTA 62 
4.4.3. MATRIZ EXPERIMENTAL 62 
4.4.4. RESULTADOS DE LAS VARIABLES RESPUESTA 63 
4.5. CÁLCULO DE LOS PORCENTAJES DE ALOE VERA Y MELAZAS RECOMENDABLES, USADOS EN EL CRECIMIENTO DE 
LA BACTERIA ACIDO LÁCTICA. 64 
4.5.1. ANÁLISIS DE RESULTADO: CRECIMIENTO DE BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS 64 
X 
 
4.6. MÁXIMO SIMULTANEO 69 
4.7. ANÁLISIS SENSORIAL DE LA BEBIDA NUTRACÉUTICA 71 
4.7.1. ELABORACIÓN DEL PRODUCTO FERMENTADO 75 
4.8. CARACTERIZACIÓN DE LA BEBIDA NUTRACÉUTICA 76 
4.8.1. PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS DEL PRODUCTO 76 
4.8.2. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ACIDEZ 77 
4.8.3. DETERMINACIÓN DEL PH 77 
4.8.4. DETERMINACIÓN DE SOLIDOS SOLUBLES DEL PRODUCTO 78 
4.8.5. REQUISITOS MICROBIOLÓGICOS 78 
4.8.6. DISEÑO DE LA ETIQUETA DEL PRODUCTO 79 
4.8.7. DETERMINACIÓN DE LA VIABILIDAD DE LAS BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS 79 
4.8.7.1. Sobrevivencia de L.casei Shirota en el tiempo. 80 
4.8.7.2. Estudio de los °Brix en el tiempo 81 
4.8.7.3. Estudio del pH en el tiempo 82 
CAPÍTULO V. 83 
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 83 
5.1. CONCLUSIONES 83 
5.2. RECOMENDACIONES 86 
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 88 
7. ANEXOS 91 
 
 
 
 
 
XI 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
FIGURA 2.1 FASES PARA EL DESARROLLO DE UN NUEVO PRODUCTO ALIMENTICIO ............................................................... 6 
FIGURA 2.2 DESARROLLO DE LA TENDENCIA EN EVOLUCIÓN DE LOS ALIMENTOS.................................................................. 8 
FIGURA 2.3 EVOLUCIÓN EN EL NUEVO CONCEPTO DE ALIMENTACIÓN ............................................................................. 10 
FIGURA 2.4 VISTA MICROSCÓPICA DEL LACTOBACILLUS CASEI SHIROTA.......................................................................... 13 
FIGURA 2.5 ALOE VERA (L.) BURM. F, PLANTA Y FLOR. .............................................................................................. 19 
FIGURA 2.6 REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA PLANTA DE ALOE VERA Y UNA SECCIÓN TRANSVERSAL A TRAVÉS DE UNA HOJA 
DE ALOE VERA. ........................................................................................................................................ 20 
FIGURA 2.7 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE GEL DE ALOE VERA (SOBRE BASE DE PESO SECO) .................................................... 21 
FIGURA 2.8 SECCIÓN DE LA HOJA DE ALOE BARBADENSIS MILLER. ................................................................................ 24 
FIGURA 2.9 PROCESO DE OBTENCIÓN DE LAS MELAZAS ............................................................................................... 29 
FIGURA 3.1 L. CASEI 431® ................................................................................................................................ 38 
FIGURA 3.2 PREPARACIÓN DEL CULTIVO MADRE ....................................................................................................... 40 
FIGURA 3.3 MICROORGANISMOS CARACTERÍSTICOS .................................................................................................. 41 
FIGURA 3.4 FLUJOGRAMA DE LA PREPARACIÓN DE ALOE VERA ..................................................................................... 43 
FIGURA 3.5 FLUJOGRAMA DE LA ELABORACIÓN DE LA BEBIDA...................................................................................... 44 
FIGURA 3.6 BURETA SCHILLING PARA DETERMINACIÓN DE ACIDEZ ................................................................................46 
FIGURA 3.7 POTENCIÓMETRO UTILIZADO ................................................................................................................ 46 
FIGURA 3.8 REFRACTÓMETRO DIGITAL ................................................................................................................... 47 
FIGURA 4.1 COMUNIDAD DE INCAPAMPA - COROICO. ............................................................................................... 49 
FIGURA 4.2 MUESTRA DE ALOE VERA DE LA COMUNIDAD ........................................................................................... 50 
FIGURA 4.3 PRUEBAS PRELIMINARES DE LAS FERMENTACIONES .................................................................................... 54 
FIGURA 4.4 PRUEBAS PRELIMINARES ..................................................................................................................... 55 
FIGURA 4.5 MUESTRAS DE LOS MEDIOS DE CULTIVO EN FUNCIÓN DEL TIEMPO ................................................................. 56 
FIGURA 4.6 MUESTRAS ANALIZADAS MEDIANTE EL MÉTODO DE FOLIN WU ..................................................................... 56 
FIGURA 4.7 PRUEBAS PRELIMINARES DE LOS MEDIOS DE CULTIVO ................................................................................. 60 
FIGURA 4.8 MATRIZ EXPERIMENTAL 2^3 VARIABLE RESPUESTA: CRECIMIENTO DE LAS BACTERIAS ÁCIDO LÁCTICAS. .................. 63 
FIGURA 4.9 ANOVA CRECIMIENTO DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS ......................................................................... 65 
FIGURA 4.10 ANOVA RECALCULANDO CRECIMIENTO DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS .................................................. 66 
FIGURA 4.11 INTERACCIÓN DE LOS FACTORES ALOE VERA Y MELAZA PARA EL CRECIMIENTO DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS .. 67 
FIGURA 4.12 VERIFICACIÓN DE LOS SUPUESTOS DEL MODELO ..................................................................................... 68 
FIGURA 4.13 MÁXIMOS DE LAS VARIABLES RESPUESTAS ............................................................................................. 69 
FIGURA 4.14 MÁXIMO SIMULTANEO DE LAS VARIABLES RESPUESTA: NÚMERO DE COLONIAS. ............................................. 70 
FIGURA 4.15 ASPECTO DE LA BEBIDA NUTRACÉUTICA ................................................................................................ 76 
FIGURA 4.16 ETIQUETA DEL PRODUCTO FINAL “NUTRIVERA” ................................................................................... 79 
XII 
 
