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<p>Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas</p><p>Instituto de Ciencias Biológicas</p><p>Licenciatura en Biología</p><p>Biotecnología Microbiana</p><p>Investigación bibliográfica de “Enzimas y aditivos alimentarios”</p><p>Docente</p><p>Dr. Alma Gabriela Verdugo Valdez</p><p>Elaborado por:</p><p>Vazquez Pèrez Carlos Miguel</p><p>Jose Carlos Angel Mendoza</p><p>Tuxtla Gutiérrez, Chiapas a 19 de octubre del 2023.</p><p>ÍNDICE</p><p>INTRODUCCIÓN 2</p><p>PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4</p><p>OBJETIVOS 4</p><p>Objetivos general 4</p><p>Objetivos específicos 4</p><p>GENERALIDADES (METODOS O TECNICAS) 5</p><p>ANTECEDENTES 7</p><p>“Un microbio emergente para la producción de enzimas alimentarias en la biofabricación” 7</p><p>“MUCÍLAGO DE NOPAL (Opuntia spp.) y SU APLICACIÓN COMO ADITIVO ALIMENTARIO” 7</p><p>“Glucosa oxidasa una alternativa en la conservación de bebidas” 8</p><p>“Elaboración de un dulce a base de leche deslactosada tipo cajeta y aditivos alimentarios” 8</p><p>“Aditivos alimentarios adicionados en alimentos envasados o enlatados en México ¿información confiable?” 9</p><p>DISCUSIÓN 10</p><p>CONCLUSIÓN 10</p><p>BIBLIOGRAFÍA 10</p><p>INTRODUCCIÓN</p><p>Las enzimas y aditivos alimentarios son sustancias que se utilizan en la industria alimentaria para mejorar la calidad, seguridad y estabilidad de los alimentos. Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas en los alimentos, mientras que los aditivos son sustancias que se añaden a los alimentos para mejorar su sabor, textura, apariencia o conservación. Ambos son ampliamente utilizados en la producción de alimentos procesados y envasados, y su uso ha aumentado significativamente en las últimas décadas (San Miguel-Hernández et al, 2015).</p><p>Las enzimas son moléculas biológicas que se encuentran en todos los seres vivos y que catalizan reacciones químicas específicas. En la industria alimentaria, se utilizan enzimas para mejorar la calidad y la seguridad de los alimentos, así como para aumentar la eficiencia de los procesos de producción. Por ejemplo, las enzimas se utilizan para mejorar la textura de los productos horneados, para ablandar la carne y para producir bebidas alcohólicas. También se utilizan para reducir la cantidad de lactosa en los productos lácteos y para mejorar la digestibilidad de los alimentos (Shettru et al, 2023).</p><p>Los aditivos alimentarios, por otro lado, son sustancias que se añaden a los alimentos para mejorar su sabor, textura, apariencia o conservación. Los aditivos más comunes incluyen conservantes, colorantes, edulcorantes y emulsionantes. Los conservantes se utilizan para prevenir el crecimiento de bacterias y hongos en los alimentos, mientras que los colorantes se utilizan para mejorar la apariencia de los alimentos. Los edulcorantes se utilizan para endulzar los alimentos sin añadir calorías, y los emulsionantes se utilizan para mantener los ingredientes de los alimentos mezclados (Ibáñez et al, 2003).</p><p>Aunque las enzimas y aditivos alimentarios pueden mejorar la calidad y la seguridad de los alimentos, también pueden tener efectos negativos en la salud. Algunos aditivos, como los conservantes y los colorantes, han sido asociados con problemas de salud como alergias, asma y trastornos del comportamiento en los niños. Además, algunos estudios han sugerido que el consumo excesivo de alimentos procesados y envasados, que a menudo contienen enzimas y aditivos, puede aumentar el riesgo de enfermedades crónicas como la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares (Celma, C. A. (2005).</p><p>Por lo tanto, es importante que los consumidores estén informados sobre los enzimas y aditivos alimentarios que se utilizan en los alimentos que consumen. Los gobiernos y las organizaciones internacionales han establecido regulaciones y directrices para el uso de enzimas y aditivos alimentarios, y los consumidores pueden encontrar información sobre los ingredientes de los alimentos en las etiquetas de los productos (Boliko, 2019). Además, los consumidores pueden optar por alimentos frescos y naturales en lugar de alimentos procesados y envasados para reducir su exposición a enzimas y aditivos.