Efecto de los procesos de congelación y descongelación sobre los almidones en un alimento a base de maíz
RESUMEN
Se decidió estudiar el efecto que la cocción y el congelamiento sucesivos tiene sobre contenido de almidones y el índice glicémico (IG) de un alimento a base de harina de maíz (bollo). Se elaboró el alimento y se sometió congelamiento y cocción un par de veces. El contenido de almidones se comparó con el de la harina de maíz pre-cocida y se encontraron diferencias significativas (F = 5,84; p = 0,005), con un incremento importante del contenido de almidón resistente debido a los tratamientos térmicos. Se elaboraron curvas de glicemia a una muestra de individuos sanos, a los que se dio a consumir el alimento sometido a los diferentes tratamientos y pan integral. Se encontraron diferencias significativas (F= 4,21; p= 0,034) y un IG de 67,9 para el bollo sometido a tres procesos de cocción y dos congelamientos. Indicativo de que los procesos térmicos provocaron la aparición de una proporción de almidón retrogradado equivalente a fibra dietética que puede ser beneficioso para el organismo.
INTRODUCCIÓN
Los alimentos ricos en carbohidratos, como lo son los cereales, además de proporcionar energía fácilmente aprovechable para el metabolismo oxidativo (en forma de almidones), son importantes para el mantenimiento de la homeostasis glicémica, así como para la integridad y función gastrointestinal1. Los carbohidratos también son indispensables para el cerebro (órgano que depende exclusivamente de este nutriente) y para aquellas células que requieren de la glicólisis anaeróbica como los glóbulos rojos, glóbulos blancos y células de la médula o riñón2. Sin embargo, el consumo excesivo de alimentos ricos en hidratos de carbono, como parte de dietas hiper-calóricas, impacta negativamente sobre la salud de las poblaciones, provocando el incremento de enfermedades como la obesidad, síndrome metabólico y diabetes tipo II. En Venezuela, según datos del Instituto Nacional de Nutrición (INN), para el año 2012 la prevalencia de malnutrición por exceso de peso era de 55,95%, correspondiente a un grupo etario entre 18 y 40 años, de los cuales 29,52% correspondía a sobrepeso, 23,65% a obesidad y 1,78% a obesidad mórbida3. Los cereales también poseen en su composición carbohidratos insolubles que son fermentados por la microbiota del colón. Ese numeroso grupo de moléculas recibe el nombre de fibra dietética (FD).
Investigadores en el campo de la nutrición, recomiendan que la dosis diaria de FD sea de 28 g/día para las mujeres y 36 g/día para los hombres, puesto que con éstos valores observaron mayor protección de los pacientes a enfermedades cardiovasculares4. Estudios sobre los beneficios de la FD recomiendan la sustitución de los alimentos ricos en almidones (harinas refinadas) por alimentos integrales (ricos en fibra), así como la promoción en el consumo de frutas y hortalizas. Sin embargo, debido a la dinámica diaria de una gran parte de la población productiva, las personas no ingieren alimentos frescos, ni ricos en fibra y por el contrario es muy común que ingieran alimentos preparados que son sometidos a congelación (para conservarlos) y un calentamiento antes de consumirlo.
Estos procesos de congelamiento y posterior cocción, ocasionan cambios en los alimentos que modifican su aspecto y valor nutricional. Específicamente, el congelamiento genera cambios en lo que respecta al color (debido probablemente a la ruptura de cloroplastos y cromoplastos celulares, también asociado con la pérdida de vitaminas), la humedad (debido a que su superficie está expuesta al calor y existe un gradiente de humedad con el ambiente, dentro del mismo congelador), densidad (por cambios debido a la absorción de agua) y la textura del alimento (debido a cambios estructurales que suceden en los diferentes alimentos por el cambio de estado, la fracción de agua congelada, el rompimiento celular y las características particulares de cada alimento)5. En Venezuela está reportado un estudio donde se evaluaron la incorporación de salvado de arroz en la preparación de arepas y el efecto de la congelación sobre la aceptabilidad de las mismas. Ellos no observaron diferencias significativas en el nivel de agrado de las diferentes combinaciones (HMP-salvado de arroz) y demostraron que la incorporación de este producto favorece la concentración final de fibra en el alimento6. Por otra parte, el proceso de cocción posterior al congelamiento, ocasiona cambios en los componentes químicos contenidos en las diferentes estructuras, que pueden afectar en mayor o menor medida el valor nutricional del alimento en cuestión.
Por ejemplo, uno de los productos que se forma por efecto de las altas temperaturas de cocción, en alimentos ricos en hidratos de carbono, son los almidones resistentes (AR), los cuales reciben este nombre debido a que una vez ingeridos resisten la hidrolisis de las enzimas digestivas. El aumento en la concentración de los AR en los alimentos recalentados podría deberse a que algunas interacciones intra-moleculares entre los diferentes tipos de almidones (durante tratamientos de calor y humedad) pueden mantenerse después de la gelatinización, restringiendo en parte el acceso de las cadenas de almidón al enzimas hidrolíticas7. Por esta razón es que la glucosa que contienen, no es absorbida por el intestino delgado lo que conlleva a una reducción del índice glicémico (IG) del alimento8.
Esta desventaja desde el punto de vista nutricional puede tener beneficios para la salud, ya que los AR pueden ser considerados como un tipo de FD9,10. Los AR al ser ingeridos son fermentados al igual que otras fibras dietarías. Esta fermentación puede tener implicaciones fisiológicas positivas tales como la producción de ácidos grasos de cadena corta como butirato, propionato y acetato, que son el principal combustible de los colonocitos11. Ellos incrementan el flujo de sangre colónica, disminución del pH del colon, incrementan la excreción de ácidos biliares que ayudan a prevenir el desarrollo de células anormales en el colón12,13. Adicionalmente favorecen el aumento de la cantidad de masa fecal que puede prevenir la divertículosis y otros desordenes asociados con las hemorroides14,15. En el metabolismo el consumo de los AR está asociado con la disminución de la respuesta de la glucosa en sangre16 y han mostrado efecto hipocolesterolémicos17.
En vista de la importancia que tiene la FD para la salud y el alto consumo de almidones en la dieta del venezolanos, se propuso en este estudio demostrar que los tratamientos habitualmente usados para conservar (congelamiento) y calentar los alimentos pueden disminuir el IG de un alimento preparado a base de harina pre-cocida de maíz aumentando la proporción de AR que son considerados como una FD.
Jessica Rey1
Carla Trestini1
Mariana Useche1
Nalffy Zambrano1
Mónica Rodríguez1
1Instituto de Investigaciones Biomédicas Francisco Javier Triana Alonso, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Carabobo, Maracay, Venezuela
2Departamento de Fisiología y Bioquímica, Escuela de Medicina, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Carabobo, Maracay, Venezuela
3Departamento de Fisiopatología y Farmacología, Escuela de Medicina, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Carabobo, Maracay, Venezuela
4Departamento de Física, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela
5Departamento de Ciencias Básicas, Escuela de Bioanálisis, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Carabobo, Maracay, Venezuela
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