Uno de los factores más importantes para el éxito de cualquier programa de incorporación de nutrientes a los alimentos lo constituye la elección del alimento portador.

Criterio para la selección del alimento portador

En primer lugar es necesario conocer los gustos y las necesidades nutricionales de la población a la que van destinados estos productos. Se espera con su consumo mejorar el estado alimenticio y de salud de la población en su conjunto, por lo que las características organolépticas del alimento fortificado deberán ser del agrado y aceptación del consumidor. Esto hace que no cualquier alimento pueda ser fortificado, aunque técnicamente sea posible. Además no todos los nutrientes pueden ser adicionados, puesto que su estabilidad dentro de la matriz del alimento, así como sus efectos sobre la naturaleza y calidad del mismo, tienen la última palabra en la viabilidad del proceso y en la aceptación por el consumidor.

Así pues, la selección del alimento deberá garantizar las siguientes consideraciones:
• Control de calidad.
• Estabilidad y biodisponibilidad de los nutrientes bajo condiciones de uso y almacenamiento.
• Las características organolépticas no deben sufrir cambios significativos.
• Ser económicamente viable a través de un proceso industrial.
• No toxicidad debido a un exceso de la dosis empleada o por interacciones con otros componentes originales del alimento.
• El alimento seleccionado debe ser consumido regularmente y en cantidades predecibles por la población.

Metodologías de Fabricación

• Ingeniería Genética

El desarrollo biotecnológico ha permitido obtener productos con cambios perdurables en el tiempo y de características especiales a partir de modificaciones genéticas. Arroz con b-caroteno y un mayor contenido en hierro (49, 50), soja rica en ácido oleico y pobre en ácidos grasos saturados (51) y cambios en el valor nutricional de la patata (52) son ejemplos de estos productos.

• Técnicas en Cultivo y Cría

Modificaciones en las técnicas de cultivos vegetales y cría de animales pueden generar mejoras en los productos finales. Huevos enriquecidos con ácidos grasos omega-3 (53, 54, 55), leche y carne de vaca enriquecidas con ácido linoleico (56), son algunos ejemplos.

• Incorporación a Granel

Es ésta la tecnología más utilizada en los programas de fortificación y enriquecimiento. En general, implica la obtención de una mezcla homogénea que contiene los nutrientes a adicionar en las cantidades deseadas. Las cantidades agregadas dependerán en gran medida de la fase del procesamiento seleccionada para la adición, pues siempre se deberán tomar en consideración todos aquellos factores de industrialización capaces de causar pérdidas de los nutrientes incorporados, tales como tratamientos térmicos, operaciones mecánicas, procesos de enfriamiento que reduzcan la disolución de la premezcla en el producto, etc. Los alimentos formulados más comercializados siguiendo el método de mezclado son el azúcar, las harinas, productos lácteos, los aceites vegetales, la margarina, las bebidas y los alimentos líquidos.

• Ingeniería de matrices. Impregnación a vacío (IV).

El proceso de impregnación a vacío ha sido descrito (57,58) a través de la acción del mecanismo hidrodinámico (HDM), como un proceso de transporte de materia en un sistema sólido poroso-líquido. La técnica de impregnación a vacío (IV) ha sido aplicada para introducir líquidos con componentes fisiológicamente activos en la estructura porosa de diferentes frutas, cambiando la composición del producto y sus propiedades físicoquímicas (59,60). Esta técnica se presenta como una alternativa de la aplicación en la industria alimentaria para la producción de nuevos alimentos funcionales por las siguientes ventajas (61):

• Cinéticas de transferencia de masa rápidas.

• Mayor ganancia de solutos en tiempos cortos.

• Mejor conservación del color y mejora del mismo en algunos productos.

• Conservación del sabor y aroma del producto fresco, al permitir trabajar a bajas temperaturas sin incrementos importantes de tiempo de proceso.

La impregnación a vacío está afectada por diversos factores (61, 62):
• Composición del tejido.
• Estructura del tejido (tamaño y distribución de poros).
• Tiempo de relajación de la matriz sólida, que depende de las propiedades mecánicas del alimento.
• Velocidad de flujo del gas y del líquido durante la acción del HDM, que a su vez depende de la estructura del tejido y de la viscosidad de la disolución.
• Tamaño y forma de la muestra.

Mecanismos de Acción

Las acciones básicas implicadas en las distintas técnicas de obtención de alimentos funcionales se simplifican en:
• Extracción: se extrae o neutraliza la acción de algún componente no deseado, presente en el alimento, por ejemplo agentes tóxicos o mutagénicos.
• Reemplazo: se procede a una sustitución parcial o total de un componente negativo por uno positivo, sin modificar de manera notable las propiedades del alimento (ejemplo: sustituir materia grasa de origen animal por hidratos de carbono de cadena larga).
• Aumento: se aumenta el contenido de un componente beneficioso para la salud, preexistente en el alimento (ejemplo: la adición de fibra).
• Adición: se añade un ingrediente que el alimento previamente no contenía y que supone una ventaja para el consumidor (ejemplo: adición de vitaminas, minerales u otros micronutrientes).

