Nuevos ingredientes alimentarios
La preparación de nuevos ingredientes se centra en el aporte beneficioso de los alimentos en cada una de las personas.
facultad de nutrición · seguridad alimentaria
mar. 31 de ago. 2021
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En la búsqueda por mantener la seguridad alimentaria aparecen las nuevas tendencias en la preparación y purificación de nuevos ingredientes. Estos procesos se centran en el aporte beneficioso que cada alimento puede tener en las personas. Por eso se estudian por separado las comidas de origen vegetal y las de origen animal.

Desarrollo de nuevos ingredientes

En las lineas de innovación y desarrollo en nuevos ingredientes, se ha estudiado el efecto de las operaciones de procesado. Se establecieron las condiciones de operación más adecuadas, se ha determinado el valor funcional mediante estudios in vitro o in vivo y se ha estudiado la estabilidad durante el almacenamiento. Todo ello buscando una caracterización completa, no solo del proceso de separación y purificación del ingrediente, sino también de los efectos de su utilización. Se incluye tanto desde el punto de vista nutricional y toxicológico como funcional.

Texturas

Hay una gran variedad de aditivos utilizados como agentes de textura, estructura y apariencia. La mayoría de ellos bastante son tradicionales y ampliamente utilizados por la industria de alimentos. En los últimos años, estos aditivos también se han utilizado para desempeñar importantes funciones en la recomposición de la textura y la estructura de los productos con reducción de azúcar, grasa y sodio. Son aditivos fundamentales para componer el perfil sensorial de los productos.

Los ingredientes y aditivos que aportan textura son los más numerosos. A continuación, se hará un resumen de los tipos y ejemplos habituales de cada tipo:

  • Espesantes/gelificantes: agar, algas, alginatos, almidones modificados, carboximetilcelulosa, carragenato, celulosa, gelatina, gomas, lecitinas, pectina, polifosfatos, etc.
  • Estabilizantes: agar, alginatos, carboximetilcelulosa, celulosa, EDTA, ésteres de ácidos grasos, gomas, metilcelulosa, mono y diglicéridos de ácidos grasos, pectina, polifosfatos, polisorbatos, sales de ácidos grasos, etc.
  • Emulsificantes: alfa ciclodextrina, alginatos, bio emulsificantes (enzimas fosfolipasa, galactolípidos), carragenosa, clara de huevo, difosfatos, ésteres de ácidos grasos, fosfatos, gomas, lecitinas, metilcelulosa, monoglicéridos y diglicéridos de ácidos grasos, pectina, polifosfatos, polisorbatos, sales de ácidos grasos, trifosfatos, etc.
  • Agentes antiaglutinantes/antihumectantes: almidón de patata, celulosa microcristalina, celulosa en polvo, estearatos, dióxido de silicio, aluminosilicatos, fosfato bicálcico, óxido de magnesio, ferrocianidas, etc.
  • Agentes que aportan brillantez: goma arábica, monoestearato de sorbitano, triestearato de sorbitano, monolaurato de sorbitano, monooleato de sorbitan, monopalmitato de sorbitano.
  • Agentes de revestimiento (pulido y protección): mono y diglicéridos de ácidos grasos, ésteres de mono y diglicéridos de ácidos grasos, ceras de abeja, carnauba, microcristalina, lanolina, parafina sintética, resina terpeno, poliacrilamida, polietileno oxidado, etc.
  • Agentes de firmeza: cloruro de calcio, sulfato de calcio, hidróxido de calcio, gluconato de calcio, lactato de calcio, etc.
  • Agentes espumantes: metiletilcelulosa, extractos de quillaja, extractos de yuca, etc.

Saborizantes

Son ingredientes que se han utilizado mucho históricamente. Poder disponer de un aditivo con sabor a prácticamente cualquier alimento y poder aislarlo e introducirlo en muchos productos, ha sido uno de los grandes desarrollos de la tecnología alimentaria. Es posible, en este sentido, distinguir saborizantes naturales y artificiales.

Los saborizantes naturales son sustancias obtenidas de fuentes naturales (animales y vegetales). Por lo general, son de uso exclusivamente alimenticio. Se pueden obtener por métodos físicos tales como extracción, destilación y concentración por evaporación. Entre ellos se destacan los aceites esenciales, los extractos, los bálsamos, oleorresinas y oleogomorresinas.

En todos estos saborizantes naturales se debe inicialmente localizar por análisis químico el responsable del sabor. Normalmente es un éster. Una vez localizado, diseñar el proceso de extracción de forma que se pueda concentrar al máximo el aditivo que se va a usar sin que pierda propiedades.

