Retos de la Industria Alimentaria: Innovación y Consumidor

Los retos actuales de la industria alimentaria
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Depósito Legal: M-36154-2011
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Autores
Marta Albisu Aguado
LASEHU (Laboratorio de Análisis Sensorial de la Universidad del País Vasco. UPV/EHU). Universidad
del País Vasco. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Lucio Lascaray (CIEA). Vitoria-Gastéiz.
Jacint Arnau Arboix
Unidad de Ingeniería y Procesado de los Alimentos.
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA). Monells. Girona.
Sara Bayarri Torres
Laboratorio de Propiedades Físicas y Sensoriales. Instituto de Agroquímica
y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
M.ª Mar Campo Arribas
Dpto. de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos. Universidad de Zaragoza. Zaragoza.
Inmaculada Carbonell Talón
Laboratorio de Propiedades Físicas y Sensoriales. Instituto de Agroquímica
y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
Ramón Catalá Moragrega
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
Guillermo Cebrián Auré
Dpto. de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos.
Universidad de Zaragoza.
Anna Claret Coma
IRTA. Centro de Tecnología de los Alimentos. Girona.
Santiago Condón Usón
Dpto. de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos.
Universidad de Zaragoza.
Elvira Costell Ibáñez
Laboratorio de Propiedades Físicas y Sensoriales. Instituto de Agroquímica
y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
Pere Duran Montgé
CENTA. Centro de Nuevas Tecnologías y Procesos Alimentarios. Monells. Girona.
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Irene Esparza Catalán
Dpto. de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de Navarra. Pamplona.
Ikaki Etaio Alonso
LASEHU (Laboratorio de Análisis Sensorial de la Universidad del País Vasco. UPV/EHU). Universidad
del País Vasco. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Lucio Lascaray (CIEA). Vitoria-Gasteiz.
Pilar Fernández Gil
LASEHU (Laboratorio de Análisis Sensorial de la Universidad del País Vasco. UPV/EHU). Universidad
del País Vasco. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Lucio Lascaray (CIEA). Vitoria-Gasteiz.
Idoya Fernández Pan
Dpto. de Tecnología de Alimentos. Universidad Pública de Navarra. Pamplona.
Elena Fulladosa Tomàs
Unidad de Ingeniería y Procesado de los Alimentos.
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA). Monells. Girona.
Nuria García Gil
Unidad de Ingeniería y Procesado de los Alimentos.
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA). Monells. Girona.
Rafael Gavara Clemente
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
Pere Gou Botó
Unidad de Ingeniería y Procesado de los Alimentos.
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA). Monells. Girona.
Joaquín Gómez Estaca
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
M.ª Luisa González San José
Departamento de Biotecnología y Ciencia de los Alimentos, Área de Tecnología de los Alimentos,
Universidad de Burgos. Burgos.
Luis Guerrero Asorey
IRTA. Centro de Tecnología de los Alimentos. Girona.
Pilar Hernández Muñoz
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
Margrethe Hersleth
Nofima Mat. Noruega.
Juan Manuel Irache Garreta
Dpto. de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de Navarra. Pamplona.
Sylvie Issanchou
INRA, UMR 1129 FLAVIC, Francia.
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Los retos actuales
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Juan Ignacio Maté Caballero
Dpto. de Tecnología de Alimentos. Universidad Pública de Navarra. Pamplona.
Mónica Ojeda Atxiaga
LASEHU. (Laboratorio de Análisis Sensorial de la Universidad del País Vasco. UPV/EHU). Universidad
del País Vasco. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Lucio Lascaray (CIEA). Vitoria-Gasteiz.
Miriam Ortega Heras
Consejería de Agricultura y Ganadería, Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León,
Estación Enológica. Rueda. Valladolid.
Francisco José Pérez Elortondo
LASEHU (Laboratorio de Análisis Sensorial de la Universidad del País Vasco. UPV/EHU). Universidad
del País Vasco. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Lucio Lascaray, (CIEA). Vitoria-Gasteiz.
Silvia Pérez Magariño
Consejería de Agricultura y Ganadería, Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León,
Estación Enológica. Rueda. Valladolid.
Xavier Sala Román
Unidad de Ingeniería y Procesado de los Alimentos.
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA). Monells. Girona.
Jesús Salmerón Egea
LASEHU (Laboratorio de Análisis Sensorial de la Universidad del País Vasco. UPV/EHU). Universidad
del País Vasco. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Lucio Lascaray (CIEA). Vitoria-Gasteiz.
Xavier Serra Dalmau
Unidad de Ingeniería y Procesado de los Alimentos.
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA). Monells. Girona.
Amparo Tárrega Guillem
Laboratorio de Propiedades Físicas y Sensoriales. Instituto de Agroquímica
y Tecnología de Alimentos. CSIC. Paterna. Valencia.
Wim Verbeke
Ghent University, Dep. of Agricultural Economics. Bélgica.
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Índice
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Prólogo
Ricardo Martí Fluxá
11
Presentación
Isabel Jaime Moreno y Sagrario Beltrán Calvo
La innovación tecnológica en la industria alimentaria
15
Nuevos procesos de transformación y control
de productos alimenticios
Pere Duran Montgé
27
Películas y recubrimientos comestibles como herramienta
emergente para la industria alimentaria
Idoya Fernández Pan y Juan Ignacio Maté Caballero
51
Nuevas tecnologías de conservación y su aplicación
a la industria alimentaria
Guillermo Cebrián Auré y Santiago Condón Usón
Los aditivos como herramienta tecnológica para
garantizar la calidad y seguridad de los alimentos
73
Aplicación de nuevas tecnologías para la reducción del
contenido de sal en jamón curado
Elena Fulladosa Tomàs, Nuria García Gil, Xavier Sala Román,
Xavier Serra Dalmau, Pere Gou Botó y Jacint Arnau Arboix
87
La encapsulación como herramienta para la utilización
de aditivos
Irene Esparza Catalán y Juan Manuel Irache Garreta
125
Las películas de envasado como vehículo para los aditivos
Joaquín Gómez Estaca, Ramón Catalá Moragrega,
Pilar Hernández Muñoz y Rafael Gavara Clemente
Cómo conocer y satisfacer las expectativas del consumidor
133
Herramientas para entender la respuesta del consumidor
Elvira Costell Ibáñez, Inmaculada Carbonell Talón, Amparo Tárrega
Guillem y Sara Bayarri Torres
147
La innovación en los alimentos tradicionales desde
la perspectiva europea
Luis Guerrero Asorey, Anna Claret Coma, Wim Verbeke
Sylvie Issanchou y Margrethe Hersleth
157
Acreditación de laboratorios en análisis sensorial de aplicación
en productos específicos: confianza para el consumidor
Marta Albisu Aguado, Iñaki Etaio Alonso, Mónica Ojeda Atxiaga,
Pilar Fernández Gil, Jesús Salmerón Egea
y Francisco José Pérez Elortondo
171
Incidencia de las características de los consumidores y de sus
hábitos de consumo sobre la aceptación de nuevas prácticas
enológicas
M.ª Luisa González San José, Miriam Ortega Heras
y Silvia Pérez Magariño
187
La elección de los consumidores en el sector cárnico
M.ª Mar Campo Arribas
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Prólogo
Estimado lector,
“Los retos actuales de la industria alimentaria” pretende ser un acercamiento a
tres de los muchos retos que tiene planteada la industria de la alimentación actualmente. El presente libro recoge las ponencias celebradas a lo largo de todo
el año 2010 que giraron en torno a “La innovación tecnológica en la industria
alimentaria", "Los aditivos como herramienta tecnológica para garantizar la calidad y seguridad de los alimentos" y, por último, "Cómo conocer y satisfacer las
expectativas del consumidor”.
Para la industria alimentaria es fundamental conocer las demandas y necesidades
del consumidor, no sólo en cuanto a las características sensoriales de los productos
sino también para cumplir con exigencias actuales como la seguridad de los alimentos, su naturalidad, funcionalidad y los procesos que se aplican a los mismos.
Actualmente, términos como la sostenibilidad de dichos procesos se han convertido en exigencias muy importantes. Se hace imprescindible pues estudiar los aspectos generales del comportamiento, la metodología y los factores que influyen
sobre el consumidor para conocer su respuesta frente a diversos aspectos de los
alimentos. La industria puede retornar esta valiosa información para desarrollar
productos exitosos.
La innovación en la industria de la alimentación actúa sobre todos los pasos de
la cadena de producción: la obtención de materias primas, su transporte y almacenamiento, la formulación, la producción, el envasado, la distribución y también
en todas aquellas acciones posteriores que afectan al marketing del producto.
Esta innovación tecnológica optimiza los procesos y los mejora haciendo más
eficaz y eficiente la producción, reduciendo los costes y a la vez aportando mejoras sustanciales en el producto que el consumidor puede y debe apreciar. Es por
tanto una de las herramientas más importantes para crecer en un marco económico global cada vez más complicado y competitivo en el que el consumidor es
el actor principal.
El tercer aspecto tratado en este libro son los aditivos alimentarios. Estos son absolutamente necesarios por muchas razones para la elaboración de alimentos en
una sociedad moderna como la que vivimos. No solo afectan a las características
sensoriales del mismo, sino también a otras exigencias actuales, como su seguridad y su naturalidad. A pesar de que se han utilizado desde la antigüedad,
siempre han estado sujetos a polémica. Los consumidores exigen su reducción
en la medida de lo posible, pero sin afectar a las características finales del ali-
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mento. Profundizar en su conocimiento es necesario para mejorar el producto
final sin que éste se vea afectado tecnológica y sensorialmente y, por supuesto,
sin comprometer su seguridad.
Estos tres grandes bloques fueron tratados por más de veinte especialistas nacionales e internacionales, todos ellos expertos en sus respectivos campos. A cada
uno de ellos se le solicitó un esfuerzo de síntesis en su capítulo. Creemos sinceramente que el resultado ha sido más que satisfactorio y desde estas líneas queremos agradecerles el tiempo que nos han dedicado.
Esperamos que este libro sea de su interés y arroje luz sobre los retos a los que se
enfrenta la industria alimentaria en los próximos años. Damos las gracias a la directora de la Cátedra, la Dra. Sagrario Beltrán, Catedrática de la Universidad de
Burgos; al Dr. Jordi Rovira, Vicerrector de Investigación de la Universidad de Burgos,
y a la Dra. Isabel Jaime, Profesora del Departamento de Biotecnología y Ciencia
de los Alimentos de la Universidad de Burgos, por la coordinación técnica de esta
obra y en general a todo su equipo por la labor que realizan y la ilusión que ponen
en cada actividad que desarrollamos conjuntamente.
Muchas gracias.
D. Ricardo Martí Fluxá
Presidente del Instituto Tomás Pascual Sanz
para la nutrición y la salud
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Presentación
A lo largo de 2010, se celebró en el marco de la Cátedra Tomás Pascual SanzUniversidad de Burgos un ciclo de jornadas bajo el título del libro que tenemos
el placer de presentar en este prólogo: “Los retos actuales de la industria alimentaria”. Es un ambicioso proyecto tratar de revisar los retos que la industria alimentaria tiene en la actualidad, y se revisaron aquellos que consideramos más importantes a través de tres jornadas que trataron de “La innovación tecnológica en la
industria alimentaria”, “Los aditivos como herramienta tecnológica para garantizar la calidad y seguridad de los alimentos” y “Cómo conocer y satisfacer las expectativas del consumidor”.
