Sustancias Bioactivas en los Alimentos

Los alimentos además de aportar nutrientes, contienen una serie de sustancias no nutritivas que intervienen en el metabolismo secundario de los vegetales: sustancias colorantes (pigmentos), aromáticas, reguladores del crecimiento, protectores naturales frente a parásitos y otros, que no tienen una función nutricional clásicamente definida, o no son considerados esenciales para la salud humana, pero que pueden tener un impacto significativo en el curso de alguna enfermedad, son los fitoquímicos o sustancias bioactivas. Las sustancias bioactivas o fitoquímicos se encuentran abundantemente en frutas y verduras, y en las bacterias "ácido lácticas" presentes en productos lácteos obtenidos por fermentación ácido láctica como el yoghurt, leche cortada, y verduras fermentadas (ej: el choucroute).

En la actualidad estas sustancias, fitoquímicos o quimiopreventores, están en el candelero de los laboratorios de investigación de la industria farmacéutica y alimentaria. En la literatura científica este campo de investigación se denomina alimentos funcionales o functional foods.

Aunque no se les puede considerar sustancias esenciales, ya que no se requieren para nuestro metabolismo, son indispensables a largo plazo para nuestra salud. Intervienen ejerciendo un efecto protector del sistema cardiocirculatorio, reductor de la presión sanguínea, regulador de la glucemia y la colesterolemia, reductor del riesgo de cáncer y mejorador de la respuesta defensivo inmunitaria de nuestro cuerpo.

Cada vez más la comunidad científica, los responsables legislativos y buena parte de los consumidores se interesan por las sustancias bioactivas que se añaden a los alimentos. Se trata de sustancias que generan las plantas y que asumen varias funciones, como la de enriquecer los alimentos. Al igual que las plantas se benefician de su presencia, ya que las protegen de agentes patógenos, también aportan beneficios a la salud humana. A pesar de que están consideradas como no tóxicas, y que se siguen descubriendo nuevos efectos positivos, precisan de un marco regulador sobre los niveles máximos de seguridad, como ya se ha hecho con las vitaminas y minerales.

A medida que se va ampliando la información científica acerca de las sustancias bioactivas, se pone en evidencia la necesidad de planificar límites seguros en los alimentos a escala internacional, así como valorar nuevas estrategias sobre nutrición. Como punto de partida, la Alianza Internacional de Asociaciones de Suplementos Alimentarios (IADSA, en sus siglas inglesas) acaba de presentar un informe en el que cita los estudios científicos que se han realizado para determinar las dosis de seguridad de nutrientes como glucosalina, omega-3, creatina, coenzima Q-10, condroitina, carnitina, luteína y licopeno.

Bajo el nombre de The Risk Assessment and Safety of Bioactive Substances in Food Supplements, los expertos, al igual que lo hace la Comisión de las Comunidades Europeas, reflexionan sobre la necesidad de fijar los niveles máximos para estas sustancias, como ya se ha hecho con los minerales y vitaminas, y presentar las primeras conclusiones antes del verano. Las sustancias bioactivas, o fotoquímicos, se encuentran sobre todo en frutas y verduras y, pese a que no se las puede considerar sustancias esenciales, sí intervienen a largo plazo en la salud humana, aseguran los expertos.

Fuentes y acciones

Actualmente se calcula que existen cinco o seis niveles para las sustancias bioactivas en la UE El grupo científico de IADSA admite que pese a que existen diferencias y variaciones de sobre los valores máximos de estas sustancias en alimentos, éstas son relativamente pequeñas. Con todo, debe haber una «base científica» que permita llegar a un consenso, según admite Simon Pettman, director ejecutivo del IADSA. Australia, Japón y Canadá son algunos de los países que trabajan en el análisis del riesgo de sustancias como polifenoles, presentes alimentos como cereales o té verde a las que se le asocian acciones antioxidantes en la salud humana.

Los expertos han analizado también la luteína, presente en alimentos como la col, acelgas, espinacas o maíz a la que se le atribuyen efectos beneficiosos en la visión. Por otro lado, también han valorado la presencia de licopeno, presente en tomates y productos derivados. Los ácidos omega 3, por otro lado, se encuentran en ciertos pescados y algunas fuentes vegetales como las semillas de lino y las nueces. Se trata quizás de una de las sustancias que mayor atención ha recibido sobre sus efectos en la salud humana, como que podrían disminuir los efectos de la depresión e incluso aumentar en niños en edad escolar su rendimiento.

