Smoothies, alternativa de bebida funcional rica en compuestos polifenólicos

La dieta mediterránea proporciona múltiples efectos beneficiosos sobre la salud humana. Esta dieta se caracteriza por un alto y variado consumo de alimentos de origen vegetal y mínimamente procesados, entre ellos, verduras de hoja verde y hortalizas sin almidón, frutas, aceite de oliva virgen extra, cereales integrales, frutos secos, etc.(1,2).

Diferentes estudios han demostrado que seguir una dieta basada en un consumo de alimentos de origen vegetal presenta un efecto preventivo frente al envejecimiento y a diferentes enfermedades crónicas relacionadas con el estrés oxidativo y con la inflamación como, por ejemplo, enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas, relacionadas con el síndrome metabólico, cáncer, etc.(3,4,5).

Además, la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda incluir en la dieta, al menos, 400 gramos de frutas y verduras al día. Se estima que la ingesta real habitual de estas se encuentra por debajo del mínimo recomendado para mejorar nuestra salud y reducir el riesgo de padecer las enfermedades mencionadas anteriormente.

Una alternativa que ayude al consumo diario de fruta y verdura pueden ser los smoothies (bebidas funcionales trituradas, con alto contenido y diversidad de nutrientes y compuestos bioactivos(6,7). Así, dentro del proyecto Fenolactive, CNTA y la Universidad de Navarra colaboran para desarrollar nuevas formulaciones tipo smoothie a base de frutas y verduras de origen mediterráneo, con elevada calidad sensorial y nutricional y un alto contenido en compuestos polifenólicos. 

Estos compuestos presentan múltiples actividades biológicas, con efecto beneficioso sobre nuestra salud, entre las que destacan su elevada capacidad antioxidante y antinflamatoria.

Los polifenoles son metabolitos secundarios de las plantas relacionados con los mecanismos de defensa frente a distintos factores de estrés. Se trata de un grupo heterogéneo de compuestos que presentan en común la presencia de uno o más anillos aromáticos con, al menos, un grupo hidroxilo (-OH) en su estructura. 

Se han identificado más de 8.000 compuestos con distintas estructuras de este tipo, clasificándose en base a estas en dos grandes grupos: no flavonoides y flavonoides.

Entre los no flavonoides destacan los ácidos fenólicos, divididos a su vez en derivados del ácido benzoico (C6-C1) y derivados del ácido cinámico (C6-C3). Por su parte, los flavonoides (C6-C3-C6) están formados por una estructura base constituida por dos anillos aromáticos unidos a través de un heterociclo que puede presentar distinto grado de oxidación, dando lugar a las distintas subclases: flavonas, flavonoles, flavanoles, isoflavonas, flavanonas y antocianinas(4,5). 

Elección de la fórmula del smoothie

Aparte de sus propiedades nutricionales y saludables, los smoothies deben ser atractivos desde un punto de vista organoléptico; es decir, en lo que se refiere a las características percibidas por los sentidos.

Para ello, en primer lugar, se seleccionaron distintas frutas y verduras, de origen mediterráneo, ricas en compuestos bioactivos, en concreto, en polifenoles. Los diferentes ingredientes fueron escogidos en base a la diversidad de su perfil de polifenoles. Entre ellos, se seleccionaron variedades de manzana, apio, achicoria, menta, hierbabuena, lima y limón. 

La manzana ha sido ampliamente estudiada por su variado contenido en flavanoles, presentes en forma de monómeros, dímeros, trímeros u oligómeros, así como en flavonoles, entre los que destacan los derivados glicosilados de la quercetina.

A su vez, el apio y la achicoria presentan un perfil polifenólico donde abundan los ácidos hidroxicinámicos, además de aportar compuestos característicos como la apiína y el ácido chicórico, respectivamente. Por su parte, la menta y la hierbabuena fueron seleccionadas por la variabilidad en su perfil polifenólico, donde confluyen ácidos fenólicos, flavanonas y flavonas. Finalmente, la importancia de los cítricos se debe principalmente a su contenido en flavanonas.

Una vez elegidos los ingredientes, se ensayaron distintas estrategias durante la elaboración del producto para retrasar el pardeamiento (proceso por el cual los alimentos toman un color marrón); mejorar la textura, y para el enmascaramiento de sabores astringentes y amargos, típicos de los alimentos ricos en polifenoles. 

Por lo tanto, se desarrollaron distintas formulaciones tipo smoothie, con los ingredientes antes mencionados, en base a su calidad sensorial y se seleccionaron las más prometedoras. Para ello, se realizaron análisis descriptivos y de preferencia de las formulaciones desarrolladas a través de un panel de catadores expertos. 