Estas jornadas constituyeron una oportunidad excepcional para reunir a expertos
de prestigio internacional, conocedores de los retos que actualmente tiene planteados la industria alimentaria, que debatieron con una audiencia numerosa y
participativa en las mesas redondas que se celebraron al final de cada jornada,
abordando los temas que hoy en día interesan tanto a productores de alimentos
como a consumidores.
Como colofón de la celebración del ciclo, los ponentes del mismo nos acercan en
los capítulos de este libro los problemas que se plantean a la industria alimentaria, que cada uno de ellos trató en sus ponencias y, muy especialmente, las soluciones que para ellos se están desarrollando desde las universidades, los centros de investigación y los departamentos de I + D + i de las propias empresas.
En la primera jornada, que se refleja en los tres primeros capítulos de este libro,
se abordó la innovación tecnológica en la industria alimentaria, transmitiendo conocimientos sólidos en el campo tecnológico relacionado con la conservación y
transformación de los alimentos, así como los avances más recientes en el envasado alimentario.
La segunda jornada incidió de forma más específica en los aditivos alimentarios
y su papel para garantizar la calidad y seguridad de los alimentos. Desde la antigüedad, se han incluido aditivos en los alimentos con el fin de aumentar su periodo de conservación o modificar sus características organolépticas o alguna de
sus propiedades en particular. El uso de los aditivos está permitido por las autoridades sanitarias, de hecho, el número de aditivos disponibles ha crecido en los
últimos años, y, aunque también sus aplicaciones se han optimizado y, en algunos
casos limitado, la polémica acerca de su uso sigue siendo habitual. En la segunda
jornada, que corresponde a los capítulos 4 a 6 de este libro, se desarrollaron diferentes tipos de aplicaciones de los aditivos, su utilidad como herramienta tec-
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nológica y las alternativas existentes para su reducción, sustitución o eliminación
que satisfagan las demandas de los consumidores de alimentos “más sanos y naturales”.
El último bloque de capítulos (7 a 11) son las ponencias de la jornada “Cómo conocer y satisfacer las expectativas del consumidor”. Con ella se puso fin al ciclo
y se abordó uno de los aspectos más importantes para garantizar el éxito de los
productos de la industria alimentaria: las expectativas de los consumidores a los
que van dirigidos. En esta jornada se trataron en primer lugar aspectos generales
en lo que respecta al comportamiento de los consumidores y los factores que influyen sobre él, así como la metodología para conocer su respuesta frente a diversos aspectos relacionados con los alimentos. Esto es muy importante en la industria alimentaria para poder elaborar y comercializar productos que respondan
a las demandas de los consumidores y, por tanto, sean exitosos. Posteriormente,
se profundizó en el comportamiento y elección de los consumidores en dos sectores de gran importancia en nuestro país como son el enológico y el cárnico.
Desde estas líneas queremos agradecer a todos los autores su participación en el
ciclo y su contribución a este libro. Cada capítulo refleja el trabajo de muchos
años, y nos acerca las herramientas que actualmente puede aplicar la industria
alimentaria en ámbitos diversos para seguir avanzando en la obtención de alimentos más seguros, nutritivos, saludables, apetitosos y adaptados a los nuevos
hábitos de consumo.
Finalmente, sólo nos queda desear que este libro les resulte útil a los lectores interesados en los alimentos y disfruten con él.
Dra. Isabel Jaime Moreno
Coordinadora del ciclo de jornadas
“Retos actuales de la Industria Alimentaria”
Dra. Sagrario Beltrán Calvo
Directora de la Cátedra Tomás Pascual SanzUniversidad de Burgos
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LA INNOVACIÓN
TECNOLÓGICA
EN LA INDUSTRIA
ALIMENTARIA
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Nuevos procesos de transformación
y control de productos alimenticios
Pere Duran Montgé
Introducción
Las nuevas tecnologías relacionadas con el
mundo de la alimentación vienen propiciadas por los cambios que está sufriendo
nuestro estilo de vida, o lo que es lo
mismo, se adaptan a unas necesidades
cambiantes en nuestro entorno. Esto ha
sido posible gracias al desarrollo de nuevos
sistemas, técnicas y materiales, y en este
sentido las tecnologías de los alimentos no
se han quedado atrás a la hora de dar una
respuesta a las necesidades de la sociedad.
Las nuevas tecnologías de procesado de los
alimentos, como las altas frecuencias y las
altas presiones, entre otras, ofrecen al consumidor ventajas que responden a las demandas de frescor, conveniencia y seguridad. Los desarrollos en las tecnologías de
producción, la expansión de los alimentos
ready-to-eat, la mejora en la conservación
de los alimentos y envases más modernos
son los cambios que están causando un
mayor impacto en la industria de la alimentación. Las nuevas tecnologías tienen el
reto de ofrecer un producto cada vez más
auténtico, con el mínimo precio, y en este
sentido estos nuevos desarrollos intentan
dar una respuesta a todas estas necesidades. El objetivo principal es ofrecer al
consumidor un producto de conveniencia.
Tanto para todos estos nuevos desarrollos
de productos como para los sistemas de
elaboración tradicional que se están llevando a cabo, será necesario que vayan li-
gados a un mejor control tanto a nivel de
seguridad alimentaria como de calidad. Los
sistemas de inspección y de control clásicos
son de contrastada fiabilidad para las
muestras que se están analizando, pero requieren de una extrapolación de sus resultados al resto del lote de producción según
tipo de muestreo. Además, tienen el inconveniente de que requieren de un tiempo
de espera, ya que los protocolos analíticos
pueden tardar desde unos pocos días, en
el caso de las inspecciones químicas, hasta
una semana, en el caso de los controles microbiológicos tradicionales. Las nuevas tecnologías de inspección y control también
pueden dar una respuesta a las necesidades de sistemas de producción más eficientes. Los sistemas de análisis no invasivos, como son las sondas de infrarrojo o
la espectrometría de microondas, son técnicas que nos permiten inspeccionar hasta
el 100% de nuestra cadena de producción
con la ventaja de que se trata de sistemas
no destructivos. Estas tecnologías también
nos permiten actuar de forma rápida y no
invasiva e incidir en un punto en el que las
técnicas analíticas tradicionales muchas
veces no nos pueden dar respuesta por el
hecho de requerir un mayor tiempo de
análisis, como es durante el proceso de
producción o elaboración, ya que de forma
instantánea pueden darnos un valor que
nos permitirá saber cuál es el estado de
nuestro proceso.
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Nuevos procesos
de transformación
de los alimentos
Altas frecuencias
El procesado por altas frecuencias (microondas y radiofrecuencias) (figuras 1 y 2)
tiene especial interés en la industria de los
alimentos por el hecho de poseer determinadas ventajas respecto a los procesamientos térmicos convencionales. Estas
ventajas son principalmente fáciles de
aplicar en sistemas de producción en línea
y también que el calor generado se produce
dentro del propio alimento. Esta tecnología
incluye dos tipos de ondas que varían en
sus frecuencias, que van desde 3 kHz hasta
300 GHz en el caso de las radiofrecuencias,
y desde 300 MHz hasta 300 GHz en el caso
de las microondas. El sistema de generación
de las altas frecuencias y las microondas es
Figura 1.
distinto en cada uno de los sistemas; en el
primer caso las ondas se generan mediante
electrodos, mientras que en el segundo,
por uno o varios magnetrones. Las diferencias básicas entre un sistema y otro son la
diferente capacidad de penetración de las
ondas (es mayor en el caso de las radiofrecuencias), aunque, aparte de la longitud de
onda, también dependerá de la composición, temperatura y geometría de los alimentos; este último especialmente en el
caso de las radiofrecuencias. Finalmente,
será la interacción entre estas ondas y
nuestro producto, que tendrá unas propiedades dieléctricas específicas, lo que generará el calor.
Mientras que a nivel doméstico el uso de
las microondas se ha extendido de una forma muy importante, la utilización de estos
sistemas a nivel industrial no ha sido tan
espectacular (Giese, 1992; James, 2000).
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Figura 2.
Las aplicaciones en que ha habido más interés y donde ha habido desarrollos son las
de secado, precocinado de carne, pasteurización de platos preparados y descongelación de carne y pescado; aunque los últimos años también han aparecido nuevas
aplicaciones a nivel industrial por las que ha
habido bastante interés, como son el blanching o blanqueado (Begum y Brewer,
2001) y post-baking (Sumnu, 2001).
El cocido tradicional de los alimentos mediante sistemas que utilizan el calor por
convección provoca una destrucción parcial
o total de determinados nutrientes que se
encuentran en los alimentos. Las investigaciones llevadas a cabo hasta hoy han demostrado que muchas vitaminas son termolábiles y son degradadas durante los
procesos térmicos. El procesado por altas
frecuencias ha demostrado ser mucho más
respetuoso comparado con los procesados
tradicionales, ya que reduce las pérdidas de
nutrientes (Begum y Brewer, 2001; Begum
y Brewer, 2003).
Los alimentos congelados necesitan ser descongelados o atemperados antes de ser
procesados. Esto se consigue mediante aire
caliente o simplemente dejando el producto
a temperatura ambiente o de refrigeración.
El procesado por altas frecuencias busca aumentar la temperatura del producto de
forma homogénea para así poder manejar
el alimento, manteniendo la calidad del
producto bajo condiciones de refrigeración.
Con el procesado de descongelación por
altas frecuencias no hay un abuso de la
temperatura de trabajo, se producen menores pérdidas de líquidos y se reduce el espacio de trabajo.
Durante el secado convectivo con aire se
elimina el agua de la superficie del producto
mediante un gradiente entre la superficie y
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el interior, lo cual provoca la migración del
agua hasta la superficie. Este proceso viene
favorecido cuanto mayor es la temperatura
de nuestro alimento en concreto, lo cual
significa una transmisión del calor mediante
convección desde la superficie hasta las
partes más internas. Este proceso requiere
tiempo para llegar al equilibrio, con el
riesgo de un posible sobrecalentamiento de
la superficie. Mediante las altas frecuencias
nuestro producto es calentado de forma
más homogénea, con lo cual el agua es
arrastrada fuera del producto con mayor
eficiencia. La utilización de este tipo de tecnología no descarta la combinación con
otros sistemas de procesado con aire,
vacío… Muchas veces estos procesos
pueden combinarse, como es el caso del
horneado de galletas en que, durante la última fase de cocción (por sistema de convección), se puede combinar con las radiofrecuencias para acabar de secar y
homogeneizar el contenido en agua de
nuestro producto.
Cuando se trata de procesos de pasteurización, las altas frecuencias también ofrecen
aplicaciones muy interesantes, ya que permiten acelerar el proceso enormemente.
Eso sí, requieren de envases especiales que
permitan la fuga del exceso de presión durante el procesado y luego que éste no permita la entrada de medio externo dentro el
envase.
En el caso de las aplicaciones relacionadas
con el horneado directo por microondas industriales normalmente requeriremos de
una reformulación del producto con soluciones bastante interesantes. También existen equipos comerciales para hacer lo que
se llama blanqueado en vegetales, que consiste en inactivar la enzima polifenoloxidasa
mediante temperatura, lo cual evita el oscurecimiento de los mismos.
Altas presiones
Las altas presiones hidrostáticas (figura 3)
vienen a dar respuesta a las necesidades de
obtener productos alimenticios cada vez
más seguros en combinación con el hecho
de mantener intactas al máximo las propiedades de calidad organolépticas de los alimentos (Téllez y col., 2001). Concretamente, las altas presiones hidrostáticas nos
permiten obtener alimentos más saludables, convenientes en su uso (más fáciles de
preparar y conservar), más frescos, más naturales y con un procesado no tan agresivo
(procesado térmico), con menos ingredientes conservantes (menos ácidos, sales
y azúcares), menos aditivos (sorbato, nitrito…). No únicamente pueden ayudarnos
a obtener un producto alimenticio más seguro y de calidad, también pueden ayudar
a mejorar nuestro proceso de producción o
a obtener nuevos productos gracias a los
cambios que producen en la estructura
tanto a nivel molecular como macroscópico
en nuestro alimento (modificación de la estructura de las proteínas, inactivación de las
enzimas.