Nutracéuticos

La respuesta a la creciente aparición de nuevos alimentos se centra en establecer normas y directrices que regulen el desarrollo y la publicidad de estos alimentos. De momento, cuentan cada vez más con pruebas científicas que apoyan la hipótesis de que ciertos alimentos, así como algunos de sus componentes, tienen efectos beneficiosos en la salud gracias al aporte de nutrientes básicos. Según el Consejo Europeo de Información sobre la Alimentación (EUFIC), los alimentos funcionales no han sido definidos hasta el momento por la legislación europea, algo que reclaman desde distintos ámbitos de actuación.

VITAMINAS Y MINERALES

Mediante una alimentación variada y equilibrada se obtienen todos los nutrientes necesarios que el organismo precisa para su funcionamiento, crecimiento y mantenimiento de sus funciones. En principio, una nutrición adecuada es aquella que cumple ciertos requisitos como cubrir los requerimientos de energía necesaria mediante lípidos e hidratos de carbono que van asociados al grado de actividad física y gasto energético de cada individuo. Otros elementos imprescindibles son aquellos que cubren las necesidades estructurales (proporcionados por las proteínas), una correcta hidratación mediante la ingesta de líquidos y un aporte suficiente de fibra. Asimismo, dentro de las necesidades nutricionales están los micronutrientes no energéticos que engloban vitaminas y minerales.

En casos en que estos requerimientos no puedan ser cubiertos o se considere que son insuficientes se pueden aportar al organismo mediante suplementos alimentarios de minerales y vitaminas. Estos complementos, como en el caso de cualquier otro ingrediente, debe ser conformes con las reglas específicas estipuladas en las directrices para complementos alimentarios de vitaminas y/o minerales, según dispone la Norma General del Codex para el etiquetado de los Alimentos Preenvasados. Además, este tipo de nutrientes, de procedencia natural o sintética y con valor nutricional demostrado científicamente, deberán tener en cuenta los criterios de inocuidad, biodisponibilidad, y los criterios de pureza según las normas de la FAO/OMS.

Estos organismos estipulan que la cantidad mínima de estos nutrientes no energéticos contenidos dentro de un complemento alimentario, por dosis diaria, deberá a ser equivalente al 15% de la ingesta diaria recomendada determinada por la FAO/OMS. La etiquetación relacionada con la cantidad, dosis, porcentajes, indicaciones, modalidad de uso y recomendaciones al usuario de estos suplementos deberá seguir las normas establecidas en la Norma General del Codex sobre Etiquetado Nutricional.

Aditivos Alimentarios

¿Qué son los aditivos alimentarios?

Los aditivos alimentarios son sustancias que se añaden a los alimentos para asegurar su conservación, conservar o potenciar su aroma, dar color y mejorar su aspecto. Aunque esto puede ser positivo, muchas veces sólo vale para hacer comestibles productos de baja calidad.

Funciones

Los aditivos alimentarios cumplen 5 funciones principales:

1. Le dan al alimento una textura consistente y lisa:

• Los emulsionantes evitan que los productos se separen.
• Los estabilizadores y los espesantes proporcionan una textura uniforme.
• Los agentes antiapelmazantes permiten el libre flujo de sustancias.

2. Mejoran o conservan el valor nutricional:

• Muchos alimentos y bebidas están fortificados y enriquecidos para suministrar vitaminas, minerales y otros nutrientes a muchos alimentos. Los ejemplos de alimentos comúnmente fortificados son la harina, el cereal, la margarina y la leche. Esto ayuda a compensar una cantidad baja o carencia de vitaminas y minerales en la dieta de una persona.
• Todos los productos que contengan nutrientes agregados deben llevar una etiqueta.

3. Conservan la salubridad de los alimentos:

• Las bacterias y otros microorganismos pueden provocar enfermedades transmitidas por el consumo de alimentos. Los conservantes reducen el daño que estos microorganismos pueden causar.
• Algunos conservantes ayudan a preservar el sabor de los alimentos horneados porque evitan que las grasas y los aceites se vuelvan rancios.
• Los conservantes también evitan que las frutas frescas se vuelvan oscuras cuando están expuestas al aire.

4. Controlan el equilibrio acidobásico de alimentos y suministran fermentación:

• Ciertos aditivos ayudan a cambiar el equilibrio acidobásico de los alimentos con el fin de obtener un determinado sabor o color.
• Los agentes fermentadores que liberan ácidos cuando son expuestos al calor reaccionan con el bicarbonato de soda para ayudar a que bizcochos, tortas y otros productos horneados aumenten de tamaño.

5. Suministran color y mejoran el sabor:

• Ciertos colores mejoran el aspecto de los alimentos.
• Muchas especias, al igual que sabores sintéticos y naturales, resaltan el sabor del alimento.

