“el secreto de la felicidad no está en hacer siempre lo ... · nutrientes (lípidos, proteínas...

“El secreto de la felicidad no estáen hacer siempre lo que se quiere,

sino en querer siempre lo que se hace”

(L. Tolstoi)

El concepto calidad de los alimentos es complejoy cambiante. La calidad puede definirse, a grandesrasgos, como la satisfacción de las demandas de losconsumidores, por lo que su conocimiento y revisiónperiódica son necesarios. En la actualidad los consu-midores son muy selectivos en cuanto a las caracte-rísticas de los alimentos que consumen, demandanuna gran variedad de productos de elevada calidad,seguridad y valor nutritivo a un precio competitivo ycada vez menos, aceptan la presencia de aditivos.La sensibilización creciente de los consumidores por

las implicaciones de la alimentación en la salud haceque exista un mayor interés en disponer de alimen-tos frescos o mínimamente procesados que poseantodas las características de los frescos, que ademásde cubrir las necesidades básicas en energía, macro-nutrientes (lípidos, proteínas y carbohidratos) y mi-cronutrientes (vitaminas y minerales) proporcionenefectos fisiológicos beneficiosos. Todo ello sin re-nunciar a las sensaciones agradables al paladar, ni ala variedad y comodidad. Para asegurar la calidad delos alimentos es necesario disponer de procedimien-tos analíticos que permitan determinar los distintosparámetros que definen la calidad en cada producto,así como controlar los procesos de elaboración em-

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1136-4815/04/91-99ALIMENTACION, NUTRICION Y SALUD ALIM. NUTRI. SALUDCopyright © 2003 INSTITUTO DANONE Vol. 10, N.º 4, pp. 91-99, 2003

Nuevos indicadores químicos para el control de lacalidad de alimentos

M. L. Sanz, A. Olano, M. D. del Castillo

INSTITUTO DE FERMENTACIONES INDUSTRIALES. CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONESCIENTÍFICAS. MADRID

Los indicadores químicos son una herramientainestimable en el control de la calidad de los alimentos.Los 2-furoil-metil-aminoácidos (2-FM-AA) son compues-tos que se originan mediante hidrólisis ácida de los com-puestos de Amadori y son considerados indicadores quími-cos muy convenientes en el caso de alimentos procesadosya que permiten controlar los procesos de elaboración yconservación de los mismos. En alimentos proteicos la fu-rosina es el 2-FM-AA empleado como indicador químico.La determinación de este parámetro es útil para diferen-ciar leches sometidas a tratamientos térmicos de distintaintensidad (pasterizadas, UHT, etc.), detectar adulteracio-nes de leche líquida con leche en polvo, diferenciar quesosy controlar la calidad de otros alimentos que forman partede la dieta occidental tales como cereales, huevos, jaleareal, mermeladas, miel, pan y galletas. Otros 2-FM-AApueden ser indicadores químicos para evaluar el deterioroproducido vía reacción de Maillard durante el procesado yconservación de alimentos con contenidos elevados deaminoácidos en forma libre tales como zumo de naranja,productos derivados del tomate, frutas deshidratadas y fór-mulas enterales.

Palabras clave: Indicadores químicos. 2-furoilmetil ami-noácidos. Reacción de Maillard. Calidad.

Chemical markers are a very powerful tool for qua-lity control of food. 2 Furoylmethyl-amino acids (2-FM-AA) are generated by acid hydrolysis of Amadori rearran-gement compounds and they are considered as veryconvinient chemical markers of processed food, becausethey made possible to control their manufacture and stora-ge processes. Furosine is the chemical marker used forprotein-rich foods. The anlysis of this compound is usefulto distinguish milks submitted to different heat treatments(pasteurized, UHT, etc.), to detect added powder milk in li-quid milk and cheeses and to control the quality of a num-ber of foods which are components of the western dietsuch as cereals, eggs, royal jelly, jam, honey, bread, coo-kies and crakers. Others 2-FM-AA may be useful chemicalmarkers to evaluate the damage caused by Maillard reac-tion during manufacture and storage of foods containingfree amino acids such as orange juice, tomato products,dehydrated fruits and enteral formulas.

Key words: Chemical markers. 2-furoylmethyl aminoa-cids. Maillard reaction. Qualiaty.

RESUMEN ABSTRACT

INTRODUCCIÓN

pleados. En el logro de dichos objetivos, los indica-dores químicos son una herramienta inestimable y aellos nos referimos en este trabajo haciendo especialénfasis en aquellos que se forman vía reacción deMaillard dado su interés en el control de la calidad dealimentos en general.

Los indicadores químicos son compuestos que pue-den estar presentes inicialmente en el alimento, aumen-tando o disminuyendo su concentración durante el pro-ceso al que es sometido, o bien pueden ser compuestosausentes en dicho alimento y que se originan o se in-corporan (de forma deseada o no) durante el procesadoo la conservación del mismo (Lee y Kim, 1996).

De las numerosas reacciones que pueden tener lu-gar durante el procesado de alimentos, sin duda la re-acción de Maillard es una de las que afectan a mayornúmero de alimentos que contengan proteínas o ami-noácidos y azúcares reductores. Son muchos los com-puestos originados durante dicha reacción que han si-do utilizados como indicadores químicos para evaluarla calidad de los alimentos y el control de procesos. Lamayoría de ellos, tales como HMF y melanoidinas,son originados durante etapas finales o intermediasde la reacción y son útiles en alimentos sometidos acondiciones de proceso enérgicas. Los compuestosde Amadori son los primeros compuestos establesque se originan durante las primeras etapas de la re-acción de Maillard y por tanto, son considerados unosindicadores químicos muy convenientes en el caso dealimentos mínimamente procesados.

En alimentos proteicos, el compuesto de Amadorique se origina principalmente es el derivado de la reac-ción entre un azúcar reductor, generalmente gluco-sa, maltosa o lactosa, y los grupos ε-amino libres dela lisina ligada a proteína. Dicho compuesto deAmadori es dificil de determinar sin embargo me-diante su hidrólisis acida se origina ε-N-2-furoilmeti-llisina (2-FM-Lys, furosina) que puede ser fácilmentedeterminada por métodos cromatográficos. Recien-temente se han propuesto otros 2-furoil-metil-ami-noácidos (2-FM-AA) como indicadores de calidad deun amplio grupo de alimentos procesados.

La furosina fue detectada por primera vez por Er-bersdobler y Zucker (1966) durante el análisis deaminoácidos de hidrolizados de leches en polvo ex-cesivamente calentados, como un pico desconocidoque aumentaba en función de la intensidad del trata-miento térmico aplicado. El contenido de furosina

incrementa linealmente durante la fase inicial de lareacción de Maillard y disminuye en etapas avanza-das (Finot y cols., 1981).

Leche y productos lácteos

El empleo de la furosina como indicador del proce-so al que ha sido sometida la leche (Erbersdobler ycols., 1987, Nangpal y Reuter, 1990, Nangpal y cols.,1990, Dehnmuller y col, 1991, Lopez-Fandiño ycols., 1993, Corzo y cols., 1994a y b; Hewedy y cols.,1994, Pellegrino y cols., 1995, Ferrer y cols., 1999,Lopez-Fandiño y Olano, 1999, Villamiel y cols.2000a, Elliot y cols., 2003) y otros productos lácteos(Corzo y cols., 2000; Villamiel y cols., 2000b) estáampliamente extendido. Un total de 98 artículos cien-tificos pueden encontrarse al buscar las palabras clavesfurosina y leche en la base de datos Web of Science(http://wos.mimas.ac.uk) entre los años 1987-2003.Los trabajos aquí citados resumen resultados de inves-tigaciones que dan información de la calidad de losproductos que pueden encontrarse en el mercado, tan-to español como europeo en general.

La figura 1 muestra los intervalos de valores de fu-rosina en los distintos tipos de leches. En leche crudapueden detectarse niveles de furosina de entre 3 y 5mg/100 g proteína (Clawin-Radecker and Schlimme,1995) aumentando en las leches comerciales en fun-ción de la intensidad del tratamiento térmico emplea-do. Así en leches pasterizadas, se han encontrado va-lores bajos de furosina del orden de entre 5,2 y 7,5mg/ 100 g de proteína, ligeramente superiores a losdetectados en leche cruda. En Europa se considera co-mo valor límite para este tipo de leche 8,5 mg de furo-sina/ 100 g de proteína (European Community,1994). Las leches UHT y estériles presentan valoresmuy variables de furosina. Generalmente, el contenidoen furosina de las leches UHT indirecto es superior algenerado durante el procesado de la leche UHT direc-to (Nangpal y Reuter, 1990; Lopez-Fandiño y cols.,1993, Hewedy y cols., 1994, van Reterghem y deBlock, 1996, Corzo y cols., 1996). Tal y como puedeobservarse en la figura 1, valores aún más altos pue-den encontrarse en leches esterilizadas en autoclave(Resmini y Pellegrino, 1991). Sin embargo, el solapa-miento de los valores de furosina observados para lasleches calentadas empleando tratamientos de distintaintensidad (UHT directo, indirecto y estériles) dificultasu empleo como indicador químico para su diferencia-ción (Fig. 1). Por otra parte, los niveles de furosinapueden incrementarse durante el almacenamiento delas leches UHT. En leches UHT españolas almacena-das durante 90 días a 30 °C se observó un incrementode los valores iniciales de furosina del orden de 84-170mg/100 g de proteína (Corzo y cols., 1994a).

Durante la producción de la leche en polvo y poste-rior conservación de la misma, tiene lugar un desarro-llo considerable de la reacción de Maillard como con-secuencia de la baja actividad de agua y las condiciones

M. L. SANZ ET AL. ALIM. NUTRI. SALUD

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INDICADORES QUÍMICOS EN ALIMENTOSPROCESADOS

FUROSINA

de temperaturas relativamente suaves. Dependiendodel tipo de tratamiento térmico empleado, los nivelesde furosina encontrados varían en el intervalo de 110-220 mg/100 g proteína para leches en polvo de bajotratamiento, 141-230 mg/ 100 g proteína en el casode tratamiento medio y niveles superiores a 280 mg/100 g proteína en leches en polvo de alto tratamientotérmico (Resmini y Pellegrino, 1994).

Durante el proceso de elaboración de leche en pol-vo tiene lugar la formación de lactulosa en proporcio-nes menores que las encontradas en las leches UHT yestériles, de modo que la relación lactulosa/furosinaes al menos diez veces menor en leche en polvo queen leche UHT o estéril y por tanto, es posible detectarla adulteración de leche UHT con leche en polvo re-constituida mediante la determinación de dicha rela-ción (Corzo y cols., 1994).

Estudios realizados empleando 53 muestras de dife-rentes quesos comerciales españoles (frescos, madura-dos con mohos, artesanales prensados, industrialesprensados y fundidos) han demostrado que el conteni-do en furosina puede ser un índice de adulteración conleche en polvo así como, de calentamiento excesivodurante la elaboración del queso. Por lo tanto, esta de-terminación se considera útil para el control tanto de lamateria prima como de los procesos que se llevan acabo en la industria quesera (Villamiel y cols., 2000).De las muestras incluidas en este estudio presentaronlos valores más bajos de furosina los quesos prensadosartesanales (4,8-10,2 mg/100 g proteína) y los madu-rados con mohos (4,2-12,8 2 mg/100 g proteína)siendo los fundidos los que mostraron los valores máselevados (20-366,6 mg/ 100 g proteína). Las diferen-cias pueden deberse, como se ha dicho con anteriori-dad, tanto a la intensidad del tratamiento térmico dadoa la leche empleada como a las condiciones de elabo-ración. Un contenido muy variable en furosina se de-tectó en quesos frescos (17,9 a 73,6 mg/100 g pro-teína) lo cual podría deberse a la adición de cantidadesvariables de leche en polvo. Este parámetro ha sidotambién propuesto como un indicador apropiado del

progreso de la reacción de Maillard durante la madura-ción del queso manchego (Corzo y cols., 2000). Estareacción juega un papel muy importante en la produc-ción de aromas, compuestos antibacterianos y dismi-nución del valor nutritivo de este alimento por lo quesu seguimiento es de interés (Adrian, 1973; Baltes,1982; van Boekel, 1998).

Otros alimentos

La determinación de furosina ha sido empleadacomo un indicador de calidad apropiado no solo deproductos lácteos si no también de otros muchos ali-mentos. La tabla I da información acerca de los valo-res de furosina que pueden encontrarse en distintosalimentos.

