INTAEX, diseño de nuevos snacks vegetales

Los cambios sociológicos y económicos que han tenido lugar a finales del siglo XX, han dado lugar a la aparición de un nuevo estilo de vida y a cambios en la organización familiar que han provocado una modificación de los hábitos de alimentación.

Los consumidores, en la actualidad, muestran un gran interés por los efectos positivos que para la salud tiene el consumo de determinados alimentos, advirtiéndose una tendencia cada vez mayor a exigir a los productores y distribuidores alimentarios productos más saludables y seguros.

Por otro lado, el consumidor valora cada vez más su tiempo libre y pide alimentos versátiles para consumir, que no le exija ningún esfuerzo en su preparación. Para esta demanda, la industria ofrece nuevos productos atractivos, seguros, listos para consumir y de alto valor nutricional.

En este sentido, las frutas y verduras tienen un papel muy importante en la dieta, por su valor nutricional e implicación en la salud. Su consumo ha sido asociado a una menor incidencia y mortalidad por diferentes enfermedades, entre ellas las cardiovasculares (Olmedilla et al. 2006; Blomhoff et al. 2006). Este efecto positivo se atribuye a un alto contenido en fibra y compuestos antioxidantes.

Cada año se generan en Europa aproximadamente 190 millones de toneladas de residuos de frutas y verduras, unos 90 millones en España. Con el fin de dar un nuevo uso a estos subproductos, y que no sean únicamente desechos con el consiguiente problema medioambiental, cada vez son más las iniciativas para generar nuevos productos que mantengan el mismo valor nutricional y le den un valor añadido al producto original.

El objetivo de este trabajo es el diseño de snacks de vegetales que cumplan las expectativas de innovación de un nuevo producto debido a que presenten:

1. Un alto valor funcional por su contenido en compuestos bioactivos y actividad antioxidante
2. Alto contenido en fibra dietética
3. Bajo contenido en grasa y sal, aspectos todos muy positivos en dietas saludables. Por otro lado, presenta un importante valor medioambiental, ya que se elaboran a partir de materias primas con escaso valor comercial debido a falta de calibre o aspecto adecuado, y consideradas por tanto como subproductos de la industria agroalimentaria.

Materias primas: pimiento rojo y calabacín

Para la elaboración se utilizaron como materias primas vegetales pimiento rojo y calabacín (individualmente para cada tipo de snack). Estas proceden de subproductos de la industria alimentaria que por falta de calibre o defectos no cumplen con los estándares de calidad solicitados por las distribuidoras, pero que mantienen su calidad nutritiva y organoléptica. Con el objetivo de darle consistencia a la fracción vegetal se añadió puré de patata y otros ingredientes minoritarios como harina de cereal, sal y aceite de semilla para evitar aromas y sabores indeseados.

En una primera etapa, con el objeto de obtener un producto sensorialmente agradable para el consumidor y con una textura adecuada a un snack, se optimizaron las proporciones de cada uno de los ingredientes. La parte vegetal se trituró finamente y se mezcló con el resto de ingredientes formando una masa homogénea. Ésta se sometió a un proceso de extrusionado de manera que se obtuvieron tiras finas que fueron posteriormente secadas en estufa. La selección de la formulación óptima se realizó en función del análisis sensorial realizado por un grupo de catadores.

Caracterización nutricional, funcional y sensorial

La evaluación sensorial de todas las formulaciones ensayadas se realizó con 10 catadores entrenados en catas de productos vegetales, analizándose los parámetros textura, color, sabor y valoración global en una escala del 1 al 4. Una vez seleccionada la formulación más adecuada, se llevó a cabo una caracterización nutricional y funcional de la misma. Para ello, se realizó la determinación del contenido en humedad, grasas, proteína y cenizas de acuerdo a los métodos oficiales recogidos por la AOAC, 2000. La fibra alimentaria total (FAT) expresada como g FAT/100 g fue determinada siguiendo el método enzimático-gravimétrico recogido en la AOAC, 2002c.