Clasificación de los aditivos alimentarios

Existen multitud de aditivos que la industria utiliza habitualmente. La clasificación más utilizada es la que hace referencia a la función que ejerce el aditivo en el alimento:

• Aditivos que modifican características organolépticas o sensoriales del alimento. Por ejemplo: acidulantes, colorantes, potenciadores del sabor, edulcorantes, aromatizantes, humectantes, espesantes, emulsificantes, etcétera.
• Aditivos que modifican características físicas o químicas del producto. Entre los que se encuentran: estabilizantes, acidulantes, emulgentes, gelificantes, espesantes…
• Aditivos que modifican la duración de la comida. Algunos de los más conocidos son: humectantes, conservadores, encurtantes o antioxidantes.

¿Cómo detectar los aditivos alimentarios?

Hemos de mirar en las etiquetas de los alimentos envasados en el apartado donde dice ingredientes. La normativa de cada país respecto al etiquetaje de los alimentos puede variar pero en general es obligatorio especificar todos los ingredientes y eso incluye a los aditivos.

Un detalle muy importante a tener en cuenta es que a veces podemos encontrar los aditivos alimentarios figurando en forma de número (por ejemplo E102) o con su nombre (por ejemplo Tartracina)

¿Son los aditivos alimentarios inocuos para la salud?

Los aditivos alimentarios que consumimos con los alimentos están sujetos a unos requisitos rigurosos respecto a su inocuidad y han sido aprobados por las autoridades sanitarias. Por aditivo alimentario inocuo se entiende aquel que no constituye un riesgo para la salud si se consume en la concentración empleada. Hay unas dosis máximas establecidas legalmente.

El problema es que cada día, sin saberlo, estamos tomando aditivos alimentarios en mayor cantidad y juntos. Muchas personas reaccionan con cefaleas (dolores de cabeza), alergias, picores, etc. Lo ideal en estos casos es intentar tratar de detectar que alimento nos produce los síntomas y ver qué aditivos alimentarios contiene.

Por curiosidad podéis empezar a leer las etiquetas de vuestros alimentos más habituales.

Seguramente os llevareis una sorpresa.

¿Qué podemos hacer?

Realmente los consumidores tenemos mucho poder. A la hora de comprar un producto, por ejemplo una mermelada de fresa, podemos observar que una marca contiene sólo fresa y azúcar y en cambio otra puede contener colorantes y saborizantes.

Como este es un tema que preocupa a muchas personas la verdad es que cada vez es más fácil encontrar productos libres de aditivos alimentarios.

Alimentos garantizados que no llevan aditivos alimentarios

Los siguientes alimentos, por ley, no pueden llevar ningún tipo de aditivos alimentarios

• Leche.
• Copos de cereales.
• Nata ácida.
• Pasta seca.
• Arroz (no el de cocción rápida)
• Kéfir sin fruta.
• Cereales.
• Yogur natural.
• Frutos secos.
• Huevos.
• Semillas.
• Patatas frescas.
• Aceite vegetal virgen.
• Hortalizas frescas.
• Miel.
• Fruta fresca (sin encerar)
• Agua mineral y de manantial.
• Setas frescas.
• Café en polvo.
• Legumbres.

¿Sabías que...?

Los alimentos ecológicos, orgánicos o biológicos nunca llevan aditivos alimentarios de ningún tipo y tanto su sabor como su color son realmente lo que podemos apreciar.

Componentes del Aroma y Sabor de los Alimentos

Sabor

• Percepción global

• integrada por excitación de:

– los sentidos del gusto,

– el olfato,

– estímulos dolorosos, visuales, táctiles, sonoros y hasta de temperatura

• El gusto forma parte del sabor de los alimentos.

¿Dónde se producen las sensaciones?

Receptores

• Mecanorreceptores: miden la comprensión o el estiramiento mecánico del receptor o de los tejidos contiguos al receptor. Por ejemplo los receptores auditivos y táctiles.

• Fotorreceptores: capaces de detectar cambios en la energía electromagnética, o sea la luz sobre la retina del ojo.

• Termorreceptores: detectan cambios de temperatura

• Quimiorreceptores: detectan sustancias químicas (sentido del gusto o por el olfato).

El gusto o sabor básico de un alimento puede ser:

Células receptoras

• Los compuestos saporíferos (producen sabor) se solubilizan en la saliva y entran en contacto con:

– Proteínas receptoras transmembrana (T1Rs)

• T1R2 y T1R3 receptores del sabor dulce

• T1R1 y T1R3 receptores del umami

– Proteínas acopladas G formadas por 3 subunidades (alfa , beta y gamma-gustidicina) dulce, amargo y umami

– Canales iónicos (salado y ácido)

Los gustos básicos tienen las siguientes características:

• Intensidad o potencia: depende de la concentración de sustancias gustativas en el alimento.