Si bien el compuesto de Amadori derivado de la lisi-na se origina fundamentalmente en alimentos protei-cos, en el caso de alimentos con elevado contenido enaminoácidos libres susceptibles de reaccionar con car-bohidratos reductores, puede tener lugar la formaciónde otros compuestos de Amadori cuya hidrólisis ácidaorigina los correspondientes 2-FM-AA (Fig. 2). Recien-temente se ha investigado la posible utilidad de los 2-FM-AA derivados de los aminoácidos alanina, aspara-gina, ácido aspártico, arginina, ácido γ-aminobutírico(GABA), ácido piroglutámico, fenilalanina, prolina, se-rina, treonina y valina, como indicadores del deterioroproducido por la reacción de Maillard durante el proce-sado y/o la conservación de diversos alimentos, comoson los zumos de naranja (del Castillo y cols., 2000),productos derivados del tomate (Sanz y cols., 2000 a yb, del Castillo y cols., 2002), frutas deshidratadas (Sanzy cols., 2001), mieles (Sanz y cols., en prensa) y fórmu-las enterales (García-Baños y cols., 2000).

El contenido en 2-FM-AA en los distintos tipos dealimentos ha podido determinarse mediante análisispor HPLC en fase inversa con detección UV, utilizan-do la metodología descrita para el análisis de furosina(Resmini y cols., 1992) pudiendo confirmarse su iden-tidad por HPLC-MS (del Castillo y cols., 2002).

Zumo de naranja

Los cambios originados durante las diversas etapasde elaboración y conservación de zumos de naranjacomerciales pueden dar lugar al deterioro de la calidadinicial del zumo fresco. Aunque diversos autores hanresponsabilizado a la reacción de Maillard del deteriorode a calidad de este y otros zumos de frutas, las prime-ras evidencias de la presencia de compuestos de Ama-dori y su utilidad como indicadores de calidad adecua-

Vol. 10, N.º 4, 2003 NUEVOS INDICADORES QUÍMICOS PARA EL CONTROL DE LA CALIDAD DE ALIMENTOS

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Fig. 1. Valores de furosina en leches. Las barras representanel intervalo de valores en que 23 este compuesto puede detec-tarse en leches obtenidas aplicando tratamientos térmicos dedistinta intensidad.

2-FUROILMETIL AMINO ACIDOS

APLICACIONES

dos para este alimento no fueron descritas hasta 1998(del Castillo y cols., 1998).

Los primeros estudios llevados a cabo en zumo denaranja pusieron de manifiesto la presencia de 2-FM-AA derivados de GABA y arginina en zumos proce-dentes de concentrados, mientras que en zumos fres-cos y pasteurizados en las condiciones habitualmenteutilizadas en la industria (90-96 °C, 24-27 s) no se de-tectó la presencia de dichos compuestos. En la figura3, se muestran los contenidos totales de 2-FM-AA en-contrados en zumos de naranja comercializados enEspaña. Puede observarse que los mayores conteni-dos se detectaron en zumos procedentes de concen-trados, mientras que en los procedentes de zumosfrescos solamente en uno se detectó la presencia deestos compuestos. También se observó que la conser-vación de los zumos comerciales durante ocho mesesa temperatura ambiente dio lugar a un ligero aumentoen el contenido de 2-FM-AA. Estos resultados prelimi-nares parecen indicar que el análisis de los 2-FM-AApodría ser de utilidad en el estudio del deterioro de lacalidad durante el procesado y almacenamiento de los

zumos de naranja, así como para la diferenciación delos zumos procedentes de zumo fresco, procesadosen condiciones adecuadas, de los procedentes de zu-mos concentrados conservados durante largos perio-dos en condiciones inadecuadas.

Derivados del tomate

El HMF y los compuestos de Amadori son los indi-cadores más empleados para el control del procesadodel tomate (Luh y cols., 1964; Eichner y cols., 1996;Zanoni y cols., 1998). Sin embargo, algunos estudiosrealizados sobre la determinación de HMF en estosproductos muestran una disminución del mismo du-rante el tratamiento y almacenamiento, lo cual limitasu uso como indicador del daño térmico (Hidalgo ycols., 2000). En relación con los compuestos de Ama-dori, algunos estudios han mostrado la formación delfructosil piroglutámico durante la elaboración del zumode tomate (Eichner y cols., 1996), así como la presen-cia de los derivados del GABA, glutámico, alanina, áci-do aspártico, serina y treonina durante el proceso de


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TABLA I

CONTENIDO EN FUROSINA EN DISTINTOS ALIMENTOS

Alimento Furosina Referencia(mg/100 g proteína)

Arroz 4,0-142,0 Resmini y Pellegrino, 1992Cereales Guerra-Hernández y Corzo, 1996;

Infantiles 293,0-3180,0 Rada-Mendoza y cols. (en prensa)De desayuno 87,0-1203,0

Galletas y crackers 25,0-982,0 Rada-Mendoza y cols. (en prensa)Fórmulas infantiles 661,5-880,0 Guerra-Hernández y cols., 2002Huevos (entero) Resmini y Pellegrino, 1992

Frescos 12,7Pasterizados 14,0

Huevos (clara) Hidalgo y cols., 1995Frescos 10,0Almacenados 40 días a 20 °C 100,0Clase A Unión Europea Máximo 90,0Clase Extra-A Unión Europea Máximo 60,0

Jalea real 37,1-113,0 Marconi y cols., 2002Mermelada 51,2-448,3 Rada-Mendoza y cols., 2002Miel 0,4-1,4 Villamiel y cols., 2001Pan 125,0-208,0 Ramírez-Jiménez y cols., 2000Pan tostado (7 min) 299,0 Ramírez-Jiménez y cols., 2001Pasta Resmini y Pellegrino, 1991;

Fresca 13,0-120,0 Pagani y cols., 2000;Seca 40,0-700,0 Acquistuci y cols., 200

Patata 0,7-65,5 Resmini y Pellegrino, 1992Productos derivados del tomate 40,0-470,0 Hidalgo y cols., 1998

Sanz y cols., 2000a

Zanahoria 0,1-11,6 Resmini y Pellegrino, 1992

secado de este alimento. Sin embargo, las interferen-cias debidas a la presencia de carbohidratos reductores(métodos colorimétricos) o de aminoácidos (métodoscromatográficos) dificultan su determinación. Recien-temente, Hidalgo y cols., (1998) propusieron la furosi-na como un buen indicador del daño térmico produci-do para el tomate, estudiando con posterioridad laevolución de este compuesto y del HMF durante el al-macenamiento de productos derivados de este alimen-to (Hidalgo y Pompei, 2000). Los resultados obtenidosmostraron que la furosina era el indicador más adecua-do de las condiciones de almacenamiento.

Posteriormente, ha sido detectada la presencia delos 2-FM derivados del GABA y la lisina en distintosproductos comerciales derivados del tomate (tomatenatural pelado, zumos, ketchups, tomate frito, tomateconcentrado y tomate secado al sol) (Sanz y cols.,2000). En tomate concentrado y tomate secado al solse detectaron también los derivados del ácido piroglutá-mico y la alanina. La figura 4 muestra los valores del 2-furoilmetil-GABA (2-FM GABA) y furosina (2-FM-Lys)de los distintos productos derivados del tomate.

En general, las muestras de tomate natural y los zu-mos presentaron los valores más bajos de 2-FM-AA.


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Fig. 2. Esquema general de la formación de los 2-FM-AA derivados de: a. alanina; b. arginina; c. GABA y d. lisina, a través de la hi-drólisis ácida del compuesto de Amadori correspondiente.

Los niveles encontrados en las distintas muestras detomate natural fueron muy parecidos, por lo que pa-rece indicar que aunque se trate de productos de dis-tinta marca comercial, el procedimiento aplicado a es-te tipo de productos, en cuanto a tratamiento térmicose refiere, es bastante similar. Los zumos presentaronuna considerable variabilidad respecto al contenido en2-FM-AA. En algunos no se detectaron estos com-puestos, debido posiblemente a que fueron elabora-dos con tomate natural, mientras que otros presenta-ron contenidos altos, que indican la aplicación detratamientos térmicos enérgicos, pudiendo deberse supresencia en el zumo a la utilización de tomate con-centrado reconstituido en su elaboración. Estos com-puestos podrían ser empleados para diferenciar zu-mos elaborados a partir de tomate fresco o de tomateconcentrado, evitando fraudes.

Una de las muestras de tomate frito presentó va-lores anormalmente altos de 2-FM-AA con respectoal resto de las muestras analizadas, lo que puede in-dicar que esta muestra ha sido sometida a un calen-tamiento excesivo durante su elaboración. También

se han encontrado niveles altos de 2-FM-AA en eltomate concentrado y en el deshidratado.

Aunque los estudios realizados han demostradoque tanto el 2-FM-GABA como la furosina puedenser indicadores apropiados del progreso de la reac-ción de la Maillard en productos derivados de toma-te, en nuestra opinión, el 2-FM-GABA puede ser unindicador más sensible y apropiado para evaluar laintensidad del tratamiento térmico y las condicionesde conservación aplicadas teniendo en cuenta que laformación de este compuesto en terminos cuantitati-vo es mayor que la de furosina.

Frutas deshidratadas

El seguimiento de las reacciones de pardeamientoen frutas deshidratadas se ha llevado a cabo funda-mentalmente por la medida del color (parámetros L, ay b) (Cañellas y cols., 1993, Karathanos y cols.,1995; Kardeniz y cols., 2000). La formación de com-puestos volátiles asociados a las reacciones de pardea-miento no enzimático como furfural y metilfurfural,entre otros, así como la presencia de HMF y la dismi-nución de tirosina y triptófano ha sido descrita duran-te el secado de las uvas (Kardeniz y cols., 2000). Enotros frutos deshidratados como son los albaricoquesy los melocotones se ha estudiado la presencia de loscompuestos de Amadori correspondientes al ácido as-pártico, alanina, asparagina, glicina, leucina, prolina,serina, treonina y valina (Mills y cols., 1969). Sin em-bargo su uso como indicadores de calidad en este tipode alimentos no está muy extendido.

Sanz y cols. (2001) estudiaron la posible presen-cia de 2-FM-AA en distintas variedades de uvas pa-sas (Moscatel, Sultana, Corinto y uvas de variedadno especificada), así como en higos secos, dátiles, ci-ruelas pasas y orejones de albaricoque. La figura 5muestra el perfil cromatográfico de los 2-FM-AA enuna muestra de uvas pasas. En todas las muestras deuvas pasas estudiadas se detectó la presencia de los2-FM derivados de alanina, arginina, GABA, lisina yprolina, siendo en todas ellas mayoritarios los com-puestos correspondientes a la arginina y al GABA.Los valores encontrados de estos compuestos oscila-ron entre 10,01 y 62,46 mg/100 g de producto pa-ra el 2-furoilmetil-arginina (2-FM-Arg) y 9,97 y75,80 mg/100 g de producto para el 2-FM-GABA.

En el resto de frutas deshidratas se detectó la pre-sencia de 2-furoilmetil-prolina (2-FM-Pro), 2-FM-GABA y furosina. En ciruelas, se encontró además2-furoilmetil-alanina (2-FM Ala), mientras que en dá-tiles, se detectaron cantidades trazas de 2-FM-Arg.La furosina fue el 2-FM-AA mayoritario en higos yorejones de albaricoque; y el 2-FM-GABA en cirue-las y dátiles.

Durante el proceso de elaboración de uvas pasas(65 °C, 24 h) únicamente se detectaron cantidadestraza del 2-FM-Arg y 2-FM-GABA, mientras que du-


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Fig. 3. Contenido en 2-FM-AA en muestras de zumos de na-ranja comerciales españoles; � zumos obtenidos a partir de zu-mos recién exprimidos (n=7), • zumos procedentes de concen-trados (n=17).

Fig. 4. Contenido en 2-FM-GABA, barra roja, y furosina(mg/100 g N total), barra blanca, de los distintos productos deri-vados del tomate. Las barras representan la media del valor de2-FM-AA obtenidos para los distintos derivados de tomate y lasbarras de error en el eje y los contenidos mínimos y máximos.

rante el almacenamiento de dichas muestras (6 me-ses) se observaron cantidades cuantificables de estoscompuestos, así como de los derivados de la prolina,alanina y lisina. El 2-FM-Arg fue el más abundante,alcanzando valores de 43,97 mg/100 g de produc-to. Estos resultados sugieren que la formación de loscompuestos de Amadori tiene lugar fundamental-mente durante el periodo de vida útil de las frutasdeshidratadas y por tanto pueden utilizarse como in-dicadores para evaluar la calidad de las frutas deshi-dratadas comerciales y seleccionar las condicionesidóneas para su almacenamiento. Debido a que du-rante la elaboración de las uvas pasas no se observóprácticamente formación de los 2-FM-AA, las varia-ciones encontradas en las distintas muestras estudia-das podrían atribuirse a las diferentes condiciones dealmacenamiento a las que han sido sometidas.

Mieles

A pesar de ser un alimento duradero, la miel pue-de sufrir procesos de envejecimiento durante el al-macenamiento, alterándose sus características orga-nolépticas y disminuyendo su valor nutritivo (Hisil yBagdatlioglu, 1994; Estupiñán y cols., 1998).