FIGURA 7.1 CURVA DE CALIBRACIÓN .................................................................................................................... 104 
FIGURA 7.2 PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL CRECIMIENTO DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS EN EL TIEMPO .............. 118 
FIGURA 7.3 FERMENTO MADRE CALDO MRS ......................................................................................................... 119 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XIII 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
TABLA 2.1 MICROORGANISMOS CON PROPIEDADES PROBIÓTICOS................................................................................. 12 
TABLA 2.2 TAXONOMÍA Y PROPIEDADES METABÓLICAS DE LACTOBACILLUS CASEI SHIROTA................................................. 14 
TABLA 2.3 RESUMEN DE LOS PRODUCTOS QUÍMICOS COMPOSICIÓN DE A. VERA .............................................................. 22 
TABLA 2.4 PARÁMETROS ESTABLECIDOS POR ASC .................................................................................................... 26 
TABLA 2.5 COMPOSICIÓN DE LA MELAZA DE CAÑA DE AZÚCAR. .................................................................................... 30 
TABLA 3.1 MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA CARACTERIZAR EL ALOE VERA ........................................................................... 37 
TABLA 3.2 MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA CARACTERIZAR LA MELAZA ............................................................................... 38 
TABLA 3.3 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO .......................................................................................... 48 
TABLA 4.1 RESULTADOS DE LA CARACTERIZACIÓN DEL ALOE VERA ................................................................................ 50 
TABLA 4.2 RESULTADOS DE LA CARACTERIZACIÓN DE MELAZA ..................................................................................... 51 
TABLA 4.3 CUANTIFICACIÓN DE LOS NUTRIENTES PARA EL MEDIO DE CULTIVO VOLUMEN 1 [LITRO]. ..................................... 52 
TABLA 4.4 MUESTRAS DE PRUEBAS PRELIMINARES DEL MEDIO DE CULTIVO PARA 100 [ML]. ............................................... 53 
TABLA 4.5 ESTANDARIZACIÓN DE LAS MUESTRAS DEL MEDIO DE CULTIVO PARA 100 [ML]. ................................................. 53 
TABLA 4.6 PARÁMETROS DEL CALDO MRS .............................................................................................................. 59 
TABLA 4.7 FACTORES PARA EL DISEÑO EXPERIMENTAL................................................................................................ 60 
TABLA 4.8 DETERMINACIÓN DE LOS °BRIX PARA LAS PRUEBAS DE DISEÑO EXPERIMENTAL. .................................................. 61 
TABLA 4.9 FORMULACIÓN DETERMINADA PARA LA MAYOR ACEPTABILIDAD ..................................................................... 75 
TABLA 4.10 PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS DEL PRODUCTO FINAL .............................................................................. 76 
TABLA 4.11 DATOS DE ACIDEZ DEL PRODUCTO FINAL ................................................................................................. 77 
TABLA 4.12 DATOS DE PH DEL PRODUCTO FINAL ..................................................................................................... 77 
TABLA 4.13 DATOS DE SOLIDOS SOLUBLES DEL PRODUCTO FINAL .................................................................................. 78 
TABLA 4.14 DATOS MICROBIOLÓGICOS DEL PRODUCTO FINAL ...................................................................................... 78 
TABLA 4.15. DATOS DE LA VIABILIDAD EN EL PRODUCTO............................................................................................. 80 
TABLA 4.16. DATOS DE LOS °BRIX EN EL PRODUCTO .................................................................................................. 81 
TABLA 4.17. DATOS DEL PH EN EL PRODUCTO ......................................................................................................... 82 
TABLA 7.1 DATOS DE LA CURVA DE CALIBRACIÓN .................................................................................................... 104 
TABLA 7.2 PRUEBAS PRELIMINARES PARA LA DISPOSICIÓN DEL MEDIO ......................................................................... 105 
TABLA 7.3 NUTRIENTES CALCULADOS EN VOLUMEN DE 100 ML ................................................................................. 105 
TABLA 7.4 DATOS DE AZUCARES REDUCTORES EN FUNCIÓN DEL TIEMPO PARA LA MUESTRA 1. ........................................... 106 
TABLA 7.5 DATOS DE AZUCARES REDUCTORES EN FUNCIÓN DEL TIEMPO PARA LA MUESTRA 2. ........................................... 107 
TABLA 7.6 DATOS DE AZUCARES REDUCTORES EN FUNCIÓN DEL TIEMPO PARA LA MUESTRA 3. ........................................... 108 
TABLA 7.7 DATOS DE AZUCARES REDUCTORES EN FUNCIÓN DEL TIEMPO PARA LA MUESTRA 4. ........................................... 109 
TABLA 7.8 DATOS DE AZUCARES REDUCTORES EN FUNCIÓN DEL TIEMPO PARA LA MUESTRA 5. ........................................... 110 
TABLA 7.9 DATOS OBTENIDOS EN LA VARIACIÓN DE PH CON DATOS DEL DISEÑO EXPERIMENTAL ......................................... 112 
XIV 
 
TABLA 7.10 DATOS OBTENIDOS DE LA VARIABLE RESPUESTA NÚMERO DE COLONIAS PARA EL DISEÑO EXPERIMENTAL ............. 113 
TABLA 7.11 DATOS OBTENIDOS DE ART (AZUCARES REDUCTORES)PARA EL FINAL DE LA FERMENTACIÓN CON DATOS DEL DISEÑO 
EXPERIMENTAL ...................................................................................................................................... 114 
TABLA 7.12 CUANTIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS EN EL FERMENTO ........................................................ 119 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XV 
 
ÍNDICE DE GRÁFICOS 
GRÁFICO 4.1 PRUEBAS PRELIMINARES DEL CONSUMO DE AZÚCARES .............................................................................. 57 
GRÁFICO 4.2 AZUCARES REDUCTORES TOTALES DE LAS MUESTRAS 1 Y 2 ......................................................................... 57 
GRÁFICO 4.3 AZÚCARES REDUCTORES TOTALES DE LA MUESTRA 5 ................................................................................ 58 
GRÁFICO 4.4. ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA EN EL CALDO MRS ..................................................................... 59 
GRÁFICO 4.5 VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES EVALUADAS EN LAS MUESTRAS ................................................................. 71 
GRÁFICO 4.6 ANÁLISIS SENSORIAL MUESTRA A......................................................................................................... 72 
GRÁFICO 4.7 ANÁLISIS SENSORIAL: MUESTRA B ........................................................................................................ 73 
GRÁFICO 4.8 ANÁLISIS SENSORIAL: MUESTRA C ........................................................................................................ 73 
GRÁFICO 4.9 ANÁLISIS SENSORIAL DE LAS MUESTRAS ................................................................................................. 74 
GRÁFICO 4.10 VIABILIDAD DEL L. CASEI SHIROTA EN EL PRODUCTO .............................................................................. 80 
GRÁFICO 4.11 CONTROL DE LOS °BRIX EN EL PRODUCTO ............................................................................................ 81 
GRÁFICO 4.12 CONTROL DEL PH EN EL PRODUCTO.................................................................................................... 82 
GRÁFICO 7.1 ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA LA MUESTRA 1.......................................................................... 106 
GRÁFICO 7.2 ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA LA MUESTRA 2.......................................................................... 107 
GRÁFICO 7.3 ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA LA MUESTRA 3.......................................................................... 108 
GRÁFICO 7.4 ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA LA MUESTRA 4.......................................................................... 109 
GRÁFICO 7.5 ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA LA MUESTRA 5.......................................................................... 110 
GRÁFICO 7.6 ART [G/L] EN EL TIEMPO [HORAS] PARA EL CALDO MRS ........................................................................ 111 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XVI 
 
ÍNDICE DE ANEXOS 
 
ANEXO A: FICHA TÉCNICA DE LA BACTERIA ............................................................................................................. 91 
ANEXO B: FICHA TÉCNICA DE LA CARACTERIZACIÓN BOTÁNICA DEL ALOE VERA ................................................................ 94 
ANEXO C: DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE (% DE ÁCIDO ACONÍTICO) ............................................................ 95 
ANEXO D: ADECUACIÓN DE LA MELAZA PARA LOS ENSAYOS EXPERIMENTALES ................................................................ 96 
ANEXO E: FICHA TÉCNICA DEL AGAR M.R.S........................................................................................................... 97 
ANEXO F: CÁLCULO DE NUTRIENTES PARA EL MEDIO DE CULTIVO............................................................................... 101 
ANEXO G: DETERMINACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES TOTALES (ART) .................................................................... 103 
ANEXO H: CURVA DE CALIBRACIÓN .................................................................................................................... 104 
ANEXO I: RESULTADO DE LAS PRUEBAS PRELIMINARES ............................................................................................ 105 
ANEXO J: DATOS USADOS EN EL DISEÑO EXPERIMENTAL .......................................................................................... 112 
ANEXO K: ANÁLISIS SENSORIAL ......................................................................................................................... 115 
ANEXO L: VIABILIDAD DE BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS EN EL TIEMPO ........................................................................... 118 
ANEXO M: CUANTIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS EN EL FERMENTO MADRE .............................................. 119 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
 
CAPÍTULO I. 
1. GENERALIDADES 
1.1. Introducción 
Actualmente, en Bolivia varias comunidades del valle y altiplano producen aloe, estas se 
dedican a ofertar el insumo a microempresarios para su procesamiento en diferentes 
productos. Así se pretende incrementar los cultivos de sábila en las regiones como Sorata, 
Consata, Huatajata, Incapampa y otros municipios del departamento de La Paz, también se 
tomarán en cuenta regiones del departamento de Cochabamba, siendo éste el que tiene el 
mayor número de unidades agropecuarias que se podrían tomar en cuenta para la producción 
de aloe vera y así cubrir la demanda del mercado. 
La contribución a la seguridad alimentaria en nuestro país es necesaria, viendo que existe 
poblaciones donde se tiene una necesidad, debido a las limitaciones en la producción de 
alimentos, a razón de esto se buscan alimentos con calidad nutricional de fácil acceso como 
ser la bebida nutracéutica de aloe vera que esté a disposición de niños, jóvenes y adultos. 
 
1.2. Antecedentes 
Tal como dice Guerra ¨El Aloe vera es un sustrato no tradicional para el uso de estos 
microorganismos, pero es interesante comprobar su potencial, ya que contiene vitaminas y la 
mayoría de sus carbohidratos se encuentran en forma de polímeros de manosa. Presenta 
capacidad bacteriostática y bactericida contra patógenos de infecciones, altos niveles de 
enzimas como catalizadores de células vivas, posee 8 aminoácidos esenciales y 9 
aminoácidos no esenciales para la formación y estructuración de las proteínas y también 
minerales como el calcio, fósforo, cobre, hierro, magnesio, potasio y sodio; fungicida, 
antibiótico y regenerativo¨. Todos estos elementos son indispensables para el metabolismo y 
actividad celular. Siendo una alternativa para la elaboración de la bebida nutracéutica de aloe 
vera e incluirla en nuestra dieta. (Guerra, 2011) 
También se ha informado que por los componentes nutricionales que aporta puede 
considerarse como materia prima para la elaboración de alimentos funcionales y en la 
2 
 
 
 
actualidad como alimentos del futuro, por lo que el Aloe vera pudiera convertirse en una 
excelente fuente de productos nutricionales para el desarrollo y comercialización de nuevos 
productos como el que se desea realizar en la industria alimentaria en Bolivia. 
En la actualidad la producción de jugo de aloe vera ha crecido de manera exponencial, razón 
de la cual nace la necesidad de conocer sobre el proceso, este es versátil y se involucran 
varias operaciones tales como: triturado, mezclado, pasteurización y biotransformación de la 
bebida. 
 