• Tiempo: hay gustos que se detectan más rápido que otros por lo que dependen del tiempo de residencia en la boca.

• Persistencia: se relaciona con el tiempo que un gusto queda en la boca.

• Resabio: es el sabor que deja un alimento en la parte de atrás de la lengua al ser deglutido por completo, en ocasiones puede ser desagradable o de un gusto muy diferente al percibido inicialmente.

Gusto salado

• Interacción de cationes y aniones con los canales epiteliales de sodio (ENaCs) de las células receptoras

– ENaCs permeable a múltiples cationes y bajos niveles de Na+

• Los cationes causan el sabor salado y los aniones lo inhiben

• Diámetros iónicos

– < 6,5 Å generan un gusto puramente salino: (NaCl=5,56 Å) y litio (LiCl=4,98 Å)

– > 6,5 Å reduce el gusto salado e incrementa el amargo: KCl (6.28 Ǻ), MgCl2 (8.5 Ǻ)

La OMS recomienda una ingesta diaria de NaCl menor a 5g

• Sal marina que contiene cloruro de potasio y otras sales minerales

• ácidos cítrico, acético y láctico incrementan la percepción del gusto salado,

• glutamato monosódico, salsa de soya, extracto de levadura y de hierbas y especias actúan como potenciadores del gusto salado,

• Modificación física de cristales para aumentar la velocidad de disolución y el perfil del sabor.

– la sal fina es de rápida disolución y de alto impacto en la intensidad del salado.

– sal compactada en forma de copos , hojuelas, pirámide con mayor superficie que facilita la disolución y genera una respuesta explosiva y prolongada del gusto salado, con una menor cantidad de cloruro de sodio añadido

Gusto ácido

La percepción del gusto ácido depende:

• naturaleza de la molécula

• pH

• Acidez

• Efecto amortiguador de la saliva

• Receptores proteínas transmembrana, PKD2L1 y PKD1L3.

Los ácidos inducen un cambio en el pH intracelular por el flujo de protones (H3O+ ) en los canales de protones.

Umami

• Incrementa la sensación de dulzor en alimentos ácidos.

• Reconoce alimentos ricos en proteínas y aminoácidos.

• Los 3 componentes principales son: glutamato, inosinato y guanilato.

• Amplifica la sensación de sabor producida por diversas sustancias y modifica el tiempo de residencia con los receptores gustativos, balanceando la percepción del sabor en general.

• El receptor es un heterodímero constituido por las proteínas transmembrana T1R1 y T1R3,

– aunque se han reportado homo-dímeros (T1R1)2 y (T1R3)2 y

– homo-oligómeros (T1R1)n y (T1R3)n.

– receptores mGluR4 y mGluR

Fenómenos de percepción

• Astringencia:

– vino tinto, el té negro, los nísperos y el plátano inmaduro, entre otros.

• Refrescante:

– menta, la hierbabuena y el xilitol.

• Metálico:

– se asocia a la percepción de metales y óxidos generado por la presencia de sales de mercurio, plata, hierro, cobre y estaño, que pueden proceder de los utensilios empleados para cocinar.

• Pungencia:

– efecto picante, sensación trigeminal no específica que produce una dolorosa, quemante, cortante, de aguijoneo, irritación y lagrimeo. El termino trigeminal se refiere a los nervios que corren del cerebelo a la cara y las cavidades bucal y nasal.

Olor/ Aroma

• El olor se refiere a la percepción de sustancias volátiles fragantes.

• Aroma se refiere a la detección de compuestos volátiles que se desprenden durante la masticación y se difunden en la mucosa del paladar y la faringe a través de la vía retronasal.

Percepción del olor y el sabor

• Directamente asociada con la estructura, naturaleza química de los compuestos activos, y con la composición y estructura de cada alimento.

• La afinidad de los componentes del sabor por los macro-componentes del alimento puede acelerar o retardar la liberación de alguno de los componentes del sabor y modificar la percepción global del sabor

Los aromas son sustancias producidas por componentes de los alimentos que son responsables de las cualidades organolépticas de los mismos. Involucran principalmente a los sentidos del sabor y el olfato. Estas sustancias determinan entre otros la sensación placentera de comer. Aunque este tema parezca una cuestión superficial, los aromas pudieron condicionar evolutivamente al ser humano para dotarle de la capacidad de distinguir entre los alimentos buenos y los peligrosos. Así el sabor dulce es uno de los más aceptados por los humanos y es el primero que se desarrolla de una forma innata, ya que es el sabor de la leche materna. El sabor amargo es un sabor que pone en alerta que el alimento que se consume no está en un estado adecuado o que tiene tóxicos peligrosos para la salud. Es el sabor típico de los alcaloides, sustancias muchas veces tóxicas que aparecen en el reino vegetal.

