Recientemente en Argentina han incrementado de manera considerable los casos de diabetes
mellitus (tipo 2) en adultos debido al sobrepeso, la obesidad y el sedentarismo. Esto ha generado un mayor
interĂŠs por los alimentos funcionales que brindan beneficios a la salud debido a su aporte de pre y
probiĂłticos, antioxidantes, fibras y grasas saludables, entre otros. En este trabajo se elaborĂł un bocadito
saludable con tubĂŠrculos, cereales y semillas que aportan fibras solubles y no solubles, inulina que actĂşa
como antiglucemiante, fenoles que son antioxidantes y una mezcla de fructosa, glucosa y colĂĄgeno como
ligante de todos los ingredientes. La composiciĂłn Ăłptima del aglutinante se determinĂł mediante un diseĂąo
experimental de mezcla con restricciones (Design Expert), manteniendo el resto de los componentes
constantes. Se restringiĂł el contenido mĂĄximo y mĂnimo de glucosa y fructosa a efectos de obtener la mayor
proporciĂłn de colĂĄgeno manteniendo una masticabilidad aceptable. Se prepararon los bocaditos y se optimizĂł
su formulaciĂłn mediante anĂĄlisis de textura. En base a las respuestas obtenidas surgieron tres posibles
formulaciones, se elaboraron los bocaditos y se realizĂł un anĂĄlisis sensorial. Se detectĂł uno de mayor
aceptabilidad y se procediĂł a su anĂĄlisis quĂmico.
Palabras clave: topinambur, Ăndice GlicĂŠmico, Carga
GlicĂŠmica, diabetes.
Recentemente na Argentina os casos de diabetes mellitus (tipo 2) em adultos aumentaron
consideravelmente debido ao excesso de peso, obesidade e sedentarismo. Isto tem gerado um maior interesse
pelos alimentos funcionais, que proporcionam benefĂcios Ă saĂşde devido Ă sua contribuição de prĂŠ e
probiĂłticos, antioxidantes, fibras, gorduras saudĂĄveis, entre outros. Neste trabalho elaborou-se um sanduĂche saudĂĄvel com tubĂŠrculos, cereais, sementes que pudessem
fornecer fibras solĂşveis e nĂŁo solĂşveis, inulina que age como antiglucemiante, fenĂłis que sĂŁo antioxidantes
e uma mistura de frutose, glicose e colagÊnio como ligante de todos os ingredientes. A composição ideal do
aglutinante foi determinada por um projeto experimental de mistura com restriçþes (Design Expert), mantendo
o resto dos componentes constante. O teor mĂĄximo e mĂnimo de glicose e frutose foi limitado para obter a
maior proporção de colagÊnio, mantendo uma mastigabilidade aceitåvel. Os petiscos foram preparados e a sua
formulação optimizada por anĂĄlise de textura. Com base nas respostas obtidas, surgiram 3 possĂveis
formulaçþes, foram elaborados os aperitivos e realizou-se uma anålise sensorial. Detectou-se um de maior
aceitabilidade e procedeu-se Ă sua anĂĄlise quĂmica.
Palavras-chave: topinambur, Ăndice GlicĂŞmico, Carga GlicĂŞmica, diabetes.
IntroducciĂłn
En Argentina se estima que para el aĂąo prĂłximo la diabetes puede afectar a 4 millones de personas. AdemĂĄs, se observa un progresivo incremento de la obesidad, fundamentalmente en los niĂąos, lo cual es atribuible al sedentarismo y a una alimentaciĂłn poco saludable con elevados consumos de azĂşcares y grasas inadecuadas. Una de las formas de evaluar la aptitud de un alimento para ser consumido por personas con diabetes es determinando el Ăndice GlucĂŠmico (IG) y la Carga GlucĂŠmica (CG). El IG se usa para clasificar los alimentos segĂşn su efecto glucĂŠmico (aumento de la glucosa en sangre despuĂŠs del consumo de un alimento) y la CG tiene en cuenta el IG del alimento y la cantidad de hidratos de carbono de una porciĂłn. Es posible clasificar los alimentos en alto, medio o bajo, de acuerdo a los valores de IG y CG. Si el IG es <55, 56-69, âĽ70 se consideran bajo, medio o alto respetivamente, y si CG es <10, 11-19, âĽ20 se consideran bajo, medio o alto respectivamente (Murillo, 2012).
Las dietas de alto IG estĂĄn asociadas con aumento de peso, deficiencia de insulina, aumento de glucosa en sangre y aumento de los niveles de obesidad (KĂśseoÄlu, 2019). Si bien el consumo de carbohidratos no es aconsejable ya que por lo general se asocia con alimentos de alto valor calĂłrico, hay diversos carbohidratos que resultan beneficiosos para la salud. Los carbohidratos de los alimentos se pueden dividir en potencialmente digeribles por enzimas presentes en la saliva, el estĂłmago y el intestino, y en no digeribles. Dentro de los digeribles se encuentran la sacarosa, los oligosacĂĄridos de la leche humana y los almidones de algunas verduras o cereales como papa, maĂz y arvejas, entre otros. Dentro de los no digeribles estĂĄn las fibras contenidas en varios cereales, verduras y frutas, y los fructooligosacĂĄridos -como la inulina- presentes en ciertas verduras y tubĂŠrculos como topinambur, achicoria y diente de leĂłn. Los carbohidratos que no son digeridos y llegan al colon sufren fermentaciĂłn bacteriana y se transforman en gases y ĂĄcidos grasos de cadena corta (AGCC), como ocurre con el butirato, que son absorbidos de manera eficiente en el colon y son capaces de alterar la composiciĂłn de la microflora colĂłnica (efectos prebiĂłticos).