El procesado por altas presiones a nivel industrial o de producción consiste en la aplicación de un líquido a presión dentro un cilindro, generalmente en el rango de
100-1.000 MPa; la temperatura de procesado puede ajustarse entre 0 y 100 ºC, con
una exposición que puede ir desde unos segundos hasta unos minutos. A nivel industrial, el líquido utilizado es el agua, debido
a su compatibilidad con los alimentos, y la
presión no suele llegar a más de 700 MPa.
A nivel de técnica de procesado, las altas
presiones hidrostáticas deben su principal
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Figura 3.
mecanismo de acción a que reducen el volumen del agua que contiene el alimento
hasta un 80-90% respecto al volumen atmosférico sin destruir enlaces covalentes o
iónicos; mientras que enlaces de tipo hidrófobo pueden verse modificados. Esto provoca cambios en la estructura de las proteínas (Fernández-Martín y col., 1997) y del
almidón (Jobling, 2004) que repercuten en
último término en las propiedades macroscópicas de los alimentos.
Un ejemplo en que las altas presiones mejoran las propiedades sensoriales de alimentos producidos por altas presiones gracias a la formación de geles no inducidos
por procesos térmicos es el de los surimis
(Farr, 1990). La mayoría de aplicaciones de
las altas presiones hidrostáticas dentro del
campo de procesado de los alimentos es en
relación al procesado de productos del mar,
aunque también existen numerosos estudios relacionados con productos cárnicos,
donde el principal interés iría en producir
productos cocidos para conseguir texturas
más apetecibles, o bien tratamientos por
debajo de los 300 MPa en carne pre-rigor
(Cheftel y Culioli, 1997). Otra aplicación
que ha sido de interés en carne y pescado
es para el procesado de post-rigor por altas
presiones en combinación con el tratamiento térmico (Sun y Holley, 2010). El tratamiento de productos del mar con concha
se ha demostrado muy efectivo a la hora
de mejorar procesos productivos de extracción de la carne adherida en la concha
(tanto a nivel de tiempo, mano de obra,
como cantidad de carne extraída) en productos como son los bivalvos y crustáceos
(figura 4).
Aunque el uso de estos equipos es cada día
más extenso, aún existen algunas barreras
que impiden un uso más generalizado,
como son que la tecnología actual no permite un trabajo en continuo con para este
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Sistema QDS process, Quick-Dry-Slice
process
Este sistema consiste básicamente en el secado rápido de productos alimenticios en
formato loncheado propuesto por Comaposada J, Arnau J, Gou P y Monfort JM
(2002).
Este sistema, aunque puede aplicarse a todo
tipo de productos susceptibles de ser secados, fue desarrollado inicialmente pensando en acortar la fase de secado de productos cárnicos fermentados (figura 5). En
esta tecnología los embutidos son fermentados de forma tradicional hasta alcanzar el
pH deseado, luego son congelados para así
poder ser loncheados de forma más fácil y
después empieza el proceso de secado QDS.
El sistema industrial dispone, en primer
lugar, de una zona de carga para las lonchas
congeladas, sigue un zona de secado donde
se consigue el contenido de agua final en
nuestro producto loncheado, y finalmente
dispone de una zona de apilado y porcionado de las lonchas para su envasado. El
aire utilizado para secar es purificado mediante un filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air) para minimizar posibles riesgos
de contaminación del producto.
Figura 4.
tipo de aplicaciones y segundo el coste de
estos equipos es aún elevado y requieren
de un mantenimiento continuo. Estos factores provocan que en la actualidad aunque
algunas empresas estén interesadas en esta
tecnología, les cueste arriesgarse a apostar
por ella.
Los estudios realizados han demostrado
que la seguridad alimentaria de los productos elaborados con el sistema QDS son
equivalentes a los procesos tradicionales
(Comaposada et al., 2007, Eurocarne;
Stollewerk et al., 2010). Respecto a la evaluación sensorial de este tipo de productos,
los secados mediante QDS presentarían un
menor aroma y sabor ácido que los producidos de forma tradicional. Esto se debería
a un mejor control de la evolución del pH
en el caso del sistema QDS (Comaposada
et al., 2010). El color del producto también
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sería ligeramente diferente, aunque no por
eso evaluado de forma adversa. Es por
esos factores por lo que a nivel industrial
la fase de mezcla de los ingredientes y premaduración podría variar ligeramente de
los procesos tradicionales para así conseguir unas características de pH, actividad
de agua y, lo que es más importante, de
textura y sabor lo más parecidas a los productos tradicionales.
monitoreo más preciso del producto en sí
mismo. Además, la aplicación del QDS resulta en un incremento de la productividad
y menor producción de residuos. En cuanto
al proceso de producción, el sistema QDS
ofrece mayor flexibilidad de producción,
mayor velocidad, y la posibilidad de implantar sistemas just-in-time, además de requerir menos espacio que los métodos convencionales.
Para la comercialización del producto loncheado, la tecnología QDS ofrece numerosas ventajas en relación al sistema tradicional. A nivel tecnológico, el sistema QDS
permite obtener productos más homogéneos y con un sabor menos ácido. Además,
el producto está libre de hongos y se garantiza la seguridad del alimento gracias a un
Este sistema tan novedoso ha sido desarrollado de forma inicial para productos cárnicos fermentados, pero el rango de productos en que puede ser aplicado está aún
por descubrir, ya que esta tecnología es susceptible de ser aplicada para acelerar todo
tipo de procesos en que se requiera una
fase de secado del producto final.
Figura 5.
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Nuevos métodos de control
de los productos alimenticios
Espectroscopia NIR
La base de la espectroscopia de infrarrojo
cercano (NIR) es la utilización de una fuente
de emisión de luz de una longitud de onda
conocida (entre 700 y 2.500 nm) que permite obtener una imagen de la composición orgánica de la sustancia que se está
irradiando. Se trata de un método de análisis cuantitativo no destructivo, donde la
luz que se absorbe o refleja se representa
gráficamente en forma de espectros, y
éstos se pueden utilizar para obtener información sobre la estructura y composición
de la muestra.
Entre las múltiples aplicaciones se incluyen
las relacionadas con los sectores agroalimentarios, la industria química, petroquímica y textil, medicina, farmacia, cosmética, biología, y sectores relacionados con
el medio ambiente. En cuanto a industrias
agrarias y alimentarias, la tecnología NIR se
ha aplicado al análisis y control de piensos
y cereales, lácteos, aceites y grasas, carne
y productos cárnicos, azúcares, fruta, etc.
La espectroscopia NIR ofrece una serie de
importantes ventajas sobre los métodos
convencionales, tales como mediciones rápidas y frecuentes, preparación de muestra
simple y rápida, su idoneidad para el uso
en línea y la determinación conjunta de diferentes parámetros. Las principales desventajas del método son su dependencia
de un método de referencia, su débil sensibilidad para constituyentes menores, la limitada transferencia de calibración entre
los diferentes instrumentos y la interpretación complicada de datos espectrales
(Büning-Pfaue, 2003). Aunque los primeros
intentos de utilizar el método se realizaron
hace más de 40 años, la mayoría de los trabajos de investigación sobre la carne se
llevó a cabo en la pasada década (Byrne y
col., 1998).
Una de la aplicaciones principales de la espectroscopia NIR para el control de los procesos de elaboración de alimentos es la de
predecir la composición de sus principales
componentes químicos (agua, carbohidratos, proteína y grasa) e incluso de constituyentes más minoritarios,como pueden
ser el contenido en sal, colágeno, cenizas,
fracción de los principales grupos de ácidos
grasos (poliinsaturados, monoinsaturados
y saturados) (Realini y col., 2004) y colesterol, aunque con menor precisión. En el
caso de los mencionados constituyentes
principales, el nivel de correlación en productos cárnicos (R2) es alrededor de 0,8 y
con un error que se sitúa con un máximo
del 2% (Prevolnik y col., 2004).
La otra principal aplicación es la de predecir
parámetros de calidad del producto, como
la capacidad de retención de agua en
carne fresca o en carne congelada
(Brøndum y col., 2000; Geesink y col.,
2003; Meulemans y col., 2003) y color
(Chan y col., 2002; Leroy y col., 2004;
Meulemans y col., 2003), y con menos frecuencia el valor de pH (Josell y col. 2000;
Meulemans y col., 2003). Estas aplicaciones tienen mucho interés para evaluar
la calidad de materias primeras y así poder
tomar la decisión de qué uso debe darse a
un producto en concreto (producto fresco,
elaborado, cocido...). Otro ejemplo de las
mencionadas aplicaciones es la de evaluar
procesos de elaboración, como es el caso
de determinar la evolución de un producto
cárnico en curación (Collell y col., 2010),
evaluar el proceso de horneado del pan
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(Osborne y col., 1990). Finalmente, también se puede usar la espectroscopia NIR
para diferenciar variedades de alimentos,
como sería el caso de determinar la variedad de un arroz (Osborne y col., 1993).
Espectroscopia de microondas
Para la realización de este tipo de análisis
se utiliza un instrumento que emite un impulso electromagnético que se aplica al
material a ensayar. La señal se refleja en la
superficie del producto y lleva la información sobre el material. Posteriormente, la
reflexión se convierte de señal analógica a
digital para ser almacenada en un microcontrolador. Este análisis nos evalúa las propiedades dieléctricas de los alimentos.
Las propiedades dieléctricas de los alimentos complejos varían en las frecuencias
de relajación dipolar de las moléculas polares involucradas. El agua pura a temperatura ambiente, por ejemplo, tiene una
frecuencia de relajación alrededor de 20
GHz. Agua añadida a los productos alimenticios, ya sea accidental o deliberadamente por la adición de polifosfatos,
puede tener efectos muy diferentes sobre
la forma del espectro dieléctrico. En el estado natural de los productos alimenticios,
la mayoría de los constituyentes del agua
provocará un rango particular de frecuencias de relajación del agua en función de
su interacción a nivel molecular con los
otros componentes, mientras que el agua
añadida presentará otro tipo de frecuencias de relajación.
Entre las distintas aplicaciones que se han
desarrollado para este tipo de determinación encontraríamos la evaluación del estado de frescor del pescado (Kent y col.,
2004), donde se ha visto que este tipo de
determinación se correlaciona con los días
de conservación del pescado en hielo o el
QIM (Quality Index Method), que es un
método de evaluación sensorial del pescado. En este sentido, existen aplicaciones
en línea para evaluar la calidad de filetes
de salmón antes de ser procesados. Otra
aplicación es la de la evaluación de la calidad del pescado descongelado, en la que
se puede determinar si un pescado ha sido
congelado y descongelado varias veces o
si ha sido congelado correctamente. Con
este sistema también es posible determinar
el tipo y cantidad de sales que se han añadido en alimentos, como son las carnes y
pescados (Kent y col., 2000).
