Los subproductos son potenciales fuentes para convertirse en ingredientes funcionales para alimentación, cosmética o aplicaciones farmacéuticas

Las bondades para la salud relacionadas con la ingesta de fibra dietética son numerosas. Concretamente, la fibra dietética soluble tiene un importante papel en el manejo de enfermedades y en el estado y mantenimiento de la microflora. Estos efectos sobre la salud, y las ventajas tecnológicas del uso de fibra soluble en el desarrollo de nuevos productos con mejores propiedades sensoriales y fisícoquímicas para la industria alimentaria, invitan a investigar en la aplicación de tecnologías que incrementen el contenido en este componente.

En este sentido, la tecnología de extrusión puede ser utilizada como un método para modificar materias con alto contenido en fibra dietética y convertirlas en nuevos ingredientes para alimentación. Los subproductos del procesado de la industria agroalimentaria, se presentan como estas potenciales fuentes de fibra y de otros nutrientes de alto valor.

Los beneficios relacionados con el consumo de fibra dietética están asociados a la función intestinal, a la reducción del riesgo de padecer enfermedades coronarias, diabetes tipo 2 y a ayudar a controlar el peso (EFSA, 2010). Además de las funciones en el organismo, desde el punto de vista de la tecnología de alimentos, la fibra tiene una gran importancia puesto que es un ingrediente capaz de aumentar la capacidad de retención de agua y la de retención de aceite, es un emulsionante y puede formar geles por tanto puede modificar propiedades de textura, estabilizar alimentos ricos en grasa y emulsiones.

La fibra dietética total puede clasificarse en dos grupos de acuerdo con la solubilidad en agua: fibra dietética soluble (FDS) y fibra dietética insoluble (FDI).

Aunque desde el punto de vista de los efectos sobre la salud ambos tipos de fibra son complementarios, muchos estudios han demostrado que la FDS juega un papel más efectivo que la FDI en aspectos relacionados con la salud (Jing & Chi, 2013) ya que además del efecto en las citadas funciones fisiológicas además, tiene un papel muy relevante en la microflora actuando como sustrato para los microorganismos beneficiosos.

Además, hay ventajas añadidas para la salud humanas como la mejora de la salud del tracto gastrointestinal, manejo de la diabetes, salud cardiovascular (Chawla & Patil, 2010)

En la formulación de alimentos, la fibra dietética soluble puede modificar la textura, gelificación o las propiedades espesantes y emulsificantes (Abdul-Hamis & Luan, 2000).

Desde el punto de vista tecnológico, es preferible una mayor proporción de FDS puesto que ésta tiene la propiedad de atrapar agua y formar geles, mientras que la FDI tiene mayor capacidad higroscópica y, por tanto, de hinchamiento.

La recomendación de consumo diario de fibra es de 25 g (EFSA, 2010). Sin embargo, la ingesta de la población española se encuentra en torno a 13 g/día (FEN, 2017). Este hecho puede estar asociado a un bajo consumo de productos de origen vegetal y al cambio en el estilo de vida hacia una alimentación con mayor ingesta de alimentos procesados. Por otra parte, los productos enriquecidos con fibra son percibidos por los consumidores como saludables, bajos en calorías y grasas (Elleuch et al., 2011), pero el aspecto y la calidad de estos productos, no cumple las expectativas de los consumidores.

El desperdicio de alimentos está en el punto de mira tanto de las instituciones públicas como de los consumidores. Los alimentos se pierden o desperdician en todos los puntos de la cadena, desde la producción agrícola, el procesado, en la cadena de distribución hasta el final, en los hogares y en el sector restauración.

Estas pérdidas suponen un desperdicio de los recursos utilizados en la producción (tierra, agua, energía y otros insumos) que plantea cuestiones éticas, económicas, sociales, nutricionales y ambientales. Solo en la fase de fabricación se desperdicia un 39% del total de las pérdidas de alimentos. Además del problema que puede generarse a nivel económico y de gestión de residuos, la legislación fuerza de alguna manera a la industria alimentaria a minimizar, utilizar y/o transformar estas materias obtenidos como consecuencia de los procesos.

Los subproductos pueden proceder del procesado de frutas y verduras (del procesado de zumos, pelado de vegetales), del procesado de cereales (salvado de cereales), pelado de leguminosas, proceso de vinificación (orujo), elaboración de cerveza (bagazo, etc)... Gran parte de esos subproductos están infrautilizados y, con ello, se pierden gran cantidad de nutrientes con alto valor nutricional como fibra dietética, compuestos bioactivos, ácidos grasos esenciales o minerales.