1.3. Planteamiento del problema 
Se debe explorar alternativas con otras materias primas, como la melaza de caña, que 
contiene componentes esenciales que favorecen el crecimiento de las BAL( Bacterias ácido 
lácticas) y proporcionan alternativas en la relación costo-beneficio, a nivel de producción y 
de rentabilidad, incrementando la proliferacióndel microorganismo, un primer acercamiento 
a evaluar las condiciones favorables para el incremento de Lactobacillus casei Shirota en 
melaza de caña puede generar nuevas iniciativas de alcance para producción (Vargas et al. 
2004; Ortiz et al. 2008). 
Este proyecto está orientado a desarrollar un alimento funcional como ser una bebida 
“nutracéutica” ,añadiendo la melaza de caña un residuo azucarero como sustrato para el 
crecimiento de Lactobacillus casei Shirota un probiótico, en el jugo de aloe vera, el mismo 
es adaptado a las necesidades de nuestro país debido a que en los últimos seis años, las 
consultas por enfermedades gastrointestinales se han incrementado en un 50 por ciento según 
el Instituto Gastroenterológico Boliviano Japonés, además los pacientes son cada vez más 
jóvenes debido a los malos hábitos alimenticios (Paredes, 2017). El desarrollo de este nuevo 
producto se espera que presente un impacto en la industria boliviana ayudando al crecimiento 
tecnológico e industrial; en el consumidor generará una oferta de probióticos sin lácteos a 
precio accesible y al alcance de todo público, conociendo estas necesidades se detectó la 
oportunidad de fomentar el consumo de alimentos funcionales como ser la bebida 
nutracéutica para crear hábitos más saludables y combatir las enfermedades 
gastrointestinales. 
3 
 
 
 
1.4. Justificación 
1.4.1. Justificación técnica 
Este proyecto se realiza con el fin de incentivar el cultivo de sábila en la comunidad boliviana 
para elevar el índice de su producción y así incorporarla en el mercado. Al ser una bebida 
nutracéutica que emplea residuos azucareros como ser la melaza y Lactobacillus el cual le 
confiere un carácter probiótico al producto siendo innovador en nuestro país, gracias a los 
conocimientos adquiridos en la Universidad Mayor de San Andrés, se espera una 
investigación integra y satisfactoria, hasta obtener el producto deseado, se prevé un futuro en 
el área de alimentos funcionales. 
El proyecto será impulso para nuevas investigaciones y desarrollo de alimentos funcionales, 
brindando información a las nuevas generaciones. 
 
1.4.2. Justificación económica 
Para mejorar las condiciones de vida a través de mayores ingresos familiares en comunidades 
rurales de los valles interandinos de Bolivia, el Aloe Vera (sábila) se constituye en una 
alternativa con proyecciones de alta demanda en el contexto de la industria alimenticia, 
cosmética y médica, y en una buena salida económica; lo que garantiza un trabajo de gran 
rentabilidad. 
Actualmente se percibe una sociedad desarrollada que se vuelve más consciente de la salud 
y como mantenerla, en este intento existe un marcado interés por la adopción de dietas 
saludables que generen beneficios en cuanto al tratamiento y prevención de enfermedades, 
en respuesta a la creciente epidemia mundial y nacional de obesidad además otras 
enfermedades crónicas no trasmisibles (ECNT) relacionadas con el metabolismo. 
Consecuentemente la comunidad científica y la industria de alimentos realizan importantes 
esfuerzos por el desarrollo de alimentos funcionales especialmente productos probióticos, 
prebióticos y simbióticos con reconocido efecto beneficio sobre la salud. El mercado mundial 
de alimentos funcionales aumentó 1,5 veces entre 2003 - 2010, se predice que el mercado 
alcanzará 75 millones de euros en el año 2017 (HERNANDEZ, 2007). 
4 
 
 
 
La promoción económica del cultivo del aloe vera ofrece alternativas ventajosas para 
desarrollar la diversificación de la producción rural de los valles bolivianos, la bebida 
nutracéutica de aloe vera y melaza, proporciona alternativas en el costo, este mismo podría 
presentar una gran demanda coadyuvando una mejora de la economía y comercio. 
 
1.4.3. Justificación social 
La bebida vegetal de Aloe vera es saludable ya que es una excelente opción desde el punto 
de vista nutrimental porque proporcionan nutrientes que son indispensables y en si no tienen 
ninguna contraindicación. Puede presentar un sabor muy agradable además de ser fácilmente 
tolerada a nivel digestivo. Cabe aclarar que, a pesar de ser un producto probiótico, no 
contiene leche en la actualidad existe un gran número de personas en Bolivia que por algún 
motivo no pueden o no quieren consumir leche de vaca por lo que la bebida nutracéutica de 
Aloe Vera, además de no contener colesterol ni grasas saturadas tiene una gran versatilidad, 
por lo que puede ser parte de nuestra dieta habitual o dieta diaria sin comprometer nuestra 
salud. 
Actualmente en Bolivia los estudios indican que 8 de cada 10 personas presentan 
enfermedades gastrointestinales, ulceras o gastritis (Paredes, 2017) motivo por el cual esta 
bebida cuyo extracto del aloe vera cuenta con propiedades hidratantes y cicatrizantes, puede 
ayudar en la prevención y el tratamiento de dichas enfermedades. 
 
1.4.4. Justificación ambiental 
El cultivo de aloe vera requiere riego al menos una vez a la semana, sobre todo cuando el 
suelo está seco. Se necesita luz solar y agua suficiente para su propio desarrollo. De igual 
forma se requiere una suficiente cantidad de agua para la elaboración de esta bebida sin 
embargo, se vigila que no haya dispendio o desperdicio de agua en el proceso de elaboración. 
Usaremos la melaza de caña que es el subproducto de la refinación del azúcar bruto para 
obtener azúcar blanca, la misma se produce en grandes cantidades en el país, por esto es 
necesario el desarrollo de nuevas tecnologías de aprovechamiento de los propios residuos, 
además melaza de caña, que contiene componentes esenciales que favorecen el crecimiento 
5 
 
 
 
de las BAL y proporcionan alternativas de usar materias primas innovadoras a menor costo 
como endulzante y fuente de carbohidratos, a nivel de producción y de rentabilidad, 
incrementando la proliferación del microorganismo, valiéndose de sustratos disponibles para 
su uso. Con la utilización de este sustrato, se pretende minimizar los costos de producción a 
mayor escala y hacer buen uso de subproductos de los procesos de la industria azucarera, los 
cuales son actualmente utilizados para la producción de etanol y ácido cítrico entre otros. 
(Vargas et al. 2004; Ortiz et al. 2008). La elaboración del producto nos ayuda a ser amigables 
con el planeta. 
 
1.5. Objetivos 
 
1.5.1. Objetivo general 
Desarrollar un prototipo de bebida nutracéutica de aloe vera y melaza utilizando 
Lactobacillus casei Shirota, como una nueva alternativa contra los problemas 
gastrointestinales. 
 
1.5.2. Objetivos específicos 
➢ Caracterización de la materia prima a emplear en el producto. 
➢ Determinar la relación recomendable entre aloe vera y melaza mediante el 
paquete informático Design Expert 7.0.0. 
➢ Desarrollar y establecer la formulación para obtener la bebida funcional. 
➢ Evaluar la aceptabilidad del producto a través de un análisis sensorial. 
➢ Realizar los análisis fisicoquímicos y microbiológicos tendientes a verificar la 
calidad y vida útil del producto. 
➢ Determinar la viabilidad de las bacterias probióticas respecto al tiempo. 
 
