Retos en el enriquecimiento con leguminosas de snacks expandidos

Los snacks expandidos, en particular, han atraído la atención de los consumidores debido a su conveniencia y sabor (Brennan et al., 2013; Proserpio et al., 2020; Yadav et al., 2018). Tradicionalmente, han formado parte de los alimentos considerados como indulgentes o de premio. Su composición, rica en carbohidratos y otros nutrientes de alta densidad, estaba enfocada a saciar el apetito entre horas y como aperitivo.

La mala prensa que los ha acompañado asociada a su pobre perfil nutricional, el elevado contenido calórico, en almidón de absorción rápida y en sal y azúcares, está dando paso a un nuevo concepto en el que su consumo se incluye como parte de una dieta saludable, gracias a la reformulación con mejores ingredientes, para entregarnos una serie de nutrientes necesarios en la dieta y un beneficio funcional en el organismo. Por un lado, se ha actuado en la reformulación hacia la reducción en ingredientes como sal, azúcar o grasas en las fórmulas tradicionales de estos productos y, por otro, se están creando nuevas fórmulas con ingredientes menos convencionales en los que se incluye la fortificación con proteínas de origen vegetal como una tendencia en auge.

La percepción positiva del consumo de proteínas de origen vegetal está respaldando el crecimiento de snacks ricos en proteínas en todas sus formas (bebidas, barritas, snacks expandidos, etc.). Para ello, se están incorporando diversas fuentes de este nutriente como algas, frutos secos o legumbres en formulaciones innovadoras.

Además, la demanda por el consumo de otros nutrientes esenciales como fibra, hace necesario aunar en un solo producto ingredientes que tecnológicamente ofrecen una serie de limitaciones a la hora de obtener un buen perfil sensorial. Estamos ante un reto en el que es necesario alinear la tecnología de los alimentos con la creciente demanda de los consumidores, donde no solo se satisfagan las características nutricionales, sino el motor de consumo que está centrado en las características sensoriales.

Las legumbres son fuentes de proteínas vegetales y otros nutrientes, por lo que son altamente beneficiosas en la dieta de las personas y se consideran una fuente económica de proteínas y energía (Das & Ghosh, 2012; John et al., 2021), dado su contenido moderado en hidratos de carbono, su alto porcentaje de proteínas con un buen perfil de aminoácidos y que son una buena fuente de vitaminas, minerales y compuestos. Por otra parte, las leguminosas contienen baja cantidad de grasas saturadas, no contienen colesterol y tienen un índice glucémico bajo (Kumar & Pandey, 2020). Su consumo es realmente importante en una dieta equilibrada y en la mediterránea. Existe un amplio número de leguminosas disponibles y su cultivo está íntimamente ligado a una agricultura sostenible, además de generar ventajas medioambientales.

Con todos estos aspectos a su favor, la incorporación de harinas de leguminosas en el desarrollo de productos de snack se está llevando ya con éxito al mercado, siguiendo la demanda de los consumidores por productos más saludables.

Sin embargo, la sustitución de harina de cereales por leguminosas como ingredientes más saludables implica retos importantes en un aspecto crucial como la calidad sensorial. Los atributos característicos de los snacks expandidos, y que el consumidor espera que sean lo más similares posibles a los productos originales, son el sabor, el aroma, el color y la textura. Estas son las verdaderas características que llevarán al éxito la incorporación de la harina de leguminosas en la formulación. Para lograr esta calidad sensorial, debemos conocer y enfrentarnos a una serie de retos tecnológicos del proceso.

Los productos extrusionados están elaborados principalmente a partir de harinas de cereales, por su elevado contenido en almidón, utilizando la tecnología de extrusión. Esta tecnología trabaja bajo los principios de los procesos de alta temperatura y corto tiempo (HTST) (Sharmila & Athamaselvi, 2017), procesando típicamente cereales (especialmente maíz y arroz) para obtener productos expandidos con baja humedad y una vida útil elevada.