La presencia de HMF en mieles puede deberse ala caramelización que de modo natural puede origi-narse durante su elaboración o posterior almacena-miento (Krauze y cols., 1970; Hase y cols., 1973;Ghosdastidar y Chakrabarti, 1992; Juarez-Salomo yValle-Vega, 1995; Consentido y cols., 1996; Estu-piñán y cols., 1998; Tosi y cols., 2002), al trata-miento térmico al que es sometida durante el proce-sado previo a su envasado (Bachmann y cols., 1997)o a la adulteración con mezclas de azúcares con ele-vado contenido en HMF (Serra Bonvehí y Gómez-Pajuelo, 1986). Este hecho dificulta la utilización delHMF como indicador de aspectos concretos de lacalidad de la miel (tratamientos térmicos, envejeci-miento, adulteraciones, etc.).

Para intentar solventar este problema recientemen-te se han llevado a cabo algunos estudios sobre la pre-

sencia de furosina y otros 2-FM-AA en mieles, así co-mo de su formación durante procesos de conservaciónprolongados (12 meses) y calentamientos a temperatu-ras elevadas (70 °C y 90 °C) (Villamiel y cols., 2001;Cárdenas-Ruiz y cols. 2003; Sanz y cols., en prensa).

Un aumento en el contenido en furosina de la mielha sido detectado durante los dos tratamientos térmi-cos aplicados (0,46-0,74 mg/100 g de proteína a 70°C, 45 minutos y 0,42-1,44 mg/100 g de proteína a90 °C, 135 minutos), pudiendo ser este compuestoun buen indicador del deterioro sufrido por el alimen-to durante los procesos de pasteurización (Villamiel ycols., 2001; Cárdenas-Ruiz y cols., 2003).

Mientras que durante el almacenamiento a 25 °Cno se observó prácticamente variación del contenidoen HMF en las muestras estudiadas, el contenido en 2-FM-AA mostró un aumento. En cambio durante elproceso de conservación a 35 °C se observó la forma-ción tanto de HMF como de 2-FM-AA. Así, conside-rando que el HMF es más sensible a la temperatura yla furosina al almacenamiento prolongado, es posiblepensar que ambos parámetros (furosina y 2-FM-AA)puedan ser empleados como indicadores de calidad deforma conjunta.

La figura 6 muestra una representación del conte-nido en HMF de mieles españolas frente al de furosi-na. En algunas de las mieles estudiadas (círculos ver-des) se detectó la presencia de otros 2-FM-AA talescomo 2-FM-Arg, 2-FM-GABA, 2-FM-Pro y 2-FM-Ala además de furosina.

La mayoría de las muestras presentaron bajos con-tenidos de HMF (menor de 40 mg/kg que es lo permi-tido por la legislación) y de furosina (grupo A). Estasmuestras pueden ser frescas o sometidas a tratamien-tos térmicos adecuados, así como conservadas por pe-riodos de tiempo cortos en condiciones apropiadas.Los grupos B, C y D contienen mieles con resultados


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Fig. 5. Perfil cromatográfico obtenido por HPLC-UV de los2-FM-AA de una muestra de uvas pasas comerciales. (1) 2-FM-Ala, (2) desconocido, (3) 2-FM-Pro (4) 2-FM-GABA, (5) furo-sina, (6) 2-FM-Arg (tomado de referencia 58).

Fig. 6. Representación gráfica del contenido en HMF (mg/kgproducto) frente al contenido en furosina (mg/100 g proteína)de las distintas muestras de miel analizadas. Círculos verdes:presencia de otros 2-FM-AA ademas de furosina (tomada dereferencia 59).

anómalos producto de irregularidades. Las mieles delgrupo B mostraron valores elevados de la relaciónHMF/furosina y ausencia de otros 2-FM-AA distintosde furosina, por lo que es posible que estas muestrashayan sido sometidas a adulteraciones con siropes deazúcar invertido. En el conjunto C se agrupan mielespresumiblemente conservadas durante un periodo detiempo prolongado bajo condiciones estándar, conclu-sión a la que se llega teniendo en cuenta los bajos valo-res de HMF y altos de furosina detectados para estasmieles. El grupo D está constituido por muestras quepueden haber sido sometidas a tratamientos térmicosexcesivos ya que presentaron altos valores tanto deHMF como de furosina. Estos estudios indican que elHMF y los 2-FM-AA podrían ser utilizados de formaconjunta para evaluar la calidad de la miel.

Fórmulas enterales

Las fórmulas enterales pertenecen a un tipo espe-cial de suplemento nutricional destinado a satisfacerlas necesidades de personas con problemas de saludespecíficos, por lo que el control de su calidad tieneun especial interés.

En fórmulas comerciales, tanto líquidas como enpolvo, se ha observado la presencia de 2-FM-AA,sugiriendo que la reacción de Maillard pueden te-ner lugar durante los procesos de elaboración yconservación (García-Baños y cols., 2001). La fu-rosina ha sido descrita como el 2-FM-AA mayorita-rio en fórmulas oligoméricas, donde la fuente deaminoácidos son proteínas o hidrolizados de prote-ínas, y en fórmulas elementales, donde pueden en-contrarse péptidos de pequeño tamaño o aminoá-cidos libres. Sin embargo, otros 2-FM-AA tales

como 2 FM-Ala, 2-FM-Val y 2-FM-Arg han sidotambién detectados en las fórmulas enterales. Porotra parte, los 2-FM-AA (furosina y 2-FM-Ala) sehan encontrado en hidrolizados de proteínas co-múnmente utilizados en la elaboración comercialde estos alimentos (Fig. 7), por lo que estos com-puestos podrían emplearse en la industria como in-dicadores para la evaluación de la materia prima aemplear como fuente proteica.

Todos estos ejemplos muestran que los 2-FM-AAson indicadores adecuados para el estudio del pro-greso de la reacción de Maillard en alimentos y per-miten controlar los procesos de elaboración y conser-vación de alimentos así como diferenciar productoscomerciales y detectar adulteraciones �


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Fig. 7. Perfil cromatográfico de los 2-FM-AA de un hidrolizadode proteínas.

CONCLUSIÓN

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Está admitido de forma general que hasta el mo-mento del nacimiento el feto está rodeado de unambiente completamente estéril. Tras el nacimiento,el tracto digestivo rápidamente es colonizado por lasbacterias (1), aunque no está claro si es a partir de laboca o del recto. La hipótesis de que la colonizaciónse produce a partir de la flora vaginal o fecal de lamadre, está basada en la observación de que la inva-sión del tracto digestivo del neonato ocurre más rá-

pidamente tras el nacimiento por vía genital que porcesárea (2). También se ha observado que los micro-organismos tanto del contenido gástrico como de lanasofaringe de los bebés inmediatamente antes delnacimiento son similares a los encontrados en el cér-vix vaginal de sus madres (3). Después del nacimien-to, los microbios del ambiente, y los orales y cutáneosde la madre serán transferidos mecánicamente al re-cién nacido mediante varios procesos incluyendo elamamantamiento, los besos y los cuidados. Así, laproximidad entre el canal del parto y el ano, al igualque los cuidados de los progenitores con el neonato,son métodos efectivos para garantizar la transmisiónde los microbios de una generación a otra (4). Los

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Evolución de la microbiota en lactantes:efecto de la leche materna

D. Pérez Conesa, G. López, M.J. Periago, C. Martínez, G. Ros

DEPARTAMENTO DE NUTRICIÓN Y BROMATOLOGÍA. FACULTAD DE VETERINARIA. UNIVERSIDADDE MURCIA. CAMPUS DE ESPINARDO. MURCIA

Los niños hasta el nacimiento son completamenteestériles adquiriendo la flora intestinal en los siguientesdías. Uno de los factores más importantes en la adquisi-ción de la flora bacteriana es la alimentación. Así, ha sidodescrito que los niños alimentados con leche materna po-seen una flora intestinal predominada por el género Bifi-dobacterium, mientras que la flora de los alimentados confórmula infantil es más compleja y similar a la del adulto.La leche materna posee una serie de compuestos, entrelos que destacan los oligosacáridos, que estimulan el creci-miento de las bifidobacterias intestinales del lactante. Ade-más, se ha demostrado que estos compuestos podrían serlos responsables de la menor incidencia de infeccionesgastrointestinales, respiratorias y urinarias observada enlos niños alimentados con lactancia materna durante elprimer año de vida. Estos oligosacáridos interaccionancon los receptores de las superficies celulares que utilizanlos microorganismos patógenos e inhibiendo por tanto suunión a dichos receptores.

Palabras clave: Flora intestinal. Leche materna. Oligo-sacáridos.

Infants are totally sterile until birth, they acquire intes-tinal flora in the following days. One of the most impor-tant factors when intestinal flora’s acquisition takes placeis infant feeding. Thus, it has been reported that breast-fedinfants have an intestinal flora predominated by Bifido-bacterium, while bottle-fed infants’s intestinal flora is mo-re complex and similar to that adults have. Human milkhas some compounds, such as oligosaccharides, which sti-mulate bifidobacteria growth in the nursling gut. Moreo-ver, these components might be the liable of the low inci-dence in gastrointestinal, respiratory and urinaryinfections observed in breast-fed infants during the first ye-ar of life. These oligosaccharides affect the receptors ofthe cell surface used by the pathogen bacteria and therefo-re their union to the receptor is inhibited.

Key words: Intestinal flora. Human milk. Oligosacchari-des.

RESUMEN ABSTRACT

ADQUISICIÓN DE LA MICROBIOTA DELINTESTINO POR LOS NEONATOS

recién nacidos están también expuestos a nuevosmicrobios provenientes de la leche materna (hasta109 microbios/L) (5). Los géneros más frecuentesson estafilococos, estreptococos, corynebacterias,lactobacilos, micrococos, propionibacterias y bifido-bacterias, ya que todos ellos tienen su origen en elpezón y alrededor de la piel, así como en los con-ductos galactóforos de la mama (6).

El desarrollo de la microbiota intestinal en los ni-ños se puede dividir en cuatro fases separadas (7):

1ª fase: alrededor de la 1ª-2ª semana.

2ª fase: periodo restante de alimentación a pechoexclusivamente.

3ª fase: tiempo entre el comienzo de la alimenta-ción complementaria y del cese de la alimentación apecho.

4ª fase: periodo de conversión de los patrones demicrobiota adulta empezando tras la finalización deldestete.

Todos los niños al nacer son colonizados inicial-mente por bacterias aerobias y anaerobias facultati-vas, sobre todo por grandes cantidades de E. coli,estreptococos, estafilococos y otras enterobacterias,a menudo alcanzando 108-1,010/g heces (8). Estasbacterias son responsables de la creación de un am-biente reducido, favorable para el establecimiento degéneros anaerobios estrictos como Bacteroides, Bi-fidobacterium y Clostridium en los primeros días(9-11). En los niños alimentados a pecho se reduceel número de E. coli y estreptococos, así como losde bacteroides y clostridios, en relación a la micro-biota fecal dominada por bifidobacterias. Una vezque comienza la alimentación complementaria, elperfil de bacterias de los niños alimentados a pechose asemeja a la de los alimentados con fórmula, enlos que las bifidobacterias no son el grupo dominan-te. Durante las fases 3ª y 4ª, tras la introducción dela comida sólida y el destete, parece ocurrir un cam-bio repentino de la flora, perdiéndose estas diferen-cias y la microbiota fecal se va asemejando a la delos adultos entre el primer y cuarto año de edad(7,9). En algunos niños las bifidobacterias descien-den bruscamente, mientras que en otros, se mantie-nen estables. También se ha observado una marca-da proliferación de Bacteroides, Eubacterium,Peptostreptococcus y Clostridium (12). Los núme-ros de bacteroides y anaerobios cocos gram-positi-vos gradualmente se incrementan durante estas dosfases (7), existiendo además otros grupos bacteria-

nos (eubacteria, veillonella, estafilococos, propioni-bacteria, bacilli, fusobacteria y levaduras) que se pre-sentan normalmente en las heces del adulto (13). Enla figura 1 se muestra la evolución de los principalesgrupos bacterianos durante toda la vida del hombre(14).

El desarrollo de la flora intestinal está influido pornumerosos factores que afectan al tipo de especiesque colonizarán el intestino infantil. A juicio deMountzouris y cols. (15) los más importantes son lossiguientes:

1. La edad de gestación. El nacimiento prematu-ro es causa de dificultad de implantación de las bifi-dobacterias por falta de receptores y/o substratosendógenos, mientras que las enterobacterias y bac-teroides colonizan fácilmente el colon (16).

2. El tipo de parto y condiciones ambientales.Tal y como se ha mencionado anteriormente, los ni-ños nacidos por parto vaginal, durante el paso a tra-vés del canal del parto, están expuestos a la flora va-ginal de la madre (11), aunque la flora del intestinode la madre ha sido reconocida como la fuente másimportante de la colonización bacteriana intestinaldel recién nacido por parto vaginal (17).