 
 
6 
 
 
 
CAPÍTULO II. 
2. MARCO TEÓRICO 
2.1. Desarrollo de nuevos productos 
El desarrollo de nuevos productos implica una compleja interacción de factores. Desde el 
punto de vista técnico, nos enfrentamos a cuestiones tales como la interacción de los 
ingredientes con la matriz alimentaria, para obtener por ejemplo un producto más saludable, 
o las tecnologías de conservación a emplear para conseguir : ¨un producto de elevadas 
cualidades nutricionales pero a la vez sensorialmente apetecible por los consumidores 
durante un amplio periodo de vida útil¨.(AINIA, 2012) 
Por otro lado, desde un punto de vista comercial o de mercado, debemos presentar al 
consumidor nuevos productos adaptados a sus gustos y a sus necesidades. Tomando en 
cuenta estos factores se pretende desarrollar un nuevo productopara el mercado boliviano. 
2.2. Fases para el desarrollo de un nuevo producto alimenticio 
Por lo tanto, ¿cómo abordamos este reto?, aplicando una metodología de trabajo en la que 
incorporamos todas las posibles variables a tener en cuenta en este proceso creativo y que 
nos permite transformar la idea de producto en una realidad tecnológica de producto.(AINIA, 
2012). Para ello seguimos las siguientes etapas: 
 
Figura 2.1 Fases para el desarrollo de un nuevo producto alimenticio 
Fuente: (AINIA, 2012) 
7 
 
 
 
2.3. Alimentos funcionales 
El término Alimento Funcional fue propuesto por primera vez en Japón en la década de los 
80’s con la publicación de la reglamentación para los “Alimentos de uso específico de salud” 
(Foods for Specified Health Use o FOSHU). 
ILSI Europa (2006), define a los alimentos funcionales como “alimentos que se consumen 
como parte de una dieta normal y que contienen componentes biológicamente activos que 
ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir enfermedades”. Como alimentos 
funcionales destacan aquellos que, en forma natural contienen aminoácidos, minerales, 
vitaminas, antioxidantes como es el caso del Aloe Vera. De igual forma se tiene otro tipo de 
alimentos funcionales aquellos que han sido enriquecidos con componentes bio-activos, 
como fitoquímicos, antioxidantes, pre o probióticos como será en el desarrollo de la bebida 
propuesta. 
Estos alimentos pueden estar destinados a toda la población o a grupos determinados, que se 
pueden definir, por ejemplo, según su edad o su constitución genética. Además proporcionan 
beneficios fisiológicos adicionales más allá de satisfacer las necesidades nutricionales 
básicas.(Araya L & Lutz R, 2003) 
 
2.3.1. PRODUCTOS NUTRACÉUTICOS 
Nutracéutico es una palabra creada en 1990 por el endocrinólogo y farmacólogo clínico 
norteamericano Stephen De Felice, quien fue durante varios años presidente de la Fundación 
para la Innovación en Medicina. Se trata de una nueva categoría de sustancias para el cuidado 
de la salud y cuyo efecto se sustenta en los beneficios, científicamente comprobados, de 
algunos nutrientes y/o ciertos componentes de los alimentos de origen principalmente 
vegetal, aunque también se identifica a algunos de origen animal. Ya en la década de los 80 
muchos investigadores médicos, bioquímicos y nutricionistas habían comenzado a reconocer 
los beneficios aportados por el consumo de algunas sustancias de origen vegetal principal-
mente, a través de un aporte distinto del derivado de nuestra propia alimentación. (Valenzuela 
B, Valenzuela, Sanhueza, & Morales I, 2014). 
8 
 
 
 
Este mismo concepto ha sido utilizado por el ser humano desde el período Paleolítico, 
procedente del conocimiento de la relación inseparable entre alimentación y salud. 
Igualmente, Hipócrates, hace más de 2500 años, planteó que la alimentación puede ser una 
alternativa terapéutica contra la enfermedad, sintetizando esta noción en la frase: “deja que 
la comida sea tu medicina, y la medicina sea tu comida”, la cual hoy se aplica ampliamente 
a los productos nutracéuticos (Rojas Jiménez, 2015). 
Los nutracéuticos no son nutrientes asociados con deficiencias en la dieta, sin embargo, son 
compuestos cuyo consumo se ha relacionado con la prevención y/o el tratamiento, en algunos 
casos, de ciertas enfermedades y como complemento de fármacos. Para el caso de algunos 
nutracéuticos la evidencia científica sobre los beneficios en la salud humana es tan sólida y 
reconocida por la comunidad científica internacional, que su o sus componentes han sido 
avalados por agencias reguladoras gubernamentales, como el FDA de los Estados Unidos, la 
Agencia Alimentaria de la Unión Europea o el Ministerio de Salud y Bienestar Social de 
Japón.(Valenzuela B et al., 2014). 
 
 
 
Figura 2.2 Desarrollo de la tendencia en evolución de los alimentos. 
Fuente: (Valenzuela B et al., 2014) 
 
9 
 
 
 
2.4. Situación actual de los alimentos funcionales y nutracéuticos 
Actualmente, los nutracéuticos juegan un papel importante en el diario vivir de un gran 
número de personas, siendo más prevalente en aquellas que presentan enfermedades 
crónicas(Rojas Jiménez, 2015). Las diversas razones por las cuales se induce el consumo de 
estos productos varían según edad, sexo, nacionalidad y costumbres. La razón principal que 
fundamenta el consumo de vitaminas, minerales y suplementos dietarios, es la prevención de 
enfermedades; esta práctica se ha hecho tan frecuente que es común observar personas que 
prefieren el reemplazo de la terapéutica occidental por el uso de nutracéuticos. (Rojas 
Jiménez, 2015). 
Según la Sociedad Española de Cardiología: El país de Francia, ofrece azúcar adicionada 
con fructooligosacáridos para fomentar el desarrollo de la flora benéfica intestinal. Otros 
ejemplos como el consumo de productos de origen vegetal (frutas, verduras, granos integrales 
y leguminosos) son considerados como medio de protección contra enfermedades crónicas 
como el cáncer, la presencia de fitoquímicos contribuye a la reducción de este riesgo. 
Compuestos como los terpenos de los vegetales verdes y granos, funcionan como 
antioxidantes, protegiendo a los lípidos, a la sangre y a otros fluidos corporales. 
Diferentes productos como la leche, lácteos fermentados (yogur, quesos, etc.) y otros 
derivados lácteos aportan cantidades aceptables de ácido linoleico que mejoran la 
composición de las células corporales y reducen el riesgo de ciertos tipos de cáncer. 
Los microorganismos fermentadores de los lácteos y los productos de la fermentación que 
producen en estos alimentos mejoran la flora y motilidad intestinal y reducen la presencia de 
ciertos tipos de úlceras en el tracto gastrointestinal. 
La miel tiene acción bactericida y antiinflamatoria en uso externo, con excelentes resultados 
en tratamientos de lesiones gástricas, necesarias para la prevención de enfermedades 
producidas por el Helicobacter pylori y como antifúngico en general. (Luengo, Sociedad 
Española de Cardiología, & Sección de Cardiología Preventiva y Rehabilitación, 2007) 
Actualmente, el mercado de los alimentos funcionales y nutracéuticos a nivel mundial es de 
varios billones de dólares. En países como Estados Unidos, Japón, Corea, India y China, y 
en menor medida en varios países europeos, la tendencia al consumo de alimentos 
10 
 
 
 
funcionales y nutracéuticos crece fuertemente. En Latinoamérica aún constituye un mercado 
incipiente, pero también de fuerte crecimiento. (Valenzuela B et al., 2014). 
 
 
Figura 2.3 Evolución en el nuevo concepto de alimentación 
Fuente: (Valenzuela B et al., 2014) 
 
2.5. BACTERIAS ACIDO LACTICAS 
2.5.1. Probióticos como alimento funcional 
Los probióticos son ingredientes funcionales de características físicas y químicas distintas, 
capaces de modificar la flora intestinal y producir un efecto beneficioso sobre el sistema 
inmune. Los microorganismos con estos efectos deberían cumplir con una serie de 
condiciones: 
❖ Existencia natural en la flora microbiana intestinal. 
❖ Pueden subsistir durante el tránsito por el intestino delgado y el colon. 
❖ Tienen capacidad de adherencia al epitelio intestinal. 
❖ No son patógenos, los más comunes son los Lactobacillus y Bifidobacterias. 
La mayoría de cepas usadas como probióticos, son especies de Lactobacillus y 
Bifidobacterias, sin embargo, también se han utilizado cepas de levadura como ingredientes 
11 
 