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Películas y recubrimientos comestibles
como herramienta emergente para la
industria alimentaria
Idoya Fernández Pan y Juan Ignacio Maté Caballero
Introducción
Una película o recubrimiento comestible
(PRC) se puede definir como una capa
fina y continua de material comestible
que se dispone sobre una superficie alimentaria para mejorar la calidad y aumentar la vida útil del alimento. En la bibliografía, los términos recubrimiento
(coating) y película (film) se utilizan frecuentemente como sinónimos, pero estrictamente se considera película comestible cuando se ha preformado antes de
su aplicación y puede ser utilizada como
contenedor o separador entre distintas
superficies alimentarias (por ejemplo, un
separador entre la base seca y crujiente y
los toppings húmedos de una pizza). Por
otra parte el recubrimiento comestible se
forma directamente sobre la superficie alimentaria y se considera como parte integrante del producto final (un cacahuete
recubierto de chocolate).
Los materiales que se utilizan para formar
las películas y recubrimientos comestibles
incluyen tanto biopolímeros como lípidos.
Los biopolímeros (polisácaridos y proteínas)
se pueden emplear en la formación de películas y recubrimientos. En cambio, los lípidos no son capaces de formar una matriz estructural suficientemente cohesiva
para aplicarse como películas preformadas,
por lo que por sí solos únicamente se utilizan como recubrimientos.
El desarrollo de películas y recubrimientos
comestibles ha sido objeto de numerosos
trabajos de investigación en los últimos 20
años (1-6). Sin embargo, tanto el concepto
como la práctica de recubrir un alimento
para mejorar su calidad y alargar su almacenamiento es muy antiguo. Así, el encerado de cítricos para evitar su deshidratación y proporcionar brillo es probablemente
la aplicación conocida más antigua de los
recubrimientos comestibles.
En general, las PRC se aplican en la industria agroalimentaria para la mejora de la calidad y aumento de la vida comercial de una
gran variedad de productos. Entre las potenciales razones específicas del uso de esta
tecnología se incluyen:
Control de la transferencia de materia
Existen distintos fenómenos de transferencia de materia asociados a la pérdida
de calidad de los alimentos. Entre estos fenómenos se incluyen la absorción de humedad, la pérdida de aromas propios o
ganancia de extraños, la absorción de oxígeno que pueda dar origen a oxidaciones
indeseadas (especialmente la oxidación lipídica) y la migración de lípidos. Algunas
veces, estos problemas pueden ser abordados mediante el empleo de envases tradicionales. La aplicación de un recubrimiento comestible que actúe como
barrera a la transferencia de materia entre
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la superficie alimentaria y el medio ambiente también puede contribuir a controlar estos problemas. Además, un recubrimiento comestible puede funcionar
como barrera entre alimentos que forman
parte de un mismo sistema alimentario heterogéneo (por ejemplo, para evitar que
uvas pasas absorban humedad dentro de
un helado), lo cual obviamente nunca podría ser abordado por un material no comestible.
También es importante enfatizar que el fin
último de los recubrimientos comestibles,
cuando actúan como barrera a la transferencia de materia, no es la sustitución del
envase convencional, sino su complementación para, en definitiva, ayudar a mejorar
la calidad y aumentar la vida comercial de
los alimentos. Sin embargo, y dado que la
función del envase convencional relativa al
control de las migraciones entre el alimento y el medio ambiente puede ser llevada a cabo parcialmente por el recubri-
miento superficial, existe la posibilidad de
reemplazar el envase convencional por uno
más simple, barato, reciclable e incluso más
ligero. En la figura 1 se expone un ejemplo
ilustrativo. Otra importante ventaja adicional del uso de los recubrimientos comestibles es que una vez que el envase
haya sido abierto, los alimentos seguirían
protegidos.
Soporte de aditivos
Los recubrimientos comestibles se pueden
emplear como soportes para añadir ingredientes funcionales o activos a un sistema
alimentario (7). Entre estos ingredientes se
incluyen agentes antimicrobianos, antioxidantes, nutrientes, colorantes, especias e
incluso prebióticos (8). Los recubrimientos
comestibles también pueden ser utilizados
para encapsular aromas. Dado que la
mayor parte de los aromas se producen en
estado líquido, el hecho de encapsularlos
mediante un recubrimiento comestible permitiría tener un aroma seco y protegido
Figura 1. Los frutos secos necesitan protección frente al oxígeno y la humedad. Un envase plástico óptimo estaría formado por tres capas de diferentes polímeros utilizando una atmósfera inerte en el interior. Al emplear
un recubrimiento comestible como barrera al O2 sobre la superficie alimentaria, se podría utilizar un envase más
sencillo, menos costoso, más reciclable y sin la necesidad de modificar la atmósfera interior.
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frente a oxidaciones, lo cual facilita mucho
su manejo y dosificación (9).
Control de condiciones superficiales
Algunos fenómenos de deterioro, como el
crecimiento microbiano o los procesos de
oxidación, ocurren y se desarrollan principalmente en la superficie alimentaria. Estos
problemas pueden ser aminorados a través
del control de las condiciones superficiales
a las que se expone al alimento. La adición
de agentes antioxidantes, acidulantes o
antimicrobianos directamente sobre las superficies de los alimentos (mediante baño
o pulverización) es una forma de conseguir
dicho control. Sin embargo, el tiempo
efectivo de actuación de estos agentes
está limitado por la difusividad de los
mismos hacia el interior del alimento, lo
que reduce su concentración en superficie
(10). Como alternativa, se puede incorporar el aditivo en un recubrimiento comestible que se dispondría en la superficie
del alimento (figura 2). De esta forma el
recubrimiento serviría como medio dosificador, se podría controlar el tiempo en el
que la concentración superficial del aditivo
superase el valor crítico que garantice su
efectividad. Esto sólo es posible tras conocer la cinética de liberación de dicho
aditivo sobre la superficie alimentaria.
Mediante esta aplicación se conseguiría
concentrar la acción del aditivo en la superficie, donde es realmente necesario, sin
necesidad de aumentar de forma significativa la cantidad global del aditivo por kilogramo de producto.
Protección mecánica
Una capa de material superficial puede
proteger un alimento de daños mecánicos
causados por perturbaciones exteriores
tales como impactos, compresiones, vibraciones y otras causas relacionadas con la
transferencia de movimiento. La protección
mecánica es especialmente importante en
alimentos frágiles, como los cereales de desayuno o los alimentos liofilizados.
Figura 2. Evolución de la concentración de compuestos activos añadidos directamente sobre la superficie del
sistema alimentario o a través de una película comestible.
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Transporte y dosificación
Se pueden emplear películas comestibles
como vehículos para el transporte y dosificación de alimentos secos pulverulentos.
Esta potencial aplicación (el grupo del Dr.
Krochta en UC Davis lleva años trabajando
esta idea) es especialmente interesante
para ingredientes especialmente caros o
especialmente irritantes. De esta forma, las
películas y recubrimientos comestibles
pueden ayudar a dosificar estos ingredientes tanto a nivel industrial como doméstico (11).
Mejora sensorial
Uno de los usos más extendidos de los recubrimientos comestibles sobre alimentos
es el de cambiar o mejorar aspectos relacionados con la percepción sensorial del
consumidor. Así, se pueden usar simplemente para mejorar el brillo o para proporcionar un color estable y uniforme.
También pueden utilizarse para evitar superficies pegajosas o grasas (12, 13).
Materiales formadores
de películas y recubrimientos
comestibles
La formulación de las películas y recubrimientos comestibles se basa en, al menos,
un componente capaz de formar una matriz estructural. Los principales materiales
empleados para formar una matriz estructural tridimensional son biopolímeros y lípidos.
Por su naturaleza hidrofílica, los biopolímeros empleados para formar recubrimientos y películas comestibles son hidrocoloides, que a su vez pueden clasificarse
en dos categorías: proteínas y carbohidratos (figura 3). Las características físicoquímicas de los biopolímeros determinan
las propiedades resultantes finales que
muestran las películas o recubrimientos.
Tanto las proteínas como los carbohidratos
se pueden considerar buenos formadores
de películas con muy buenas propiedades
barrera al oxígeno, aromas y lípidos a baja
humedad relativa (HR), aunque debido a
Figura 3. Composición de películas y recubrimientos comestibles.
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su hidrofilicidad suelen presentar una
pobre barrera a la humedad.
Por otra parte, los lípidos son excelentes
barreras a la humedad, aunque, debido a
su naturaleza no polimérica, no presentan
una buena capacidad formadora de películas por falta de cohesividad (5).
Con el propósito de mejorar las características globales de los recubrimientos comestibles (RC) se pueden desarrollar películas
compuestas, clásicamente basadas en la
combinación de hidrocoloides y lípidos. Los
lípidos se incluyen en la formulación de las
películas basadas en hidrocoloides formando una única capa a partir de emulsiones estables. También se pueden crear
películas de estructura multicapa disponiendo, por ejemplo, una capa lipídica
sobre otra basada en un hidrocoloide (11).
Las películas compuestas también se basan
en las mezclas de diferentes hidrocoloides
o de diferentes lípidos, cuando se desean
obtener propiedades funcionales específicas que confiere determinado material.
Además de los componentes de la matriz
estructural, la formulación de las PRC incluye diferentes aditivos, que se pueden
emplear con dos objetivos fundamentales:
• Mejorar las propiedades tecnológicas de
la película o recubrimiento.
• Mejorar la funcionalidad del recubrimiento en el producto alimentario.
El primer grupo incluye entre otros a los
plastificantes y a los surfactantes. Los plastificantes son empleados normalmente
para mejorar las propiedades mecánicas de
las PRC resultantes, impartiendo flexibilidad. Los surfactantes se utilizan, por una
parte, para mejorar la estabilidad de emulsiones formadoras de películas compues-
tas, y por otra, para mejorar la mojabilidad
de las soluciones formadoras de recubrimiento en las superficies de los sistemas
alimentarios. El segundo grupo incluye antimicrobianos, antioxidantes y otros aditivos/ingredientes funcionales.
Películas y recubrimientos basados
en proteínas
Las proteínas empleadas en la elaboración
de PRC tienen origen tanto animal como
vegetal. Las proteínas son macromoléculas, heteropolímeros que tienen como
unidades monoméricas aminoácidos específicos. Existe una gran variedad de secuencias y de estructuras moleculares con
un amplio espectro de potenciales interacciones y reacciones químicas (11). La estructura de una matriz basada en proteínas se puede modificar a través de
diferentes tratamientos, como los térmicos, de presión, de radiación, de hidrólisis química y de entrecruzamientos. Estas
acciones se pueden emplear para obtener
PRC con mejoradas propiedades físicas y
mecánicas (14).
Las PRC elaboradas a partir de proteínas
presentan excelentes propiedades barrera
al oxígeno, al dióxido de carbono y a lípidos, particularmente a baja HR, pero generalmente presentan una pobre barrera
al vapor de agua (5, 15).
Las principales proteínas empleadas en la
elaboración de PRC son colágeno y gelatina, zeína de maíz, gluten de trigo, proteína de soja, caseína y proteína de suero
lácteo. En el desarrollo de PRC también se
emplean otras proteínas, como la proteína
de cacahuete (16, 17), arroz (18, 19), guisante (20, 21), albúmina de huevo (22, 23),
kafirina desde sorgo (24, 25) y proteínas
miofibrilares (26, 27).
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Colágeno y gelatina
El colágeno es una proteína fibrosa ampliamente encontrada en la naturaleza como
componente mayoritario de la piel, tendones, cartílagos, huesos y tejido conectivo. Entre las PRC basadas en proteínas,
las de colágeno son las más exitosas comercialmente puesto que se emplean
desde hace mucho tiempo en la elaboración de salchichas como recubrimientos artificiales sustituyendo a las tripas naturales.