</p><p>En resumen, las enzimas y aditivos alimentarios son sustancias ampliamente utilizadas en la industria alimentaria para mejorar la calidad, seguridad y estabilidad de los alimentos. Aunque su uso puede tener efectos negativos en la salud, los consumidores pueden tomar medidas para reducir su exposición a estos ingredientes y para estar informados sobre los alimentos que consumen. En este presente trabajo se pretende que esta información les será de interés para conocer más sobre la forma en que los aditivos alimenticios y las enzimas se presentan en nuestros alimentos.</p><p>PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA</p><p>Después de haber realizado la investigación respecto a las enzimas y aditivos alimentarios, estos se han vuelto una necesidad para la vida diaria del consumidor y de la economía mundial en el sector alimentario debido a las características que estos pueden modificar en un alimento, como menciona (Alvarado-Ortiz, 2011) en su investigación estos tienen un gran impacto en la industria ya que aumentan sus posibilidades de venta, además el uso de estos es aplicado en la gran mayoría de productos alimentarios del mercado, podemos observar por el efecto que se dio a conocer que tiene cada uno de los tipos de aditivos y enzimas que es muy probable que los alimentos que consumimos día a día tengan algún tipo de aditivo y no nos hemos dado cuenta, sin embargo a pesar de que estas sustancias son puestas a prueba antes de salir al mercado, su consumo fuera de lo recomendado puede ocasionar riesgos a la salud, un ejemplo de esto son los edulcorante a los cuales se les puso un límite de consumo porque supuestamente estos era un factor en la producción de cáncer en el cuerpo sin embargo el científico J.M. Mulet desmiente esta afirmación en una entrevista que le realizaron, además rechaza la existencia de comida natural, es decir incluso los alimentos que a pesar de no tener un aditivo alimentario es su producción, contienen otras sustancias que modifican sus características (Botero, 2014) .</p><p>OBJETIVOS</p><p>Objetivos general</p><p>1. Obtener información actualizada y confiable sobre diferentes enzimas y aditivos utilizados en la industria alimentaria. Esto permitirá tener un conocimiento profundo sobre su uso, funciones, beneficios y posibles riesgos asociados.</p><p>Objetivos específicos</p><p>1. Analizar la relación entre las enzimas y aditivos alimentarios y la calidad de los alimentos.</p><p>2. Examinar cómo estos productos pueden mejorar la textura, sabor, apariencia y vida útil de los alimentos, así como comprender los posibles efectos negativos que podrían tener en la salud del consumidor.</p><p>GENERALIDADES (METODOS O TECNICAS)</p><p>1. En (Shettru et al, 2023), Aspergillus niger, un hongo utilizado frecuentemente en la producción de enzimas alimentarias, es un organismo al que se le puede insertar ADN extraño en su genoma mediante la técnica de ingeniería genética conocida como transformación mediada por PEG (Yin et al, 2017). Usando polietilenglicol (PEG), las paredes celulares de los hongos se vuelven permeables en esta técnica, lo que permite que el ADN extraño ingrese a las células y sea absorbido por el genoma. El organismo puede modificarse para producir enzimas particulares con propiedades mejoradas para la producción de alimentos una vez que se ha incorporado el ADN extraño. Utilizando este método se han producido enzimas como la glucoamilasa, la alfa-amilasa y la pectinasa, que se utilizan en la industria alimentaria para elaborar cerveza, vino y zumos de frutas, respectivamente (Zheng et al, 2022). El desarrollo de procesos de producción de enzimas más eficaces y económicos ha sido posible gracias a la transformación mediada por PEG, que ha demostrado ser una herramienta útil en la producción de enzimas alimentarias (Yin et al, 2017). Las cepas de A. niger producen excelentes enzimas mediante fermentación tanto en estado sólido como sumergida.