Los estudios epidemiolĂłgicos muestran que los alimentos con alto IG y bajos en fibra estĂĄn asociados con una mayor incidencia de diabetes tipo 2. Por lo tanto, el consumo de carbohidratos de baja digestibilidad como la inulina podrĂa considerarse beneficioso ya que presenta un efecto hipoglucĂŠmico (Liu, et al., 2019). El IG y la CG se correlacionan con la calidad de los carbohidratos ingeridos, fibra dietĂŠtica total, fibra de cereales y con los riesgos de diabetes tipo 2, enfermedad coronaria, accidente cerebrovascular y mortalidad (Kaczmarczyk, et al., 2012; Hardy, et al., 2020). La inulina es un carbohidrato de polisacĂĄrido tipo fructano, obtenido principalmente de la raĂz de la achicoria y que tambiĂŠn lo contiene en alto porcentaje -entre el 50% y 70%-, expresado en base seca, el topinamabur (Helianthus tuberosus). Es una fibra dietĂŠtica soluble en agua y ha sido aprobada recientemente por la AdministraciĂłn de Medicamentos y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) para mejorar los valores nutricionales de los productos alimenticios; no se digiere ni se fermenta en la porciĂłn inicial del sistema digestivo humano y llega directamente al colon, donde es degradada. Tiene la capacidad selectiva de estimular el crecimiento de un grupo de bacterias benĂŠficas en el colon (bifidobacterias y lactobacilos), con la consecuente disminuciĂłn de otras especies que pueden ser perjudiciales (por ejemplo: E. coli y bacterias de la especie Clostridiumspp.), de modo que es un prebiĂłtico (Gupta, et al., 2019; Guess, et al., 2015).
Si bien un importante nĂşmero de personas padece diabetes, obesidad e hipercolesterolemia, se observa una escasa oferta de productos que se adecuen a sus necesidades. A nivel mundial hay un creciente interĂŠs por los âalimentos funcionalesâ, aquellos con agregado de antioxidantes, probiĂłticos, fibras/prebiĂłticos o fitoesteroles. Es por eso que para la elaboraciĂłn de los bocaditos saludables seleccionamos cereales, frutos o raĂces que contengan este tipo de compuestos, topinambur, manĂ y papa del aire.
El topinambur (Helianthus tuberosus), tambiĂŠn conocido como alcachofa de JerusalĂŠn, desarrolla un tubĂŠrculo que acumula su energĂa como inulina, al contrario de otros tubĂŠrculos que la almacenan bajo la forma de almidĂłn. Se lo considera un alimento funcional debido a su alto contenido de inulina (Srinameb, et al., 2015; Temkov, et al., 2015; Rubel, 2015). La propiedad de la inulina como prebiĂłtico fue estudiada por Kays y Nottingham (2008), Tiengtam y otros (2015), Samal y otros (2015), y Rubel y otros (2014), encontrĂĄndose muy buenos resultados en todos los estudios. Judprasong y otros (2017) determinaron los nutrientes y contaminantes quĂmicos en el tubĂŠrculo, y los resultados permitieron determinar a priori que este tubĂŠrculo puede consumirse como alimento con seguridad. Radovanovic y otros (2015) estudiaron un extrusado obtenido a partir de sarraceno y topinambur, y midieron el IG y la CG de sus productos. Analizaron las propiedades nutricionales y realizaron un estudio clĂnico en diez voluntarios para determinar el IG y la CG, y encontraron que el topinambur aumentĂł los niveles de fibra dietaria total e inulina mientras que disminuyĂł los carbohidratos, los lĂpidos y las proteĂnas. DĂaz y otros (2019) obtuvieron harina de alcachofa de JerusalĂŠn (JA) que segĂşn los anĂĄlisis realizados resultĂł ser una fuente de inulina y compuestos fenĂłlicos, y con ella prepararon galletitas -tambiĂŠn con harina de trigo y amaranto-, las cuales presentaron una buena aceptaciĂłn.