El colágeno se obtiene normalmente por
extrusión desde una dispersión coloidal
viscosa y ácida en un baño neutralizador
seguido de un posterior lavado y secado
(5, 6). Las películas de colágeno son particularmente fuertes y presentan unas propiedades mecánicas excelentes. El contenido en fibras de colágeno, su alineamiento
adecuado, las condiciones de secado y el
grado de entrecruzamiento influyen enormemente en la resistencia final de las películas. Las películas de colágeno son insolubles en agua, son buenas barrera al oxígeno
al 0% de HR, pero no resultan particularmente buenas barreras a la humedad (28).
A partir de la hidrólisis controlada del colágeno se obtiene la gelatina. Se forma
cuando el colágeno se expone a un tratamiento térmico leve bajo condiciones ácidas
o alcalinas. La gelatina tiene una excelente
capacidad para formar películas que se caracterizan por sus buenas propiedades mecánicas. Las PRC elaboradas a partir de gelatina se emplean en la prevención de la
migración de humedad, oxígeno y aceite
(14). La gelatina es buena barrera a los
gases, pero es muy hidrofílica (28). Tanto el
origen de la gelatina como los parámetros
de elaboración de las películas tienen una
influencia significativa en las propiedades
funcionales resultantes de las mismas (29).
Zeína de maíz
La zeína engloba al grupo de proteínas (prolaminas) solubles en alcohol que se encuentran en el endospermo del maíz. La zeína
presenta una naturaleza hidrofóbica debido
a su elevado contenido en aminoácidos no
polares, resultando soluble en un 60-70%
de etanol (30). En función de las diferencias
de solubilidad, la zeína se clasifica en tres
fracciones proteicas α, β y γ-zeína, donde
la α-zeína es la fracción mayoritaria, con
un contenido del orden del 75-85% sobre
el contenido proteico total.
Las películas de zeína se obtienen fácilmente a través del método de secado por
evaporación de solvente desde soluciones
alcohólicas que contienen plastificantes
como glicerol o polietilenglicol. Además,
las películas de zeína se pueden obtener a
través de la extrusión de pellets de resina
secos. La tensión de rotura de las películas
de zeína es variable según la HR y la temperatura (T), es similar a la que presentan
las películas de gluten de trigo y 2 ó 3
menor que la presentada por películas de
metilcelulosa (MC) e hidroxipropilcelulosa
(HPC). Presentan valores de permeabilidad
al vapor de agua similares a los presentados por otras proteínas, ésteres de celulosa y celofán (31), y muy superiores a los
presentados por el polietileno de baja densidad (LDPE).
Los RC basados en zeína se han empleado
tradicionalmente como barrera al oxígeno,
lípidos y humedad en productos como
nueces, dulces y productos de confitería,
entre otros. También se han aplicado en
frutos frescos y secos como sustitutos de
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los convencionales recubrimientos de resina shellac (7).
Gluten de trigo
Bajo la denominación gluten de trigo se
engloba a las proteínas insolubles en agua
procedentes de la harina de trigo. Está
compuesto por una mezcla de polipéptidos
considerados proteínas globulares, donde
las gliadinas y gluteninas constituyen hasta
el 85% del contenido proteico total (30,
32, 33).
Las películas basadas en gluten de trigo
son homogéneas, transparentes, mecánicamente fuertes, insolubles en agua y semipermeables al O2 y CO2 (27). Sus propiedades mecánicas dependen mucho de las
condiciones de elaboración y sus propiedades de barrera tanto a la humedad
como a los gases son altamente dependientes de la HR, de la T y de la naturaleza
y cantidad de plastificantes añadidos (34).
La adición de plastificantes no polares de
baja difusividad es imprescindible para
evitar la fragilidad de la matriz (32).
Hernández-Muñoz et al. (35) desarrollaron
PC desde las fracciones aisladas de gliadina
o de glutenina. Las PC basadas en gliadina
se presentaron transparentes y con poca
resistencia mecánica lo que las hace más
adecuadas para su aplicación como RC
aplicados a alimentos, mientras que las PC
obtenidas a partir de glutenina se presentaron más fuertes y resistentes a la humedad, lo que las hizo candidatas para la
elaboración de películas no comestibles dirigidas al envasado de alimentos de baja e
intermedia humedad.
Proteína de soja
El contenido proteico de la soja (38-44%)
es mucho mayor que el de los granos de
cereal (8-15%). La mayor parte de las proteínas de la soja son insolubles en agua
pero solubles en soluciones salinas. La proteína aislada de soja (SPI) (36) con un contenido proteico más alto que otros productos de proteína de soja, presenta una
gran capacidad de formar películas y se ha
empleado para desarrollar películas tanto
comestibles como biodegradables (37).
Las películas de SPI se obtienen normalmente a través del método de evaporación
de solvente y se caracterizan por presentar
buenas propiedades de barrera frente al
oxígeno y el aceite a baja HR. Sin embargo,
las películas basadas en SPI presentan
malas propiedades mecánicas y una sensibilidad a la humedad relativamente alta
(38). Así, el empleo de aditivos se hace imprescindible para mejorar las propiedades
tecnológicas de las películas con fines prácticos.
Proteínas lácteas
Las proteínas lácteas se dividen en dos
grupos: caseína y proteína de suero. La caseína representa aproximadamente el
80% del total de la proteína de la leche y
la proteína de suero es aquella fracción
que se mantiene soluble tras la precipitación de la caseína a pH 4,6 y 20 ºC.
Debido a su estructura y naturaleza, tanto
la caseína como las proteínas de suero presentan capacidad emulsificante, lo que las
hace particularmente interesantes cuando
se quieren desarrollar películas compuestas que incorporan lípidos en su formulación (7).
Para la formación de películas comestibles
basadas en caseína se emplean preferentemente caseinatos de sodio o potasio,
puesto que se mejora la solubilidad en
agua y se obtienen películas de mejores ca-
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racterísticas funcionales (39). Las películas
se obtienen mediante evaporación de
solvente a partir de soluciones acuosas y
resultan apropiadas para aplicaciones alimentarias gracias a su flexibilidad, transparencia y completa falta de sabor. Sin aditivos, las películas puras de caseína son
solubles en agua.
Las proteínas de suero están formadas por
diferentes proteínas individuales, globulares y termolábiles en donde la componente principal es la β-lactoglobulina (5).
Las PC basadas en proteína aislada de
suero lácteo (WPI) son insolubles en agua,
presentan buenas propiedades mecánicas
y son excelentes barreras al oxígeno, lípidos
y aromas. En la formulación de las películas
se incluyen plastificantes de bajo peso molecular para mejorar su flexibilidad (40).
Películas y recubrimientos basados
en polisacáridos
Los polisacáridos se presentan en estructuras con pesos moleculares mucho mayores que las proteínas. Sin embargo, Las
secuencias poliméricas de los polisacáridos
pueden resultar más simples que las de las
proteínas, ya que sólo están implicados
unos pocos monómeros (11). Debido a la
composición de las cadenas poliméricas,
los polisacáridos se caracterizan por producir películas con buena permeabilidad a
los gases, pero por su naturaleza hidrofílica suelen presentar una pobre barrera al
vapor de agua (41, 42). Los polisacáridos
empleados en la elaboración de PRC incluyen celulosas, almidones, quitosano, extractos de algas, pectinas y gomas.
Celulosa y derivados
La celulosa, el biopolímero natural más
abundante de la Tierra, es esencialmente
un polímero lineal de alto peso molecular
basado en la unión de unidades D-glucosa
a través de enlaces glucosídicos β-1,4 (15).
La celulosa, de estructura altamente cristalina, es insoluble en agua. Esta solubilidad
se puede aumentar rompiendo la estructura cristalina mediante la inclusión de
grupos funcionales en la cadena polimérica a través de reacciones de esterificación.
La formación de los derivados de celulosa
supone su tratamiento con álcali, seguido
de la reacción con: a) cloruro de metilo
para obtener metilcelulosa (MC); b) ácido
cloroacético para obtener carboximetilcelulosa (CMC), o c) óxido de propileno para
obtener hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC).
Estos derivados presentan buena capacidad formadora de PRC. Las películas elaboradas a partir de MC, HPMC o CMC son
transparentes, solubles en agua, no presentan olor ni sabor, son flexibles y moderadamente fuertes, buenas barreras al
aceite y grasas, y moderadas a la humedad
y al oxígeno (5, 33).
Almidón y derivados
El almidón, principal almacén energético
del reino vegetal, se obtiene principalmente de granos de cereal (maíz, trigo,
arroz), patata y tapioca. Es un polímero formado a partir de mezclas en distintas proporciones de amilosa y amilopectina según
su origen botánico. La amilosa es un polímero lineal, mientras que la amilopectina
presenta una estructura altamente ramificada. La proporción relativa de amilosa y
amilopectina condiciona las propiedades
funcionales del almidón (43). La amilosa
forma películas continuas, cohesionadas y
relativamente fuertes, mientras que las que
se obtienen a partir de amilopectina re-
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sultan frágiles y presentan una importante
falta de continuidad (15, 44).
se mejoran con la combinación con otros
compuestos/aditivos (49-52).
Las películas de almidón proporcionan excelentes barreras al O2 y CO2 pero son muy
hidrofílicas (36, 45). En este sentido, las
propiedades pueden mejorarse a través de
la adición de lípidos en la formulación de
las películas (46). El almidón puede modificarse químicamente para mejorar sus propiedades o para elaborar derivados de características definidas en función de la
aplicación final del mismo. Es posible encontrar, entre otros, almidones oxidados,
hidrolizados o purificados de alto contenido en amilosa.
Extractos de algas marinas
Quitosano
El quitosano es un polisacárido de origen
natural que se obtiene a partir de la
desacetilación alcalina de la quitina, el segundo mayor polisacárido presente en la
naturaleza después de la celulosa. Es un
copolímero catiónico basado en unidades
de D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina (33). Es insoluble en agua pero sí es
soluble en disoluciones de ácidos orgánicos (acético, láctico o fórmico) (47). Los
principales parámetros de calidad del quitosano, como pureza, viscosidad, grado
de desacetilación y peso molecular, varían en función del proceso de obtención,
resultando quitosanos de diferentes propiedades funcionales (48).
El quitosano forma películas comestibles
con inherente actividad antimicrobiana y
antifúngica. Las películas se caracterizan
por presentar baja permeabilidad al O2 y
CO2 y buenas propiedades mecánicas (49).
Sin embargo, la principal desventaja de las
películas de quitosano es su extremada
sensibilidad a la humedad. Las propiedades
funcionales de las películas de quitosano
Los extractos de algas marinas pueden clasificarse en tres grupos principales: alginatos, carragenatos y agar. Los alginatos
son polímeros lineales no ramificados,
altamente aniónicos, con una gran capacidad para reaccionar con cationes di o trivalentes (53). Los alginatos forman películas uniformes, transparentes y solubles
en agua. Son buenas barreras al oxígeno,
impermeables a aceites y grasas, pero presentan una elevada permeabilidad al vapor
de agua (41).
Los carragenatos son polímeros de la galactosa solubles en agua. Los carragenatos
engloban una compleja mezcla de al
menos cinco polímeros conocidos como ι,
κ, λ, µ y ν-carragenato. La mezcla de los
tres primeros es la empleada para aplicaciones alimentarias (15, 44). El agar también es un polímero de galactosa capaz de
formar fuertes geles (15, 42, 44).