El sabor de los alimentos implica la excitación de las papilas gustativaCoffee Beanss por los componentes presentes en el alimento, y de las olfatorias, por los elementos volátiles y los gases, que llegan a la nariz por la comunicación que existe con la cavidad bucal. Aunque hay sustancias que son capaces de excitar ambos sentidos (gusto y olfato), aparecen otras sensaciones de tipo mecánico o térmico, que completan los matices sensoriales de los alimentos ingeridos. Las sustancias que generan los aromas y sabores son de naturaleza muy variada.

La investigación científica de sabores y aromas no es tan precisa como en el caso del color, ya que no existen aparatos especializados capaces de dar una cifra precisa o establecer una medición. Se requieren tests organolépticos en poblaciones de consumidores o por parte de expertos (catadores), para determinar las cualidades del sabor y el aroma. Ni siquiera el análisis químico preciso puede determinar todos los componentes esenciales para un sabor y un aroma, ya que hay sustancias muy difíciles de detectar, pero que tienen un potente poder excitatorio. A pesar de todo, la nariz humana es bastante sensible. Por ejemplo, el umbral de detección de la 2-metoxi-3-hexilpirazina es de 1×10-6 ppm (implicada en el sabor a tostado), es decir la nariz humana detectaría 1 mg de esta sustancia disperso en 1 Tm. Sin embargo, muchos animales superan con creces la sensibilidad de los humanos.

Existen 4 sabores básicos: dulce, salado, amargo y agrio. Si hay que tener en cuenta los aromas, la cuestión es más compleja y habría que hablar de sabores adicionales, como astringente, picante, umami (a carne), a frutas, etc. El aroma es debido generalmente a sustancias minoritarias en el alimento (del orden de 10-15 mg/kg de alimento), pero que son de una gran variedad. Dentro de ellas, algunas proporcionan el aroma y sabor característicos y por ello se llaman “compuestos con carácter impacto”.

El origen de aromas y sabores puede ser natural, es decir de las propias reacciones biosintéticas que ocurren en el alimento. Las plantas comestibles son ejemplos representativos. Los aromas y sabores también pueden ser debidos a reacciones químicas que ocurren durante el procesado, como por ejemplo la reacción de Maillard con formación de pirroles, pirazinas, oxazoles, pirrolinas, pirrolidinas, pironas, reductonas, tiazol y tiazolina. Todos ellos se forman durante tratamientos térmicos industriales y culinarios más o menos intensos y son responsables entre otros de los sabores a tostados, quemados, asado, etc. Los polisulfuros heterocíclicos y otros derivados azufrados son característicos de carnes cocinadas. A continuación, se van a repasar con más detalle los principales sabores y aromas presentes en los alimentos:

Sabor/aroma dulce: El sabor dulce se atribuye principalmente a los azúcares. Así, el disacárido sacarosa es el compuesto de referencia en los tests de dulzor. Sin embargo hay azúcares que son menos dulces que la propia sacarosa o no son nada dulces.

Sabor/aroma salado: Se detecta generalmente en la periferia de la lengua y es debido a las sales inorgánicas presentes en los alimentos, donde la sal mayoritaria es el NaCl (cloruro sódico) y en menor porcentaje el KCl (cloruro potásico) y CaCl2 (cloruro cálcico). De hecho el Na+ (ion sodio) proveniente del NaCl y adicionado con el salero a numerosos alimentos (derivados cárnicos y pescados princialmente) es el principal responsable del sabor a salado.

Sabor/aroma ácido: Este sabor se ha asociado siempre a disoluciones de bajo pH. Aquí los protones (iones H+) juegan un papel importante en el sabor, pero no lo explican todo. Se puede sentir el sabor ácido al pasar una corriente eléctrica por la misma boca, por ejemplo al tocar ambos bornes de una pila con la lengua, ya que esto generaría protones. Los componentes del sabor ácido son los ácidos orgánicos, presentes en frutas y hortalizas, como el ácido cítrico y málico (en frutas cítricas), tartárico (uvas), isocítrico (moras) y oxálico (ruibarbo), entre otros. Cuando las papilas que detectan el sabor ácido se saturan, se tiene una sensación de sabor agrio y amargo. Tal es el caso del ácido acético (vinagre), que a concentraciones elevadas (10-15%) proporciona un sabor agrio al vinagre y a los productos con los que se combina como col ácida y pepinillos. En otros productos aparecería el ácido láctico resultante de la fermentación de la lactosa. De hecho el ácido láctico es también un importante responsable del aroma en quesos. En el café hay numerosas sustancias que le confieren un sabor ácido. Son ácidos fenólicos tipo ferúlico, cafeico y clorogénico. Sin embargo también predominan ciertos aromas a amargo que perduran durante el tostado, como los furanos tiosustituidos o la cafeína, u otras sustancias que se generan durante este proceso, como los derivados pirrólicos de la trigonelina.