Sin embargo, el ambiente también contribuye enla colonización bacteriana, ya que dentro de las salasde maternidad puede existir una transmisión hori-zontal de bacterias entre los neonatos a través de lasmanos del personal médico o de enfermería (10), es-pecialmente si los bebés son separados de sus ma-dres durante largos periodos de tiempo tras el naci-miento (18) o nacen por cesárea (19). Lasenterobacterias pertenecientes a los géneros Kleb-

D. PÉREZ CONESA ET AL. ALIM. NUTRI. SALUD

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DESARROLLO DE LA FLORA INTESTINALY FACTORES INFLUYENTES

FACTORES QUE INFLUYEN EN ELDESARROLLO DE LA MICROBIOTAINTESTINAL INFANTIL

Fig. 1. Cambios de la flora intestinal desde el nacimiento has-ta la vejez (Mitsuoka, 1984).

siella, Enterobacter y Citrobacter son más frecuen-tes que E. coli en estos neonatos debido su mayorsupervivencia en el medio hospitalario (17). Grön-lund y cols. (20), encontraron que los niños nacidospor cesárea tienen un mayor rango de colonizaciónde Clostridium perfringes que los niños nacidos va-ginalmente al mes de edad (57 y 17% respectiva-mente). Entre todos los niños nacidos por parto va-ginal, las bacterias más frecuentes durante los dosprimeros meses de vida son las pertenecientes al gé-nero Bifidobacterium (85-97%), aunque el grupode Bacteroides fragilis es también común (52-79%). Esto demuestra que no existe un patrón clarode colonización, ya que algunos investigadores hanencontrado a las especies pertenecientes al géneroBifidobacterium como predominantes en el caso departo vaginal, y Bacteroides en un porcentaje másescaso (9,21), mientras que otros autores encontra-ron el hecho contrario (10,22).

3. Tipo de alimentación. A principio del siglopasado, Tissier (23) describió que la flora del neona-to alcanzada con lactancia materna consistía com-pletamente en bifidobacterias, mientras que los lac-tobacilos eran flora predominante en losalimentados con lactancia artificial. Investigacionesposteriores han demostrado que no hay diferenciacualitativa en la distribución de especies entre estosdos tipos de alimentación, si no que dicha diferenciaradica a nivel cuantitativo, es decir en la proporciónde bifidobacterias y otras especies (24,25). Numero-sos estudios sobre las características de la microfloraintestinal en los niños alimentados con lactancia ma-terna, en comparación con los alimentados con lac-tancia artificial, han demostrado que los primerosposeen una menor cantidad de clostridios y de ente-rococos, y una mayor cantidad de estafilococos quelos niños alimentados con lactancia artificial(4,10,21,22).

En los niños alimentados con lactancia maternaexiste un predominio de bifidobacterias respecto alas enterobacterias, clostridios y bacteroides en laflora intestinal (26,27), relacionado con el alto con-tenido en oligosacáridos de la leche materna. Estosestimulan el crecimiento de las bifidobacterias quefermentan la lactosa hasta producir ácido láctico yácido acético dando lugar a un medio ácido (pH 5-5,5) muy adecuado para su crecimiento y desarrollo(28). En cambio, los niños alimentados con lactan-cia artificial desarrollan una flora intestinal máscompleja, rica en enterobacterias y bacterias anae-robias gram-negativas (bacteroides), clostridios y es-treptococos debido al desarrollo de un medio másalcalino (29). Con la lactancia artificial, además semantienen elevados los niveles de especies aerobias(E. coli y estreptococos) que inicialmente colonizanel tracto digestivo y permiten el desarrollo de bacte-rias anaerobias (Bacteroides, Clostridium, Eubac-teria, Peptococcaceae, Enterobacteriaceae, Strep-tococcus) (12).

Respecto a la influencia de la alimentación en eltipo de bifidobacteria, se ha encontrado que la espe-cie aislada más frecuentemente y en mayor númeroes B. breve en ambos tipos de lactancia (natural yartificial), y menos frecuentemente y en menor nú-mero B. adolescentis, B. longum y B. bifidum(25,30). Otros autores han descrito que B. infantises el dominante en los niños alimentados a pecho,con B. longum y B. bifidum como las siguientes enfrecuencia (24,31). En cambio en otro estudio, B.bifidum se mostró como la especie dominante du-rante la alimentación con lactancia materna (25).

4. Hábitos obstétricos y terapéuticos. Los anti-bióticos de amplio espectro y otros agentes antimi-crobianos, como ungüentos antisépticos utilizadosen la palpación vaginal durante el parto, son capa-ces de provocar importantes alteraciones de la floraautóctona intestinal, con ruptura del equilibrio delecosistema y un aumento considerable del númerode microorganismos resistentes a estos antibióticos(Pseudomonas aeruginosa, levaduras y Clostri-dium difficile) (32).

Las diferencias fermentativas en los niños se de-ben principalmente al tipo de alimentación (lactanciamaterna o artificial) durante los primeros meses de vi-da. En diferentes estudios (26,33) se ha observadoque en los niños alimentados a pecho el ácido acéti-co forma la mayor parte de los ácidos grasos de ca-dena corta (AGCC) totales en las heces, mientras queen los alimentados a fórmula el propionato y en me-nor proporción el butirato, presentan mayores ratiosmolares. Se cree que estas diferencias se deben al he-cho de que la leche materna es utilizada mejor por elsistema digestivo del niño, llegando menos compues-tos sin absorber al colon y consecuentemente se pro-ducen menos AGCC. Sin embargo, los niños alimen-tados a pecho suelen tener un pH en las heces másácido, entre 5-6, comparado con el pH más neutrode las heces de los niños alimentados con fórmula, apesar de que los primeros tengan menor cantidad deAGCC fecales. Una posible explicación es la menorcapacidad tamponadora de la leche materna compa-rada con la fórmula infantil que permite que el conte-nido intestinal de los niños alimentados con leche seacidifique más fácilmente (34). Otro aspecto impor-tante a tener en cuenta como consecuencia de la ac-ción fermentativa de las bacterias del colon es la acti-vidad enzimática que da lugar a componentes conefectos potencialmente tóxicos (35). Grönlund y cols.(20), estudiando en lactantes la actividad de variasenzimas bacterianas durante los 6 primeros meses de

Vol. 10, N.º 4, 2003 EVOLUCIÓN DE LA MICROBIOTA EN LACTANTES

93

EL COLON Y LA ACCIÓN DE SUMICROBIOTA EN LA INFANCIA

vida, encontraron que los niños alimentados con fór-mula tenían una actividad ureasa significativamentemayor en los dos primeros meses y β-glucuronidasa alos seis meses de edad.

A pesar de que los neonatos y los niños menoresde 3 meses presentan una deficiencia de la activi-dad α-amilasa pancreática en el duodeno, se ha ob-servado que lactantes de menos de 6 meses pare-cen ser capaces de tolerar cantidades moderadas dealmidón. Esto se debe a dos enzimas presentes enel borde en cepillo del epitelio duodenal como sonla maltasa-glucoamilasa y la amilasa mamaria, invo-lucradas también en la hidrólisis del almidón (36).Además, Lifschitz y cols. (37) mostraron que en losniños alimentados a pecho, la lactosa que escapa ala absorción en el intestino delgado fue utilizadacompletamente en el colon. En un estudio de fer-mentación in vitro de glucosa, lactosa, fructooligo-sacáridos (FOS) y sojaoligosacáridos (SOS) por laflora intestinal de lactantes alimentados a pecho ocon fórmula, se observó que ambos grupos teníanla misma capacidad de fermentar los azúcares sim-ples y los FOS, pero fueron igualmente pobres enla fermentación de los SOS (38). La capacidad defermentar in vitro los hidratos de carbono comple-jos por lactantes alimentados a pecho se ha vistoque no se desarrolla significativamente hasta el finaldel destete, tal y como evidenciaron Parrett y cols.(39) mediante un incremento en los niveles de pro-pionato y butirato. La presencia de estos ácidos or-gánicos indica el desarrollo de una flora más com-pleja ya que son producidos principalmente porbacteroides y clostridios (40). Posiblemente antesdel destete la microflora intestinal del niño estáadaptada a la lactosa y a los oligosacáridos de la le-che materna, y por tanto las enzimas para fermen-tar los hidratos de carbono complejos no están losuficientemente activas (38). La ingestión continua-da de estos podría ejercer un cambio en la microflo-ra del colon de los niños, incrementándose la habili-dad para fermentar estos substratos (39).

La industria láctea ha realizado innumerables es-fuerzos por alcanzar una adaptación de la composi-ción de las fórmulas infantiles a la de la leche huma-na, debido a que los niños alimentados con lactanciamaterna durante el primer año de vida parecen te-ner una menor incidencia de infecciones gastrointes-tinales y respiratorias, o estas son menos severasque las padecidas por los niños alimentados con lac-tancia artificial, independientemente del grado dedesarrollo del país (41). Más recientemente, esteefecto protector de la lactancia materna ha sido su-gerido también frente a las infecciones del aparato

urinario (42). Además de los componentes inmuno-lógicos, principales responsables de este efecto, haymuchos factores no inmunológicos en la leche hu-mana que se consideran agentes antiinfecciosos pa-ra el recién nacido (43). Entre estos hay que desta-car una serie de sustancias que por su estructuraquímica actúan como homólogos de los compuestospresentes en la pared celular de los microorganis-mos patógenos, y que interaccionan con los recep-tores de las superficies celulares, de esta manerapueden inhibir la unión del patógeno a sus recepto-res celulares. Entre estas sustancias homólogas seencuentran los glicolípidos, glicoproteínas, mucinas,glicosaminoglicanos y los oligosacáridos (44).

Tal y como se ha comentado anteriormente, ya aprincipios del siglo pasado se observaron diferenciasen la microflora de las heces de los niños alimentadoscon lactancia materna o con fórmula infantil, predo-minando en los primeros las especies del género Bifi-dobacterium. Debido a que por entonces la taxono-mía se basaba enteramente en criterios morfológicos,Tissier (23) denominó a esta bacteria Bacillus bifi-dus communis. Al mismo tiempo, Moro (45) descu-brió en condiciones similares una bacteria que reco-noció como diferente de la de Tissier y que identificócomo perteneciente al género Lactobacillus. Sinembargo, fue necesario esperar hasta 1965 y el pro-greso de la genética molecular para que el equipo deSebald y cols. (46) demostraran que el porcentaje deguanina más citosina (G+C) en el ADN de las espe-cies del género Bifidobacterium difería del de los gé-neros Lactobacillus, Corynebacterium y Propionoi-bacterium, y que las bacterias identificadas porTissier y Moro (23,45) correspondían al mismo géne-ro. Además, Moro en 1900 observó que la leche ma-terna debía de contener un factor de crecimiento pa-ra Bacillus bifidus. Posteriormente György y cols.(47) usando un microorganismo mutante llamado B.bifidum subsp. Pensylvanicum, encontraron que“gynolactose”, una mezcla de alrededor de 10 oligo-sacáridos, era el factor de promoción del crecimientode las bifidobacterias. A estos hallazgos hay que su-mar los descritos por Kuhn (48) que demostró que laincorporación de oligosacáridos de leche humanacon N a la leche bovina mejoraron el crecimiento deB. bifidum subsp. Pensylvanicum, efecto debido ala presencia de N-acetilglucosamina. Probablementeesto no se deba exclusivamente a la acción de un úni-co factor de la leche humana, sino más bien unacompleja interacción de factores (49) entre los quecabe destacar:

1. Los oligosacáridos, incluyendo a N-acetilgluco-samina, el elevado contenido en lactosa, así como lapresencia de otros azúcares tales como glucosa, ga-lactosa y fucosa (50).

2. El bajo contenido en proteínas y minerales, y lareducida capacidad tamponadora de la leche huma-na pueden permitir elevar el crecimiento de bifido-bacterias (34).


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BENEFICIOS DE LA LECHE MATERNA

3. Ciertos compuestos, incluyendo la lactoferrina.La concentración de lactoferrina en la leche mater-na es diez veces mayor que en la leche de vaca y so-brevive al paso por el tracto gastrointestinal de losniños (51), pudiendo ejercer su actividad antimicro-biana al restringir el hierro a las bacterias. Pero po-dría tener algún papel como donador de hierro a lasbifidobacterias ya que estas lo necesitan para su cre-cimiento (52).