Pectinas
La pectina es un polisacárido aniónico
compuesto por residuos del ácido D-galacturónico con diferentes grados de esterificación, que da lugar a pectinas de alto y
bajo metoxilo. Los recubrimientos basados
en pectina se desarrollan fundamentalmente con el fin de retardar las pérdidas
de humedad y la migración de lípidos, mejorando así la manipulación y la apariencia
de los alimentos (41).
Las gomas son otros polisacáridos empleados para desarrollar PRC. Las gomas tienen
diferentes orígenes, como: a) exudados
(arábiga, karaya), b) fermentación micro-
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biana (pullulan, goma xantana) y c) semillas (goma guar).
Películas y recubrimientos basados
en lípidos
Los RC basados en lípidos se caracterizan
por ser muy buenas barreras a la humedad
en comparación con los RC basados en
proteínas o polisacáridos. Sin embargo, la
naturaleza no polimérica de los lípidos limita su capacidad para formar películas
con una adecuada cohesión. En el desarrollo de PRC se han empleado diferentes
compuestos lipídicos. Dentro de este grupo
se incluyen fundamentalmente ceras, triglicéridos, ácidos grasos y resinas.
Las ceras son ésteres de ácidos y alcoholes
alifáticos de cadena larga. Dado que las
ceras son altamente hidrofóbicas son insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos comunes. Los recubrimientos basados en ceras son considerablemente más
resistentes frente a la migración de humedad que otros recubrimientos basados
en otros lípidos y, por tanto, se utilizan a
nivel mundial como las barreras más eficientes frente a la transferencia del vapor
de agua (7).
Las ceras tienen origen natural o sintético.
La parafina es una cera sintética cuyo uso
únicamente está permitido en una restringida lista de frutas y tubérculos y el queso.
Las ceras naturales más importantes empleadas para aplicaciones como RC son
carnauba, cera de abeja y candelilla.
Los triglicéridos son ésteres de ácidos
grasos y glicerol. Presentan mayor polaridad que las ceras, son insolubles en
agua, pero son capaces de extenderse
sobre superficies para formar monocapas
estables (15).
Los ácidos grasos se emplean principalmente como emulsificantes. Los ácidos
grasos más importantes en la elaboración
de RC son los ácidos láurico, palmítico, esteárico, oleico y linoleico. Sus propiedades
funcionales dependen de su estado físico,
longitud de cadena y grado de saturación.
La permeabilidad al vapor de agua (WVP)
de los RC depende del grado de saturación
y de la longitud de la cadena del ácido
graso empleado como base (54).
Las resinas están representadas por la shellac, que se emplea principalmente para impartir brillo a los productos. Es soluble en
soluciones alcalinas y en alcoholes, además
es compatible con la mayoría de las ceras,
mejorando con ellas sus propiedades de barrera a la humedad (54). La resina shellac se
ha empleado como barniz y como recubrimiento en productos farmacéuticos, productos de confitería, frutas y verduras.
Películas y recubrimientos
compuestos
Las PRC compuestas están formuladas a
partir de más de un componente capaz de
formar una matriz con cohesión estructural
y se desarrollan para formar estructuras
que combinen las ventajas de cada componente de cara a satisfacer las necesidades de aplicaciones específicas.
La combinación tradicional y más empleada es la formada por un lípido y un hidrocoloide. El lípido aporta resistencia al
vapor de agua y el hidrocoloide aporta
tanto la estabilidad y cohesión estructural
como la permeabilidad selectiva a los
gases (40, 55, 56). Según el proceso de
elaboración, se obtienen PRC monocapa,
obtenidos a partir de emulsiones, o bicapa, obtenidos a partir de la superposi-
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ción generalmente de la capa lipídica
sobre la del hidrocoloide.
Más recientemente, se han desarrollado
películas compuestas basadas en la combinación de diferentes biopolímeros, para
formar PRC con propiedades que combinan los atributos más deseados de cada
componente (57). Como combinación de
proteína-polisacárido, Osés et al. (58)
desarrollaron PC compuestas basadas en
mezclas de WPI y goma de mezquite. La
goma de mezquite mejoró las propiedades
mecánicas de la películas de WPI y se presentó como una alternativa a los polioles
de bajo peso molecular que se emplean
tradicionalmente como plastificantes.
Como combinación de proteínas, la incorporación de caseinato en PC basadas en
SPI incrementó tanto la tensión de rotura
como la permeabilidad al vapor de agua
(59). Como combinación de polisacáridos,
para mejorar la resistencia a la humedad
y las propiedades mecánicas de PC basadas en quitosano, Xu et al. (60) desarrollaron PC compuestas basadas en quitosano y almidón. Aumentando la cantidad
de almidón, las películas compuestas mostraban menor tasa de transmisión de vapor de agua y mayores valores de tensión
máxima y elongación de rotura.
Aditivos
Las propiedades funcionales, organolépticas, nutricionales y tecnológicas de las
PRC se pueden modificar a través del empleo de diferentes compuestos añadidos
a la formulación en cantidades menores.
Los aditivos más frecuentemente empleados en las PRC son los plastificantes.
Los plastificantes de calidad alimentaria
son compuestos pequeños de bajo peso
molecular, no volátiles, añadidos a la formulación para interactuar con las cadenas
poliméricas disminuyendo las fuerzas intermoleculares resultantes de la interacción entre cadenas. Reduciendo las fuerzas intermoleculares e incrementando así
la movilidad de las cadenas poliméricas,
los plastificantes bajan la temperatura de
transición vítrea (Tg) de las películas y mejoran su flexibilidad, elongación y resistencia (61). El principal inconveniente del
empleo de los plastificantes es el incremento de la permeabilidad a los gases,
vapor de agua y solutos, resultado de la
pérdida de cohesión estructural (62). Los
plastificantes más comunes empleados en
PRC son mono y disacáridos (glucosa,
fructosa, sacarosa) y polioles (glicerol, sorbitol).
La funcionalidad de las películas no depende exclusivamente de la cohesión
(fuerzas de atracción entre las moléculas
poliméricas), también depende de la adhesión (fuerzas de atracción entre la película
y el sustrato). Para mejorar este último aspecto, se emplean los surfactantes. Los surfactantes comestibles como la lecitina,
tweens o spans presentan una naturaleza
anfifílica capaz de reducir la tensión superficial del sistema acuoso-lipídico o aguaaire. Como consecuencia, una vez añadidos en la formulación, mejoran la
mojabilidad y la adhesión de la película en
la superficie del sistema alimentario (11,
63). La parte lipofílica del surfactante
tiende a mantenerse en un ambiente
apolar y la parte hidrofílica en la contraria
(acuosa). Los surfactantes son además fundamentales en la formación y estabilidad
de PRC basadas en proteínas o polisacáridos que contienen partículas lipídicas en
emulsión (61).
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Actualmente se están desarrollando PRC
especialmente destinadas a conseguir la incorporación en la matriz estructural y el
control de la liberación de compuestos activos como antioxidantes, antimicrobianos,
mejoradores de textura y nutracéuticos capaces de aumentar la vida útil y disminuir
el riesgo de desarrollo de patógenos alimentarios en la superficie de los alimentos
(7, 64-66).
Aplicaciones alimentarias
de películas y recubrimientos
comestibles
Al desarrollar PRC, en primer lugar es necesario entender en profundidad la problemática que presenta el producto alimentario para poder establecer claramente el
objetivo y la función que el recubrimiento
va a ejercer sobre él. Además, se deben
analizar ciertas cuestiones básicas, como:
a) la forma en la que las propiedades de la
solución formadora del recubrimiento pueden afectar al producto; b) hasta qué
punto el recubrimiento puede cambiar con
el tiempo; c) la interacción entre el recubrimiento y el producto, y d) hasta qué
punto las condiciones de almacenamiento
pueden afectar al recubrimiento. También
hay que tener en cuenta otros aspectos,
como espesores, color y sabor del recubrimiento, dado que pueden afectar en gran
medida la calidad sensorial del producto
recubierto (65).
Frutas y verduras
El mantenimiento de la calidad y vida útil
de los productos hortofrutícolas durante
largos periodos de tiempo es una tarea
complicada debido a que estos productos
son tejidos vivos sujetos a continuos cambios fisiológicos y bioquímicos después de
su recolección. El principal problema del deterioro de las frutas y hortalizas durante el
almacenamiento se debe fundamentalmente a dos procesos, la respiración (consumo de O2 y desprendimiento de CO2) y la
transpiración (pérdida de agua). La vida comercial de estos productos también se ve
afectada por otros procesos, como pueden
ser el ataque microbiano, desórdenes fisiológicos o germinación de semillas (7, 65).
Con el objetivo de retrasar la senescencia
de los productos y mantener la calidad el
mayor tiempo posible, dentro de las tecnologías de poscosecha se recurre al almacenamiento en refrigeración con atmósferas controladas y/o modificadas. En los
últimos años se han desarrollado nuevas
técnicas de almacenamiento donde las
PRC contribuyen principalmente disminuyendo la velocidad de la respiración y reduciendo la deshidratación (67).
Los RC basados en lípidos son los más aplicados tradicionalmente y los que mejores
resultados han presentado en poscosecha,
ya que crean una excelente barrera a la
transferencia de vapor de agua retrasando
así la deshidratación. Además se previene
el daño superficial y se mejora el brillo de
los frutos. Así, las ceras (parafina, cera de
abeja, carnauba, candelilla) se han empleado durante siglos en el sector de los cítricos y ahora su uso se ha extendido a una
gran variedad de productos. Los recubrimientos basados en proteínas o polisacáridos presentan una permeabilidad selectiva al CO2 y O2 formando una atmósfera
modificada interior que reduce la velocidad
de respiración retardando, por tanto, el
metabolismo celular y la senescencia del
producto. Los recubrimientos formados
por lípidos son muy frágiles, por lo que en
muchos casos los RC aplicados en este tipo
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de productos están basados en formulaciones mixtas lípidos-hidrocoloides (67).
Recientemente, el mercado de las frutas y
verduras mínimamente procesadas ha sufrido un proceso de expansión enorme
gracias a la fuerte demanda de los consumidores. Los productos mínimamente procesados se deterioran más rápidamente
que sus correspondientes productos
frescos no manipulados, principalmente
debido al daño mecánico que se causa en
los tejidos en las operaciones de pelado y
cortado. El daño mecánico, además de
acelerar el metabolismo, acelera otros procesos de deterioro como pardeamiento
enzimático, pérdida de textura, producción de olores indeseados y contaminación
microbiana (7, 65, 68).
Por ejemplo, uno de los fenómenos limitantes de la vida útil de la zanahoria mínimamente procesada (baby carrot) es la decoloración blanca que sufre el tejido
superficial durante el almacenamiento
(white blush). Esta decoloración resulta
como respuesta fisiológica a la deshidratación que sufren las células provocada por el
daño mecánico ocasionado en las operaciones de pelado y cortado (55, 69, 70). La
aplicación de RC basados en diferentes formulaciones ha resultado efectiva frente a
este fenómeno. Así, Avena-Bustillos et al.
(55) desarrollaron RC basados en caseinato
sódico con ácido esteárico, Mei et al. (71)
emplearon goma xantana y Vargas et al.
(72) desarrollaron RC basados en quitosano.
Los RC empleados para el control del pardeamiento enzimático en productos mínimamente procesados pueden contener
agentes antioxidantes en su formulación
(12, 67, 73, 74). McHugh y Senesi (12) y
Olivas et al. (75) consiguieron retrasar el
pardeamiento a partir de formulaciones
basadas en polisacáridos que incorporaban
ácido ascórbico y cítrico como agentes antioxidantes. Lee et al. (73) también desarrollaron RC eficaces a partir de ácidos orgánicos incorporados en una matriz de
carragenato y proteína concentrada de
suero. Rojas-Graü et al. (76) desarrollaron
RC efectivos empleando cisteína.
