Nueva técnica para el análisis rápido del componente clave de la leche materna

Por décadas, la leche materna ha sido reconocida como el alimento ideal para los recién nacidos debido a que su composición se adapta a las necesidades nutricionales de cada bebé, por lo general contiene las cantidades apropiadas de carbohidratos, proteínas, grasas, enzimas digestivas, minerales, vitaminas, hormonas y anticuerpos.

Sus dos componentes principales son la lactosa y los lípidos, incluyendo colesterol, ácidos grasos y triglicéridos; también hay presentes proteínas importantes, incluyendo la alfa-lactalbumina y el suero de leche.

Los oligosacáridos (OGs) abarcan el tercer componente sólido más grande de la leche materna, seguido por la lactosa y los lípidos. Más de 200 de ellos fueron identificados en décadas recientes, pero, hasta ahora, no hay una manera de medir su presencia en una muestra individual en una sola prueba o corrida.

Hasta el momento, la medición y determinación del rol de los OG en la leche materna se ha visto obstaculizada tanto por la diversidad de OGs como por las limitaciones inherentes de las herramientas de investigación empleadas, ya que requieren largos periodos de corrida de análisis y grandes cantidades de muestras.

En un estudio recién publicado en la versión en línea de Journal of Agricultural and Food Chemistry , el grupo conformado por la UCD y Agilent Technologie detalló su exitoso uso de dos herramientas analíticas de Agilent para identificar la presencia de OGs en muestras de cinco mujeres en corridas individuales:

Agilent Technologies es la compañía líder en instrumentación a nivel mundial, proporcionando herramientas principales de medición electrónica y para la biociencia que promueven el desarrollo de sectores como la electrónica, comunicaciones, investigación biocientífica, medio ambiente y petroquímica.

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¿Cómo seleccionar el acidulante adecuado?

Los acidulantes usualmente utilizados en la industria alimenticia son:

El ácido cítrico

El ácido fumárico

El ácido láctico

El ácido fosfórico

El ácido acético

El ácido tartárico

Pero ¿cómo escoger el acidulante adecuado? En algunas aplicaciones sólo se usa uno en especial. Por ejemplo en el vinagre o en la mayonesa solo se usa el ácido acético. El ácido acético evita el crecimiento de microbios, y también contribuye con el sabor del vinagre. Sin embargo, en la mayoria de las aplicaciones, podemos elegir un acidulante o una combinación de ellos. Esto desde luego es también aplicable a bebidas y confitería.

Para escoger el acidulante correcto, se puede probarlos uno por uno en la aplicación. Sin embargo, tiene más sentido preseleccionar los acidulantes que pobablemente tengan más afinidad para reducir de siete a dos o tres los acidulantes posibles, para después trabajar en el laboratorio con esos dos o tres. De esta manera, se puede acelerar el desarollo de un producto.

El primer y más importante criterio para seleccionar el acidulante adecuado es su efecto sobre el sabor y el aroma del alimento. Posteriormente hay que tomar en cuenta sus propiedades fisicoquímicas y finalmente la fuerza del ácido.

Los acidulantes provocan cambios al olor y al sabor. Generan sensaciones como acidez y astringencia. Los ácidos acético y láctico son suficientemente volátiles como para dar toques aromáticos al olor. El ácido acético aporta un aroma a vinagre, lo que limita su aplicación a salsas, donde se espera este sabor, o en aplicaciones subliminales, donde la volatilidad del ácido acético ayuda a intensificar el impacto de otros aromas, por ejemplo, en goma de mascar con sabor a uva, o en los sabores de queso. El ácido láctico aporta un aroma a crema, útil en bebidas lácteas como licuados o malteadas. También se usa ácido láctico en dulces lácteos. Los ácidos tartárico y fumárico son más astringentes que los otros acidulantes, y se usan en bebidas de uva y tamarindo, donde se espera la astringencia. Algunos acidulantes son modificadores intensos del sabor; por ejemplo el ácido málico.

No hay dos acidulantes que tengan los mismos efectos. La sensación de acidez relativa de los acidulantes a pH 3.0 y a 1.0% es muy distinta dependiendo del ácido. El ácido acético da mucha más sensación de acidez por kilo que los otros acidulantes, este es seguido del ácido fumárico, málico, láctico y tartárico. Finalmente en la escala tenemos al cítrico y fosforico. Por eso se usa el ácido fosfórico para bajar el pH de alimentos y bebidas, para mejorar la estabilidad microbiológica y al mismo tiempo proveer una sensación de acidez mínima, por ejemplo, en una bebida que contiene proteína de suero. El ácido cítrico tiene una sensación de acidez brillante y refrescante, que se disipa rapidamente. Esto es más importante en bebidas que en confitería y por eso el ácido cítrico es el acidulante principal en la mayoria de las bebidas. El ácido málico tiene una sensación de acidez más persistente que el ácido cítrico, y por eso complementa los edulcorantes persistentes, como aspartame y sucralosa. Es un modificador de sabor mucho más fuerte que los otros acidulantes. Intensifica los aromas frutales y también funciona como combinador de aromas, aun a menos de cien ppm, o partes por million.