 
 
probióticos en los alimentos. Desde la antigüedad se han empleado bacterias del género 
Lactobacillus como agentes fermentadores debido a que otorgan propiedades únicas a los 
alimentos y sirven como conservantes debido a la producción de ácido láctico, esta genera 
un descenso del pH y así provoca un ambiente desfavorable para algunos patógenos. 
Estudios realizados por el Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos de la 
Universidadde Chile (INTA), indican que el consumo de probióticos contribuye a disminuir 
la colonización de la bacteria causante de acidez y, por dicha vía, la gastritis crónica o úlcera. 
La viabilidad de los microorganismos en un producto probiótico durante toda la vida útil es 
imprescindible, porque condiciona su actividad, aun cuando no hay acuerdos generales en 
cuanto a la concentración mínima necesaria del probiótico para alcanzar ventajas 
terapéuticas. Según varias investigaciones se sugieren niveles de concentraciones mayores a 106 UFC/ml, otros estipulan concentraciones mayores a 107 UFC/ml y 108 UFC/ml como 
niveles satisfactorios. 
La preferencia de los consumidores por productos que contengan microorganismos 
probióticos ha contribuido a una extensión de la variedad de productos probióticos 
disponibles en el mercado durante los últimos años. Se ha estimado que hay 
aproximadamente 70 productos en el mundo que tienen registrado en su contenido 
probióticos y la lista está en continua expansión (Shah, 2004). 
2.5.2. Microorganismos probióticos 
Gran parte de los microorganismos utilizados en la industria de alimentos están relacionados 
con las bacterias ácido-lácticas (BAL), empleándolas para fermentar o crear cultivos de 
alimentos y han despertado gran interés al ser empleadas en la industria farmacéutica y de 
alimentos para la obtención de ácido láctico, componentes saborizantes, espesantes y 
bacteriocinas, así como el considerable valor nutritivo y el bajo coste energético de su 
producción. 
Los géneros más importantes son: Lactobacillus, Lactococcus, Enterocococcus, 
Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc, y Bifidobacterium. Su uso más corriente en todo 
el mundo se ha aplicado a los productos lácteos fermentados, como el yogurt, el queso, la 
mantequilla, la crema de leche, el kéfir y el kumis. 
12 
 
 
 
Las BAL son un conjunto de bacterias Gram-positivas, no esporuladas, en forma de cocos o 
bastones y catalasa negativa (aunque en algunos casos pueden encontrarse una pseudo-
catalasa), con un metabolismo estrictamente fermentativo produciendo ácido láctico como el 
mayor producto final de la fermentación de los azúcares vía Embden-Meyer –glucólisis- 
(homofermentación), y en otras ocasiones producen además etanol, acetato y CO2 por la vía 
del ácido-6- fosfoglucónico (heterofermentación), (Larpent, 1995). 
 
Tabla 2.1 Microorganismos con propiedades probióticos 
Lactobacillus Bifidobacterium 
Otras bacterias 
ácido – lácticas 
Bacterias no 
 ácido – lácticas 
L. acidophilus 
L. amylovorus 
L. casei 
L. crispatus 
L. delbrueekii 
Subsp 
Bulgaricus 
L. gallinarum 
L. gasseri 
L. johnssonil 
L. paracasei 
L. plantarum 
B. adolescentes 
B. animalis 
B. bifidum 
B. breve 
B. infantis 
B. lactis 
B. longum 
Enterococcus 
Faecalis 
Enterococcus 
Faecium 
Lactococcus lactis 
Leuconstoc 
Mesenteroides 
Pediococcus 
Acidilactiel 
Sporolactobacillus 
Inulinus 
Streptococcus 
Bacillus cereus 
Var. Toyol 
Escherichia coli 
Cepa nissle 
Propionibacterium 
Freudenreichii 
Saccharomyces 
Cerevisiae 
Saccharomyces 
boulardii 
Fuente: (Carrillo H, 2014) 
 
En términos generales estas bacterias tienen complejas necesidades de factores de 
crecimiento: vitamina B, aminoácidos, péptidos, bases púricas y pirimídicas. Esta es una de 
las razones del porqué abundan en un medio tan rico nutricionalmente como la leche. A nivel 
de laboratorio se deben emplear medios enriquecidos que posean estas características para su 
aislamiento (por ej., el caldo o agar MRS, agar Rogosa). Otra característica de este grupo de 
13 
 
 
 
bacterias es su tolerancia al pH ácido (pH = 5, incluso a veces menores), pero conforme el 
medio se va acidificando, resultan inhibidas un mayor número de especies (Cabeza, 2006). 
 
Durante la última década se ha incrementado el número de estudios sobre el rol que algunas 
cepas de BAL pudieran ser empleadas como cultivos probióticos, debido al creciente interés 
específicamente en la utilización de microorganismos probióticos en los alimentos por sus 
acreditados beneficios. (Vasiljevic & Shah, 2008). 
2.5.3. Lactobacillus casei Shirota 
2.5.3.1. Características. 
Lactobacillus casei Shirota es una bacteria Láctica, gram-positiva, no esporulada. El 
metabolismo de L. casei Shirota es hetero-fermentativo gracias a que posee una enzima 
llamada fosfocetolasa, que le permite poder seguir la vía de las pentosas convirtiendo hexosas 
(principalmente glucosa) en pentosas. 
 
Figura 2.4 Vista microscópica del Lactobacillus casei Shirota 
Fuente: («Lactobacillus-casei-Shirota.jpg (886×833)», s. f.) 
 
Es una bacteria anaerobia facultativa; es decir crece de manera óptima en condiciones 
anóxicas, pero puede presentar crecimiento si la concentración de oxígeno es baja, debido a 
14 
 
 
 
que posee enzimas como NADH oxidasa, NADH peroxidasa que minimizan la toxicidad de 
compuestos activados por el oxígeno. 
En un estudio realizado por Tuohy (2007) se comprobó la habilidad de Lactobacillus casei 
Shirota de sobrevivir el paso del tracto gastrointestinal humano, comprobando su presencia 
aún después de una semana sin consumir el producto probiótico. Además, en otro estudio 
realizado por Maragkoudakis et al, (2006), este microorganismo sobrevivió a pH = 3 durante 
3 horas y pH = 2 durante 1 h, es resistente a la pancreatina y a las sales biliares, no presenta 
actividad hemolítica. 
2.5.3.2. Taxonomía 
En forma taxonómica, L. casei, es reconocida como un grupo de varias especies, dado a que 
ellas son genéticamente similares, diferenciándose en ciertas características como son, 
temperatura óptima de crecimiento y habilidad para fermentar distintos tipos de 
carbohidratos. 
El Lactobacillus casei Shirota tiene forma de bastón, con un rango de tamaño entre: 0.7-1.1 
x 2.0-4.0 μm, tolerantes a medios ácidos, incapaces de sintetizar porfirinas y su producto 
metabólico principal es el ácido láctico. El L. casei puede crecer entre 15 y 45 º C y requiere 
riboflavina, ácido fólico, pantotenato de calcio y factores de crecimiento de niacina. (Kandler 
y Weiss, 1986) 
Tabla 2.2 Taxonomía y propiedades metabólicas de Lactobacillus casei Shirota 
 
Fuente: (DANONE WORLD NEWSLETTER ,1995) 
 
15 
 
 
 
2.5.3.3. Requerimientos nutricionales y micronutrientes para Lactobacillus casei 
Los lactobacilos presentan particularidades para cada especie respecto a los requerimientos 
nutricionales complejos para los aminoácidos, péptidos, derivados de ácidos nucleicos, 
vitaminas, sales, ácidos grasos o ésteres de ácidos grasos y carbohidratos fermentables. 
Requieren no sólo carbohidratos como fuentes de Carbono y energía, sino también: 
aminoácidos, vitaminas y nucleótidos. Generalmente estos requerimientos variados suelen 
suplirse cuando el medio de cultivo de los lactobacilos contiene carbohidratos fermentables, 
peptona, extracto de carne y extracto de levadura, aunque una suplementación con jugo de 
tomate, manganeso, acetato y ésteres del ácido oleico, resulta estimulador y hasta esencial 
para muchas especies. Por eso, estos compuestos se incluyen en el medio MRS. Existen 
especies que se adaptan a sustratos muy particulares y necesitan factores de crecimiento 
especiales (Bergey,1992). 
2.5.3.4. Micronutrientes 
Como su nombre lo dice los micronutrientes se requieren en pequeñas cantidades sin 
embargo, son de suma importancia en el crecimiento celular, además que, funcionan como 
cofactores y sirven de estructura para varias enzimas (Madigan et al, 2004) Por ejemplo, el 
manganeso, es un cofactor de crecimiento esencial para el Lactobacillus Casei debido a su 
función como constituyente de la enzima lactosa deshidrogenasa por consiguiente debe ser 
añadido al medio de cultivo en forma de 𝑀𝑛 𝑆𝑂4 𝐻2𝑂. Esto es necesario junto con la 
suplementación de extracto de levadura paramejorar la productividad de ácido láctico y el 
consumo de lactosa (Fitz Patrick et al., 2010, Ghaly, 2004). 
 