De forma abreviada, el proceso de elaboración para los extrusores de doble husillo, que son los más utilizados en estas aplicaciones, consta de una etapa inicial de dosificación de los ingredientes previamente formulados hacia un reactor donde se mezcla con una cantidad determinada de agua, para someterse a una compleja interacción de procesos simultáneos que tienen lugar a través de la energía mecánica, que se imprime a través de los tornillos corrotantes, bajo condiciones de temperatura/calentamiento de los módulos que componen el sistema. La masa fluida generada durante este corto periodo de tiempo, en la que se han modificado las propiedades nutricionales, funcionales y sensoriales, sale finalmente por un orificio, con una diferencia de presión que genera una expansión (Figura 1).

Las características deseables de un snack con buenas propiedades sensoriales dependen de un gran número de variables, entre las que cabe destacar las siguientes: la correcta formulación, la configuración del extrusor y las de operación (temperatura, energía mecánica aplicada-SME, dosificación de agua, etc.) junto con las operaciones posteriores de secado y/o recubrimiento con saborizantes.

Para lograr el punto óptimo en los parámetros de calidad, estos se controlan durante la producción de los snacks y se realiza la caracterización de una serie de variables. Las condiciones óptimas están asociadas al equilibrio de los factores anteriormente descritos para lograr unos valores adecuados en las medidas de las variables. Estas medidas son el índice de expansión del snack, la densidad aparente o los índices de solubilidad en agua y en aceite, todos ellos íntimamente relacionados con la composición de la formulación.

Las harinas de leguminosas no han sido el foco en el desarrollo de los productos de snacks, entre otras razones, por su bajo contenido en almidón que limita la expansión típica de estos productos y empobrece las características organolépticas (Berrios, 2006). Sin embargo, el interés en mejorar la formulación de estos productos desde el punto de vista nutricional ha llevado a trabajar en la incorporación de las harinas de leguminosas con el ánimo de introducir nutrientes como proteínas, fibras o reducir el contenido calórico, además de posibilitar el desarrollo de productos sin gluten. De esta manera, se consigue un snack mucho más saludable por su composición en nutrientes y por los efectos beneficiosos que se pueden generar en el organismo asociado a dicha composición.

Sustituir parcialmente la harina de cereales por harina de leguminosas complementa el perfil nutricional de las proteínas, compensando la deficiencia del aminoácido lisina de la primera, y la deficiencia de metionina y cisteína de la harina de leguminosa. Esta sustitución incrementa el contenido total de proteínas de la formulación debido al aporte de las mismas por parte de la harina de leguminosas, reduciendo la cantidad de almidón presente en la mezcla.

El contenido en almidón de la harina de leguminosas es inferior, como se ha indicado, y con propiedades físico-químicas y tecnofuncionales diferentes a las harinas de cereales. Sin embargo, debido a esto, su capacidad para formar geles más fuertes y viscosos es más elevada, confiriendo una mejora de la estabilidad en la formación de las masas durante las condiciones de alta temperatura y elevadas fuerzas de cizalla con las que se trabajan en el proceso de extrusión.

Por otra parte, el elevado contenido en fibra dietética de las harinas de leguminosas, comparado con las harinas de cereales, resulta un aspecto muy beneficioso desde el punto de vista nutricional en la formulación de snacks. Este aporte conlleva grandes beneficios desde el punto de vista de la salud, pero la fibra dietética, especialmente la soluble, dificulta por lo general la expansión de productos extrusionados al reducir las posibilidades de crear burbujas y limitar el tamaño de las mismas.

Sin embargo, un aspecto realmente interesante de la formulación de snacks con harina de leguminosa es que, durante el proceso de extrusión y debido a las condiciones aplicadas durante el mismo, se produce la reducción de compuestos antinutricionales como fitatos o taninos condensados (Yagci, Altan, & Dogan, 2020).

Las propiedades nutricionales y funcionales de las harinas de leguminosa han demostrado tener un potencial sobre la salud, que invita a pensar en el desarrollo de alimentos donde se incorporen para favorecer la presencia de nutrientes esenciales que mejoren los procesos vitales.

La sustitución de harinas de cereales más pobres por harinas de leguminosas para el desarrollo de estos productos implica algunas alteraciones en los atributos de calidad y sensoriales, en los que es necesario seguir trabajando para lograr las formulaciones adecuadas, y la adaptación de las variables de los procesos de extrusión para lograr un equilibrio que permita innovar en snacks saludables, atendiendo la demanda de los consumidores sin sacrificar las características organolépticas asociadas a los mismos.