4. Ciertas bacterias pueden estimular la produc-ción de inmunoglobulinas tales como la Ig A secreto-ria.

5. Los nucleótidos también pueden ser factoresde crecimiento específicos para las bifidobacterias(53).

Todos estos hallazgos han motivado que se llevena cabo muchos intentos por mejorar las fórmulas in-fantiles con el fin de inducir una colonización lo másparecida a la encontrada en los niños alimentadoscon lactancia materna. Estos intentos han incluido elenriquecimiento con lactosa para alcanzar los nive-les de la leche humana, la adición de almidón, lacto-ferrina o nucleótidos, la reducción del contenido gra-so y la búsqueda de un ratio proteico óptimocaseina: suero (9,10,21,22). Además, la influenciadel calentamiento durante el procesado de la lechede vaca se sabe que convierte parcialmente la lacto-sa en lactulosa, un isómero del anterior que trasatravesar el intestino delgado sin ser degradado po-dría promover el crecimiento bacteriano (49).

Entre los mamíferos, la leche humana es la que po-see la mayor cantidad de oligosacáridos complejos (5-8 g/L), y aparte de la leche de elefanta, ninguna otraleche de mamífero analizada hasta la fecha tiene canti-dades comparables de oligosacáridos fucosilados com-plejos (54). La concentración de oligosacáridos se hacuantificado en 20-23 g/L en el calostro y 12-14 g/Len la leche madura (55). Desde un punto de vista cuan-titativo representan el tercer componente en la lechehumana después de la lactosa (60 g/L) y los lípidos (39g/L) (56). Este dato es importante si se tiene en cuentaque los monosacáridos constituyen sólo el 1% (0,5-1,0g/L) del total de hidratos de carbono (55).

Desde un punto de vista bioquímico, los oligosa-cáridos son el resultado de la adición secuencial demonosacáridos a la molécula de lactosa por glicosil-transferasas específicas de la glándula mamaria (57).En particular, las unidades de monosacárido estánrepresentadas por fucosa, galactosa, N-acetilgluco-samina y ácido siálico (ácido siálico) que se unen for-mando estructuras lineales o ramificadas.

Todos los digosucáridos suelen tener un resto delactosa en el extremo reducido y con frecuencia con-tienen una molécula de fucosa y/o ácido siálico en elextremo no reducido. La mayoría de los oligosacári-dos de la leche están compuestos por moléculas con3-9 unidades de monosacárido (58). Estos compo-nentes se combinan de diferente forma (Tabla I) pa-ra dar lugar a los 130 oligosacáridos que se hanidentificado (59), que en base a su composición quí-mica se clasifican en:

1. Oligosacáridos “núcleo” (OS-núcleo), formadospor glucosamina, galactosa y N-acetilglucosamina,representando las estructuras originarias para la sín-tesis de oligosacáridos más complejos.

2. Fucosil-oligosacáridos (Fucosil-OS), derivadosde la adición a los anteriores de una o más molécu-las de fucosa.

3. Sialil-oligosacáridos (Sialil-OS), resultantes dela adición a los primeros de una o más moléculas deácido siálico.

4. Sialil-fucosil-oligosacáridos (Sialil-fucosil-OS),que contienen tanto fucosa como ácido siálico.

La composición de oligosacáridos de la lechematerna presenta variaciones durante la lactación.Los fucosil-OS, la 2’-fucosil-lactosa, difucosil-lac-to-N-hexaosa y trifucosil-lacto-N-hexaosa repre-sentan entre el 60-70% de este grupo, presentan-do un progresivo descenso del 20% durante elprimer mes de lactación, sin variaciones significa-tivas hasta el tercer mes. Entre los OS-núcleo, lalacto-N-tetraosa y lacto-N-neotetraosa representanel 90%, con una reducción gradual durante los30 primeros días, para luego incrementarse hastael día 60 y 90 respectivamente, y ser similares alcalostro. En los sialil-OS, la sialil-lacto-N-tetraosac, 6’-sialil-lactosa y disialil-lacto-N-tetraosa, se re-ducen con el tiempo de forma que al día 90 repre-sentan el 50% del calostro (60). De forma general,la mayor concentración se produce en el día 4 (20g/L), descienden un 10% en el día 10 y otro 10%al día 30, luego permanecen constantes hasta elfinal del tercer mes. Esta concentración decrecien-te de los oligosacáridos durante las primeras se-manas de lactancia está asociada con un incre-mento en la maduración del sistema inmunológicodel niño (61).

Hay estudios que han probado que las heces delos niños alimentados a pecho tienen un patrón deoligosacáridos con un mínimo de similitud del 40%al presente en la leche humana (62). Estos datos hanllevado a sugerir que probablemente un 60% de losoligosacáridos ingeridos por el niño sean parcial-mente metabolizados por la flora intestinal, y poste-riormente son parcialmente absorbidos tal y comose encuentran, o tras su degradación a unidades demonosacáridos por las glicohidrolasas específicas dela leche (63).


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OLIGOSACÁRIDOS DE LA LECHEHUMANA

Los oligosacáridos de la leche no sólo mejoran elcrecimiento de la flora bifidogénica (47), sino tambiénjuegan un papel importante en la defensa frente a va-rios patógenos como anteriormente se ha comenta-do. Las superficies celulares contienen un gran núme-ro de glucolípidos y glucoproteínas que funcionan enla comunicación intracelular y como receptores espe-cíficos extracelulares para muchos patógenos en elduodeno (E. coli, C. jejuni, Shigella spp., Vibriocholerae y Salmonella spp.) (64). Debido a que losoligosacáridos de la leche parecen ser sintetizados porglucotransferasas similares a aquellas que sintetizanlas glucoproteínas y glucolípidos de los componentesde las superficies celulares (65), es razonable asumirque algunos de estos oligosacáridos podrían tener es-tructura homóloga a los hidratos de carbono superfi-ciales. Estos podrían actuar como análogos u homólo-gos de los receptores celulares superficiales de lospatógenos, y por lo tanto inhibiendo la habilidad delpatógeno para unirse al glucoconjugado homólogo dela superficie celular. Como el estómago de los niñosno es tan ácido como el de los adultos y su sistema in-mune no está del todo desarrollado, este mecanismoactúa como una protección adicional frente a los pa-tógenos entéricos.

Se ha observado que los fucosil-OS previenen laadhesión de E. coli enteropatógena y uropatógena(66) y de Candida albicans a la superficie de la muco-sa intestinal (67), los núcleo-OS inhiben la unión de S.

pneumoniae (68), y los sialil-OS frente a H. pylori(69), E. coli S-fimbriado y virus de la influenza (70).

La función protectora de la leche humana tam-bién se ha descrito sobre las vías respiratorias altas,frente a las otitis medias en recién nacidos, causadasen el 70% de los casos por pneumococos o Hae-mophilus influenzae sp. (68), y en el aparato urina-rio (71). Chester y cols. (72) mediante un análisis dela orina de niños alimentados a pecho y con fórmuladetectaron la presencia de 2’- y 3’-fucosil-lactosa ydifucosil-lactosa únicamente en los niños alimenta-dos a pecho. Los fucosil-OS estaban prácticamenteausentes en la orina de niños alimentados con fór-mula, mientras que los componentes sialilados esta-ban en ambos grupos. Rudloff y cols. (73) tambiénencontraron mayores cantidades de oligosacáridosde la leche materna (lacto-N-tetraosa, lacto-N-fuco-pentaosa I y II, y difucosil-lacto-N-hexaosa) en la orinade niños alimentados con lactancia materna que enlos alimentados con fórmula. Otros factores comoun incremento local de la producción de Ig A en eltracto urinario de los niños alimentados a pecho (74)o la excreción de lactoferrina materna (75) puedentambién inhibir la adhesión bacteriana a las célulasepiteliales a este nivel.

Los oligosacáridos de la dieta podrían también ju-gar un papel destacable en el desarrollo del cerebro,concretamente en la síntesis de glucoproteínas cere-brales y glucolípidos (76). Aproximadamente la mitad


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TABLA I

OLIGOSACÁRIDOS DE LA LECHE HUMANA

Oligosacáridos “núcleo”Lacto-N-hexaosa Lacto-N-neo-tetraosaLacto-N-neo-hexaosa Lacto-N-octaosaLacto-N-neo-hexaosa Lacto-N-tetraosaLacto-N-neo-octaosa

Fucosil-oligosacáridos2’-fucosil-lactosa Lacto-N-difuco-hexaosa II3’-fucosil-lactosa Lacto-N-fuco-pentaosa IDifucosil-lacto-N-hexaosa Lacto-N-fuco-pentaosa IIDifucosil-lacto-N-hexaosa b Lacto-N-fuco-pentaosa IIIDifucosil-lacto-N-hexaosa I Lacto-N-fuco-pentaosa VDifucosil-lactosa Monofucosil-lacto-N-hexaosaLacto-N-difuco-hexaosa I Trifucosil-lacto-N-hexaosa

Sialil-oligosacáridos3’-sialil-lactosa Sialil-lacto-N-tetraosa a6’-sialil-lactosa Sialil-lacto-N-tetraosa bDisialil-lacto-N-tetraosa Sialil-lacto-N-tetraosa cMonofucosil-monosialil-lacto-N-neo-hexaosa

Sialil-fucosil-oligosacáridos3’-sialil-3-fucosil-lactosaSialil-fucosil-lacto-N-tetraosa ISialil-fucosil-lacto-N-tetraosa IIAdaptado de Kunz y Rudloff (1993) y Coppa et al. (1999)

de los oligosacáridos presentes en la leche humanason sialil-OS (59). En ratas el descenso de las concen-traciones de ácido siálico, de gangliósidos y glicopro-teínas del cerebro y cerebelo estuvo asociado con unempeoramiento irreversible en el comportamiento deaprendizaje en la rata (77). Aunque el hígado infantilpuede sintetizar ácido siálico, no tiene la capacidadpara cubrir completamente los requerimientos duran-te el periodo postnatal más temprano (77). La eleva-da concentración de ácido siálico asociado en la le-che humana durante la primera semana de lactación

(1.200 mg/L), coincide con una etapa de rápida sín-tesis de sialoglicoproteínas y gangliosidos del cerebro(77). Sin embargo, al final del tercer mes de lacta-ción, el ácido siálico ha descendido 3 veces. Algunostrabajos han sugerido que los recién nacidos poseenuna enzima intestinal sialidasa que incrementa su ac-tividad durante la maduración del intestino (59). Estasinvestigaciones podrían explicar el hecho de que losniños alimentados con lactancia materna poseen ma-yor puntuación en test de inteligencia que los alimen-tados con lactancia artificial (78) l


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98

Los cítricos constituyen el género Citrus (el nom-bre procede del griego y significa limón) que formaparte de la familia de las Rutáceas (Rutaceae) y con-forman varias especies destacando entre ellas: lasnaranjas (Citrus sinensis, Citrus aurantium), los li-mones (Citrus limon), las mandarinas (Citrus reti-culata, Citrus reshni) y los pomelos (Citrus paradi-si). Su origen se sitúa en el sureste de Asia y centrode China, Filipinas y el archipiélago Indomalayohasta Nueva Guinea.

La naranja, de gran importancia económica, se cul-tiva en regiones de clima tropical o subtropical aunque

las primeras referencias escritas de este fruto se en-cuentran en un antiguo manuscrito chino y datan delaño 2200 a.C. Los árabes introducen la variedad agria(Citrus aurantium) en la zona mediterránea hacia elsiglo X mientras que la variedad dulce (Citrus sinensis)la difunden los comerciantes genoveses en el siglo XV.Posteriormente, los españoles la extienden a Américatras su descubrimiento.

Estimaciones preliminares de la FAO (2001) indi-can que la producción mundial de cítricos en el pe-riodo 2001-2002 ha aumentado un 6,2% con rela-

PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE LANARANJA

ORIGEN Y LOCALIZACIÓN DE LOSCÍTRICOS

99


Elaboración y conservación de zumos de naranja.Efecto de nuevas tecnologías sobre su calidad sensorialy nutricional

M. P. Cano, L. Plaza, C. Sánchez-Moreno, B. de Ancos

DEPARTAMENTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS VEGETALES.INSTITUTO DEL FRÍO-CSIC. MADRID

El empleo de las tecnologías emergentes (no-térmicas)como Alta Presión (AP) y pulsos eléctricos de Alta Intensidadde Campo (PEAIC) surge como una alternativa a los trata-mientos térmicos tradicionales (pasteurización, etc.) ya quepermiten reducir o eliminar la carga microbiana y los enzi-mas responsables del deterioro del alimento, alterando míni-mamente moléculas pequeñas (vitaminas, pigmentos, arni-noácidos, compuestos antioxidantes, etc.) relacionadas conla calidad sensorial y nutricional así como las propiedades be-neficiosas para la salud de los vegetales. Estas tecnologíasemergentes (AP y PEAIC), nos permiten obtener alimentosestables y seguros, con las características de calidad sensorial,nutricional y efectos beneficiosos para la salud similares a losdel producto fresco, durante periodos de almacenamiento enrefrigeración relativamente prolongados (30-60 días).

Palabras clave: Tecnologías emergentes. Alimentos es-tables. Calidad sensorial y nutricional.