</p><p>2. El artículo de Luna-Zapién et al. (2023) menciona que el método y las condiciones de extracción influyen en la composición y el rendimiento del mucílago de</p><p>Opuntia. Se mencionan alternativas de extracción que pueden ayudar a desarrollar procedimientos industrialmente viables y a bajos costos operativos. Se mencionan dos métodos de extracción asistidos, la extracción asistida por microondas y la extracción asistida por ultrasonido, que han demostrado mejorar la eficiencia de extracción y conservar la estructura y las propiedades moleculares del mucílago.</p><p>3. El artículo de Ojeda Ojeda et al., 2022 se realizaron diferentes métodos, en el jugo se aplicaron cuatro tratamientos para determinar la actividad antioxidante de la Glucosa Oxidasa (GOX); el primero con una concentración de enzima de 64,5 mg/mL, el segundo con 129 mg/mL de la solución enzimática (el doble de la solucion GOX), el tercero con ácido ascórbico (64,5 mg/mL) (antioxidante químico) y un cuarto sin aditivo (control) y luego se determinó el porcentaje de inhibición. En el caso del néctar natural pasteurizado, sin aditivos, se condujo un experimento bajo un arreglo factorial de dos concentraciones de GOX (64,5mg/L y 129mg/L) y dos temperaturas (4°C y 37°C), evaluado en cuatro tiempos de almacenamiento (0, 24, 48 y 72 horas), y se determinó el potencial oxidante de la GOX a través de la producción de H2O2.</p><p>4. Se llevaron a cabo tres formulaciones de dulce tipo cajeta utilizando leche deslactosada comercial y diferentes proporciones de Sorbitol como sustituto del azúcar. Se agregaron aditivos como Goma Xantana, Esencia de cajeta, Bicarbonato de sodio y Sorbato de potasio, manteniendo una concentración constante en las diferentes formulaciones. Los aditivos se utilizaron siguiendo las regulaciones establecidas en la legislación nacional vigente para el uso de aditivos. Para la elaboración del producto, se siguieron las especificaciones de la NOM-243-SSA1-2010 y el proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-185-SSA1-2000. Además, se siguieron las buenas prácticas de manufactura descritas en la NOM-251-SSA1-2009. Se realizó una evaluación sensorial para determinar cómo afecta la sustitución del edulcorante y el uso de leche deslactosada, asegurándose de cumplir con los estándares establecidos por la NOM-051-SCFI/SSA1-2010 y competir con productos similares en el mercado.</p><p>5. Se llevó a cabo un estudio descriptivo transversal donde se escogieron alimentos envasados o enlatados (AEE) que estaban disponibles en las principales cadenas de tiendas de autoservicio de México. El estudio se realizó en 10 estados de México: Baja California, Campeche, Guadalajara, México, Monterrey, Querétaro, Quintana Roo, Tabasco, Veracruz y Yucatán. Los alimentos envasados o enlatados fueron seleccionados según dos criterios: a) que estuvieran disponibles a nivel nacional en al menos dos de las tres tiendas de autoservicio, b) que tuvieran información en el etiquetado nutricional sobre los aminoácidos adicionados, los cuales son comúnmente usados en varios AEE.</p><p>ANTECEDENTES</p><p>“Un microbio emergente para la producción de enzimas alimentarias en la biofabricación”</p><p>En el artículo de (Shettru et al, 2023) proporciona una descripción general de las características, aplicaciones y potencial de Aspergillus niger en la producción de enzimas dietéticas. A. niger es un hongo filamentoso que crece naturalmente en una amplia variedad de temperaturas y niveles de pH. Se utiliza frecuentemente en la síntesis de ácido cítrico y otros ácidos orgánicos. A. niger también es un organismo importante en los alimentos fermentados tradicionales y se ha utilizado para producir enzimas alimentarias que han sido designadas como generalmente reconocidas como seguras (GRAS) por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos. Se discuten las limitaciones de la manipulación genética de A. niger, así como la necesidad de erradicar las micotoxinas en las cepas industriales. El artículo termina con una descripción general de los avances actuales en manipulación genética y tácticas de sobreproducción de enzimas, que pueden ayudar a aumentar la eficiencia y seguridad de A. niger como posible huésped enzimático en la industria alimentaria.