Otra arista de este tema tiene que ver si estamos desarrollando un producto con sabor a fruta. En este caso tiene sentido considerar qué tiene esa fruta en su estado natural. Todas las frutas contienen más de un ácido, y todas contienen ácido málico. La excepción es el tamarindo, que es una semilla de vaina y no una fruta. Hasta los cítricos, que mucha gente relaciona con el ácido cítrico, contienen ácido málico. Para desarrollar un perfil de sabor auténtico de la mayoria de las frutas, tenemos que usar combinaciones de ácidos cítrico y málico. Los ácidos cítrico y tartárico tienen más impacto en la parte inicial de un perfil de sabor, y el ácido málico tiene más impacto en la parte media de un perfil de sabor. Otro punto importante es que si esta usando concentrados de fruta en un producto, entonces esta usando una combinación de ácidos, y ya tenga la ventaja de esa combinación sobre el sabor. Es posible lograr un perfil de sabor más auténtico, más natural, usando combinaciones de acidulantes, y especificamente la combinación de cítrico y málico.

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Secado por aspersión y su uso en la encapsulación

La encapsulación es una técnica que se ha aplicado para preservar y/o proteger numerosos ingredientes. Puede considerarse una forma especial de empacar, en la que un material en particular puede ser cubierto de manera individual para protegerlo del ambiente, de la reacción con otros compuestos o para impedir que sufran reacciones de oxidación debido a la luz o al oxígeno.

La principal ventaja es que un encapsulado se liberará gradualmente del compuesto que lo ha englobado o atrapado, obteniéndose productos alimenticios con mejores características sensoriales y nutricionales. Se utiliza también el término microencapsulación en la industria alimentaria o farmacéutica cuando se encapsulan sustancias de bajo peso molecular o en pequeñas cantidades. Los dos términos, encapsulación y microencapsulación, se usan indistintamente.

La utilización de microcápsulas abarca una amplia gama de campos: la eliminación controlada de sabores, colores, aromas, perfumes, drogas, fertilizantes y precursores en impresiones.

Procesos de encapsulación

Los procesos de encapsulación fueron desarrollados entre los años 1930 y 1940 por la National Cash Register para la aplicación comercial de un tinte a partir de gelatina como agente encapsulante mediante un proceso de coacervación. Históricamente, la microencapsulación fue introducida de manera comercial en 1954 como medio de hacer copias múltiples sin el uso del papel carbón.

Hay diferentes métodos para microencapsular, entre ellos, los más utilizados son: la coacervación, la polimerización interfacial, el secado por aspersión, la gelación iónica, etc.

La selección del proceso de encapsulación para una aplicación considera el tamaño medio de la partícula requerida y las propiedades fisicoquímicas del agente encapsulante y la sustancia a encapsular, las aplicaciones para el material microencapsulado, el mecanismo de liberación deseado y el costo.

En el caso de sabores y aromas, varios métodos han sido desarrollados para encapsularlos y utilizarlos en la industria de alimentos; el más utilizado es el secado por aspersión, debido a que es un método económico y efectivo para el encapsulado de sabores.

Secado por aspersión

Por definición, corresponde a la transformación de un fluido en un material sólido, atomizándolo en forma de gotas minúsculas en un medio de secado en caliente. El principio del secado por aspersión es la producción de un polvo seco por medio de la atomización de una emulsión en una corriente de aire caliente en una cámara de secado. El agua se evapora instantáneamente, permitiendo que el material activo presente en la emulsión, quede atrapado dentro de una película de material encapsulante. Una de las grandes ventajas de este proceso, además de su simplicidad, es que es apropiado para materiales sensibles al calor, ya que el tiempo de exposición a temperaturas elevadas es muy corto (5 a 30 segundos).

Los principales encapsulantes utilizados para este método son: carbohidratos (almidón y derivados, maltodextrinas, jarabes de maíz, ciclodextrinas, carboximetilcelulosa y derivados); gomas (arábiga, mezquite, alginato de sodio); lípidos (ceras, parafinas, grasas) y proteínas (gelatina, proteína de soya, caseinatos, suero de leche, zeína). Estos encapsulantes deben tener la capacidad de proporcionar una emulsión estable durante el proceso de secado por aspersión y tener muy buenas propiedades de formación de película para proveer una capa que proteja al ingrediente activo de la oxidación.

El secado por aspersión consiste en cuatro etapas de proceso: la atomización del fluido para tenerlo asperjado; el contacto del producto rociado con el aire; su deshidratación y la separación del producto seco. El material a encapsular es homogenizado con el acarreador, la mezcla es alimentada al secador por aspersión y se atomiza por medio de una boquilla o disco, posteriormente se vierte en una máquina en la que son sometidos a un aumento de temperatura instantáneo que los transforma al tamaño deseado (entre 20 y 50 micras).

Las primeras aplicaciones industriales del secado por aspersión correspondieron a la leche y a los detergentes y actualmente tiene una infinidad de aplicaciones donde sobresalen la industria de alimentos y la farmacéutica.

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Fuentes

http://www.cinvestav.mx/publicaciones/avayper/sepoct02/APLICACIONES.PDF

http://www.alfa-editores.com/bebidas/Agosto%20Sept%2005/ACTUALIDADES%20Empleo.htm

http://www.invdes.com.mx/anteriores/Agosto2001/htm/acuacultura.html

http://www.quimika.com/materias/operaciones_unitarias/secadores.htm

http://w3.dsi.uanl.mx/publicaciones/maricultura/vi/pdf/A26.pdf

http://w3.dsi.uanl.mx/publicaciones/maricultura/acuicolaIII/pdfs/9.pdf