Innovación de alimentos mediante ingeniería de matrices

En la búsqueda de nuevas alternativas de alimentación saludable, se hace necesaria la aplicación de tecnologías existentes, hasta ahora subutilizadas a nivel industrial. Una de ellas es la ingeniería de matrices, la cual es una herramienta de la ingeniería de alimentos que utiliza los conocimientos de la composición, estructura y propiedades de la matriz estructural de un alimento para producir y controlar cambios que mejoren alguna de sus propiedades funcionales y/o nutricionales. La ingeniería de matrices recurre a una nueva técnica -la impregnación a vacío (IV)-, como mecanismo de incorporación de componentes en el desarrollo de nuevos alimentos, dentro de los cuales se encuentran los alimentos funcionales.

En los últimos años, numerosas investigaciones establecen que las personas que consumen una dieta rica en frutas y vegetales, con alto contenido en vitaminas y antioxidantes, tienen un menor riesgo de desarrollar enfermedades crónicas. Esto ha hecho que el consumo de estos alimentos se incremente en el mundo, especialmente en la mayoría de los países desarrollados. Por ello, se han estudiado distintos procedimientos para conservar los productos hortofrutícolas de importancia comercial. Nuestro país tiene todas las condiciones necesarias para el desarrollo de estos alimentos, pero además también es necesario realizar investigaciones para desarrollar nuevos productos o aplicar nuevas técnicas de procesamiento.

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Publicaciones recientes establecen que los alimentos que exhiben una microestructura altamente porosa, como frutas y vegetales, pueden ser impregnados con solutos por medio de inmersión en soluciones isotónicas. En adición a lo anterior, la introducción de estos solutos deseados se puede llevar por impregnación a vacío.

La técnica de impregnación a vacío permite la incorporación de componentes fisiológicamente activos (CFA), minerales, probióticos, componentes liposolubles, etc. y generan productos estructurados estables que se imparten características deseables. La operación de impregnación a vacío utiliza los poros y/o espacios intercelulares que poseen los alimentos en general y en mayor grado los vegetales que poseen estructuras altamente compartimentadas. Dichos espacios, del interior de las matrices alimentarias, pueden estar llenos de gases que pueden ser eliminados de las estructuras mediante la aplicación de presiones negativas de vacío dejando ese espacio libre para la incorporación de estos solutos.

La IV se ha venido aplicando para aumentar la eficacia de las operaciones tradicionales de salado de queso, jamones, confitado de frutas y también para introducir productos solubles en agua (cloruro de calcio, cloruro de sodio, ácido ascórbico), emulsiones (vitaminas liposolubles), microorganismos (S. cerevisae, L. casei o A. niger) y compuestos naturales complejos (zumos con alto contenido en flavonoides, extractos de aloe, etc.) en productos como manzanas (variedades Granny Smith y Dark Delicious), pomelo, zanahorias, berenjenas y setas de cardo, consiguiendo que el alimento no pierda sus características nutricionales. Este método está influenciado por las propiedades mecánicas, la porosidad, el tamaño y la forma del alimento. También por la viscosidad de la solución de impregnación o solución externa, las propiedades físicas y químicas de los compuestos fisiológicamente activos, las presiones y los tiempos de vacío. Como la técnica no involucra tratamientos térmicos, preserva las propiedades organolépticas del alimento además de sus componentes nutritivos termosensibles.

La técnica de IV se presenta como una alternativa de aplicación en la industria alimentaria para la producción de nuevos alimentos funcionales por las siguientes ventajas: cinéticas de transferencia de masa rápidas, mayor ganancia de solutos en tiempos cortos, mejor conservación del color y mejora del mismo en algunos productos, mejora de la textura, conservación del sabor y aroma del producto fresco, al permitir trabajar a bajas  temperaturas sin incrementos importantes de tiempo de proceso.

Teniendo en cuenta las nuevas alternativas no convencionales de obtención de alimentos con valor agregado y el panorama de posibilidades de aprovechamiento de estos, se debería evaluar la respuesta a la aplicación de estas nuevas técnicas con la finalidad de obtener productos innovadores y sobre todo altamente funcionales en beneficio de los consumidores.

* Este post es una colaboración de Erika Rojas Gutiérrez, docente de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Privada del Norte.

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