Todos ellos son potenciales fuentes para convertirse en ingredientes funcionales para alimentación, cosmética o aplicaciones farmacéuticas. Son ricos en FDI y bajos en FDS. La FDS ha demostrado tener beneficios relacionados con la salud y el potencial para mejorar las propiedades funcionales y sensoriales de alimentos.

Pero la mayor parte de la fibra dietética presente en subproductos sin procesar se presenta como FDI, mientras que el contenido en FDS es muy bajo. Por este motivo, mejorar la relación FDS/FDI tiene especial importancia.

El esfuerzo de la industria alimentaria se centra en los últimos años en incorporar fuentes de fibra procedente de los subproductos en productos de consumo habitual. Sin embargo, la utilización directa de subproductos resulta complicada por diferentes razones entre las que destacan las dificultades tecnológicas que genera. Por ejemplo, la incorporación en productos de panadería, galletería, etc. interfiere en las propiedades reológicas y en el manejo de las masas dando lugar a productos con peor apariencia y volumen, así como sobre las propiedades sensoriales y de textura de alimentos y bebidas en términos de sensación de terrosidad, dureza y gomosidad.

Estos datos invitan de alguna manera a pensar en posibles vías para incrementar el porcentaje de FDS y obtener así mayores y mejores aplicaciones de estos subproductos.

La tecnología de extrusión se ha aplicado en los últimos años sobre diferentes tipos de subproductos con el fin de determinar la posibilidad de obtener ciertas mejoras nutricionales, sensoriales, funcionales y/o tecnológicas sobre ellos. Esta tecnología se presenta como la más ampliamente utilizada para incrementar la cantidad de fibra dietética soluble en materiales con alto contenido en fibra dietética insoluble (Rashid et al., 2015).

Es una tecnología económica y eficiente con la que se pueden conseguir transformaciones sobre proteínas, almidones y polímeros de celulosa de manera directa o indirecta en un corto periodo de tiempo (Jing & Chi, 2013). Durante el proceso de extrusión, se aplican temperaturas sobre el material fibroso en el interior de un reactor bajo alta presión, alta temperatura, alta energía mecánica durante un breve periodo de tiempo. Como consecuencia se producen varias reacciones químicas, ruptura de la pared celular y cambios reológicos (Singh, Gamlath, & Wakeling, 2007).

La obtención de las modificaciones deseadas depende de la selección de las variables como el tipo de extrusor que se utiliza, la configuración del tornillo, la humedad del material, el perfil de temperaturas del proceso, la velocidad de giro del tornillo, el caudal de dosificación de la materia prima, así como el tipo de material de partida (El-Samahy, Abd El-Hady, Habiba, & Moussa-Ayoub, 2007).

La modificación en el perfil de fibra inducida durante estos procesos, se atribuye fundamentalmente a la transformación de FDI en FDS mediante solubilización y despolimerización y a a procesos de transglicosidación del almidón digerible (Vasanthan et al., 2002).

Los mecanismos que modulan este proceso depende de las características del extrusor, los parámetros utilizados y los componentes de la matriz de la materia que se está tratando por lo que se requiere de un estudio concreto para cada subproducto con el fin de encontrar las condiciones óptimas de proceso.

Referencias bibliográficas

• Abdul-Hamid, A., & Luan, Y. S. (2000). Functional properties of dietary fibre prepared from defatted rice bran. Food chemistry, 68(1), 15-19.
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• EFSA (2010). Scientific opinión on dietary reference values for carbohiydrates and dietary fibre. Recuperado de https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.2903/j.efsa.2010.1462
• El-Samahy, S. K., El-Hady, E. A., Habiba, R. A., & Moussa-Ayoub, T. E. (2007). Some functional, chemical, and sensory characteristics of cactus pear rice-based extrudates. Journal of the Professional Association for Cactus Development, 9, 136-147.
• Elleuch, M., Bedigian, D., Roiseux, O., Besbes, S., Blecker, C., & Attia, H. (2011). Dietary fibre and fibre-rich by-products of food processing: Characterisation, technological functionality and commercial applications: A review. Food Chemistry, 124(2), 411-421.
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• Singh, S., Gamlath, S., & Wakeling, L. (2007). Nutritional aspects of food extrusion: a review. International Journal of Food Science & Technology, 42(8), 916-929.
• Vasanthan, T., Gaosong, J., Yeung, J., & Li, J. (2002). Dietary fiber profile of barley flour as affected by extrusion cooking. Food Chemistry, 77(1), 35-40.