El manĂ (Arachis hypogaea) es una legumbre de la familia de las FabĂĄceas cuyos frutos de vaina se asocian por su morfologĂa a los frutos secos y contienen semillas apreciadas en la gastronomĂa. En Argentina se producen principalmente variedades de manĂ alto oleico, que contiene entre 75 y 80 g de ĂĄcido oleico en su aceite, mientras que la variedad Runner contiene entre 40 y 50 g por cada 100 g. Dada esta diferencia en su composiciĂłn, se espera una mayor estabilidad y resistencia a procesos de deterioro oxidativo en un manĂ alto oleico. A pesar de su alto contenido de lĂpidos, posee una composiciĂłn nutricional muy adecuada. Los ĂĄcidos grasos que contiene son insaturados del tipo omega 9; en particular el manĂ alto oleico tiene un 75-80% de ĂĄcido oleico y el resto mayoritariamente es ĂĄcido linoleico. Se trata de una fuente importante de proteĂna (26%) y de fibras, vitaminas y ĂĄcido fĂłlico, encontrĂĄndose este Ăşltimo en concentraciones de hasta 240 microgramos/100 g. Esto ayuda a disminuir la arterosclerosis y aporta minerales, principalmente magnesio, potasio, calcio, selenio, cobre y zinc, todos ellos necesarios para el mantenimiento del esqueleto, el sistema nervioso y el sistema cardiovascular. Estudios epidemiolĂłgicos muestran que la ingesta de manĂ conlleva a una menor incidencia en el riesgo de contraer enfermedades cardiovasculares (Kraus, et al., 2000; Albert, et al., 2002). El ĂĄcido oleico es antioxidante ya que reduce el estrĂŠs oxidativo. Juega un papel importante como inhibidor de la proliferaciĂłn de cĂŠlulas tumorales y es efectivo para revertir el efecto inhibidor en la producciĂłn de insulina, resultando beneficioso en la obesidad y la diabetes mellitus tipo 2 (Vassiliou, et al., 2009). Al manĂ se lo considera apto para diabĂŠticos debido al bajo contenido de carbohidratos, al aporte de proteĂnas y fibra dietĂŠtica, con un IG 23 y una CG de 2 -ambos bajos- y a que la mayor parte de sus calorĂas proviene de grasas saludables mono y poliinsaturadas (Noriega, 2004).
La papa del aire (Sechium edule) -o chayote- es un fruto que comenzĂł a cultivarse hace unos aĂąos en Argentina y tiene un alto contenido de antioxidantes. Las frutas, las hojas jĂłvenes, los brotes, los tallos y las raĂces tuberosas de la planta son comestibles. Los beneficios de la papa del aire para la salud estĂĄn relacionados con su composiciĂłn fenĂłlica (DĂaz-de-Cerio, et al., 2019). Los autores trabajaron sobre la identificaciĂłn de los diferentes fenoles en los extractos hidroalcohĂłlicos del fruto. El chayote es rico en flavonas, que representan un 60,6% del total de compuestos cuantificados, y el compuesto principal es la diosmetina 7-O-rutinĂłsido (23,8%). Las raĂces tuberosas constituyen una valiosa fuente adicional de almidĂłn y fibra de calidad (Shiga, et al., 2015). Vieira y otros (2019) presentaron una revisiĂłn donde examinaron y describieron los hallazgos actuales sobre las propiedades nutricionales de la papa del aire como ingrediente funcional en la industria alimenticia.
Si bien existen muchas personas -incluyendo niĂąos y adolescentes- con enfermedades crĂłnicas no trasmisibles como la diabetes, el sobrepeso, la obesidad y la hipercolesterolemia, no se encuentra una oferta adecuada de productos que sirvan como colaciones, bocaditos dulces o salados, que se tornen Ăştiles para mantener el nivel de azĂşcar en sangre sin que se produzcan picos de hipo o hiperglucemia.
Con el fin de obtener un bocadito saludable en este trabajo se usĂł avena, quinua inflada, zanahorias y remolachas desecadas, chips de topinambur, papa del aire y manĂ (por sus aportes de inulina, omega 9 y antioxidantes, respectivamente), frutas desecadas ricas en minerales y vitaminas, y semillas de chĂa como fuente de Îą-linolĂŠnico, una grasa omega-3 (antioxidante) que representa aproximadamente el 65% del contenido de aceite. Con el fin de reducir el contendido de azĂşcares simples se disminuyĂł el nivel de glucosa y fructosa, y se usĂł colĂĄgeno.
El objetivo del presente trabajo fue formular bocaditos saludables con medio o bajo Ăndice glicĂŠmico y/o carga glicĂŠmica usando un aglutinante con el menor contenido de carbohidratos de digestiĂłn rĂĄpida.
Materiales y MĂŠtodos
Ingredientes
Para la obtenciĂłn de los chips se usaron tubĂŠrculos de topinambur de piel blanca cultivados en una parcela sembrada en la Facultad de IngenierĂa y Ciencias Agropecuarias (FICA) de la Universidad Nacional de San Luis (UNSL), ubicada en Villa Mercedes. La siembra se realizĂł a mediados de septiembre de 2020 y una parte del material se cosechĂł a mediados de abril de 2021. Los tubĂŠrculos se lavaron en una lavadora con cepillos que giran a alta velocidad, luego se rallaron en una multiprocesadora semi industrial, se distribuyeron en bandejas de aluminio perforado y se secaron en un horno con recirculaciĂłn de aire. El horno se regulĂł de tal modo que el material se mantuviera a 70 â durante todo el proceso hasta lograr un peso constante. El material se enfriĂł y se guardĂł en bolsas selladas hasta su uso. Del mismo modo se operĂł con los tubĂŠrculos de zanahoria y remolacha que se adquirieron en el mercado mayorista. Un procedimiento muy similar se usĂł para la obtenciĂłn de los chips de papa del aire. Las frutas usadas -ciruelas y duraznos- se compraron a un proveedor de Villa Mercedes, luego se pelaron, se le sacaron las semillas, se secaron y se rallaron. El manĂ fue provisto por la Empresa Niza S.A. y se triturĂł en una multiprocesadora. El resto de los ingredientes se adquirieron en negocios de la ciudad.