Por otro lado, los saborizantes sintéticos, al contario, son cualquier sustancia que no entre en la definición de saborizantes naturales. Se pueden obtener por síntesis química. De este modo, los aromatizantes/saborizantes sintéticos se pueden clasificar en aromatizantes/saborizantes idénticos a los naturales y aromatizantes/saborizantes artificiales completamente.

La diferencia entre estos dos tipos de compuestos está relacionada solamente en la fuente original de ese químico. El producto final es siempre un compuesto sintetizado mediante un proceso químico. Los flavoristas o ingenieros del sabor combinan docenas o a veces cientos de químicos diferentes en el laboratorio para obtener un sabor similar a cierto alimento. Para ello, se ayudan de la extensa bibliografía que se ha realizado desde hace muchos años. En ella se conoce el compuesto químico responsable de un determinado sabor u aroma.

Denominación de origen

Existen una serie de ingredientes relacionados con productos con denominación de origen. El concepto es peculiar, ya que evidentemente son ingredientes naturales extraídos de alimentos con denominación de origen. Técnicamente, no se diferencian del resto de aditivos. Simplemente aprovechan el sabor o aroma característico de un alimento reconocido por su denominación de origen. Se trata de aprovechar el prestigio y el reconocimiento que el producto de denominación tiene. Este es un tema que se acerca más a lo comercial que a lo técnico. Ahora bien, tienen costes más elevados.

El sobrecoste de los productos de calidad diferenciada generalmente responde a unos gastos mayores de productores y fabricantes, no solo por los rigurosos controles que deben superar, sino también por tratarse, en muchos casos, de producciones limitadas. Poseen características de elaboración e ingredientes muy específicos que deben ser asumidos y aceptados por el consumidor. Es precisamente en la diferenciación valorada por el consumidor donde se sustentan gran parte de los márgenes y el valor en el mercado.

Efecto beneficioso

La industria alimentaria está trabajando para el diseño y desarrollo de nuevos ingredientes que incorporen compuestos activos para promover efectos fisiológicos positivos sobre la salud. Todo ello debe garantizar que estos alimentos o ingredientes (nutrientes) son absorbidos y pasan al organismo para ejercer su efecto asociado. Para ello, la evaluación de la biodisponibilidad de los compuestos activos, es decir, la proporción del elemento activo que es absorbida en la dieta y utilizada por el organismo, es fundamental a la hora de abordar la selección de compuestos y en la formulación de alimentos.

Conocer lo que sucede en todo el proceso digestivo, y sobre todo cómo se comportan los ingredientes en el tracto intestinal, es esencial. Existen digestores artificiales que sirven para estudiar de forma monitorizada cómo se comportan los componentes (ingredientes) de un alimento en el proceso de digestión. También para conocer la colonización intestinal de un microorganismo/probiótico en el intestino grueso. Estos sistemas son muy utilizados en la valoración de los nuevos ingredientes ya que permiten:

  • Evaluar la cantidad de nutrientes (minerales, vitaminas, aminoácidos, ácidos grasos, etc) que se absorben por el organismo tras el proceso de digestión.
  • Identificar los compuestos de los alimentos que pueden aumentar o disminuir la biodisponibilidad de sus nutrientes. Por ejemplo, la influencia de los inertes o antinutrientes que a veces aportan los ingredientes.
  • Estudiar el efecto del procesado de alimentos sobre la biodisponibilidad de los ingredientes. Este es el caso de cómo influyen las diferentes variables de cocinado en la mayor o menor absorción de los minerales de los alimentos por parte del organismo.
  • Cómo incorporar un ingrediente funcional a un alimento y validar su funcionalidad.
  • Determinar la cantidad de compuesto activo que resiste el tracto gastrointestinal. Es decir, comprobar si realmente se digiere por el organismo o se pierde en el proceso de digestión. En este caso se analiza cómo recubrirlo o protegerlo para que llegue a la fase final de la digestión.
  • Evaluar las propiedades fermentativas de ciertos compuestos tales como fibras, prebióticos y probióticos.

Origen vegetal

En los ultimos años se han realizado muchos proyectos de innovación en la búsqueda de nuevos ingredientes vegetales. Por ejemplo, semillas de cáñamo, o macroalgas que son fuentes de proteína vegetal en las que se está investigando para el desarrollo de nuevos ingredientes más sostenibles. Actualmente, las fuentes vegetales dominan el suministro de proteínas (57%), a nivel mundial para el conjunto de alimentación humana y animal, seguida de la carne (18%), lácteos (10%), pescados y mariscos (6%) y otros productos de origen animal (9%).