El contenido en carbohidratos fue estimado por diferencia de los otros componentes mediante la fórmula: contenido carbohidratos (%) = 100% - (% humedad + % grasa + % proteína + % fibra + % cenizas). El valor energético, expresado en Kcal/100 g muestra, fue obtenido multiplicando el contenido total de proteína y carbohidratos por 4 Kcal y añadiendo al resultado el contenido en grasas multiplicado por 9 Kcal. El contenido en cloruro sódico (%) fue determinado mediante potenciometría.

El producto elaborado se caracteriza por ser muy energético, debido principalmente a un alto nivel en hidratos de carbono procedentes de la patata. Además, presenta un elevado contenido en fibra dietética, alrededor del 9%, característico de la materia prima vegetal de partida

En cuanto a la caracterización funcional, se llevaron a cabo análisis de Polifenoles Totales (PT), siguiendo el método descrito por Lima et al., 2005, y el contenido en carotenos (capxantina, β-caroteno y β-criptoxantina) mediante el método descrito por Bohoyo-Gil et al., 2012 en los snacks elaborados a base de pimiento rojo. Los PT se determinaron en un espectrofotómetro UV-2401 PC Shimadzu, expresándose el resultado como mg de ácido gálico/100 g de producto. El análisis del contenido en carotenos, se realizó en un cromatógrafo líquido Agilent 1200 con detección DAD a 460 nm, expresándose el resultado en mg/100 g de producto.

Para el análisis estadístico de los datos se utilizó el programa IBM SPSS versión 20. Sobre los resultados obtenidos se aplicó un análisis de varianza ANOVA y test de Tukey (p < 0.05), en caso de existir diferencias significativas entre las medias.

Un snack energético y rico en fibra

El diseño del snack se realizó de forma que el contenido en vegetal fuera el máximo posible respecto al resto de ingredientes. Teniendo en cuenta que el vegetal tiene un contenido en agua superior al 90%, fue necesario incluir un ingrediente como el puré de patata deshidratada que absorba una cantidad considerable de agua para un manejo adecuado de la mezcla. Además, se adicionaron otros ingredientes minoritarios como harina de cereal como ingrediente aglomerante, aceite con el objetivo de obtener una textura friable después del secado en estufa y sal. En la Tabla 1 se muestran las formulaciones ensayadas en las que se varío principalmente la cantidad de aceite ya que es la que más influye en la textura final del producto.

La parte vegetal se tritura y se mezcla con el resto de ingredientes. Esta masa se somete a un proceso de extrusionado con una rendija de 4 cm de ancho y un grosor de 1,5 mm, y posteriormente se seca en estufa. La temperatura de secado se fijó en 110ºC, ya que temperaturas inferiores necesitan tiempos demasiado largos de secado, y superiores provocan el quemado de la masa. El tiempo óptimo de secado fue estudiado dentro del rango comprendido entre 60 y 80 minutos para cada una de las formulaciones establecidas anteriormente (Tabla 2).

Teniendo en cuenta que el vegetal tiene un contenido en agua superior al 90%, fue necesario incluir un ingrediente como el puré de patata deshidratada que absorba una cantidad considerable de agua para un manejo adecuado de la mezcla

La selección de la formulación óptima a los diferentes tiempos de secado se determinó en función del análisis sensorial realizado por un grupo de catadores. No se encontraron grandes diferencias sensoriales entre las formulaciones estudiadas, aunque sí se observó el valor mayor para todos los atributos estudiados en la formulación B, la cual se corresponde con tiempos cortos de secado (60 minutos) (Tabla 3). La formulación seleccionada según el análisis sensorial se corresponde a una composición del 63.60% de vegetal, 27,36% de puré de patata, 4,83% de harina, 0,64% de sal y 3,18% de aceite, con una temperatura de secado de 110ºC durante 60 minutos.

En la imagen que abre este artículo se muestra el aspecto de los snacks obtenidos cuando se utilizan pimiento rojo o calabacín como materia vegetal, destacando el color característico de los vegetales de partida.