Sabor/aroma amargo: Se detecta a través de las papilas gustativas de la parte posterior de la lengua. Quizás este sabor se desarrolló en el curso de la evolución para proteger al hombre del consumo de ciertas plantas ricas en alcaloides peligrosos para la salud, como la nicotina, la emetina y la atropina. Muchos de estos alcaloides se usan como fármacos. El sabor se asocia con sales inorgánicas como el KBr (bromuro potásico) y KI (yoduro potásico), y sustancias fenólicas. Respecto a las sustancias fenólicas, son muy características las que abundan en las cáscaras de los cítricos como la naringinina y la limonina, lo que a veces puede provocar problemas de sabor en la elaboración de los zumos si estas son  SONY DSCtrasnferidas en gran cantidad durante el prensado. En las cervezas, por el contrario, el sabor amargo es un importante requisito organoléptico. Se consigue añadiendo lúpulo (Humulus lupulus) una flor de una planta que aporta resinas que dan sabor amargo a la cerveza. Otro ejemplo de alimento con sabor amargo es el agua tónica y ciertos vermuts fríos a los que se añade el alcaloide quinina. Los extractos de aminoácidos y los péptidos resultantes de la hidrólisis de proteínas del suero lácteo o de la sangre de animales sacrificados en mataderos tienen un sabor amargo. Este sabor es debido a la abundancia en aminoácidos hidrofóbicos (valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, triptófano y tirosina). Por esta razón también tienen sabor amargo la caseina o las proteínas de la soja.

Pardeamiento Enzimático

INTRODUCCIÓN

El pardeamiento enzimático es el que ocurre por acción de enzimas, como por ejemplo la polifenoloxidasa que actúa sobre sustratos como los polifenoles produciendo las quinonas que se polimerizan para dar finalmente el color marrón. Este proceso ocurre en algunas frutas frescas y hortalizas cuando son peladas, golpeadas o cortadas.

En el campo de los alimentos, el pardeamiento enzimático puede ser un problema muy serio en frutas, champiñones, patatas y otros vegetales, y también en algunos crustáceos, e incluso en la industria del vino, al producir alteraciones en el color que reducen el valor comercial de los productos, o incluso los hacen inaceptables para el consumidor. Estas pérdidas son muy importantes en el caso de las frutas tropicales y de los camarones, productos trascendentales para la economía de muchos países poco desarrollados.
El pardeamiento enzimático se puede controlar mediante los siguientes procesos:
El escaldado. Consiste en sumergir el alimento en un baño de agua hirviendo por un minuto.
Disminución del Ph: a Ph bajos la actividad catalítica decrece y produce una inactivación de las enzimas.

Métodos químicos: se realiza con ciertas sustancias como el dióxido de azufre para inhibir del pardeamiento enzimático.

Cuando pelamos y/o troceamos frutas como la manzana o la pera, observamos que su superficie se tiñe enseguida de un color marrón cada vez más oscuro. Este fenómeno se debe a unas enzimas -proteínas que ejecutan reacciones químicas- llamadas polifenoloxidasas. Éstas son muy ubicuas en la naturaleza, encontrándose en prácticamente todos los seres vivos desde las bacterias al hombre.

Las polifenoloxidasas de las frutas oxidan ciertos fenoles introduciendo átomos de oxígeno en su composición. De esta manera los transforman en quinonas, las cuales se polimerizan dando lugar a pigmentos marrones, rojos y negros. En frutas íntegras, las polifenoloxidasas y los fenoles están en compartimentos celulares separados (en cloroplastos, otros plástidos y citoplasma las primeras, y en vesículas los segundos) por lo que su color no se ve alterado. 

Ahora bien, cuando las frutas están “sobremaduradas” o son sometidas a cortes u otras agresiones, las membranas de los compartimentos celulares se destruyen. Ello permite que las polifenoloxidasas contacten con los fenoles y con el oxígeno atmosférico. La conjunción de estos tres elementos conduce a la formación de las quinonas y a la posterior aparición de los mencionados pigmentos. El resultado es lo que se denomina “pardeamiento enzimático”.