Emerging technologies (non-thermal) as High-Pres-sure (HP) and Pulsed Electric Field (PEF) have been deve-lopped as an alternative to traditional thermal treatments(pasteurization, etc.) due to this technologies decrease orinactivate microorganisms and enzymes that caused fooddecay without significant adverse effects on small molecu-las (vitamins, pigments, aminoacids, antioxidant consti-tuents, etc.) related with sensorial (color, flavour), nutritio-nal and healthpromoting characteristics of plant foods.These emerging technologies (HP, PEF), allow to obtainsafe and stable foods with the characteristics of sensorial,nutritional quality and heath benefits similar to fresh pro-ducts during medium-term refrigerated storage periods(30-60 days).

Key words: Emerging technologies. Stable foods. Senso-rial and nutritional quality.

RESUMEN ABSTRACT

ción a la campaña anterior. En los últimos años, seha observado una tendencia creciente en la produc-ción que depende, en gran medida, de la bonanzade la cosecha obtenida.

Los mayores productores mundiales de naranjasson Brasil (17.136 miles de Tm) y Estados Unidos(11.291 miles de Tm) representando el 31,6% y20,2%, respectivamente, del total (Fig. 1). Españaocupa el sexto puesto mundial con una producciónde 2.708 miles de Tm (4,8% del total) y el primerpuesto dentro de la Comunidad Económica Euro-pea (FAO, 2001). Además, es el primer país ex-portador de naranjas para consumo en fresco con1.332 miles de Tm frente a 185 miles de Tm im-portadas en el año 2001 (MAPA, 2001).

Las zonas de mayor producción en España se en-cuentran en la región mediterránea, principalmente,en la Comunidad Valenciana y, también, en la Co-munidad Andaluza. La variedad más cultivada es laNavelina con una producción de 1.443 miles de Tmseguida de la variedad Valencia late con 576 milesde Tm (MAPA, 2001).

La evolución del consumo alimentario en Españaentre los años 2000 y 2001 refleja que las frutas fres-cas y los zumos han experimentado un incremento del2,1 y 9,1%, respectivamente (MAPA, 2001). Así, elconsumo de zumos fue de 12 litros por habitante y añoen el 2001, correspondiendo la mayor parte a zumo denaranja. Este hecho está relacionado con el aumentoobservado en la cantidad de naranjas destinadas a la fa-bricación de zumo en los últimos años en España. Sinembargo, los principales productores de naranjas desti-nadas a la transformación en zumo de naranja concen-trado congelado son Brasil y Estados Unidos.

En los últimos años han surgido un gran número deestudios epidemiológicos que relacionan el consumode una dieta rica en frutas y hortalizas con una menor

predisposición a padecer ciertas enfermedades dege-nerativas como cáncer (Steinmetz y Potter, 1996; Ste-wart y cols., 1996) y enfermedades cardiovasculares(Rimm y cols., 1996; Bazzano y cols., 2002). Aunqueno se conoce con exactitud que constituyentes de losproductos de origen vegetal son los responsables deeste efecto protector, sí parece claro que se produceun incremento de la capacidad antioxidante en el pla-ma humano después de la ingesta de una dieta rica enproductos vegetales. Aunque estos hechos fueron ini-cialmente relacionados con el mayor consumo de fibradietética (Periago y cols., 1993), en la actualidad, losconstituyentes de los productos vegetales que se hanrelacionado con este efecto protector son las denomi-nadas moléculas bioactivas. Estas pequeñas molécu-las que no pueden ser sintetizadas en el cuerpo y, portanto, deben ser obtenidas de la dieta, van a contribuiral sistema de defensa antioxidante.

Los compuestos carotenoides, polifenoles (flavono-nas, etc.), vitamina C (ácido ascórbico), vitamina E (α-tocoferol), fibra, compuestos organosulforados, gluco-sinolatos (isotiocianatos), etc. (Hertog y cols., 1994;Granado y cols., 1996; Halliwell, 1996; Benavente-García y cols., 1997; Omaye y Zhang, 1998; Tibble,1998; Slattery y cols., 2000) son algunos de estoscompuestos bioactivos cuya característica común esuna marcada actividad antioxidante. Esta actividadse pone de manifiesto en su capacidad para atraparradicales de oxígeno (hidróxilo, peroxilo, superóxido,oxígeno singlete), de nitrógeno y radicales orgánicos(hidroperóxidos lipídicos, etc.). Estos radicales apare-cen en los tejidos como consecuencia de situacionesde estrés oxidativo, atmósferas contaminadas, etc. Laacumulación de estas especies provoca la apariciónde daños oxidativos en el ADN, así como en las pro-teinas y los lípidos de las membranas celulares (pero-xidación de lípidos), acontecimientos íntimamente re-lacionados con los procesos de envejecimiento detejidos y la aparición de enfermedades degenerativas(Ames, 1993; Halliwell, 1996).

El zumo de naranja es una importante fuente decompuestos bioactivos entre los que destaca la vitami-na C (ácido ascórbico). Además, contiene flavononas(naringina y hesperidina) y posee un alto contenido encompuestos carotenoides (luteína, zeaxantina, α y β-criptoxantina, α y β-caroteno), algunos de ellos conactividad de provitamina A. Estas características con-fieren al zumo de naranja no sólo un elevado valor nu-tritivo sino también unas propiedades beneficiosas pa-ra la salud.

Compuestos carotenoides

Los compuestos carotenoides son un grupo nu-meroso de pigmentos liposolubles que se encuen-tran ampliamente difundidos en el reino vegetal ycuyos colores van desde amarillo (β-caroteno) al rojo(licopeno). Se dividen en dos grupos:

COMPUESTOS BIOACTIVOS Y CAPACIDADANTIOXIDANTE EN EL ZUMO DE NARANJA

M. P. CANO ET AL. ALIM. NUTRI. SALUD

100

China 5%

España 5%

Italia 3%

Egipto 3%

Brasil 32%

EE.UU. 20%Méjico 6%

Otros 21%

India 5%

Fig.1. Distribución de la producción mundial de naranjas en elaño 2001. Fuente: FAO (2001).

—Carotenos: compuestos hidrocarbonados.

—Xantofilas: derivados oxigenados de los carote-nos que generalmente suelen presentarse como és-teres de ácidos grasos en las frutas.

Todos estos compuestos están formados por lar-gas cadenas de dobles enlaces conjugados siendo suestructura de naturaleza isoprénica. Así, los com-puestos carotenoides tienen la característica de po-seer un esqueleto bilateralmente simétrico de cuaren-ta átomos de carbono donde cada mitad puede serconsiderada desde un punto de vista formal, comoconstituida por cuatro unidades isoprénicas unidascabeza a cola, de forma que los grupos metilo quesobresalen de la cabeza están en posiciones 1,5. Es-tas dos mitades de C20, sin embargo, se hallan unidascola a cola de forma que los dos metilos centrales dela molécula están en posiciones 1,6 (Fig. 2).

Algunos compuestos carotenoides presentes en elzumo de naraja como α-caroteno, β-caroteno y β-criptoxantina tienen gran importancia desde el pun-to de vista nutricional debido a su actividad comoprovitamina A. Otros como luteína, zeaxantina, α-caroteno, β-caroteno, α-criptoxantina y β-criptoxan-tina actuán como antioxidantes debido a su capaci-dad de atrapar radicales libres impidiendo la

oxidación. Estas propiedades antioxidantes se tradu-cen en un efecto beneficioso para la salud. Así, evi-dencias epidemiológicas muestran una asociacióninversa entre la ingestión de compuestos carotenoi-des antioxidantes, especialmente α-caroteno, β-ca-roteno, licopeno, y, en menor medida, luteína y elriesgo de padecer varios tipos de cáncer (próstata,pulmón y estómago) y enfermedades cardiovascula-res (Van Poppel y Goldbohm, 1995; Steinmetz yPotter, 1996; Slattery y cols., 2000; Temple,2000). Por otro lado, algunos resultados adversosobtenidos en estudios de intervención con suple-mentación oral de β-caroteno (Omenn y cols.,1996) no están de acuerdo con los efectos benefi-ciosos encontrados en estudios epidemiológicos rea-lizados con alimentos ricos en compuestos carote-noides (Olson, 1996; Astorg, 1997). Por tanto, sepostula que el efecto beneficioso de los compuestoscarotenoides es activado cuando se ingieren inmer-sos en el tejido vegetal de origen.

Compuestos fenólicos

Casi todas las frutas y hortalizas frescas, así comolos granos de cereales, contienen cantidades apre-ciables de fenoles naturales. Se han identificado másde 8.000 estructuras fenólicas que varían estructu-ralmente desde moléculas simples como los ácidosfenólicos hasta compuestos de gran polimerizacióncomo los taninos. Las sustancias fenólicas juegan unpapel muy importante en la calidad de los productosvegetales. Las antocianinas, pigmentos hidrosolu-bles, están relacionadas con el color de frutas y hor-talizas (fresas, ciruelas, berenjena, etc.) y, por otrolado, los derivados de los ácidos hidroxicinámicos(ferúlico, cafeico, etc.) son susceptibles de oxidarseenzimáticamente (polifenoloxidasa) para dar lugar alpardeamiento de los tejidos ocasionando pérdida decalidad. Además, otros compuestos fenólicos tienenun papel destacado como los taninos que son res-ponsables de la astringencia (manzanas, peras, etc.)y fenoles secillos como el eugenol que es responsa-ble del aroma del plátano.

Los flavonoides son compuestos de bajo pesomolecular que, generalmente, se encuentran unidosa moléculas de azúcares. Constituyen el principalgrupo de fenoles de los cítricos y dentro de estospredominan las flavononas. El interés de estos com-puestos se debe a que son los responsables delamargor de estos productos y por su importanteefecto fungiestático y fungitóxico. También hay quedestacar su capacidad de actuar como potentes an-tioxidantes. Los cítricos poseen un alto porcentajede flavononas glicosiladas. Así, las naranjas dulces(Citrus sinensis) presentan, principalmente, hespe-ridina y naringina que por acción de la flora intesti-nal humana, tras su ingestión, se van a degradarperdiendo el azúcar y transformándose en las co-

Vol. 10, N.º 4, 2003 ELABORACIÓN Y CONSERVACIÓN DE ZUMOS DE NARANJA

101

α-Caroteno

β-Caroteno

HO

OH

HO

OH

HO

HO

Zeaxantina

Luteína

α-Criptoxantina

β-Criptoxantina

Fig. 2. Estructura de algunos de los principales compuestoscarotenoides presentes en el zumo de naranja.

rrespondientes agliconas (hesperetina y naringeni-na). Estas agliconas pueden seguir degradándosedando lugar a productos de bajo peso molecular co-mo hidroxibenzoatos o hidroxicinamatos, los cualesson absorbidos y excretados por la orina.

La acción antioxidante de los flavonoides puededeberse a su capacidad para unirse a los polímerosbiológicos (enzimas, transportadores de hormonas yADN), quelar iones metálicos (Fe2+, Cu2+, etc.), cata-lizar el transporte de electrones y depurar radicaleslibres (Martínez-Flórez y cols., 2002). Por ello, de-sempeñan un papel esencial en la protección frentea los fenómenos de daño oxidativo y tienen efectosterapéuticos, habiendo sido descritas propiedadesantiinflamatorias, antialérgicas, antivirales, hipoco-lesterolémicas y anticarcinogénicas (Hertog y cols.,1994; Benavente-García y cols., 1997; Merken andBeecher, 2000; Erlund y cols., 2001).

Vitamina C (ácido ascórbico)

Los cítricos, especialmente la naranja, son la prin-cipal fuente de vitamina C o ácido ascórbico. Esta vi-tamina pertenece al grupo de las vitaminas hidroso-lubles y posee una estrutura de enodiol que se hallaconjugada con el grupo carbonilo en el anillo lacto-na. En presencia de oxígeno, el ácido ascórbico seoxida a ácido dehidroascórbico el cual tiene su mis-ma actividad vitamínica, que se pierde, después de lahidrólisis de la lactona para formar el ácido 2,3-dice-togulónico. Otros compuestos derivados como elácido isoascórbico o ácido eritórbico tienen una acti-vidad vitamínica veinte veces menor pero la mismaactividad antioxidante (Davey y cols., 2000).

La vitamina C tiene propiedades reductoras y ac-túa como un potente antioxidante que es capaz dereaccionar efectivamente con radicales superóxido ehidroxilo, y, juega un papel importante en la regene-ración de la vitamina E (Kitts, 1997). En relación

con estas propiedades antioxidantes, estudios epide-miológicos vinculan su ingesta con la reducción delriesgo a padecer varios tipos de cáncer (cavidad oral,esófago, estómago, colón y pulmón) y enfermeda-des cardiovasculares (Byers y Guerrero, 1995; Ku-rowska y cols., 2000).