FormulaciĂłn de los bocaditos saludables
Los bocaditos se prepararon usando una premezcla seca (PS) que contiene copos de avena, quinua inflada, papa del aire, zanahoria, remolacha, ciruela y durazno desecados, y un aglutinante (AG) compuesto por sorbitol, agua, aceite de girasol alto oleico, glucosa, fructosa y colĂĄgeno. La composiciĂłn Ăłptima del aglutinante se obtuvo mediante un diseĂąo experimental de mezcla con restricciones para determinar las cantidades de glucosa, fructosa y colĂĄgeno manteniendo constante el resto de los componentes. Se colocaron restricciones del contenido mĂĄximo y mĂnimo de glucosa y fructosa a los efectos de obtener la mayor proporciĂłn de colĂĄgeno manteniendo una masticabilidad aceptable. De este modo se pretendiĂł lograr un aglutinante con bajo contenido de carbohidratos disponibles.
Los resultados del diseĂąo experimental se expresarĂĄn mediante la sigla GgFbCc, correspondiendo cada letra a glucosa, fructosa y colĂĄgeno, respectivamente, y los subĂndices a los valores encontrados desde la respuesta del diseĂąo experimental.
DiseĂąo experimental
El diseĂąo se preparĂł modificando la cantidad de glucosa, fructosa y colĂĄgeno -y manteniendo constante el resto de los ingredientes- mediante el software Design Expert 7.0.0 (State-Ease Inc., 1988). El sistema operĂł con las siguientes restricciones: glucosa 0,05-0,03; fructosa 0,05-0,033 y colĂĄgeno 0,37-0,9. Se obtuvieron como respuesta 14 formulaciones (cinco fueron repeticiones) con diferentes cantidades de cada componente, las que se indican a continuaciĂłn:
Se prepararon 14 bocaditos, los cuales fueron sometidos a un anĂĄlisis de textura TPA (Texture Profile Analysis) mediante un texturĂłmetro BROOKFIELD TEXTURE PRO CT, utilizando una sonda cilĂndrica de 5,08 cm de diĂĄmetro y 2 cm de espesor (TA25/1000), y una base TA-RT-KIT. La velocidad del test fue de 0,5 mm/s, con dos ciclos de compresiĂłn al 20% de deformaciĂłn. Se determinĂł el parĂĄmetro textural de masticabilidad de las muestras, producto de la dureza, cohesividad y elasticidad. La dureza es la fuerza mĂĄxima del primer pico de compresiĂłn, la cohesividad es el cociente entre el ĂĄrea de pico de la segunda compresiĂłn y el ĂĄrea de la primera compresiĂłn, mientras que la elasticidad es el cociente entre la distancia recorrida hasta alcanzar el mĂĄximo en la segunda compresiĂłn y la misma distancia para la primera compresiĂłn (Sciammaro, 2015). Los resultados informados corresponden a un promedio de al menos tres determinaciones.
Mediante los resultados obtenidos se construyeron las superficies de respuesta del diseĂąo experimental con el software Design Expert 7.0.0 (State-Ease Inc., 1988) y se realizĂł una optimizaciĂłn de los parĂĄmetros, donde se seleccionaron 3 formulaciones segĂşn sus propiedades texturales. Las mismas fueron sometidas a un anĂĄlisis sensorial para encontrar la que resultara mĂĄs aceptada y sobre ella se realizaron los anĂĄlisis quĂmicos de caracterizaciĂłn.
CaracterizaciĂłn del bocadito saludable
El contenido de humedad y cenizas se determinĂł utilizando los mĂŠtodos de referencia (AOAC International, 1990a y 1990b). Para la determinaciĂłn del contenido de lĂpidos la muestra previamente secada a 105 â se colocĂł en el balĂłn y se realizaron ciclos de extracciĂłn sucesiva (al menos 8) utilizando n-hexano como solvente en un equipo Soxhlet. Se pesaron los balones al inicio y al final de la operaciĂłn, determinando gravimĂŠtricamente el contenido de materia grasa total. El contenido de proteĂna total se evaluĂł por el mĂŠtodo Kjeldahl, cuantificando el contenido de nitrĂłgeno total proveniente de las proteĂnas y otras fuentes de nitrĂłgeno no proteico. Se partiĂł de una muestra previamente secada a 105 â. Mediante el factor de conversiĂłn 6,25 se estimĂł la cantidad de proteĂnas totales (proteĂna bruta) presentes en la muestra. Los resultados finales de humedad, cenizas, contenido graso y proteĂnas se expresaron como porcentaje (%) en relaciĂłn al peso inicial de la muestra seca (DĂaz, et al., 2019). La fibra dietaria total se determinĂł usando el MĂŠtodo EnzimĂĄtico-GravimĂŠtrico con amilasas, proteasas y amiloglucosidasa KIT MEGAZYME, mĂŠtodo 991.43 (AOAC International, 1990c) (Rubel, 2015). La actividad acuosa se midiĂł a 25 â con un medidor de actividad de agua Aqualab serie 3. Una soluciĂłn de K2SO4 saturado se usĂł como patrĂłn de calibraciĂłn. Se informĂł el promedio de tres determinaciones. Los polifenoles se determinaron por duplicado por el mĂŠtodo de Folin-Ciocalteu y se expresaron como equivalentes de ĂĄcido gĂĄlico (Meera, et al., 2019). La inulina se determinĂł usando la metodologĂa indicada en DĂaz y otros (2019).