</p><p>“MUCÍLAGO DE NOPAL (Opuntia spp.) y SU APLICACIÓN COMO ADITIVO ALIMENTARIO”</p><p>Mientras que el articulo de Luna-Zapién et al. (2023) habla sobre el mucílago extraído de las plantas de Opuntia, específicamente de los cladodios. Se destaca que el mucílago es un hidrocoloide natural soluble en agua y tiene diversas aplicaciones en la industria agroindustrial, como agente espesante, gelificante, estabilizante, antioxidante y recubrimiento para frutas y verduras frescas. También se menciona que se pueden obtener rendimientos altos de mucílago con métodos más eficientes en términos de tiempo, energía y amigables con el medio ambiente.</p><p>“Glucosa oxidasa una alternativa en la conservación de bebidas”</p><p>“Ojeda Ojeda et al., (2022)” menciona que el control del oscurecimiento enzimático en frutas y vegetales es un problema importante para la industria alimentaria. La restricción en el uso de aditivos como los sulfitos y los procesos de inactivación térmica ha llevado a la búsqueda de inhibidores de origen natural que permitan controlar este proceso y mantener los beneficios nutracéuticos del material vegetal (Alonso y Delfin, 2002). A su vez, la proliferación de microorganismos indeseados representa otro problema recurrente, ya que aceleran la descomposición o son patógenos para los seres humanos (Dontorou et al., 2013; Quesada et al., 2016). Para evitar la contaminación microbiana se adicionan agentes antimicrobianos y se realizan procesos de pasteurización, aunque en ocasiones no se logra eliminar toda la carga microbiana (Joshua et al., 2011; Usaga et al., 2017; Xiaochan et al., 2019). Una posible solución a estos dos problemas podría ser el uso de la enzima Glucosa Oxidasa (GOX), la cual puede evitar la oxidación y posee actividad antimicrobiana. La GOX, en compañía de la catalasa (CAT), elimina el oxígeno disuelto y el peróxido de hidrógeno sin generar productos colaterales (Alonsoy Delfin, 2002).</p><p>“Elaboración de un dulce a base de leche deslactosada tipo cajeta y aditivos alimentarios”</p><p>Martínez-González et al., (2023) dice que las enfermedades como la diabetes, la hipertensión y relacionadas con el cerebro, el corazón y la nutrición son las principales causas de muerte en adultos y están afectando cada vez más a los niños debido al aumento de la obesidad infantil (ENSANUT, 2016). Ante esta situación, la industria alimentaria y científicos innovadores buscan modificar los alimentos para ofrecer alternativas más saludables, incluso en los dulces que normalmente contienen azúcar (Walstra et al., 1999). Esta "confitería funcional" es una respuesta de la ciencia y la tecnología de alimentos a una sociedad preocupada por su salud y que está atenta a los carbohidratos, grasas y proteínas que consume (Withney y Rolfes, 2018). Por lo tanto, los productores están modificando los dulces para hacerlos más saludables, ya sea sustituyendo el azúcar por edulcorantes sin calorías o añadiendo nutrientes como vitaminas, minerales o fibra (Fennema, 2008). La intolerancia a la lactosa, que afecta al 70-80% de la población mundial, causa síntomas digestivos indeseables después del consumo de lácteos, que contienen lactosa como principal azúcar (Dainese et al., 2014). Entre las alternativas industriales para evitar estos efectos en personas intolerantes a la lactosa se encuentra la eliminación parcial o total de lactosa en algunos productos lácteos, como los fermentados y los obtenidos mediante desuerado, en los que la lactosa se extrae naturalmente durante el proceso de elaboración. Para superar el rechazo de los consumidores a los productos sin lactosa y sin azúcar, y ofrecer nuevas alternativas similares a los alimentos convencionales, es necesario que la industria alimentaria desarrolle nuevas tecnologías e incorpore nuevos ingredientes que reduzcan o eliminen las molestias causadas por estas afecciones (Casp y April, 2013). El objetivo de la presente investigación fue crear una formulación de dulce tipo cajeta utilizando</p><p>leche deslactosada y sin la adición de azúcares.</p><p>“Aditivos alimentarios adicionados en alimentos envasados o enlatados en México ¿información confiable?”