Fermentación Natural de Gandul (Cajanus cajan). Influencia del Tiempo y Temperatura en la Eliminación de α-Galactósidos María José Pérez González1, Edna Negrón1, Fernando Pérez1 y María Plaza1 Facultad de Ciencias Agrícolas, Programa de Ciencia y Tecnología de Alimentos, Universidad de Puerto Rico, Edificio Alfredo Ramírez de Arellano y Rosell oficina 100, Call Box 9000, Mayagüez, PR 00680 Resultados Resumen Se reconoce a la semilla de gandul como fuente importante de proteína, vitaminas, minerales y azúcares complejos. Entre éstos se encuentran los α-galactósidos, reconocidos por causar flatulencia en el hombre debido a que no pueden ser hidrolizados durante la digestión y son pasados al intestino donde son fermentados anaeróbicamente produciendo dióxido de carbono. Esto causa incomodidad y por ello es que se consideran un factor anti-nutricional. Se llevó a cabo la fermentación de gandul, variedad Lázaro de la Estación Experimental de Isabela de la Universidad de Puerto Rico, con el objetivo de estudiar los efectos de la temperatura y tiempo de fermentación en la reducción de α-galactósidos (rafinosa, estaquiosa y verbascosa). Se llevaron a cabo tres tratamientos (28°C, 35°C y 42°C) por tres diferentes tiempos (72, 63 y 56 horas respectivamente). Las muestras fueron analizados por HPLC-RI. Se analizó la presencia de glucosa, fructosa, rafinosa y estaquiosa. Se encontró que a mayor temperatura se notaba una reducción considerable de rafinosa y estaquiosa especialmente en los tratamientos a 35°C y 42°C . No se detectó estaquiosa en el tratamiento a 35°C. El tratamiento que mostró mayor concentración de glucosa y fructosa fueron a 28°C y 48C,. ` Figura 2. Índice de refracción para mezcla de estándares de azúcares Figura 3. Índice de refracción para tratamiento 28°C por 72 horas Figura 4. Índice de refracción para tratamiento 35°C por 63 horas Figura 5. Índice de refracción para tratamiento 42°C por 56 horas Rafinosa y estaquiosa presentan tiempos de retención que se encuentran entre 7.2 y 10.7 minutos respectivamente. Se puede observar a simple vista que en la Figura 3. se encuentra un pequeño espectro en el tiempo de rafinosa. En la Figura 4 únicamente se logra divisar una pequeña curva que pertenece a rafinosa (50ppm) sin embargo en el tiempo de la estaquiosa no se logra detectar nada. Finalmente en la Figura 5, al igual que en la anterior, se puede ver una pequeña curva que detecta a rafinosa pero en muy bajas concentraciones (<10ppm). Fructosa Glucosa Rafinosa Estaquiosa Introducción La fermentación natural de la semilla es un método investigado para eliminar factores anti-nutricionales, remover α-galactosidasas y mejorar la digestibilidad de la proteína. La fermentación: Induce una reducción drástica en las α-galactosidasas y ácido fítico, con esto último se mejora la biodisponibilidad de minerales. Modifica aroma, apariencia y especialmente el sabor a leguminosa. Disminuye el contenido de taninos e incrementa la digestibilidad de la proteína. Figura 1. Estructuras de α-galactósidos y las enzimas que los hidrolizan. (LeBlanc et al. 2004) Método La fermentación fue llevada a cabo de manera natural con agua destilada en un fermentador New Brunswick a una concentración de 221g/L. Los azúcares fueron extraídos de la siguiente manera: Conclusión y Recomendaciones La fermentación es una técnica muy útil para poder modificar estructuras o compuestos sin realizar tratamientos muy severos. Con este tratamiento se ha demostrado que se pueden romper los α-galactósidos en azúcares más simples dándole un valor agregado al gandul y haciéndolo disponible para ser utilizado en otro tipo de productos alimenticios y así promover su cosecha en Puerto Rico. El gandul fermentado puede ser utilizado en una diversa variedad de productos, entre ellos sopas, cremas, y batidas de alto contenido proteico. Como parte complementaria de esta investigación se recomienda la elaboración de un producto nuevo tomando el gandul fermentado como base y la evaluación de los azúcares en el gandul crudo. Pesar 3g de muestra seca Llevar a reflujo con etanol 80%, filtar. Esto se repite 2 vecesa más. El residuo combinado se concentra por Rotaevaporador y es llevado a 25mL con etanol. Se toman 10mL y se concentran. Después se hace una extracción orgánica con éter. Se pasa por resina Dowex 50 W X8 (Sigma Cat. No. 50 x 8-400) resina en forma H+ . Después se pasar por resina Dowex 1 x8 (Sigma Cat. No. 1 x8-400) resina en forma de AcO-. Es evaporado y redisuelto en 5 mL de agua grado HPLC. Se pasa por un cartucho Sep-pak C18 y se pasa por HPLC-RI. Se utilizó fase móvil 65:35 acetonitrilo:agua. A una velociad de 1.4ml/min. Se pasan estándares de rafinosa y estaquiosa. Referencias Frias, J. et al., 1996. Natural Fermentation of Lentils. Influence of Time, Flour Concentration, and Temperature on the Kinetics of Monosaccharides, Disaccharide, and α-Galactosides. Journal of Agricultural and Food Chemistry,44(2), pp.579-584. Granito, M. et al., 2002. Nutritional improvement of beans (Phaseolus vulgaris) by natural fermentation. European Food Research and Technology, 214(3), pp.226-231. LeBlanc JG, Silvestroni A, Connes C, Juillard V, de Giori GS, Piard JC, Sesma F. 2004. Reduction of non-digestible oligosaccharides in soymilk: application of engineered lactic acid bacteria that produce alpha-galactosidase. Genet Mol Res.Sep 30;3(3):432-40. Onweluzo, J.C. & Nwabugwu, C.C., 2009. 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