DeterminaciĂłn de los parĂĄmetros texturales y anĂĄlisis sensorial
Los parĂĄmetros de textura de los bocaditos se midieron en un texturĂłmetro BROOKFIELD TEXTURE PRO CT, y las mediciones se realizaron por triplicado. Para el anĂĄlisis sensorial se usĂł un panel de 37 individuos no entrenados, de ambos sexos y diferentes edades.
AnĂĄlisis estadĂstico
Los valores informados para la composiciĂłn quĂmica de las barras de cereal se realizaron al menos por duplicado. Los datos fueron sometidos al anĂĄlisis de varianza (ANOVA) con un nivel de significaciĂłn del 5% (p < 0,05). Para el anĂĄlisis se utilizĂł el software estadĂstico R, versiĂłn R-3.6.1 (R Development Core Team, 1993).
Resultados y DiscusiĂłn
Superficies de respuesta
A partir de las formulaciones obtenidas en el diseĂąo experimental, en conjunto con los anĂĄlisis texturales y las determinaciones de actividad acuosa, se obtuvieron las siguientes superficies de respuesta:
En la Figura 1 se observa la variaciĂłn de la actividad acuosa para las diferentes formulaciones, donde se representa con rojo el valor mĂĄs elevado obtenido, de 0,66; y el menor de 0,61 en azul, indicando los valores intermedios en color amarillo y verde. Se detectan los mayores valores de actividad acuosa (0,66) para aquellas formulaciones con elevado porcentaje de colĂĄgeno (77,2%) y bajo porcentaje de glucosa (5%); no existe una clara correlaciĂłn con respecto al porcentaje de fructosa.
En la Figura 2 se representa la variaciĂłn del parĂĄmetro textural de masticabilidad con respecto a la composiciĂłn del aglutinante. En rojo se muestra el valor mĂĄs elevado para esta variable, de 24,42 mJ; en amarillo y verde se sitĂşan las formulaciones intermedias y en azul se encuentra el valor mĂĄs bajo de masticabilidad, de 3,51 mJ. Las formulaciones de masticabilidad mĂĄs alta corresponden a aquellas con elevado porcentaje de colĂĄgeno y glucosa, y bajo porcentaje de fructosa; mientras que el parĂĄmetro de masticabilidad tiende a alcanzar sus valores mĂĄs bajos para los bocaditos con menor porcentaje de colĂĄgeno y mayor porcentaje de fructosa.
OptimizaciĂłn del modelo
Se realizĂł la optimizaciĂłn del modelo mediante el ajuste del parĂĄmetro textural de masticabilidad, buscando un valor intermedio (10,82 mJ) entre el mĂĄximo y el mĂnimo obtenidos en los ensayos de textura. Esto se debe a que esta variable aumenta con la dureza de la muestra (masticabilidad = dureza x cohesividad x elasticidad), por lo que no se busca su maximizaciĂłn sino que se mantenga dentro de valores intermedios.
Los resultados de la formulaciĂłn se expresan como porcentaje de fructosa, glucosa y colĂĄgeno dentro del aglutinante, ya que el resto de los ingredientes permanecen constantes y se indican como GaFbCc, donde G, F y C refieren a glucosa, fructosa y colĂĄgeno, respectivamente, y los subĂndices a los porcentajes obtenidos a partir de la optimizaciĂłn del diseĂąo. Surgieron 3 bocaditos: G8F5C87, G6F27C67 y G5F18C77 (Tabla 2).
En la Tabla 3 se muestran los valores estimados por el software Design Expert 7.0.0 (Stat-Ease Inc., 1988) para masticabilidad y actividad acuosa de las muestras seleccionadas a partir de la optimizaciĂłn del diseĂąo experimental.
Estas formulaciones fueron sometidas a anĂĄlisis sensorial y la que resultĂł tener la mayor aceptabilidad general fue G6F27C67. Sobre este bocadito se realizaron los anĂĄlisis quĂmicos que se muestran en Tabla 4.