También se han desarrollado RC capaces
de mejorar la textura de las frutas y verduras (77). Lee et al. (73), Rojas-Graü et al.
(78) y Oms-Oliu et al. (79) obtuvieron resultados satisfactorios al incorporar cloruro
cálcico en diferentes matrices. HernándezMuñoz et al. (80) mejoraron la firmeza de
fresas a lo largo del almacenamiento en refrigeración a partir de RC basados en quitosano y gluconato cálcico.
La mejora de la seguridad microbiológica
de las frutas y verduras también puede lograrse a través de RC que incorporan
agentes antimicrobianos en su formulación. Así, Eswaranandam et al. (81) y
Raybaudi-Massilia et al. (82) incorporaron
ácido málico y láctico como agentes antimicrobianos en RC basados en SPI o alginato, respectivamente, para aumentar la
vida útil del melón mínimamente procesado. Rojas-Graü et al. (83) combinaron
aceites esenciales de limoncillo, orégano y
vainilla en RC basados en alginato sobre
manzana. Sin recurrir a la adición de agentes activos a la formulación de los RC,
Vargas et al. (84) aprovecharon la actividad
antifúngica propia del quitosano para desarrollar RC capaces de proteger fresas,
frambuesas y uvas del daño fúngico.
Productos cárnicos
La aplicación comercial probablemente más
exitosa y conocida de las PRC en productos
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cárnicos es la desarrollada con películas de
colágeno, como envolturas de salchichas y
masas cárnicas, manteniendo la integridad
estructural de los productos (6). En el
sector de los productos cárnicos, los RC
también se han empleado desde hace
tiempo en la prevención de la pérdida de
calidad (85). Según Gennadios et al. (44),
Cutter (42) y Coma (86), los RC pueden
mejorar la calidad de los productos cárnicos frescos, procesados y congelados mediante el retraso de la pérdida de humedad, reduciendo la oxidación lipídica, la
decoloración, mejorando la apariencia del
producto y funcionando como portador de
aditivos alimentarios.
Esta última aplicación de los RC ha sufrido
un enorme impulso recientemente, puesto
que los productos frescos y la mayor parte
de sus productos preparados son muy perecederos debido principalmente a su composición nutritiva, alto pH (5,5-6,5) y actividad de agua (0,98-0,99), lo que les hace
sustratos ideales para el crecimiento de microorganismos alterantes y/o patógenos
(87). Así, una de las tecnologías emergentes que pueden aplicarse en el control
microbiológico de los productos cárnicos
es el empleo de los recubrimientos comestibles antimicrobianos.
Los agentes antimicrobianos incorporados
en los RC se liberan gradualmente en la superficie de la carne, de forma que a través
de un efecto bacteriostático se reduce la
velocidad del crecimiento de la flora patógena y/o alterante presente, mejorando así
la seguridad alimentaria y extendiendo la
vida útil del producto (88-90). Los agentes
antimicrobianos más empleados son las
bacteriocinas (nisina), los ácidos orgánicos
y los aceites esenciales (91, 92). Por otra
parte, sin necesidad de emplear agentes
activos, se pueden emplear RC basados en
quitosano capaces de mostrar actividad antimicrobiana propia frente a ciertas cepas
microbianas de interés en la industria cárnica (93).
Ming et al. (94) consiguieron la inhibición
total de Listeria monocytogenes inoculada
en jamón, pechuga de pavo y ternera al incorporar bacteriocinas en RC basados en
celulosa. Rossi-Márquez et al. (95) desarrollaron un RC basado en WPI y nisina capaz
de reducir 4 unidades logarítmicas el inóculo de Brochotrix thermosphacta desde la
superficie del jamón, tras 8 días de almacenamiento en refrigeración. Gadang et al.
(92) emplearon RC basados en WPI y como
agentes activos incorporaron extractos de
semillas de uva, ácidos orgánicos y nisina.
Así, consiguieron inhibir el crecimiento de
L. monocytogenes, Escherichia coli y Salmonella typhimorium en pavo, almacenado en condiciones de refrigeración.
Ravishankar et al. (96) desarrollaron RC basados en cinamaldehído o carvacrol con actividad frente a Salmonella enteritidis y E.
coli inoculadas en pechugas de pollo, y
frente a L. monocytogenes en jamón. Zinoviadou et al. (97) consiguieron incrementar la vida útil de carne de vacuno
fresca al envolverla con películas comestibles preformadas basadas en WPI y aceite
esencial de orégano.
La oxidación lipídica producida durante el
almacenamiento es otro de los principales
limitantes de la calidad de los productos
cárnicos frescos. Este fenómeno está asociado con la presencia de radicales libres
que deriva en la producción de aldehídos,
responsables del desarrollo de cambios de
color en la carne y de la aparición de
aromas rancios (98). Recientemente, Chidanandaiah et al. (99), a partir de RC ba-
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sados en alginato insolubilizado con cloruro cálcico, protegieron hamburguesas de
carne de búfalo frente al deterioro por oxidación. Además, el recubrimiento mejoró
la apariencia, la jugosidad, el aroma, la textura y la palatabilidad del producto.
Productos de humedad reducida
Entre los productos alimentarios de bajo
contenido en agua se incluyen los frutos
secos, cereales, productos basados en cereales, productos de panadería y dulces. En
el mantenimiento de la calidad y vida útil
de estos productos existen diferentes problemáticas debido a que algunos de ellos,
como los frutos secos, se comercializan de
formas diferentes. Pueden dirigirse a su
consumo directo o formar parte de un sistema alimentario como ingredientes (como
ocurre en los helados o en los dulces).
Los frutos secos y algunas semillas oleaginosas (girasol) son alimentos de baja humedad y de alto contenido graso. Sus procesos de deterioro más comunes son el
enranciamiento debido a la oxidación de
lípidos, la falta de carácter crujiente debido
a la captación de humedad, la migración
de lípidos en los sistemas alimentarios y la
pérdida de sabor (100).
La protección de los frutos secos frente al
enranciamiento oxidativo a través de los recubrimientos comestibles se consigue de
dos formas diferentes. La primera consiste
en desarrollar barreras al oxígeno y la segunda en recurrir al recubrimiento como
soporte de agentes antioxidantes que actúen sobre la superficie. Así, gracias a la
formación de excelentes barreras al oxígeno elaboradas a través de RC basados
en WPI se pudo retrasar el enranciamiento
de cacahuetes tostados (101). Para evitar
la oxidación de almendras y avellanas se
han desarrollado RC basados en pectina de
bajo metoxilo o celulosas (102). También
se han formado eficaces barreras al oxígeno, lípidos y humedad en frutos secos,
caramelos y sistemas alimentarios a partir
de RC basados en zeína (31). Recientemente, Javanmard (103) desarrolló RC
basados en WPC capaces de retrasar la oxidación de pistachos. Por otro lado, Maté y
Krochta (104) desarrollaron RC basados en
monoglicéridos acetilados que incorporaban tocoferol como antioxidante, de
forma que se redujo significativamente la
producción de hexanal en nueces.
Los RC también se han usado como barrera
a la humedad. De hecho, la principal aplicación de los RC en panadería está centrada en frenar la migración de humedad
(6). En este caso, los RC basados en lípidos
son más efectivos que los basados en hidrocoloides. Así, los recubrimientos basados
en chocolate se emplean como barrera a la
humedad en el sector de la heladería para
mantener el carácter crujiente de los cucuruchos (105). También se han desarrollado
diferentes mezclas de cera de abeja y
aceites vegetales o monoglicéridos acetilados que se han empleado para prevenir
la pérdida de humedad en pasas. En este
sentido, los RC compuestos (de lípidos y polisacáridos principalmente) también se han
mostrado efectivos en el control de la transferencia a la humedad en conos de helado
(106) y galletas crujientes tipo crakers (107).
Otra aplicación de los RC está en su empleo como vía de adherencia entre la superficie de frutos secos u otros productos
y los ingredientes (azúcar, sal, condimentos). Con esta finalidad, el aceite vegetal se usa frecuentemente en productos
de aperitivo, como patatas fritas o palomitas de maíz. Para este tipo de productos
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también existen alternativas disponibles
que se dirigen al mercado de productos
bajos en grasa. El empleo de pectinas de
bajo metoxilo con cloruro de calcio proporcionan un recubrimiento con una distribución uniforme de sal sobre almendras que
además evita la superficie grasienta.
Muchos dulces requieren un RC capaz de
evitar rigidez, aglomeración, absorción de
humedad y migraciones de lípidos en el
caso del chocolate, o de grasas en los
productos de confitería. La proteína de
suero, derivados de celulosa y barnices
comestibles, como shellac, son capaces
de reducir la migración de agua y aceite
evitando las sensaciones de grasa en los
dedos (102).
Los RC también se pueden emplear simplemente para mejorar la apariencia de los
productos de baja humedad. Se han desarrollado RC basados en shellac, gluten de
trigo y zeína capaces de aportar brillo, uno
de los parámetros de calidad importantes
en este tipo de productos (100).
Frituras
La fritura es un método común para preparar alimentos como patatas fritas, rosquillas y pescado, verdura o pollo rebozado. El
aceite actúa como medio de transferencia
de calor con temperaturas de fritura desde
155 hasta 200 ºC. Durante la fritura se
forma una corteza y se produce una transferencia de aceite desde el medio hacia los
alimentos, y una transferencia de humedad,
grasa u otros componentes desde los alimentos hacia el aceite (108).
Los alimentos fritos contienen hasta un
45% de aceite (109). Hoy en día, existe una
fuerte tendencia que dirige el consumo
hacia una alimentación saludable en donde
se exige una reducción de la cantidad de
grasa en las frituras. Además, con la transferencia de componentes desde el alimento,
se acelera la degradación y se limita la vida
operativa del aceite. El control de la transferencia de materia entre el alimento frito y
el aceite a través de la aplicación de un RC
que actúe como barrera a la humedad y los
lípidos presentaría un beneficio doble: se
mejoraría la calidad final de los alimentos
fritos y se aumentaría el número de veces
de uso del mismo aceite (6).
Para reducir la absorción de aceite en frituras normalmente se han utilizado RC
basados en hidrocoloides debido a su hidrofilicidad, muchos de los cuales están
basados en carbohidratos.
Así, Mallikarjunan et al. (110) recubrieron
un producto no graso basado en almidón
con HPMC y MC, resultando este último
más eficaz como barrera al aceite. García
et al. (111, 112) y Quasem et al. (113)
también detectaron que los RC basados
en MC eran muy efectivos reduciendo la
incorporación de aceite en el alimento.
Khalil (114) propuso RC basados en pectina o alginato sódico como barrera al
aceite en patatas fritas. Además, el beneficio aumentaba al incluirse una segunda
capa, en este caso de CMC. Para reducir
la ganancia de aceite en las frituras, también se han empleado distintos RC basados en proteínas, como colágeno (115),
zeína (110), SPI (116), WPI (117) o albúmina de huevo (118), entre otras. La mayoría de los autores reivindican una reducción significativa de la absorción de aceite
en los alimentos fritos, independientemente de la formulación.
Al utilizar estos RC en productos fritos también se ha demostrado que la vida opera-
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tiva del aceite de fritura se alarga, ya que
hay menor migración de agua, grasas y
otros compuestos. Además de su función
como barrera de transferencia de materia,
los RC pueden actuar como adhesivos para
condimentos y colorantes para mejorar la
apariencia y el sabor de la fritura (6).