2.5.3.5. Factores que afectan el crecimiento del Lactobacillus y la eficiencia de 
producción de ácido láctico 
La efectividad del proceso biotecnológico de producción de ácido láctico puede ser medida 
como la concentración de ácido láctico producido, el rendimiento de ácido láctico basado en 
el sustrato consumido y como la velocidad de producción del ácido láctico (Serna y 
Rodriguez, 2005). Esto depende de varios factores que pueden afectar el crecimiento del 
16 
 
 
 
Lactobacillus casei en el medio de fermentación, algunos de estos son: la fuente de carbono 
y nitrógeno, el tipo de fermentación, el pH, la temperatura, la formación de subproductos, 
entre otros (Panesar, 2007; Hofvendahl y Hanh, 2000). 
2.5.3.6. Beneficios atribuidos a Lactobacillus casei Shirota. 
- Se ha demostrado capacidad para eliminar microorganismos patógenos del intestino, como 
cepas enterotoxigénicas de E. coli, Lysteria monocitogenes, Shigella sunnei y Salmonella 
typhimurium, tanto en estudios in vitro como con animales de experimentación. 
- Ha mostrado su eficacia frente a infecciones intestinales en niños producidas por rotavirus, 
y tienen efectos antitumorales en ratón. Estos efectos pueden ser debidos a las glicoproteínas 
secretadas por las propias bacterias. 
- Las primeras experiencias indican que en niños tratados con L. casei la cantidad de 
anticuerpos circulante es más elevada que en los no tratados y que su respuesta ante 
infecciones del tracto digestivo es mucho mejor. 
- En el organismo son capaces de sobrevivir a los jugos gástricos biliares y del duodeno 
llegando así al tracto intestinal donde desarrollan gran parte de sus benéficos como lo están 
la recuperación de la diarrea en los niños y problemas de intolerancia a la lactosa. 
 
Por la secreción de enzimas se crea un proceso llamado inmunomodulador que estimulan el 
sistema inmunológico del huésped en este caso el cuerpo humano activando a los macrófagos 
y modulando la respuesta de los anticuerpos que sirven como una barrera protectora 
secundaria. Con estos mecanismos de acción del Lactobacillus casei Shirota el cuerpo 
humano se libra de algunas enfermedades como diarreas, control de enfermedades 
inflamatorias de colon, fortalecimiento del sistema inmune, y reducción de alergias. 
 
2.5.4. Bacterias ácido lácticas en productos no lácteos 
Los probióticos han sido ampliamente desarrollados e incorporados en matrices lácteas. 
Sin embargo, las personas con intolerancia y alergia a la lactosa, vegetarianos e 
hipercolesterolémicos, no pueden ingerir este tipo de productos, surgiendo así la necesidad 
de desarrollar nuevos productos como bebidas no lácteas y suplementos en comprimidos 
17 
 
 
 
(Prado et al., 2008). 
Las frutas y verduras son una parte esencial de la nutrición humana. En particular, son ricas 
en agua, vitaminas (vitamina C y vitaminas del grupo B), provitamina A, fitoesteroles, 
muestran una gran variedad de minerales y fitoquímicos. (DiCagno et al., 2011). Por todo 
esto se convierten en una nueva opción para el desarrollo de alimentos funcionales 
probióticos. En los últimos años se han realizado varias investigaciones en diferentes frutas, 
tipos de preparaciones y microorganismos para el desarrollo de jugos funcionales: 
Para el caso de los jugos de fruta, Tuorila y Cardello (2002), lo sugieren como un medio 
apropiado para fortificarlo con probióticos, debido a su ya reconocido beneficio para la salud 
y su frecuente consumo por un gran porcentaje de la población. Sin embargo, se ha reportado 
la presencia de aromas y sabores indeseable conocidos como “off-flavours” para el caso del 
Lactobacillus plantarum al ser adicionado a jugos de naranja, prefiriendo el consumidor las 
características sensoriales convencionales del jugo a su contraparte funcional, con la 
diferencia que, si es dado a conocer la información de los efectos beneficiosos a la salud, se 
incrementa la preferencia al jugo funcional por encima del convencional. En otro estudio se 
reporta que la adición de un 10% v/v de jugo de fruta tropical puede enmascarar los sabores 
indeseables causados por los probióticos (Luckow et al., 2006). 
Estudios realizados por Sheehan et al. (2007), muestran que hay una amplia diferencia 
respecto a la resistencia a la acidez de las bifidobacterium con respecto a los lactobacillus 
cuando son agregados a jugos de naranja, piña y arándano. Las cepas adicionadas al jugo de 
naranja y piña sobrevivieron por más tiempo comparado con el de arándano; el Lactobacillus 
casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei presentaron cantidades por encima 
de 7.0 log ufc/ml en jugo de naranja y por encima de 6.0 log ufc/ml en jugo de piña dentro 
de los primeras 12 semanas almacenadas a 4ºC, muestran algunos resultados obtenidos donde 
se puede apreciar en forma general una mayor resistencia y viabilidad del género 
Lactobacillus frente al bifidobacterium. Sin embargo, después de realizar pasteurización a 
76ºC por 30 s y 90ºC por 1 min y tratamiento a alta presión por 400 MPa por 5 min L. casei, 
L. rhamnosus y L. Paracasei no resistieron los tratamientos de tal forma que no alcanzaron 
un nivel por encima de 6.0 log ufc/ml. 
 
18 
 
 
 
2.6. ALOE VERA 
El aloe vera es el nombre común de una especie en particular del género Aloe. Un miembro 
de la familia Xanthorrhoeaceae, el aloe vera es una de las aproximadamente 400 o más 
especies y el más comúnmente utilizado en productos de consumo. El nombre científico 
adecuado es Aloe vera (L.) Burm. F. El sinónimo Aloe barbadensis o Aloe barbadensis (Mill.) 
O (Miller) se usa comúnmente para referirse a aloe vera y también se puede ver en muchas 
etiquetas de productos.(IASC, 2019) 
2.6.1. Taxonomía 
El género más importante de la familia Xanthorrhoeaceae es Aloe, con unas 400 especies 
caracterizadas por poseer hojas suculentas y con fotosíntesis CAM (metabolismo acido de 
crasuláceas), aunque sus dimensiones pueden variar entre especies (Newton, 2001). 
Reino : Vegetal 
División : Magnoliophyta o Angiosperma 
Clase : Liliopsida o Monocotiledonea 
Subclase: Lilidae 
Orden : Liliales 
Familia : Xanthorrhoeaceae 
Género : Aloe 
Especie : Aloe vera (L.) Burm. F. 
 (Izco et al., 1997) 
De las 400 especies de aloe que existe en el mundo, sólo dos especies se cultivan 
comercialmente, es decir Aloe barbadensis Miller (Aloe vera) y Aloe aborescens. 
Hay al menos otras dos especies que tienen propiedades medicinales, Aloe Perry y Aloe ferox 
(Atherton 1998). Sin embargo, la especie más utilizada a lo largo de la historia y también 
actualmente es el Aloe vera L. Burn. F, con el cual trabajaremos debido a esto se describen 
las características botánicas de esta especie: 
Aloe vera L. (Aloe barbadensis Miller): es una planta originaria de África del norte, con 
hojas dispuestas en rosetas. La planta madura cuando es alrededor de 4 años de edad y tiene 
una vida útil de unos 12 años. Las hojas son de hasta 0,5 m de largo y 8 - 10 cm de ancho en 
19 
 
 
 
la base, que se estrechan a un punto, con dientes de sierra similar a lo largo de sus márgenes. 
En una sección transversal, la planta muestra una apariencia ligeramente cóncava en la 
superficie adaxial y apariencia claramente convexa en la superficie abaxial inferior 
(Schweizer, 1994).) Las hojas son alargadas, lanceoladas, y parecen brotar directamente del 
suelo en los ejemplares juveniles; aunque las plantas adultas presentan un tallo corto y 
robusto. Las flores del Aloe vera L. son pequeñas, tubulares, y se presentan en inflorescencias 
densas de color frecuentemente amarillo o rojo (ver Figura 2.5). 
 
Figura 2.5 Aloe vera (L.) Burm. F, planta y flor. 
Fuente: Spohn (2013) 
20 
 
 
 
2.6.2. Estructuray composición química del aloe vera 
Aloe vera es una planta suculenta tierna que contiene un alto contenido de agua (99 - 99,5%). 
Contenido de materiales sólidos varían desde 0,5 - 1% y se componen de una variedad de 
componentes activos, es decir, minerales de grasa y solubles en agua, vitaminas, 
polisacáridos simples / complejos, ácidos orgánicos, enzimas y compuestos fenólicos 
(Hamman, 2008).La hoja se compone de tres capas como ser gel, látex y corteza (Figura 2.6). 
 
Figura 2.6 Representación esquemática de la planta de Aloe vera y una sección transversal 
a través de una hoja de Aloe vera. 
Fuente: Boudreau et al. (2013) 
 
• Gel: capa interna que consiste en tejidos blandos, claros, húmedos y resbaladizos que tienen 
células de parénquima grandes. Esta es una gelatina mucilaginosa transparente como 
material. Contiene agua (99%), glucomananos, aminoácidos, lípidos, esteroles y vitaminas 
(Benítez et al.,2015; Hamman, 2008; Ramachandra y Rao, 2008). 
 