El tubĂŠrculo de topinambur tiene una humedad de 73,1 Âą 1,5/100 g (DĂaz, et al., 2019). Cuando la materia prima es superior a 60 g/100 g, se asocia con un alto costo de transporte y cortos periodos de vida Ăştil. Dado que es muy beneficioso por su alto contenido de inulina, resulta adecuado transformarlo en chip para luego ser usado en la elaboraciĂłn de harina u otros alimentos. Uno de los factores importantes desde el punto de vista nutricional es su contenido proteico: el valor hallado en el anĂĄlisis porcentual del bocadito fue semejante y en algunos casos superior al de otros productos similares. El contenido graso fue bajo a pesar de que se usĂł manĂ, el cual posee un alto contenido de grasa. En el bocadito, los chips de topinambur corresponden a un 7,4% del total de los ingredientes. En estudios anteriores hemos encontrado valores promedios de inulina en topinambur seco del orden del 50%, por lo que deberĂamos haber obtenido teĂłricamente 3,7 g% y hemos obtenido 2,85 g%, de tal modo que se encontrĂł un 77% del valor esperado. El contenido total de fenoles fue de 187,7 Âą 0,1 mg, equivalentes de ĂĄcido gĂĄlico/100 g muestra en base seca, correspondiĂŠndole 47 mg por cada bocadito. Para productos alimenticios una aw >0,6 podrĂa favorecer el crecimiento microbiano y afectar su estabilidad y conservaciĂłn. La actividad de agua de las barras fue inferior a ese valor, lo cual es beneficioso ya que permite una conservaciĂłn adecuada.
En la Tabla 5 se presenta la comparaciĂłn de dos barras comerciales y el bocadito saludable que surge del anĂĄlisis sensorial en el laboratorio. El bocadito tiene menor contenido de grasa, mĂĄs proteĂnas y fibras, mientras que el contenido calĂłrico es sustancialmente inferior al de las barras comerciales.
El cĂĄlculo de los carbohidratos (CH) surge de la siguiente ecuaciĂłn:
CH = 100 - (Humedad + Cenizas + Grasas + ProteĂna + Fibra)
De modo que para disminuir aĂşn mĂĄs el contenido de carbohidratos se deberĂa incrementar el contenido de proteĂnas y fibra, dado que no es conveniente aumentar demasiado el contenido de las grasas. Con los ingredientes que se usan en la elaboraciĂłn de este bocadito se podrĂa lograr un menor contenido de carbohidratos incrementando los porcentajes de los siguientes ingredientes: de manĂ, 26% de proteĂna; avena, 16,9% de proteĂna y 10,6% de fibra; topinambur, 50% de fibra; y chĂa, 17% de proteĂna y 38% de fibra.
AnĂĄlisis sensorial
Los bocaditos con distintos porcentajes de glucosa, fructosa y colĂĄgeno fueron evaluados por un panel de personas no entrenadas (n = 37) para determinar su aceptabilidad, utilizando una escala hedĂłnica de 9 puntos (1 = âno me gusta extremadamenteâ; 9 = âme gusta extremadamenteâ). Mientras tanto, para la evaluaciĂłn de color, aroma, textura y sabor se aplicĂł la escala de punto ideal de JAR, que va desde âdemasiado suaveâ pasando por âidealâ hasta finalizar en âdemasiado intensoâ. Los bocaditos se prepararon el dĂa antes de la prueba sensorial. Los panelistas recibieron muestras de aproximadamente 6 g de los 3 bocaditos: cada muestra estaba codificada con nĂşmeros de 3 dĂgitos y el orden de presentaciĂłn de la muestra fue aleatorio. Se utilizaron grĂĄficos y el software R para interpretar las respuestas de aceptabilidad y evaluar la respuesta de los distintos atributos evaluados por los panelistas.
Comparando los valores ideales que estĂĄn representados por el color naranja en la Figura 3, observamos que el bocadito G6F27C67 presentĂł valores mayores a los de las otras formulaciones en color, aroma y textura. Mientras que en sabor presentĂł valores semejantes a los de G8F5C87 y mayores que G5F17C78 . A partir de estos resultados es posible inferir que el bocadito G6F27C67 fue el que presentĂł la mejor performance, fundamentalmente por la puntuaciĂłn que ha recibido en cuanto a textura.
En Figura 4 se muestra el histograma de aceptabilidad usando una escala hedĂłnica de 1 a 9, donde 1 significa âno me gusta extremadamente" y 9 âme gusta extremadamente". Para graficar, los nĂşmeros se suman de modo de obtener tres tercios representados en este caso por los nĂşmeros 1, 2 y 3 en el eje de las x. De modo que el nĂşmero 1 corresponde a la sumatoria de las puntuaciones obtenidas entre 1 y 3, el nĂşmero 2 a la sumatoria entre 4 y 6, y el nĂşmero 3 a la sumatoria entre 7 y 9. De los resultados obtenidos podemos concluir que el bocadito G6F27C67 fue el que logrĂł la mayor aceptabilidad.
ImĂĄgenes de trozos de los bocaditos saludables se presentan en la Figura 5. Se puede observar que los bocaditos G5F17C78 y G8F5C87 resultaron mĂĄs claros que el G6F27C67, lo que puede responder a que contienen mayor cantidad de colĂĄgeno, el cual una vez humedecido con agua forma una pasta de color crema claro, y ademĂĄs a que la superficie parece laqueada.