Este oscurecimiento acarrea importantes pérdidas postcosecha en vegetales (como las peras, las manzanas, los melocotones, los plátanos, las lechugas, etc.) y hongos (como los champiñones). Es por ello que se han desarrollado diversos métodos para combatirlo:

1. Evitar el contacto del oxígeno atmosférico con la superficie:

El efecto protector se aprecia preparando una simple gelatina con pedazos de manzana. Los trozos inmersos en el gel no se pardearán, ya que éste impide el paso del oxígeno.

2. Disminuir la temperatura:

Cuando ésta baja lo suficiente, la acción de las polifenoloxidasas se frena, llegando a detenerse por completo a temperaturas de congelación.

3. Reducir el pH:

Las polifenoloxidasas tienen un pH óptimo de actuación en torno a 5-6. A partir de éste, la acción oxidante se retarda según acidificamos el medio, hasta alcanzar un punto en el cual las enzimas se desnaturalizan (se decompone la configuración espacial) de manera irreversible, perdiendo su funcionalidad. El efecto del pH se observa fácilmente comparando el pardeamiento de un trozo de manzana cubierto con vinagre -rico en ácido acético- con otro carente de dicho recubrimiento.

4. Secuestrar el cobre:

El fundamento de este método de control estriba en que dicho metal es un componente esencial del centro activo de las polifenoloxidasas. Mediante el uso de agentes captadores (quelantes) del cobre, éste permanecerá fuera del centro activo con lo que las enzimas perderán su capacidad oxidante. Entre los secuestrantes del cobre destacan el EDTA (Ácido Etilén Diamino Tetracético) o el ácido cítrico. Este último combina dos efectos beneficiosos: la captación del cobre y la bajada del pH.

5. Aumentar la temperatura:

En aquellos casos en los que no se dañe el alimento, cabe la posibilidad de incrementar la temperatura hasta desnaturalizar las polifenoloxidasas. Por ejemplo, mediante un tratamiento de escaldado a vapor.

Los cambios que ocasionan las polifenoloxidasas en los alimentos nos pueden parecer algo nimio. Sin embargo, las pérdidas económicas que acarrean son lo suficientemente elevadas para que la lucha contra este problema merezca la debida consideración.

INNOVACIÓN

Actualmente, numerosas empresas y grupos de investigación buscan nuevos métodos para combatir el pardeamiento enzimático.

Recubrimientos comestibles: Son uno de los productos que más se están ensayando. Son finas películas transparentes y comestibles que al aplicarse por inmersión envuelven al alimento creando una barrera física. Esto reduce la transferencia de gases (vapor de agua, oxígeno y CO2), la pérdida de aromas, la oxidación de compuestos, etc., lo que entre otras cosas provoca un menor pardeamiento, un menor deterioro del fruto y un menor crecimiento de microorganismo, lo que conlleva un aumento de la vida útil.

Baños antioxidantes a base de extractos de frutas: se ha demostrado que se pueden utilizar residuos procedentes de la propia industria de la fruta para obtener extractos con capacidades antipardeantes.

Envases activos: todos los productos en IV gama están envasados, entonces, ¿por qué no actuar sobre los envases? Con esta idea nacieron los envases activos, que son capaces de interactuar con el contenido. Y esa interacción puede ser debida a sustancias que se incorporan al envase y que son liberadas poco a poco como conservantes, antioxidantes, colorantes, aromas; o puede ser debida a que son capaces de absorber o eliminar determinados compuestos como el oxígeno, radicales, etileno, etc. Estos envases son, por tanto, capaces de aumentar la vida útil de estos productos y también, por lo tanto, de evitar el pardeamiento enzimático.

El pardeamiento enzimático es un gran problema en las frutas cortadas (a parte del deterioro microbiológico). Por eso se recomienda que cuando cortemos fruta en casa, la consumamos de forma inmediata. Si bien es verdad que no supone un peligro para nuestra salud, sí que deja un aspecto visual poco apetecible y que además, en algunos casos, conlleva cambios de textura y sabor e incluso degradación de compuestos beneficiosos para la salud como vitaminas y compuestos fenólicos. Todo esto puede provocar que la fruta sea desechada, lo que conlleva un gasto asociado que no deseamos.

Pigmentos Naturales y Color de los Alimentos

Qué son pigmentos?

Son sustancias naturales que brindan los colores que poseen los alimentos. Es un material que viene incorporado en la textura misma, que refleja la luz de diferentes formas, generando a nuestra vista, distintos colores y tonalidades. Los pigmentos además de existir en forma natural, pueden también sintetizarse y obtenerse químicamente, para ser aplicados en la industria tanto en alimentación, como en pinturas, barnices, cosméticos, ropa, etc.