Actividad antioxidante

Bajo circunstancias normales, existe un balanceen el cuerpo humano entre los factores que promue-ven la oxidación y las defensas antioxidantes intrín-secas que inhiben este proceso (Tabla I). Un aumen-to en la producción de oxidantes o una deficienciaen el sistema de defensa antioxidante puede alterar-lo aumentando la oxidación. Esta situación, en lacual no existe un balance entre sustancias pro-oxi-dantes y antioxidantes, recibe el nombre de estrésoxidativo.

La formación de los radicales libres, responsablesdel estrés oxidativo, puede ser iniciada por exposi-ción a una radiación ionizante, toxinas exógenas,agentes oxidantes o reducción de un electrón deloxígeno molecular, lo cual sucede durante la respira-ción. Estos radicales van a reaccionar practicamentecon cualquier molécula con la que entren en contac-to, causando una agresión química que puede dañarimportantes moléculas biológicas como proteínas,carbohidratos, lípidos y ADN, originando un dañocelular (Tabla II).

Los radicales libres y otros compuestos de oxíge-no altamente reactivos se cree que contribuyen acausar una amplia variedad de enfermedades, es-pecialmente enfermedades crónicas relacionadascon la edad (cáncer, Alzheimer, Parkinson, catara-tas, arteriosclerosis, etc.). Muchos mecanismos dedefensa limitan los niveles de radicales libres en elcuerpo e inhiben el daño que causan. Entre estos


102

TABLA I

FACTORES PRO-OXIDANTES Y DEFENSAS ANTIOXIDANTES

Factores pro-oxidantes Defensas antioxidantes

Inflamación Vitamina EFumar Vitamina CEjercicio β-CarotenoContaminantes del aire Otros carotenoidesRadiaciones GlutatiónDieta rica en ácidos grasos insaturados Superoxido dismutasasCarcinógenos Catalasa

Glutatión peroxidasasSelenioÁcido úricoOtros antioxidantes derivados de alimentos

Fuente: Langseth (2000).

mecanismos, algunos compuestos bioactivos (vita-mina C, vitamina E, compuestos fenólicos, com-puestos carotenoides, compuestos organosulfora-dos, etc.) obtenidos de la dieta contribuyen alsistema de defensa antioxidante y se han relaciona-do con una acción protectora frente a enfermeda-des degenerativas (Granado y cols., 1996; Bena-vente-García y cols., 1997; Kitts, 1997; Tibble,1998; Erlund y cols., 2001).

Tradicionalmente, la mayoría de los alimentosconservados son procesados térmicamente para ob-tener alimentos seguros y estables, si bien estos tra-tamientos pueden originar reacciones indeseables,como cambios de color, aparición de olores y sabo-res extraños y formación de subproductos. Los mé-todos no térmicos de conservación de alimentos sehan desarrollado para minimizar la degradación decalidad sensorial y nutricional que resulta del proce-sado térmico.

Tecnologías tradicionales. Procesado térmico

ELABORACIÓN DE ZUMO DE NARANJA

En la figura 3 se muestran las principales etapasde una línea de producción de zumo de naranja co-mercial.

Tratamientos preliminares

1. Lavado y cepillado. Los frutos son lavados y,posteriormente, cepillados para eliminar de su su-perficie partículas de suciedad y productos químicosque aún queden adheridos.

2. Inspección y selección. En la mesa de inspec-ción personal cualificado selecciona los frutos, des-cartando aquellos que no son adecuados.

Extracción del zumo

Hay dos tipos de extractores, originarios ambos deEstados Unidos, que se utilizan comúnmente en la in-dustria. Uno lo fabrica Food Machinery Corporation yel otro Brown Citrus Machinery. En extractor Brown,el fruto es dividido en dos mitades y el zumo extraídocae junto con la pulpa y las semillas a los depósitos declarificación. Previamente se han extraido los aceitesesenciales de la corteza. El extrator FMC se basa en laintroducción de una cánula en el fruto y su prensadoentre dos émbolos. Así, se recogen separadamente elzumo, que sale por la cánula, el aceite esencial y lascortezas trituradas. De esta forma, se obtiene un zumono contaminado por la parte externa de la fruta yexento del aceite esencial, que se recupera y constitu-ye un valioso producto utilizado en perfumería.

Clarificación

Una vez extraído, el zumo se somete al procesode clarificación cuya finalidad es eliminar pulpa, se-

PROCESADO Y CONSERVACIÓN DELZUMO DE NARANJA


103

TABLA II

ALGUNAS ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO

Radicales libres No radicales

Hidróxilo (OH•) Peróxido de hidrógeno(H2O2)

Superóxido (O2•-) Oxígeno singlete (1O2)Oxido nitríco (NO•) Ácido hipocloroso (HOCl)Peroxilo lipídico (LOO•) Ozono (O3)

Fuente: Langseth (2000).

Inspección y selección

Lavado y cepillado

Extracción del zumo

Clarificación

Mezcla y corrección

Desaireación

Pasteurización

Reconstitución Desaireación

Pasteurización

Concentración

Zumoconcentradocongelado

Zumoprocedente deconcentrado

Zumopasteurizado

Naranjas

Aceitesesenciales

Fig. 3. Línea de producción de zumo de naranja.

millas y otros residuos mediante filtración o centrifu-gación (Baker y Cameron, 1999).

Mezcla y corrección

Es el ajuste del producto para conseguir unas con-diciones estándar en acidez, color, pulpa, etc.

Desaireación

La presencia de oxígeno puede provocar oxida-ción, pérdida de vitamina C y desarrollo de pardea-miento. Para evitar esto se efectua la desaireaciónque consiste en hacer pasar el zumo, en capa fina oen ducha ligera, por un depósito bajo vacío produ-ciéndose una breve ebullición que elimina el gas di-suelto. También se puede desairear por burbujeo denitrógeno.

Pasteurización

El objetivo de este proceso térmico es la elimina-ción de microorganismos patógenos y enzimas res-ponsables del deterioro y pérdida de calidad del pro-ducto alargando su vida útil. La pasteurización sesuele realizar en intercambiadores de placas. El zu-mo es sometido a temperaturas entre 90-95 °C du-rante un tiempo de 15-60 segundos obteniendo zu-mo pasteurizado procedente de recién exprimidoque puede ser envasado asépticamente en caliente,enfriado y almacenado a temperatura ambiente parasu comercialización.

Concentración

La concentración del zumo se realiza con el fin dereducir el volumen de producto, facilitando su trans-porte y almacenamiento. Además, el aumento pro-ducido en los sólidos solubles hasta 65 ºBrix consi-gue su estabilidad microbiológica. Este proceso selleva a cabo normalmente por evaporación bajo va-cío de una parte del agua del zumo (80%). La opera-ción bajo vacío disminuye la temperatura de ebulli-ción (50 °C) y limita las reacciones de alteración delos productos termolábiles (vitaminas, compuestosaromáticos) y el pardeamiento no enzimático (reac-ciones de Maillard). Los compuestos aromáticos des-prendidos en la evaporación se recuperan mediantela utilización de sistemas de recuperación que pue-den ir unidos de forma directa al evaporador.

Congelación

Finalmente, el zumo concentrado se enfría a 0 °Cpara su posterior almacenamiento y transporte en

estado congelado (-18 °C) o a temperatura de refri-geración (5-10 °C) por su alto contenido en sólidossolubles.

La conservación en estado congelado permite pre-servar la calidad inicial del producto durante tiemposprolongados (meses o años). La congelación consisteen un enfriamiento del producto hasta que todos suspuntos tengan una temperatura inferior al punto decongelación del tejido. En la práctica, se consideraque el alimento está congelado cuando la temperaturaen su centro térmico es inferior a -10 °C (Instituto In-ternacional del Frío, 1990).

El mantenimiento de la calidad de los productoscongelados se debe a que el descenso de la tempera-tura hace más lentas las reacciones bioquímicas e in-hibe las actividades microbianas y, además, da lugar aun descenso de la actividad de agua del sustrato, yaque la mayor parte del agua contenida es transforma-da en hielo a las temperaturas utilizadas (-18 °C).

Obtención de zumo procedente de concentrado

Este proceso se puede dividir en varias etapas:

—Reconstitución del zumo. Consiste en la dilu-ción del zumo concentrado mediante la adición deagua, esencias y a veces pulpa hasta recuperar el es-tado inicial.

—Desaireación. La presencia de oxígeno en elzumo reconstituido puede alterar su calidad y, portanto, debe ser eliminado.

—Pasteurización. Los microorganismos presen-tes en el zumo reconstituido pueden deteriorarlo porlo que este se somete a un nuevo proceso de pasteu-rización.

—Envasado. Se realiza asépticamente dando lu-gar a un zumo procedente de concentrado con unalarga vida útil a temperatura ambiente.

Tecnologías emergentes. Procesado notérmico

PROCESADO MÍNIMO DE ALIMENTOS

En la actualidad los consumidores valoran positi-vamente aquellas características de los alimentos queles confieran mayor valor añadido, como son, la es-casa manipulación del producto de partida, el em-pleo de aditivos naturales o la ausencia de los mis-mos (Alimentos Mínimamente Procesados) y laconservación o potenciación de las propiedades nu-tricionales y de las cualidades beneficiosas para lasalud de los productos de origen vegetal. Dentro deeste contexto surge el empleo de las tecnologíasemergentes como Alta Presión y Pulsos Eléctricosde Alta Intensidad de Campo (PEAIC), como alter-


104

nativa a los tratamientos térmicos tradicionales yaque permiten reducir o eliminar la carga microbioló-gica y los enzimas responsables del deterioro del ali-mento, alterando mínimamente moléculas pequeñas(vitaminas, pigmentos, aminoácidos, compuestosantioxidantes, etc.) relacionadas con la calidad sen-sorial y nutricional así como con las cualidades bene-ficiosas para la salud del vegetal.

ALTA PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Antecedentes

La alta presión hidrostática es una de las tecnologí-as no térmicas de procesado de alimentos con un ma-yor potencial de aplicación. Esta técnica de conserva-ción de alimentos es conocida desde principios delsiglo veinte cuando Hite (1899) intentó esterilizar lechemediante presurización consiguiendo una reducción dela población microbiana. También, estudió junto consus colaboradores los efectos de las altas presiones enfrutas y hortalizas (Hite y cols., 1914). Bridgman, pre-mio Nobel de Física por el desarrollo de un equipo dealtas presiones y sus estudios en física, contribuyó consus trabajos en este campo (Bridgman, 1914).

Sin embargo, no es hasta la década de los ochentacuando realmente se empieza a investigar de formaexhaustiva la relación entre los tratamientos con altapresión y los alimentos (Hoover y cols., 1989). El granimpulsor de esta tecnología ha sido Hayashi cuyas in-vestigaciones (Hayashi, 1989) llevan a la comercializa-ción del primer tipo de productos tratados por altapresión por la compañía japonesa Meidi-Ya Food Co.en 1990 (mermeladas de fresa, frambuesa, kiwi ymanzana) y la creación de la Sociedad Japonesa de Al-ta Presión. Posteriormente, han salido al mercadootros productos como yogures, gelatinas, salsas, lon-chas de jamón, zumo de naranja, etc.

Efectos en enzimas y microorganismos

—Enzimas. Las altas presiones modifican las es-tructuras terciaria y cuaternaria de las proteínas y,por tanto, afectan a los enzimas. Su actividad bioló-gica depende de la localización del centro activodentro de la configuración tridimensional de la mo-lécula y cualquier pequeño cambio puede provocarla pérdida de dicha actividad. Así, la estructura ter-ciaria se mantiene principalmente por interaccioneshidrofóbicas e iónicas y sufre cambios por encimade 200 MPa mientras que la estructura cuaternariasostenida por enlaces no covalentes se rompe apresiones inferiores a 150 MPa. Se ha observadoque presiones relativamente bajas (100 MPa) acti-van algunas enzimas (sobre todo de tipo monoméri-co) y presiones más elevadas provocan inactivaciónenzimática (Hendrickx y cols., 1998).

—Microorganismos. La alta presión produce cam-bios morfológicos en las células vegetativas como com-prensión del gas de las vacuolas, alargamiento de lascélulas, separación de la membrana celular de la paredcelular, contracción de la pared celular con formaciónde poros, modificaciones del citoesqueleto, modifica-ciones de los núcleos y orgánulos intracelulares, coagu-lación de la proteína citoplasmática y liberación deconstituyentes intracelulares fuera de la célula. Ade-más, provoca modificaciones bioquímicas y genéticasal inactivar enzimas implicados en la replicación ytranscripción del ADN (Téllez-Luis y cols., 2001). Sepuede afirmar que las células vegetativas son bastantesensibles a la presión siendo inactivadas a presionesentre 300 y 600 MPa mientras que las esporas bacte-rianas son más resistentes y se inactivan a presionessuperiores a 1.200 MPa (Knorr, 1995).