Fases de Desarrollo

Las fases más importantes en el proceso de desarrollo y obtención de alimentos funcionales son (63):
1) Selección y definición clara de los componentes fisiológicamente activos.
2) Desarrollo de las técnicas adecuadas para identificar y valorar la actividad de dichos ingredientes en la materia prima y en el producto terminado.
3) Estudio experimental de las propiedades físicas, químicas y biológicas del alimento.
4) Estudio de los procesos de absorción y demetabolización del ingrediente con actividad fisiológica por el organismo.
5) Estudio, mediante procedimientos acelerados, de la estabilidad del constituyente activo en la fórmula final, en distintas condiciones.
6) Valoración extensa de los hipotéticos efectos beneficiosos en un modelo animal, preparándose para los ensayos clínicos.
7) Realización de estudios de toxicidad aguda y crónica, en modelos animales adecuados.
8) Establecimiento de las dosis mínimas y máximas en adultos y en niños sanos, así como en enfermos y en personas mayores (si en ellos tuviera indicación el principio activo).
9) Experimentación clínica siguiendo el protocolo científico adecuado, en adultos sanos.

Fuentes y Referencias Bibliográficas

49. Burkhardt, P.K.; Beyer, P.; Wuenn, J.; Kloety, A.; Arnstrong, G.A.; Schledz, M.; Von Linting, J.; Potrikus, I. (1997). Transgenicrice (oryza sativa) endosperm expressing daffodil (Narcissus pseudo narcissus) phytoene synthase accumulates phytoene a key intermediate of provitamin a biosynthesis. Plant Journal, 11(5): 1071-1078.
50. Xudong, Y.; Al-Babili, S.; Kloeti, A.; Jing, Z.; Lucca, P.; Beyer, P.; Potrykus, I. (2000). Engineering The provitamin A (bcarotene) biosynthetic pathway into (carotenoid-free) rice endosperm. Science, 287(5451): 303-305.
51. Banks, W.; Clapperton, J.L.; Kelly, M.E.; Wilson, A.G.; Crawford, R.J.M. (1990). The yield fatty acid composition and physical properties of milk fat obtained by feeding Soya oil to dairy cows. Journal of the science of food and agriculture, 31(4): 368-374.
52. Prescha, A.; Biernat, J.; Weber, R.; Zuk, M.; Szopa, J. (2003). The influence of modified 14-3-3 protein synthesis in potato plants on the nutritional value of the tubers. Food Chemistry, 82(4), September: 611-617.
53. Mayo, P.K.; Elswyk, V.; Kubena, K.S. (1995). Shell Eggs as a Vehicle for Dietary Omega-3 Fatty Acids: Influence on SerumLipids and Platelet Aggregation in Humans. Journal of the American Dietetic Association, Volume 95, Issue 9, Supplement 1: A10.
54. Oh, I.Y.; Ryue, J.; Hsieh, C.H.; Bell, D.E. (1991). Eggs enriched in omega-3 fatty acids and alterations in lipids concentrations in plasma and lipoproteins and blood pressure. American Journal of clinic Nutrition, 54(4): 689-695.
55. Ogasashara, J.; Hariu, H.; Takahashi, M. (1991). Process for producing liquid egg thus produced. European-PatentApplication; EP 0 426 425 A1, JP 89-282217 (19891030).
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57. Fito, P. (1994). Modelling of vacuum osmotic dehydrattion of foods. Journal of Food Engineering, 22: 313-328.
58. Fito, P.; Pastor, R. (1994). On some diffusional mechanismoccurring Vacuum Osmotic Dehydration (VOD). Journal of Food Engineering, 21: 513-519.
59. Fito, P.; Chiralt, A.; Betoret, N.; Gras, M.; Cháfer, M.; MartinezMonzo, J.; Andrés, A.; Vidal, D. (2001). Vacuum impregnation and osmotic dehydration in matrix engineering. Application in functional fresh food development. Journal of Food Engineering, 49: 175-183.
60. Fito, P.; Chiralt. A.; Barat, J.M.; Andrés, A.; Martinez-Monzo, J.; Martínez-Navarrete, N. (2001). Vacuum impregnation for development of new dehydrated products. Journal of Food Engineering, 49: 297-302.
61. Chiralt, A.; Fito, P.; Andrés, A. Barat, J.M.; Martínez-Monzó, J.; Martínez-Navarrete, N. (1999). Vacuum impregnation: a tool in minimally processing of foods. En: Processing of Foods: Quality Optimization and Process Assesment. Eds: F.A.R. Oliveira y J.C. Oliveira. CRC Press, Boca Ratón. 341-356.
62. Martínez-Monzó, J. (1998). Cambios físico-químicos en manzanas Granny Smith asociados a la impregnación a vacío. Aplicaciones en congelación. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia, España
63. Martín-Hernández, D.; Cámara, M. (2002). “Alimentos funcionales (nutracéuticos). En: Alimentos y salud, Monografía VI Coord. Sanz B. Instituto de España- Real. Academia de Farmacia pp.265-308.

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