Conclusiones
Se preparĂł un bocadito saludable que resultĂł con una aceptabilidad general del 66%, un 78% en textura, un 70% en color, un 54% en aroma y un 38% en sabor. Ingredientes como la avena, el topinambur, la quinua, la remolacha y la zanahoria aportaron fibra y fibra soluble. El manĂ y las semillas de chĂa aportaron proteĂnas y ĂĄcidos grasos que resultan beneficiosos para la salud. Los antioxidantes, minerales y vitaminas fueron aportados principalmente por la papa del aire y la remolacha y en menor medida por los otros tubĂŠrculos usados. En los bocaditos producidos se logrĂł una disminuciĂłn de azĂşcares por el uso de colĂĄgeno. El anĂĄlisis nutricional mostrĂł valores interesantes en proteĂnas, fenoles, inulina y fibra.
La optimizaciĂłn de este tipo de productos puede resultar de interĂŠs para las personas que padecen diabetes o presentan la predisposiciĂłn a padecerla en un futuro. Si bien existen otros sustitutos del azĂşcar y el objetivo de este estudio fue obtener un producto apto para ser consumido por individuos que padecen diabetes, se optĂł por trabajar con las mĂnimas cantidades de azĂşcar y no con un sustituto a fin de lograr un bocadito medianamente aceptable, ya que el ingrediente topinambur presenta un gusto, un aroma y un color particular y totalmente nuevo para los consumidores.
Referencias
Albert, C., Gaziano, J., Willett, W. y Manson, J., 2002. Nut consumption and decreased risk of sudden cardiac death in the physicians health study. En: Archives of Internal Medicine, 162, 12, pp. 382-387. DOI: 10.1001/archinte.162.12.1382
AOAC International, 1990a. Official Methods of Analysis of AOAC International. 15a ed. Gaithersburg: AOAC. Official Method 945.15
AOAC International, 1990b. Official Methods of Analysis of AOAC International. 15a ed. Gaithersburg: AOAC. Official Method 942.05.
AOAC International, 1990c. Official Methods of Analysis of AOAC International. 15a ed. Gaithersburg: AOAC. Official Method 991.43.
DĂaz, A., Bomben, R., Dini, C., ViĂąa, S., GarcĂa, M.A., Ponzi, M. y Comelli, N., 2019. Jerusalem artichoke tuber flour as a wheat flour substitute for biscuit elaboration. En: LWT Food Science and Technology, 108, pp. 361-369. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2019.03.082
DĂaz-de-Cerio, E., Verardoa, V., FernĂĄndez-GutiĂŠrrez, A. y GĂłmez-Caravacac, A., 2019. New insight into phenolic composition of chayote (Sechium edule (Jacq.) Sw.). En: Food Chemistry, 295, pp. 514â519. DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.05.146
Guess, N., Dornhorst, A., Oliver, N., Bell, J., Thomas, L. y Frost, G., 2015. A randomized controlled trial: the effect of inulin on weight management and ectopic fat in subjects with prediabetes. En: Nutrition & Metabolism, 12, 36. DOI: https://doi.org/10.1186/s12986-015-0033-2
Gupta, N., Kumar, Jangid A., Pooja, D. y Kulhari, H., 2019. Inulin: a novel and stretchy polysaccharide tool for biomedical and nutritional applications. En: International Journal of Biological Macromolecules, 132, pp. 852â863. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.03.188
Hardy, D., Garvin, J., Xu, H., 2020. Carbohydrate quality, glycemic index, glycemic load and cardiometabolic risks in the US, Europe and Asia: a dose-response meta-analysis. En: Systematic Reviews and Meta-Analyses, 30(6), pp. 853-871. DOI: https://doi.org/10.1016/j.numecd.2019.12.050
Judprasong, K., Archeepsudcharit, N., Chantapiriyapoon, K., Tanaviyutpakdee, P. y Temviriyanukul, P., 2018. Nutrients and natural toxic substances in commonly consumed Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tuber. En: Food Chemistry, 238, pp. 173â179. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.09.116
Kaczmarczyk, M., Miller, M. y Freund, G., 2012.The health benefits of dietary fiber: beyond the usual suspects of type 2diabetes, cardiovascular disease and colon cancer. En: Metabolism, 61(8), pp. 1058â1066. DOI: https://doi.org/10.1016/j.metabol.2012.01.017
Kays, S.J. y Nottingham, S.F., 2008. Biology and chemistry of Jerusalem Artichoke: Helianthus tuberosus. Boca RatĂłn: CRC Press.