Se buscan también ingredientes que sean nuevas fuentes de proteínas. Mediante su transformación y adecuación tecnológica, permitan desarrollar nuevos alimentos e ingredientes. Deben garantizar así una cadena de suministro más sostenible, como alternativa a la proteína de origen animal. Las algas marinas representan una parte considerable de la biomasa oceánica y su uso como alimento se remonta a 2700 a.C en China.

Esta práctica continua siendo generalizada actualmente en países del este como China, Japón, Corea, etc. Sin embargo, en los países occidentales, el consumo humano es inusual debido a razones culturales y hábitos de consumo. En este sentido, el uso principal en estos países es como fuente de hidrocoloides. Su posterior aplicación como espesantes y agentes gelificantes en la industria alimentaria. Además de su carácter natural, otro de los aspectos importantes relacionados con las algas es su fácil cultivo, su rápido crecimiento (para muchas de las especies). También la posibilidad de manipular la producción de algunos de los compuestos bioactivos mediante el control de las condiciones de cultivo.

A pesar de que se conocen ya muchos componentes de vegetales que son aditivos de todo tipo, se continua investigando en el aprovechamiento de vegetales de todo tipo. Especialmente aquellos de zonas poco desarrolladas comercialmente y, por tanto, poco conocidos. A partir de estas fuentes vegetales poco conocidas y con el objetivo de optimizar la obtención de nuevos ingredientes, se proponen distintos procesos tanto de fraccionamiento como de funcionalización. Estos pueden, además, contribuir a mejorar propiedades técnico funcionales y nutricionales de dichos ingredientes y por extensión del producto al que van a ser añadidos.

Extractos vegetales

Los extractos vegetales son productos extraídos directamente de los frutos, hojas, semillas o raíces de una planta. Contienen componentes que pueden realizar una función beneficiosa en el organismo cuando se ingieren a través de un alimento o un complemento alimenticio. También actúan como conservantes y antioxidantes de dichos alimentos.

Un ejemplo de un extracto vegetal con potentes propiedades antioxidantes y múltiples beneficios para la salud es el extracto de fruto de olivo con altos contenidos de hidroxitirosol. Un extracto contiene los componentes activos más importantes del vegetal, de manera muy concentrada. De hecho, en un extracto, la cantidad del compuesto puede ser miles de veces superior a la que se encuentra originariamente en el vegetal. Estas características permiten muchas posibilidades de uso como es:

  • Aumentar la dosis de un compuesto activo ya presente en un alimento para que sea realmente efectivo en el organismo del consumidor y pueda proporcionarle un beneficio saludable.
  • Incorporar un compuesto activo a un alimento para aumentar su vida útil. Los extractos pueden minimizar los ataques microbianos, retrasar el enranciamiento de un alimento y ralentizar la pérdida de color. Por ejemplo, el romero es un excelente agente antioxidante y antimicrobiano para alimentos procesados como los embutidos. Antiguamente se utilizaban sus hojas en la elaboración artesanal de estos productos, pero hoy gracias a los extractos se puede potenciar las propiedades de esta planta a nivel industrial, sustituyendo los ingredientes sintéticos.
  • Aportar al organismo mediante la ingesta de un suplemento una dosis de un compuesto activo que minimice la aparición de determinadas enfermedades. De no ser así, el organismo debería consumir grandes cantidades de ciertos alimentos para alcanzar ese mismo beneficio.

Origen animal

Existen muchos ingredientes de origen animal, proteínas y grasas principalmente en la sustitución de ingredientes de origen animal. Por otro lado, se han desarrollado ingredientes para la reducción de sal, azúcar o de materia materia grasa. No obstante, en muchos casos lo que se ha buscado es la sustitución de los ingredientes de origen animal por otros de origen vegetal.

El campo de desarrollo más importante de los ingredientes y componentes animales es el sector lácteo. Son varios los productos alimenticios a los que se pueden añadir ingredientes no solo vegetales, sino tambien animales y microorganismos.

Dentro de este tipo de componentes es posible indicar los lácteos con carácter probiótico, prebiótico o simbiótico. El sistema general para proporcionar a los lácteos carácter probiótico es la incorporación de cepas que pertenecen mayoritariamente a los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium. El género Lactobacillus es uno de los más usados ya que es considerado como GRAS (Generally Recognized as Safe).

También, son varios los compuestos empleados como prebióticos. Diferentes carbohidratos de origen animal no digeribles se usan como prebióticos, siendo muchos de ellos derivados de la lactosa. Entre estos derivados se encuentra el ácido lactobiónico, producto obtenido de la oxidación de la lactosa con un gran potencial prebiótico.

Nuevos sabores seguros

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