 
Capa del medio: Látex 
La cáscara verde o la corteza 
de la planta de aloe vera: 
consiste en múltiples capas 
intercaladas con cloroplastos. 
 
La pulpa interna de la hoja de 
aloe vera está compuesta por 
células de parénquima de 
paredes delgadas y grandes que 
almacenan el gel de aloe vera 
21 
 
 
 
• Látex: La capa media contiene antraquinonas, savia amarilla amargo y glucósidos 
(Hamman, 2008). 
• Corteza: La capa gruesa exterior que consiste en 15 - 20 células que da protección a la 
matriz de gel y ayuda en la síntesis de hidratos de carbono y proteínas (Misir et al., 2014). 
Corteza y gel constituyen la porción principal de peso de hoja entera (20 - 30% y 70 - 80%, 
respectivamente). En la siguiente figura se observa la composición: 
 
 
Figura 2.7 Composición química de gel de aloe vera (sobre base de peso seco) 
Fuente: (Luta y McAnalley 2005) 
 
Los hidratos de carbono constan de mono y polisacáridos incluyendo glucomananos, xilosa, 
ramnosa, galactosa y arabinosa. Enzimas presentes en Aloe vera gel incluyen catalasa, 
amilasa, oxidasa, celulasa, lipasa y carboxipeptidasa. El potasio y el cloruro están presentes 
en cantidades excesivas mientras sodio, calcio, magnesio, cobre, zinc, cromo y hierro están 
presentes en pequeñas cantidades. Una serie de glucósidos (antraquinonas) están presentes 
en Áloe gel con aloína A y aloína B es el más prominente. Antraquinonas y sus derivados 
son potentes agentes antimicrobianos y agentes analgésicos. Alrededor de 20 aminoácidos 
están presentes en Aloe vera gel entre las que siete son aminoácidos esenciales la siguiente 
(Ahlawat y Khatkar de 2011). Ver los compuestos presentes en Aloe vera (ver Tabla 2.3). 
Proteínas
7%
Azucares
17%
Polisácaridos
55%
Lípidos
4%
Compuestos 
fenolicos 
1%
Minerales
16%
22 
 
 
 
Tabla 2.3 Resumen de los productos químicos composición de A. Vera 
Clase Compuestos Propiedades 
Aminoácidos Alina, ácido aspártico, arginina, ácido 
glutámico, cisteína, glicina, histidina, 
isoleucina, leucina, lisina, metionina, 
fenilalanina, prolina, tirosina, 
treonina, valina, serina. 
 
Antraquinonas Aloe-emodina, Ácido aloético, 
antranol, ácido cinámico, barbaloína, 
ácido crisofanico, emodina, ester de 
ácido cinámico, aloína A & B, 
isobarbaloína, antraceno, resistanol. 
Aloína y emodina actúan como analgésicos, 
antibacterianos y antivirales. 
Carbohidratos Las ligninas y azúcares tales como 
arabinosa, celulosa, fructosa, fucosa, 
galactosa, lactosa, glucosa, maltosa, 
manosa, sustancia péctica, sacarosa, 
ácidos urónicos, xilosa, L-ramnosa 
Una glicoproteína con propiedades antialérgicas, 
llamado alprogen es un nuevo compuesto anti 
inflamatorio. 
Vitaminas Ácido fólico, B1, colina, B2, 
vitamina C, vitamina E, B6, beta 
caroteno, tocoferol. 
La vitamina A, C y E son antioxidantes y estos 
neutralizan los radicales libres. 
Minerales Calcio, magnesio, potasio, zinc, 
sodio, cobre, hierro, manganeso, 
fosforo, cromo. 
Son esenciales para el buen funcionamiento de 
varios sistemas de enzimas en diferentes vías 
metabólicas y pocos son antioxidantes 
Enzimas Amilasa, ciclo oxidasa, 
carboxipeptidasa, lipasa, 
bradicinesia, catalasa, oxidasa, 
fosfatasa alcalina, ciclooxigenasa, 
superóxido dismutasa. 
Bradicinesia ayuda a reducir la inflamación 
excesiva cuando se aplica tópicamente a la piel, 
mientras que otros ayudan en la descomposición 
de los azúcares y las grasas. 
 
Compuestos 
orgánicos 
y lípidos 
Esteroides (campesterol, colesterol, 
 B-sito esterol), ácido salicílico, 
sorbato de potasio, triglicéridos, 
lignina, ácido úrico, saponinas, 
giberelina, triterpenos. 
 
Proteínas Lectinas, sustancia de tipo lecitina Lignina, una sustancia inerte, cuando se incluye 
en preparaciones tópicas, mejora el efecto de 
penetración de los otros ingredientes en la piel. 
Saponinas que son las sustancias jabonosas de 
aproximadamente 3% del gel y tener la limpieza 
y propiedades antisépticas. 
Hormonas Auxinas y gibberellins. Que ayuda en la cicatrización de heridas y tienen 
acción antiinflamatoria. 
Ácidos 
Orgánicos 
ácido acético, ácido cítrico, ácido 
fórmico, ácido fumárico, ácido 
láctico, ácido málico, piruvato, ácido 
succínico y acido tartárico 
 
Fuente: Domínguez et al. (2012). 
23 
 
 
 
2.6.3. Carbohidratos 
Los hidratos de carbono se derivan de capa de mucílago de la planta bajo la corteza, que 
rodea el parénquima interior o gel. Ellos comprenden tanto mono y polisacáridos. Los más 
importantes son los polisacáridos de cadena larga, que comprende glucosa y manosa, 
conocidos como los glucomananos [β (1, 4) - manano acetilado enlazado]. La xilosa, 
ramnosa, galactosa y arabinosa también están presentes en cantidades de trazas junto con 
lupeol (a triterpenoides), colesterol, campesterol y β- sitosterol. Los estudios estructurales de 
los polisacáridos de gel de aloe vera han demostrado (ver Figura 2.8), al menos cuatro 
glucomananos parcialmente acetilados diferentes, siendo los polímeros lineales con ninguna 
ramificación y que tienen enlaces glicosídicos 1,4 con glucosa y manosa en la proporción de 
1: 2: 8. La viscosidad de gel reduce tras la hidrólisis de estos azúcares. Cuando se toma 
oralmente algunos de los azúcares se unen a sitios receptores que recubren el intestino y 
forman una barrera, posiblemente ayudando a prevenir síndrome de intestino permeable 
(Atherton, 1997). 
2.6.3.1. Mono y polisacáridos 
Son responsables de muchos de los efectos terapeúticos del aloe. Se trata de glúcidos, 
hidratos de carbono simples (monosacáridos), tales como la glucosa, manosa o galactosa; o 
bien complejos, constituidos por largas cadenas de azúcares simples, tales como el 
glucomanano o el acemanano. Protegen las paredes del estómago y el intestino, aumentan las 
defensas y mantienen hidratados los tejidos. Tienen además un importante valor nutritivo y 
energético. Entre todos los polisacáridos conviene destacar la acción del acemanano, un 
potente germicida, fungicida y bactericida, pues se ha demostrado que además fortalece el 
sistema inmune y tiene un efecto antitumoral, cumpliendo una tarea vital en la prevención y 
tratamiento de enfermedades muy graves como algunos tipos de cáncer, SIDA o esclerosis 
múltiple (Atherton, 1997). 
2.6.4. Látex de Aloe 
Es el amarillo-marrón (o, a veces rojizo) de material amargo, se encuentra en entre el tejido 
parenquimatoso interior de la planta (la hoja interior “de tipo gel” sustancia) y la corteza. 
Aloe látex “sangra” de la planta cuando se corta la corteza, y se utiliza principalmente en la 
24 
 
 
 
fabricación de fármacos en bruto. Aloe látex contiene antraquinona y relacionados 
constituyentes, conocidos principalmente por sus efectos laxantes. La mayoría de farmacopea 
describe látex de aloe simplemente como “aloe” o “áloe (jugo)”. No es difícil entender por 
qué tanta confusión puede verse, entre los reguladores, en particular, debido a los nombres 
utilizados .(IASC_Aloe_vera_A_Scientific_Primer.pdf,s. f.) 
2.6.4.1. Antraquinonas 
Son laxantes naturales y potentes antibióticos y antivirales. Las principales antraquinonas del 
aloe son: 
✓ La aloína: con propiedades laxantes y analgésicas. 
✓ La aloemodida: además de laxante es muy eficaz en la lucha contra las infecciones, 
es bactericida y fungicida. Por medio de determinadas reacciones orgánicas genera 
ácido salicílico, siendo este último el componente de la aspirina, de ahí su efecto 
calmante y febrífugo. 
✓ El ácido aloético: tiene acción bactericida y antivírica, neutraliza las toxinas 
bacterianas. 
✓ El ácido cinámico: con cualidades fungicidas (combate los hongos) y es un potente 
limpiador. Resulta especialmente indicado para descomponer tejidos necróticos 
(muertos) y como calmante del dolor. 
✓ El ácido crisofánico: Regula la actividad intestinal actuando directamente sobre la 
musculatura lisa del colon y dificultando la reabsorción de agua. Es un derivado de 
la emodina de aloe, se emplea en el tratamiento de las enfermedades de la piel, por 
ejemplo, en la psoriasis o contra los hongos cutáneos. 
✓ Aceite etéreo: posee las mismas cualidades que el éter, pero no su toxicidad. 
✓ Resistonoles: alcoholes que derivan del ácido cinámico, tiene propiedades 
bactericidas. 
 