</p><p>“Carbajal-Sánchez y Moreno-Pérez, (2023)” menciona que México carece de estudios sobre la toxicidad de los aditivos alimentarios (AA) en la población, debido a la falta de estimaciones de su consumo basadas en la "Ingesta Diaria Admisible" (IDA). El objetivo es detectar la información sobre la concentración de diferentes AA en las etiquetas de los productos alimenticios en México. Estos AA son ingredientes añadidos a los alimentos para alterar sus propiedades físicas y químicas. Unos 1000 AA se utilizan sin la aprobación de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos, bajo la denominación de "Generalmente Reconocido como seguro". Algunos estudios señalan que algunos de estos aditivos pueden ser potencialmente tóxicos para la salud. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación y la Organización Mundial de la Salud son responsables de regular los AA a nivel mundial a través de la Comisión del Codex alimentarius.</p><p>DISCUSIÓN</p><p>Los aditivos alimentarios y las enzimas son aspectos relevantes en la industria alimentaria. Los aditivos alimentarios son sustancias que se añaden a los alimentos para mantener o mejorar su inocuidad, su frescura, su sabor, su textura o su aspecto. En la actualidad, la regulación de cualquier compuesto que sea utilizado como aditivo alimentario es realizada por la COFEPRIS en México. En la Unión Europea, los aditivos se regulan por el Reglamento (CE) Nº 1333/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo. Por otro lado, la obtención de aditivos enzimáticos es posible mediante procesos biotecnológicos, utilizando residuos o subproductos como materia prima. En la industria alimentaria, las enzimas tienen un papel crucial en la elaboración de alimentos mediante la aceleración de reacciones químicas específicas. En la Unión Europea, las enzimas alimentarias se regulan por la legislación que entró en vigor en 20097. La evaluación de la seguridad de las enzimas alimentarias es realizada por la EFSA.</p><p>En cuanto a la obtención de aditivos enzimáticos, se han reportado procesos biotecnológicos para su producción a partir de residuos ricos en almidón o afrechillo de trigo, lo que ha demostrado mejorar la conversión alimenticia y reducir el costo de producción en la alimentación animal. Además, se ha observado que la actividad de las enzimas puede incrementarse a medida que disminuye el contenido de azúcares en el sustrato, lo que sugiere la importancia de la caracterización de los aditivos enzimáticos.</p><p>CONCLUSIÓN</p><p>Las enzimas son sustancias catalizadoras que pueden ser naturales (endógenas) o sintéticas (exógenas); su importancia radica en la mejora de la calidad del los alimento, los aditivos alimentarios son un componente de la dieta humana que requieren la atención de la ciencia y las políticas gubernamentales ya que no contiene valor nutrimental se agregan a los alimentos intencionalmente para alterar sus propiedades organolépticas o para su conserva. Actualmente existen diferentes métodos biotecnológicos para extraer enzimas y aditivos de origen natural para dar un mayor aporte nutrimental o en ocasiones sustituir el producto original para el consumo de personas que no toleran la fórmula principal de un producto natural, como el caso de la lactosa. Este trabajo nos permitió encontrar información relevante sobre usos, funciones y los riesgos asociados a las enzimas y aditivos alimentarios.</p><p>BIBLIOGRAFÍA</p><p>R, R. J., Shrivastava, D., & Singh, S. (2023). Un microbio emergente para la producción de enzimas alimentarias en la biofabricación. Salud Ciencia y Tecnología, 3, 410. https://doi.org/10.56294/saludcyt2023410</p><p>Luna-Zapién, E. A., Zegbe, J. A., Meza-Velázquez, J. A., & Minjares-Fuentes, R. (2023). MUCÍLAGO DE NOPAL (Opuntia spp.) y SU APLICACIÓN COMO ADITIVO ALIMENTARIO: UNA VISIÓN GENERAL. Revista Fitotecnia Mexicana, 46(1), 51. https://doi.org/10.35196/rfm.2023.1.51</p><p>Ojeda Ojeda, L. E. ., Pérez-Ybarra, L. M. ., Gamez Villazana, J. J. ., & Noguera Machado, N. de la C. . (2022). Glucosa oxidasa una alternativa en la conservación de bebidas. Revista Ciencia Y Tecnología El Higo, 12(2), 2–13. https://doi.org/10.5377/elhigo.v12i2.15192</p><p>Martínez-González, K. 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