Kraus, R., Eckel, R., Howard, B., 2000. AHA Dietary guidelines a statement for Heat here professional from the nutrition committee of the American Heart association. En: Circulation, 102(18), pp. 2296-2311. DOI: https://doi.org/10.1161/01.cir.102.18.2284
KĂśseoÄlu, S., 2019. A comparison of blood glucose and insulin responses in subjects with non-insulin dependent diabetes mellitus consuming potato alone, and potato with sunflower oil. En: European J. Sci. Tech., 15, pp. 440â449. DOI: 10.31590/ejosat.497012
Liu, Y., Li, Y., Zhanga, W., Suna, M. y Zhanga, Z., 2019. Hypoglycemic effect of inulin combined with ganoderma lucidum polysaccharides in T2DM rats. En: Journal of Functional Foods, 55, pp. 381â390. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jff.2019.02.036
Meera, K., Smita, M., Sundaramoorthy, Haripriya y Soumya, Sen, 2019. Varietal influence on antioxidant properties and glycemic index of pigmented and non-pigmented rice. En: Journal of Cereal Science, 87, pp. 202-208. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.03.005
Murillo, S., 2012. ÂżQuĂŠ es el Ăndice glucĂŠmico? [En lĂnea]. Madrid: FundaciĂłn para la Diabetes Novo Nordisk. [Consulta: 8 de marzo de 2022]. Disponible en: https://www.fundaciondiabetes.org/general/articulo/47/el-indice-glucemico-de-los-alimentos
Noriega, E., 2004. El Ăndice glucĂŠmico (I). En: Cuadernos de NutriciĂłn, 27(3), pp. 117-124.
R Development Core Team, 1993. R: A language and environment for statistical computing [En lĂnea]. VersiĂłn R-3.6.1. Viena: R FoundationforStatistical Computing. [Consulta: 8 de marzo de 2022]. Disponible en: http://www.r-project.org/index.html
Radovanovic, A., Stojceska, V., Plunkett, A., Jankovic, S., Milovanovic, D. y Cupara, S., 2015. The use of dry Jerusalem artichoke as a functional nutrient in developing extruded food with low glycemic index. En: Food Chem., 177, 81-88. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.12.096
Rubel, I.A., 2015. Estudio de las propiedades fĂsico-quĂmicas, organolĂŠpticas y nutricionales de productos panificados desarrollados utilizando ingredientes no tradicionales con propiedades funcionales. BahĂa Blanca: UNS. (Tesis Doctoral).
Rubel, I.A., PĂŠrez, E.E., Genovese, D.B. y Manrique, G.D., 2014. In vitro prebiotic activity of inulin-rich carbohydrates extracted from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tubers at different storage times by Lactobacillus paracasei. En: Food Res. Interna, 62, pp. 59-65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.02.024
Samal, L., Chaturvedi, V.B., Saikumar, G., Somvanshi, R. yPattanaik, A.K., 2015. Prebiotic potential of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) in Wistar rats: effects of levels of supplementation on hindgut fermentation, intestinal morphology, blood metabolites and immune response. En: J Sci Food Agric., 95(8), pp. 1689-1696. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.6873
Sciammaro, L., Ferrero, C. yPuppo, M.C., 2015. Adding value to algarrobo fruit. Study of chemical and nutritional composition for its application in sweets snacks. En: Revista de la Facultad de AgronomĂa-La Plata, 114(1), pp. 115â123.
Shiga, T.M., Peroni-Okita, F.H.G., Carpita, N.C., Lajolo, F.M. y Cordenunsi, B.R., 2015. Polysaccharide composition of raw and cooked chayote (Sechium edule Sw.) fruits and tuberous roots. En: Carbohydrate Polymers, 130, pp. 155â165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.04.055
Srinameb, B., Nuchadomrong, S., Jogloy, S., Patanothai, A. y Srijaranai, S., 2015.Preparation of inulin powder from Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.) Tuber. En: Plant Foods Hum. Nutr.,70(2), pp. 221-226. DOI: 10.1007/s11130-015-0480-y
Stat-Ease Inc., 1988. Design expert [En lĂnea]. VersiĂłn 7.0.0. Minnesota: Stat-Ease Inc. [11 de mayo de 2022]. Disponible en: https://www.statease.com/software/se360/
Temkov, M., Petkova, N., Denev, P. y Krastanov, A., 2015. Characterization of inulin from Helianthus tuberosus L. obtained by differentextraction methods â Comparative study. En: University of Food Technology. Conference Food Science, Engeneering and Technology 2015. V.62. Plovdiv: University of Food Technologies. DOI: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4093.7040
Tiengtam, N.,Khempaka, S. y Paengkoum, P., 2015.Effects of inulin and Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) as prebiotic ingredients in the diet of juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus). En: Animal Feed Science and Technology, 207, 120-129. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2015.05.008
Vassiliou, E.K., GonzĂĄlez, A., GarcĂa, C., Tadros, J.H., Chakraborty, G. y Toney, J,H., 2009.Oleic acid and peanut oil high in oleic acid reverse the inhibitory effect of insulin production of the inflammatory cytokine TNF-alpha both in vitro and in vivo systems. En: LipidsHealthDis., 8, 25. DOI: https://doi.org/10.1186/1476-511X-8-25
Vieira, E., Pinho, O., Ferreira, L., Cristina yDelerue-Matos, C., 2019.Chayote (Sechium edule): a review of nutritional composition, bioactivities and potential applications.En: Food Chemistry, 275, pp. 557â568. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.09.146