Figura 2.8 Sección de la Hoja de Aloe barbadensis Miller. 
Fuente: Domínguez et al. (2012). 
25 
 
 
 
2.6.5. Potencial nutracéutico 
El uso de Aloe vera extracto de gel en la preparación de los alimentos funcionales se inició 
en 1970 en Europa y Estados Unidos (Park y Jo, 2006). Actualmente, sus aplicaciones se han 
ampliado para el desarrollo de una variedad de alimentos funcionales y nutracéuticos. 
Polímeros de manosa con algunos azúcares, incluyendo la glucosa y acemanos están 
presentes en áloe gel. Estos, junto con glicoproteínas, enzimas, aminoácidos y vitaminas 
contribuyen a la funcionalidad de alimentos sin afectar su calidad y aceptabilidad (Rodríguez 
et al., 2010). Pushkala y Srividya (2011) formularon una bebida funcional Dahi (un producto 
lácteo fermentado del sur de Asia) mediante la sustitución de la leche descremada con Aloe 
vera gel. No sólo añade a su potencia nutricional y terapéutico, de igual manera los 
parámetros de calidad de Dahi (sinéresis suero, capacidad de retención de agua, el 
rendimiento total, índice de acidez y viscosidad) también se mejoraron. 
 
El Gel de Aloe vera también enriquece las bebidas como (jugo de Aloe vera endulzado, jugo 
listo para servir ha sido reportado y mezclado con calabazas), se dice que tienen potencial 
para mantener una buena salud (Sharma et al., 2015). 
 
 Otros alimentos para la salud desarrollados a partir de Aloe vera incluyen helado 
(Manoharan y Ramasamy, 2013), lassi (una bebida fermentada tradicional de productos 
lácteos Asia del Sur), néctar mango y bebidas gaseosas (Moore y McAnalley, 1995). 
 
Los alimentos anteriormente descritos se dice que son funcionales y nutracéuticos basado en 
su análisis in vitro que confirme la presencia de compuestos bioactivos (por ejemplo, 
flavonoides). Sin embargo, su bio funcionalidad puede estar influenciada por sus 
interacciones con los componentes de los alimentos. Por lo tanto, se recomienda realizar 
estudios biológicos para confirmar el potencial de dichos productos nutracéuticos. 
 
26 
 
 
 
2.6.6. Control de calidad del Aloe vera 
Según la ASC (Aloe Science Council) y OMS (Organización Mundial de la Salud), respecto 
al control de calidad, el gel de Aloe, debe cumplir los siguientes requerimientos: 
 
Tabla 2.4 Parámetros establecidos por ASC 
PARÁMETRO VALOR 
Apariencia Líquido transparente incoloro 
Olor Característico 
Sabor Ligeramente Amargo 
Densidad 
1.009 - 1.013 (20°C) [g/cc] 
0.99- 1.02 (25°C) [g/cc] 
Índice de refracción 1.3320 – 1.3380 
Residuo Seco (0.75 - 1.50) % 
Solidos totales (0.85- 1.55) % 
Humedad 98.50% 
pH 3.5-6.5 
Índice de acidez Máx. 3.0 (mg KOH/g muestra) 
Calcio (23.3-52.3) mg/dl 
Magnesio (3.2- 4.7) mg/dl 
Plomo Máx. 10 mg/Kg 
Cadmio Máx. 0.3 mg/Kg 
Aerobios totales Máx. 100 UFC/ ml 
Hongos y Levaduras Máx. 10 UFC/ ml 
Enterobacterias Máx. 10 UFC/ ml 
Salmonella spp Ausente 
Staphylococcus Spp Ausente 
Patógenos Ausentes en 1 g 
Fuente: ASC (Aloe Science Council) 
 
27 
 
 
 
Respecto a los compuestos antraquinónicos la Unión Europea ha fijado un límite máximo 
para la concentración de aloína permitidos en alimentos y bebidas (CEE Directiva del 
Consejo 88/388). La concentración máxima permitida es de 0,1 [mg/ kg]. (Bozzi, A.; Perrin, 
S. and Austin, F. 2007). 
 
2.6.7. Tratamiento 
Como se ha mencionado antes, la parte principal de la planta de aloe vera utilizada es la hoja, 
que puede ser procesada de dos maneras diferentes para producir jugo de aloe vera. Los 
diferentes procedimientos de procesamiento se describen a continuación: 
2.6.7.1. Aloe vera jugo de la hoja 
Aloe vera jugo de las hojas se hace utilizando las hojas enteras de aloe vera, seguidamente 
molerlas para finalmente realizar una maceración. Típicamente se utiliza un tratamiento 
enzimático (por ejemplo, celulasa) para descomponer los materiales de corteza pesados, a 
continuación se filtra la suspensión resultante, por lo general con la filtración de carbón 
activado, para eliminar cualesquiera de los otros materiales no deseados, tales como el látex 
de aloe (amarillo, amarga degustación exudado que es un poderoso laxante). El resto es el 
zumo de hoja de aloe vera. 
2.6.7.2. El aloe vera jugo de la hoja interior 
Aloe vera jugo de la hoja interna se hace mediante la eliminación de la cáscara antes de la 
elaboración, ya sea por la máquina o a mano, y luego enjuagar el látex de aloe. El material 
del centro de la hoja es un gel este luego molido / triturado es conocido como jugo aloe vera 
de la hoja interior. (IASC_Aloe_vera_A_Scientific_Primer.pdf, s. f.) 
En el proyecto que se realizara se pretende utilizar el segundo método obteniendo jugo de 
aloe vera de la hoja interior, considerando los requerimientos que tiene la bebida deseada. 
 
28 
 
 
 
2.7. MELAZA 
2.7.1. Definición 
La miel o también llamada melaza, es un líquido denso y viscoso de color oscuro, es producto 
final de la fabricación o refinación de la sacarosa procedente de la Caña de Azúcar. Este 
subproducto se usa para alimentos concentrados para animales y como suplemento 
alimenticio para el hombre. (Téllez, 2004) 
 
 Las melazas, mieles finales o melazas “blackstrap”, suelen ser definidas, por muchos autores 
como los residuos de la cristalización final del azúcar de los cuales no se puede obtener más 
azúcar por métodos físicos. 
 
2.7.2. Clasificación 
La Asociación Americana de Control Oficial de Alimentos (AAFCO), recomienda diferentes 
clasificaciones para las melazas, según el azúcar total y el contenido de humedad, así: 
 
- Melaza Superior Blackstrap: Melaza de caña que contiene 23.4% de agua o menos, y 
53.5% o más de azúcares totales. 
 
- Melaza Blackstrap: Melaza compuesta por 23.5% a 26.4% de agua y 48.5% a 53.5% 
de azúcares totales (Castro, 1993). 
Otra clasificación de las melazas, se da por el porcentaje de materia sólida en peso, o grados 
Brix, de la siguiente manera: 
 
- Melaza Blackstrap: Es el subproducto de la elaboración del azúcar, cuyo porcentaje 
de materia sólida en peso (grados Brix), diluido con igual peso de agua es de 42.5 
grados Brix. 
 
- Melaza de Caña Alimenticia: Es la melaza blackstrap diluida con agua, hasta una 
concentración en grados Brix, no menor de 39.75; a este producto no se le ha 
especificado un valor de concentración de azúcares. 
 
29 
 
 
 
- Melaza High Test o Jarabe Invertido: Es el producto obtenido por la concentración 
del jugo clarificado, hasta un porcentaje de materia sólida en peso de 85% e invertido 
con ácido o con invertasa (Castro, 1993). 
2.7.3. Proceso de Obtención 
Las melazas se obtienen como un subproducto final en la elaboración del azúcar de caña. 
Una breve