Preparation of a probiotic quinoa beverage by enzymatic hydrolysis of its starches and subsequent lactic acid fermentation / Elaboración de una bebida probiótica de quinua por hidrólisis enzimática de sus almidones y posterior fermentación ácido láctica

ABSTRACT

Background: The concern about consuming healthy foods has increased in recent years. Not only are they expected to comply with essential feeding functions, but they also provide health benefits. Probiotics are one of the main functional components expected to be present in functional foods and beverages. They provide many health benefits and stand out due to their metabolic capacities and adaptability to different habitats. In addition, Quinoa seeds contain valuable quantities of quality protein and nutritional values of carbohydrates, proteins, fats, fibers, and mineral substances for which they are considered an ideal dietary alternative. Objectives: This research aimed to elaborate on a probiotic quinoa beverage, which combines the effect of enzymatic hydrolysis of the starches obtained from its seeds with lactic acid fermentation using probiotic cultures, seeking to enhance its nutritional properties and converting it into a functional beverage. Methods: For this, fermentations were carried out in three different concentrations of probiotic cultures (inoculum) 10%, 5%, 1%, and three other different fermentation times 8, 10, and 12 hours. pH, Total titrable acidity expressed as lactic acid (%), reducing sugars, and soluble solids were measured. After that, the beverage was formulated with honey, carob, preservatives, and mango flavoring. Results: Statistical analysis indicated optimal conditions were achieved with 10% probiotic cultures and 10 hours of fermentation. The microbiological analysis confirmed the presence of probiotic microorganisms at a concentration of 108 CFU/mL. Proximal analysis indicated that the composition contained 84.6 Kcal, 19.3 g of carbohydrates, and 1.4 g of protein per 100 g of beverage. Conclusions: The probiotic quinoa beverage was produced and can be considered in the group of plant-based foods, as well as a functional beverage, since the probiotic cultures it contains contribute to maintaining the intestinal microbiota and prevent the onset of chronic diseases.

RESUMEN

Antecedentes La preocupación por el consumo alimentos saludables ha aumentado en los últimos años. No solo se espera que cumplan con las funciones esenciales de alimentación, sino que también brinden beneficios para la salud. Los probióticos son uno de los principales componentes funcionales que se espera que estén presentes en los alimentos y bebidas funcionales. Aportan múltiples beneficios para la salud y destacan por sus capacidades metabólicas y adaptabilidad a diferentes hábitats. Además, las semillas de quinua contienen valiosas cantidades de proteína de notable calidad, valores nutricionales de carbohidratos, proteínas, grasas, fibras y sustancias minerales por lo que se consideran una alternativa dietética ideal. Objetivos: Esta investigación tuvo como objetivo elaborar una bebida probiótica de quinua, que combina el efecto de la hidrólisis enzimática de los almidones obtenidos de sus semillas con la fermentación láctica utilizando cultivos probióticos, buscando potenciar sus propiedades nutricionales y convertirla en una bebida funcional. Métodos: Para ello se realizaron fermentaciones en tres concentraciones diferentes de cultivos probióticos (inóculo) 10%, 5%, 1%, y tres distintos tiempos de fermentación 8, 10 y 12 horas. Se midió pH, Acidez titulable total expresada como ácido láctico (%), azúcares reductores y sólidos solubles. Posteriormente, se formuló la bebida con miel, algarrobina, conservantes y saborizante de mango. Resultados: El análisis estadístico indicó que se lograron condiciones óptimas con 10% de cultivos probióticos y 10 horas de fermentación. El análisis microbiológico confirmó la presencia de microorganismos probióticos a una concentración de 108 UFC/mL. El análisis proximal indicó que la composición contenía 84,6 Kcal, 19,3 g de carbohidratos y 1,4 g de proteína por 100 g de bebida. Conclusiones: la bebida probiótica de quinua fue elaborada y puede ser considerada en el grupo de alimentos de origen vegetal, así como una bebida funcional, ya que los cultivos probióticos que contiene contribuyen al mantenimiento de la microbiota intestinal y previenen la aparición de enfermedades crónicas.