Efecto de las altas presiones en zumos

La alta presión hidrostática es una tecnología notérmica de gran interés en la industria debido a suefectividad en la conservación de los alimentos sinalterar su calidad (Fig. 4). En los últimos años sehan llevado a cabo numerosos estudios sobre laaplicación de esta tecnología, sóla o combinada contemperaturas suaves, para la desactivación de enzi-mas relacionados con la pérdida de calidad de losalimentos vegetales (polifenoloxidasa, peroxidasa,pectin metilesterara, lipoxigenasa, etc.) (Knorr,1995; Seyderhelm y cols., 1996; Cano y cols.,1997; Hendrickx y cols., 1998; Hernández y Ca-no, 1998; Cano y cols., 1999), con la inactivaciónde microorganismos (Smelt, 1998) y con la funcio-nalidad de las proteínas (Messens y cols., 1997).

El zumo de naranja es uno de los productos másadecuados para ser tratado con altas presiones debido


105

Fig. 4. Equipo de altas presiones discontinuo del Instituto delFrío-CSIC. Características: Volumen 2,3 L, presión hasta5.000 MPa, Temperaturas –20 °C +80 °C, Máquina ACB mo-delo AGPI665, GEC Alstom, Nantes, Francia.

a la estabilidad de sus componentes a la presión. Así,en los diez últimos años se han realizado numerososestudios del efecto de los tratamientos combinados dealta presión y temperatura en este zumo (Farr, 1990;Takahashi y cols., 1993; Donsi y cols., 1996; Cano ycols., 1999; Fernández-García y cols., 2001a; DeAncos y cols., 2002; Sánchez-Moreno y cols.,2003a; Sánchez-Moreno y cols., 2003b).

El zumo de naranja presurizado a 100 MPa/60°C/5 min se conserva a 4 °C durante 30 días enperfectas condiciones desde el punto de vista de es-tabilidad enzimática y microbiológica, según resulta-dos sensoriales obtenidos en nuestro grupo de inves-tigación (Cano y cols., 1998). También, se haobservado que diferentes combinaciones de presióny temperatura consiguen reducir la actividad enzimá-tica (Cano y cols., 1997). Fernández-García y cols.(2001a) trataron zumo de naranja a 500 y 800 MPadurante cinco minutos y lo almacenaron a 4 °C du-rante 21 días, no observando diferencias significati-vas en la capacidad antioxidante, contenido en vita-mina C y contenido en compuestos carotenoides.Por otro lado, presiones entre 350 y 400 MPa hanmostrado un incremento en la extracción de flavo-nonas, no variando significativamente su contenidodurante los 10 días de conservación a 4 °C (Sán-chez-Moreno y cols., 2003a) (Fig. 5).

PULSOS ELÉCTRICOS DE ALTA INTENSIDAD DE CAMPO

Antecedentes

La aplicación de pulsos eléctricos de alta intensidadde campo (PEAIC) es una prometedora tecnología pa-

ra la conservación de alimentos sin el empleo de calor(Barbosa-Cánovas y cols., 1998). Las primeras tentati-vas para inactivar microorganismos y enzimas en ali-mentos usando descargas eléctricas son de los añosveinte. Así, Beattie y Lewis (1925) diseñaron un equi-po para procesar leche elétricamente, demostrandolos efectos letales de las descargas eléctricas en los mi-croorganismos cuando se aplicaron voltajes de 3.000-4.000 V. Fetterman (1928) procesó leche usando laconductividad eléctrica para inactivar Mycobacteriumtuberculosis y Escherichia coli. Moses (1938) estimóque, entre 1928 y 1938, al menos 200 millones de li-tros de leche se consumieron pasteurizados eléctrica-mente. Sin embargo, este sistema dejó de utilizarse sinrazón aparente.

Gilliland y Speck (1967) aplicaron descargas depulsos eléctricos a diferentes niveles energéticos parainactivar Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Ba-cillus subtilis, Streptococcus cremoris y Micrococ-cus radiodurans suspendidos en agua destilada este-ril, así como tripsina y una proteasa de Bacillussubtilis. En general, un incremento de la intensidadde campo eléctrico y/o el número de pulsos favorecela inactivación de microorganismos. Además, la tem-peratura, el pH, la fuerza iónica y la conductividad delmedio son otros factores importantes para la inactiva-ción (Vega-Mercado y cols., 1997).

Dunn y Pearlman (1987) patentaron un equipopara la conservación de alimentos líquidos (zumosde frutas, etc.) tratados con pulsos eléctricos, alar-gando su vida útil. Posteriormente, el “proceso Els-teril” es desarrollado por Krupp MaschinentechnikGmbH (Hamburgo, Alemania) para la esterilizacióny pasteurización de alimentos líquidos como zumode naranja y leche (Vega-Mercado y cols., 1997).Recientemente, la Washington State University hadesarrollado una cámara continua para el procesadode alimentos líquidos tratados por campos eléctricospulsados (Zhang y cols., 1995) (Fig. 6).

Mecanismos de ruptura de la membrana celular

La aplicación de campos eléctricos de alto voltajepuede producir la lisis de la membrana celular me-diante los siguientes mecanismos:

—Ruptura dieléctrica. La fuerte polarización de lascélulas producida por un campo eléctrico externo origi-na un incremento de la permeabilidad y la conductivi-dad de la membrana. El grado de permeabilidad de-pende de la intensidad y duración del campo aplicado.Según Zimmermann y cols. (1973), cuando la mem-brana celular se expone a pulsos eléctricos de 1 a 10kV/cm durante 20 ns a 10 ms, tiene lugar una rupturaeléctrica reversible. Si la duración del pulso es mayorde 10-15 ms, el daño se vuelve irreversible (Zimmer-mann y cols., 1976). La ruptura dieléctrica produceinestabilidad local en la membrana debida a la com-prensión electromecánica y la tensión de campo eléc-


106

Tota

lfla

vano

nes

(mg/

10

0m

L)

0 1 3 6 100

2

4

6

8

10

Storage days at 4 ∞C

0 MPa

100 MPa/60 ∞C/5 min

350 MPa/30 ∞C/2,5 min

400 MPa/40 ∞C/1 min

Fig. 5. Efecto del tratamiento con altas presiones y la conser-vación en estado refrigerado de zumo de naranja en el conte-nido en flavanonas (naringenina+hesperetina). Sánchez.More-no el al., 2001).

trico inducida, dando lugar a la formación de poros(Fig. 7).

—Electroporación. Es el fenómeno según elcual, una célula expuesta a un campo eléctrico de al-to voltaje sufre una desestabilización temporal de labicapa lipídica y las proteinas de su membrana. Laconsecuencia es la formación de poros en la mem-brana, por lo que esta queda parcial o totalmentedañada (Chang y cols., 1992) (Fig. 8).

Efecto de los PEAIC en zumos

La aplicación de pulsos eléctricos de alta intensi-dad de campo está demostrando ser una técnicaprometedora para el tratamiento de alimentos, au-

mentando su efectividad al aumentar la temperatura.Los alimentos a tratar mediante este proceso debentener una baja viscosidad, gran homogeneidad y ba-jo riesgo de ruptura dieléctrica, por lo cual los zumosde frutas son alimentos idóneos.

La mayor parte de los estudios se han centradoen el efecto sobre los microorganismos (Raso ycols., 1998; Reina y cols., 1998; Yeom y cols.,2000a) y también, en menor medida, en enzimas yotros componentes minoritarios (Ho y cols., 1997;Evrendilek y cols., 2000; Yeom y cols., 2000b).

Qiu y cols. (1998) trataron zumo de naranja frescoy reconstituido con diferentes tipos de pulso (onda cua-drada y exponencial) y en todos los casos eliminaronhasta el 99,9% de la microflora, aunque el nivel deinactivación en zumo fresco fue menor. Yeom y cols.(2000a) consiguieron 7 reducciones logarítmicas en elrecuento de aerobios totales y mohos y levaduras enzumo de naranja procesado mediante PEAIC (campoeléctrico = 35 kV/cm y tiempo de tratamiento = 59µs). También, con las mismas condiciones de trata-miento consiguió una destrucción de pectinmetileste-rasa del 88% pero fue inferior a la inactivación obteni-da en el tratamiento térmico (2% de actividad residual).Por otro lado, Sharma y cols. (1998a) no observarondiferencias sensoriales entre el zumo de naranja fresco,tratado mediante PEAIC y después de un tratamientocombinado de calor y PEAIC. Además, se han obser-


107

Fig. 6. Equipo de pulsos eléctricos de la Planta Piloto de laUniversidad Politécnica de Lleida. Sistema continuo de trata-miento.

a b c d

Cito

plas

ma

Medio

Fig. 7. Diagrama de la ruptura eléctrica reversible e irreversi-ble. a) membrana celular con potencial V’m de aproximada-mente 10 mV donde no se produce daño en la pared; b) com-presión de la membrana producida por un incremento delpotencial hasta V>> V’m y carga de la membrana; c) formaciónde poros (ruptura reversible) por nuevo aumento del potencialhasta Vc (potencial crítico de membrana); y d) formación deporos grandes (ruptura irreversible) por aplicación de un cam-po eléctrico demasiado alto (Zimmermann, 1986).

Desequilibrio osmótico Hinchamiento Ruptura de membranasE

Fig. 8. Electroporación de la membrana celular (Tsong, 1991).

vado pérdidas en vitamina C del 4-5% que se conser-van durante el almacenamiento en refrigeración (Ye-om y cols., 2000b).

Comparación entre las tecnologíasemergentes

En los últimos años se ha podido observar un aumen-to del interés por parte del consumidor de alimentosno sólo de elevada calidad sensorial y seguros, sinotambién con una calidad nutricional adecuada y quetengan una completa información sobre su composi-ción en el etiquetado, especialmente en aquellos cons-tituyentes que se relacionan con una dieta sana. Estehecho es especialmente relevante en la comercializa-ción de derivados de frutas y hortalizas, dentro de cuyosector, ha aumentado notablemente el número denuevos productos con ingredientes bioactivos (vitami-nas, fibra, etc.), y el empleo de trozos o purés de pro-ductos vegetales como ingredientes, aprovechandoprecisamente la mejora en bondad de su consumo aque estos alimentos forman parte del producto (yogu-res con trozos de frutas, e incluso hortalizas, etc.).

El desafío para la industria alimentaria en cuanto ala sustitución de las tecnologías tradicionales por tec-nologías emergentes como las altas presiones o lospulsos eléctricos, debe apoyarse no sólo en la puestaen el mercado de nuevos productos, sino también enel desarrollo de alimentos funcionales o con una fun-cionalidad mejorada mediante la utilización de esosnuevos procesos. Para ello se deben realizar estudios

sobre la influencia de dichos procesos emergentes so-bre la composición de los alimentos (compuestos bio-activos) y sobre la biodisponibilidad de los mismos. Enesta línea trabaja el grupo de Fitoquímica y ProcesadoMínimo de Alimentos Vegetales del Instituto del Frío-CSIC, junto con la Universidad Politécnica de Lleida,el Hospital Puerta de Hierro y la Universidad de Tufts(Boston, Estados Unidos de América).

Los resultados obtenidos hasta el momento hanmostrado que las tecnologías emergentes de elabora-ción y conservación de derivados de productos vegeta-les, entre los que se encuentran los zumos de frutas,pueden ser muy útiles para lograr un mantenimientode la calidad nutricional (Figs. 9 y 10) y en el caso deciertos componentes del alimento, pueden producir unincremento en la biodisponibilidad de ciertos compues-tos bioactivos (Sánchez-Moreno y cols., 2003d; Sán-chez-Moreno y col, 2003e ).

A la Comunidad de Madrid mediante la concesiónde los proyectos ref. 07G/0040/2000 y 07G/0053/2003, al Ministerio de Educación y Culturapor la concesión de la Beca Fullbright a la Dra. Con-cepción Sánchez-Moreno y al Nutrition and Neuro-cognitive Laboratory de la Jean Mayer USDA-Hu-man Nutrition Research Center on Aging(HNRCA) de la Universidad de Tufts (Boston, Esta-dos Unidos de América) �

AGRADECIMIENTOS


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Figs. 9 y 10. Contenido en vitamina C y actividad antioxidante de zumos de naranja procesados mediante tecnologías tradicionales(térmicas) y tecnologías emergentes (no-térmicas): FSQ (zumo recién exprimido); SP (pasteurizado a baja temperatura); TP (pasteuri-zado mediante alta temperatura); BF (congelado con pasteurización previa); F (congelado); HP (tratado con altas presiones; PEF (tra-tado con pulsos eléctricos).

No térmicosTérmicoControl50

40

30

2020

10

0

FSQ SP TP BF F HP PEF

Vita

min

aC

(mg/

100

ml)

Vitamina C

200

160

120

80

40

0

FSQ SP TP BF F HP PEF

EC

50

(ml/

gD

PP

H)

240Control Térmico No térmicos

Act. antioxidante


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“el secreto de la felicidad no está en hacer siempre lo ... · nutrientes (lípidos, proteínas...

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