En la alimentación natural, orgánica y macrobiótica, puede verse extracción de pigmentos de forma artesanal, con fines medicinales (prácticamente todos estos pigmentos tienen aplicaciones terapéuticas) o simplemente como colorante natural para alimentación y bebidas. El ejemplo más claro es el uso de un extracto natural de remolacha, con el fin de conseguir tonos rojos en alimentos.

Existen estudios que exponen la posibilidades terapéuticas de estos componentes vegetales, que en su mayoría aportan una cantidad de antioxidante al organismo. Otros, como la cúrcuma por ejemplo, ha mostrado propiedades antiinflamatorias. Otros, ser fuente de vitaminas.

Algunos Pigmentos Naturales

Entre los pigmentos que habitualmente pueden aplicarse a la industria alimenticia, podemos destacar:

• FLAVONOIDES

Son pigmentos de color amarillo cuya estructura es similar a la de las antocianinas. Se dividen en varios grupos: flavonoles, flaconas, calconas, auronas, flavanonas, isoflavonas, biflavonas, etc. y dentro de cada grupo existen cientos de compuestos diferentes. Suelen estar unidos a azúcares como glucosa o ramnosa al igual que ocurría con las antocianinas.

Los flavonoides no se han estudiado con mucha profundidad pero se sabe que el té contiene flavonoles que le confieren sabor astringente. Los flavonoles de los espárragos forman con el hierro color y aroma no deseado. Con el estaño forman un color amarillo claro deseable por los fabricantes. Por otra parte, algunas flavanonas aportan poder edulcorante.

En general, todos los flavonoides son polifenoles por lo que presentan capacidad antioxidante y son estables a la temperatura.

• TANINOS

Son pigmentos responsables del color amarillo, pardo o incoloro. Algunos autores los han definido como la mezcla compleja existente en la corteza de roble y de otros árboles. Son polímeros y se distinguen dos tipos:

1. TANINOS CONDENSADOS: Son dímeros de flavan 3-4 diol
2. TANINOS HDROLIZABLES: Son derivados poliméricos de ácido gálico y del ácido elágico.

Igualmente existen taninos mezcla de los dos tipos anteriores.

Los taninos contribuyen a la astringencia y en algunos casos se añaden las enzimas llamadas tanasas para eliminar esta sensación que puede ser en exceso, desagradable.

• BETALAÍNAS

Son responsables de algunos colores rojizos de los vegetales como por ejemplo el color rojo de la remolacha. Todas las betalaínas son derivados de la 1,7 diazoheptametina donde el nitrógeno está unido a dos grupos que pueden ser hidrógeno y otro compuesto. Si estos dos grupos unidos al nitrógeno incrementan la resonancia, el compuesto obtenido es de color rojo y si no amplían la resonancia serán de color amarillo. La resonancia hace referencia al hecho de que los electrones se mueves con total libertad en determinadas zonas de la molécula, existiendo por tanto zonas resonantes.

Durante el procesado de los alimentos, se suele degradar este compuesto que sí que es estable a PH alrededor de 4-6 y pueden ser utilizados como colorantes en otros alimentos diferentes al de su origen.

• QUINONAS

Son pigmentos amarillos del jugo celular de plantas con flores, hongos, líquenes, bacterias y plantas. Existen diferentes tipos como benzoquinonas, naftoquinonas, antraquinonas, fenantaquinonas o naftagenoquinonas. Algunas se han empleado durante siglos como colorantes naturales.

• XANTONAS

Son pigmentos amarillos de plantas y frutos como el mango. Su estructura es muy parecida a la de las quinonas.

• CAROTENOIDES

Son responsables de muchos de los colores amarillo y naranja de muchos animales y vegetales. Están ampliamente distribuidos y en grandes cantidades. Las generan las plantas y de éstas pasan a los animales. Existen dos grupos:

• CAROTENOS

Son hidrocarburos derivados del isopreno. El más sencillo es el licopeno. Si se cicla por los extremos se puede producir el betacaroteno.

• XANTOFILAS

Son derivados hidrooxigenados de las anteriores como por ejemplo la zeaxantina y neoxantina.

El betacaroteno es un precursor de la vitamina A que se genera por escisión de la molécula.

Los carotenoides son compuestos muy sensibles a la oxidación, en especial cuando se aislan. Pueden ser precursores de multitud de compuestos aromáticos.

Se emplean como colorantes en la industria alimentaria para la fabricación de margarinas, helados, salsas, bebidas, pasteles, quesos. etc. Por ejemplo se emplea el extracto acuoso del azafrán con crocina en bebidas y pastelería, o el extracto oleoso del pimentón. El aceite de palma se emplea en la coloración de la margarina.