En cuanto a la caracterización nutricional de los snacks obtenidos, en la tabla 4 se muestran los resultados de los parámetros analizados. El producto elaborado se caracteriza por ser muy energético, debido principalmente a un alto contenido en hidratos de carbono procedentes de la patata. Además, presenta un elevado contenido en fibra dietética, alrededor del 9%, característico de la materia prima vegetal de partida. La fibra tiene funciones muy importantes en el organismo: interviene en la regulación del tracto gastrointestinal, por lo que disminuye el tiempo de permanencia de posibles compuestos nocivos, absorbe colesterol de la dieta, impidiendo que este pase al torrente sanguíneo, y provoca sensación de saciedad, evitando así una excesiva ingesta de alimentos. Además, este producto presenta un contenido en grasa menor al de otros snacks habituales en los mercados, y un conteniendo en sodio <1% siguiendo así las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud.

Desde el punto de vista funcional, el contenido en polifenoles fue de 320,5 y 346,8 mg ácido gálico por 100 g de producto para el snack de pimiento y calabacín, respectivamente, valores considerados elevados teniendo en cuenta el proceso de secado al que es sometido el producto. En cuanto a los carotenos, pigmentos responsables del color rojo, el snack de pimiento se caracteriza por presentar valores de 13,3 mg de capxantina/100 g de producto, 4,2 mg de β-caroteno/100 g de producto y 0,1 mg de β-criptoxantina/100 g de producto, valores superiores en el caso de la capxantina y β-caroteno a los encontrados en diferentes cultivares de pimiento fresco (Pugliese et al. 2013). Tanto polifenoles como carotenos, son compuestos con capacidad antioxidante que desempeñan una función fundamental en la prevención de ciertas enfermedades degenerativas al neutralizar la acción de los radicales libres, compuestos responsables de que se produzcan daños oxidativos en las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (Byers et al. 1992).

Por otra parte, debido al bajo contenido en humedad de este producto (4%), la vida útil del producto estará determinada principalmente por la evolución de sus características sensoriales, puesto que microbiológicamente es un producto muy estable.

Altas expectativas comerciales

A modo de conclusión, estos nuevos snacks de vegetales presentan importantes propiedades nutricionales y saludables. Según lo dispuesto en el Reglamento 1924/2006 pueden ser considerados como alimentos con un alto contenido en fibra. Además, son productos con un aporte importante de compuestos bioactivos con poder antioxidante. Todas estas cualidades les confieren unas altas expectativas comerciales constituyendo una alternativa viable al aprovechamiento y puesta en valor de subproductos de la industria alimentaria vegetal.

Patricia Calvo, Francisco M.Sánchez, Mª José Rodríguez. Instituto Tecnológico Agroalimentario de Extremadura (INTAEX-cIcytex)

 

Agradecimientos
Los autores agradecen a la Junta de Extremadura y a los Fondos Feder la financiación de este proyecto (INI1302000/12) y (AGA002).

Bibliografía:
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AOAC, 2002c. Total, Soluble and Insoluble Dietary Fiber in Foods. Enzymatic Gravimetric Method, MES TRIS Buffer. 991.43. 17th ed., Maryland (USA): AOAC International.
Olmedilla Alonso B., Granado Lorencio F., Herrero Barbudo C., Blanco Navarro I. (2006). Nutritional Approach for Designing Meat-based Functional Food Products with Nuts. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46 (7), 537-542.
Blomhoff, R., Carlsen, M.H., Frost Andersen, L., Jacobs, Jr D.R. (2006). Health benefits of nuts: potential role of antioxidants. British Journal of Nutrition, 96 (Suppl. S2), S52-S60.
Lima, V.L.A.G., Meló, E.A., Maciel, M.I.S., Prazeres, F.G., Musser, R.S., Lima, D.E.S. (2005). Total phenolic and carotenoid content in acerola genotypes harvested at three ripening stages. Food Chemistry, 90, 565-568.
Bohoyo-Gil, D., Domínguez-Valondo, D., García-Parra, J.J., González-Gómez, D. (2012). UHPLC as a suitable methodology for the analysis of carotenoids in food matrix. European Food Research and Technology, 235, 1055-1061.
Pugliese, A., Loizzo, M.R., Tundis, R., O’Callaghan, Y., Galvin, K., Menichini, F., O’Brien, N. (2013). The effect of domestic processing on the content and bioaccessibility of carotenoids from chili peppers (Capsicum species). Food Chemistry, 141, 2606-2613.
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