El análisis descriptivo se utilizó como herramienta de evaluación y caracterización de los siguientes atributos de calidad en este tipo de formulaciones: apariencia (intensidad de color, presencia de grumos, separación de fases), olor, sabor (dulce, ácido, persistencia en boca, astringencia…) y textura (consistencia, presencia de grumos, fibras…). Por su parte, el análisis de preferencia se empleó para conocer la aceptabilidad y preferencia hacia los productos. 

Así que, en base a estos análisis, se desarrollaron cinco formulaciones cuyos resultados se muestran en el Gráfico 1. Para su composición se emplearon, principalmente, manzana y zumo de manzana (60-79%), apio (25-32%) y otros ingredientes; zumo de limón, achicoria y menta (<4%).

Todos los atributos evaluados en los preparados cumplieron las exigencias y fueron aceptados por los catadores que conformaron el panel. De todas ellas, se seleccionó la mejor valorada para su posterior caracterización, siendo esta la formulación 1 (Imagen 1).

Adicionalmente, se analizaron microorganismos patógenos (Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Salmonella), así como microorganismos alterantes susceptibles de crecer en la formulación desarrollada (mesófilos acidolácticos, mesófilos aerobios, mohos y levaduras). 

Los resultados obtenidos en microorganismos alterantes estuvieron en los rangos habituales para frutas y verduras con ausencia de patógenos alimentarios. Por lo tanto, se confirmó que el consumo de las presentaciones desarrolladas era seguro desde un punto de vista microbiológico.

Caracterización del smoothie

A continuación, se llevaron a cabo distintas determinaciones sobre la formulación seleccionada para su caracterización, la cual es imprescindible para poder evaluar, posteriormente, cómo afectan los tratamientos de estabilización a los parámetros de calidad de este producto.

Entre las diferentes determinaciones, destacó el análisis de parámetros fisicoquímicos de gran relevancia en este tipo de productos, como son el color instrumental, el pH y los sólidos solubles totales (SST). 

Para la determinación de los parámetros cromáticos se empleó la escala CIE L* a* b* y se hizo uso de un colorímetro. Se caracterizaron los parámetros cromáticos correspondientes a la luminosidad (L*), coordenada roja-verde (a*), coordenada amarilla-azul (b*), saturación (Ch) y tonalidad (h⁰). El valor de pH se midió empleando un medidor de pH digital y el contenido en sólidos solubles totales se determinó utilizando un refractómetro digital.  En la Tabla 1 se resumen los resultados instrumentales obtenidos.

Así, los parámetros cromáticos permitieron caracterizar de forma objetiva el color y fueron acordes a la tonalidad verde percibida en el smoothie desarrollado. Además, los resultados también arrojaron una claridad e intensidad de color adecuada, tal y como se puede comprobar en la Imagen 1.

Por su parte, el valor del pH fue ácido, debido a la presencia de cítricos. Este valor de pH (inferior a 4,5) permitirá aplicar un tratamiento de conservación menos agresivo para conseguir su estabilización microbiológica durante su vida útil. El contenido total en sólidos solubles obtenido estuvo en concordancia a una formulación a base de frutas y verduras sin azúcar añadido. 

Con respecto al contenido de compuestos bioactivos, se caracterizó el contenido total de polifenoles de acuerdo al método colorimétrico de Folin-Ciocalteu así como, la capacidad antioxidante total mediante el método del radical libre DPPH. Para ambas determinaciones se empleó un espectrofotómetro UV-VIS, cuyos resultados los podemos observar en la Tabla 2, los cuales fueron muy prometedores ya que indican un alto contenido en polifenoles y una alta capacidad antioxidante total del smoothie.

Próximos pasos

Gracias a esta investigación, se desarrolló una formulación tipo smoothie a base de distintas frutas y verduras de origen mediterráneo con gran aceptación por parte del panel experto y características nutricionales muy interesantes. 

La elaboración de este smoothie se llevó a cabo atendiendo a los parámetros de calidad demandados en este tipo de productos: propiedades organolépticas, calidad nutricional y contenido en compuestos bioactivos, en concreto, polifenoles. 

Actualmente, se está estudiando en detalle el perfil polifenólico de dicho producto para confirmar la presencia de polifenoles de las diferentes familias en el perfil, así como la aplicación de diferentes estrategias de conservación del mismo.

Agradecimientos

Este trabajo de investigación se ha realizado en colaboración entre CNTA y la Universidad de Navarra en el marco del proyecto Fenolactive financiado por Gobierno de Navarra en la convocatoria de ‘Ayudas para la contratación de doctorandos y doctorandas por empresas, centros de investigación y centros tecnológicos: Doctorados industriales 2021’.