Otras aplicaciones
Entre otras aplicaciones que tienen las películas comestibles en los sistemas alimentarios se incluye la protección de los alimentos
congelados y sistemas heterogéneos durante su procesado. Los alimentos congelados, como el pescado o la carne congelada, son susceptibles a la degradación
debido a la pérdida de humedad y a la oxidación lipídica.
La pérdida de humedad provoca abrasiones
en el alimento y la formación de hielo en el
envase, lo que reduce la vida útil de este
tipo de productos. Los RC, actuando como
barrera tanto al oxígeno como a la humedad, son una alternativa para solucionar
estas problemáticas. Stuchell y Krochta
(119) recubrieron salmón con WPI y monoglicéridos acetilados. Los RC se mostraron
eficaces tanto frente a la pérdida de humedad como en la reducción de la velocidad de oxidación lipídica.
En los sistemas heterogéneos de alimentos
como pizzas, tartas o helados se suelen encontrar problemas relacionados con la
transferencia de humedad entre componentes de diferente actividad de agua. En
estos sistemas, la transferencia de lípidos
también es un problema habitual. Estos
problemas se pueden minimizar empleando RC capaces de actuar como barrera a
estos componentes (6).
Conclusiones y perspectivas
de futuro
El uso de películas y recubrimientos comestibles para mejorar la calidad de alimentos
y aumentar la vida útil de productos se ha
convertido en una atractiva técnica para la
industria alimentaria. Las películas y recubrimientos comestibles suponen el desarrollo y la aplicación industrial de nuevas
tecnologías capaces de complementar los
métodos de conservación ya consolidados.
De hecho, existe una gran variedad de problemas que pueden resolverse a partir de
formulaciones ya disponibles. Además, el
hecho de que el uso de recubrimientos comestibles pueda implicar una reducción en
los costos de envasado y una mejora de la
capacidad de reciclado del envase supone
un incentivo extra tanto para la industria
alimentaria como para nuestra sociedad.
Entre las líneas de investigación que se
están desarrollando actualmente y que resultan de interés para la industria se incluyen entre otras:
Películas comestibles basadas
en hidrocoloides con propiedades
de barrera a la humedad mejoradas
Ha existido una fuerte demanda industrial
respaldada por un gran interés de investigación en el desarrollo de formulaciones y
procedimientos dirigidos a obtener películas comestibles basadas en hidrocoloides
que, manteniendo sus propiedades mecánicas, presenten propiedades de barrera a
la humedad mejoradas. Las formulaciones
de películas basadas en microemulsiones y
tecnología multicapas van a continuar desarrollándose. Además, se espera un fuerte
impulso en la investigación y desarrollo de
nanocompuestos compatibles capaces de
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mejorar las propiedades físicas de las matrices biopoliméricas.
Recubrimientos comestibles activos
La incorporación de componentes activos en
las películas comestibles, especialmente de
antimicrobianos y antioxidantes, ha sido uno
de los focos de interés de la investigación
más reciente. El desarrollo de este campo es
resultado de la gran demanda existente en
nuestra sociedad hacia alimentos de calidad
más sanos y más seguros.
Estabilidad
La necesidad de transporte y distribución
de grandes cantidades de producto desde
las plantas de producción y procesado
hasta los principales puntos de venta situados en los centros urbanos hace que el
periodo de almacenamiento de los productos alimentarios sea cada vez más
largo. Si se compara con las películas sintéticas, la inestabilidad intrínseca de las
materias primas que componen los recubrimientos comestibles puede hacer que
sus propiedades varíen con el tiempo. El
efecto del tiempo y condiciones de almacenamiento conlleva ciertos cambios físicos, como la reorganización de polímeros
(por ejemplo, retrogradación del almidón),
la migración de componentes de bajo
peso molecular (por ejemplo, plastificantes) o cambios químicos (por ejemplo,
oxidación). La solución a esta problemática conllevará el desarrollo de nuevos proyectos que indudablemente enriquecerán
las aplicaciones de los recubrimientos comestibles
Valoración sensorial
Gran parte de la investigación desarrollada
en relación a las películas y recubrimientos
comestibles se ha desarrollado en laboratorios y no ha podido ser aplicada industrialmente debido a problemas sensoriales. Es
necesario que parte de los esfuerzos de la
investigación se centren en este aspecto, de
forma que se desarrollen nuevas formas de
superar las dificultades que el consumidor
presenta frente al gusto asociado a determinados aditivos (por ejemplo, los tensioactivos).
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Nuevas tecnologías de conservación
y su aplicación a la industria alimentaria
Guillermo Cebrián Auré y Santiago Condón Usón
Introducción
Dado que ni los tratamientos térmicos ni los
otros métodos tradicionales de conservación de los alimentos han conseguido resolver todos los problemas que la industria
alimentaria actual tiene planteados, han
surgido, como alternativas a los primeros,
una serie de tecnologías que pretenden la
obtención de productos seguros y estables,
pero más acordes con las demandas del
consumidor actual. Estas nuevas tecnologías son clasificadas, tomando como referencia los tratamientos térmicos tradicionales, en dos grupos: los nuevos métodos
de calentamiento y las tecnologías no térmicas de conservación de los alimentos.
Entre los primeros se encuentran el calentamiento óhmico, por microondas, por
ondas de radiofrecuencia y por inducción,
mientras que entre las tecnologías no térmicas propuestas hasta la fecha se encuentran las radiaciones ionizantes, las radiaciones ultravioletas, los pulsos de luz de alta
intensidad, el plasma frío, los pulsos eléctricos de alto voltaje, las altas presiones hidrostáticas y los ultrasonidos. En este resumen trataremos del estado actual de los
segundos.
Radiaciones ionizantes
Las radiaciones ionizantes son una tecnología de conservación de los alimentos que
se podría considerar reemergente. Después
de muchas décadas de investigación y de-
bate, en la actualidad se considera ya una
tecnología segura –en 1980, el Comité de
Expertos de la FAO, WHO y IAEA concluyó
que ningún producto tratado hasta con 10
kGy suponía ningún riesgo para la salud
(1)– y, según Loaharanu (2), la única capaz
de garantizar la seguridad de algunos alimentos comercializados en fresco, como la
carne refrigerada.
En la práctica, se considera irradiación a
cualquier proceso en el que se aplica una
radiación ionizante, como las partículas α,
los rayos β o electrones acelerados, los
rayos X y las radiaciones γ generadas por
radioisótopos. En el campo de la conservación de los alimentos las que poseen mayor
interés son los rayos γ, los haces de electrones y/o los rayos X (3). Estas tres fuentes,
además de su diferente origen, poseen diferente energía y capacidad de penetración. La utilidad de los haces de electrones
se encuentra limitada por su bajo poder de
penetración y la de los rayos X por el escaso rendimiento energético del proceso.
Los rayos γ son altamente energéticos y poseen una elevada capacidad de penetración, lo que los hace recomendables para
el procesado de alimentos; desafortunadamente se obtienen a partir de radioisótopos, lo que supone un obstáculo para su
utilización. Entre los radioisótopos aceptados para su uso en la industria alimentaria se encuentran el cobalto-60 y el
cesio-137, siendo el primero la fuente más
común en la industria.
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Las aplicaciones de la irradiación en el
sector agroalimentario actual podrían resumirse en las siguientes (4):
• Inhibir la germinación de diferentes productos, como patatas, cebolla o ajo.
• Destruir insectos y parásitos presentes en
cereales, frutas, carnes y pescados.
• Retrasar la maduración y deterioro de
frutas y verduras.
• Alargar la vida útil de carnes y pescados.
• Eliminar los microorganismos patógenos
de los alimentos. Ni los esporos bacterianos y fúngicos, ni los virus son inactivados por las dosis utilizadas normalmente.
• Esterilizar, a dosis por encima de 10 kGy,
especias y otros productos deshidratados,
además de alimentos para personas inmunodeprimidas o viajes espaciales.
Aunque tradicionalmente se ha asumido
que la inactivación microbiana por irradiación sigue un curso exponencial, no es infrecuente encontrar desviaciones de la linealidad en las gráficas de supervivencia,
en las que se relaciona el logaritmo de la
fracción de supervivientes con la dosis. En
estas gráficas puede encontrarse una meseta inicial –lo que se denomina fenómeno
de “hombro”– que suele relacionarse con
la fase de acumulación de lesiones en el
DNA u otras estructuras que la célula es
capaz de reparar. Una vez superada la capacidad de reparación celular, el hombro
concluye y los recuentos de supervivientes
disminuyen logarítmicamente con el tiempo. Para describir estas gráficas de supervivencia suelen usarse modelos matemáticos
no lineales, como los modelos basados en
la distribución de Weibull (5).
El parámetro más importante para definir
la intensidad del tratamiento es la dosis de
irradiación, medida en grays (Gy). Así, el
kGy se define como una irradiación tal que
transfiere 1.000 julios de energía a cada kilogramo de producto; esta energía equivale
a 100.000 rads, que era la unidad hasta
hace unos años. Los tratamientos de irradiación se clasifican por su intensidad, que
viene determinada por los objetivos perseguidos con el tratamiento. Así, la radurización –aplicación de dosis de entre 0,75 y
2,5 kGy– es un tratamiento capaz de inactivar la mayoría de los microorganismos alterantes, siendo el factor limitante su efecto
sobre especies patógenas psicrófilas y sobre
microorganismos alterantes grampositivos.
Habitualmente, para mejorar la seguridad
y calidad de los alimentos radurizados, el
producto se almacena en refrigeración tras
el tratamiento a temperaturas iguales o in-
Tabla 1. Efecto de la irradiación en la supervivencia de diversas especies patógenas
[adaptado de Cava-López (6)].
Campylobacter jejuni
Salmonella spp.
Escherichia coli O157:H7
Staphylococcus aureus
Listeria monocytogenes
Ciclos logarítmicos de inactivación
1 kGy
1,5 kGy
2 kGy
2,5 kGy
>4
>6
>8
> 10
≈3
>4
>6
>8
≈5
≈4
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feriores a 4 ºC. La radicidación es un tratamiento de higienización que persigue la
inactivación de los patógenos presentes en
los alimentos –dosis entre 2,5 y 10 kGy– y
es conceptualmente equivalente a la pasteurización térmica. Debido a que las dosis
habituales no son capaces de inactivar los
esporos bacterianos, especialmente los de
Clostridium botulinum, los productos procesados deben también almacenarse en refrigeración. La radapertización permite la
obtención de alimentos seguros y estables
a temperatura ambiente, sin embargo las
dosis son muy elevadas –hasta 30 ó 40
kGy– lo que limita su aplicación en muchos
alimentos (3).
Este tipo de radiaciones transfieren una
gran cantidad de energía a las moléculas
del entorno, por lo que producen alteraciones moleculares y daños diversos a las
estructuras celulares, como la membrana
citoplasmática y el cromosoma. En la actualidad se cree que las alteraciones del cromosoma son la causa última de la inactiva-
ción microbiana por esta tecnología. Los
efectos biológicos de la irradiación se
pueden producir directamente, al incidir la
onda sobre la doble hélice de ADN, o indirectamente mediante la formación de radicales libres por radiólisis del agua (7).
El efecto de la irradiación sobre las propiedades nutricionales, las características sensoriales y sobre los microorganismos depende, como ya hemos mencionado, de la
dosis. De los numerosos estudios realizados,
algunos han concluido que el tratamiento
por irradiación no produce una disminución
significativa de la calidad nutricional de los
alimentos, ni por lo que respecta a macronutrientes (8, 9) ni a micronutrientes (10),
aunque otros han observado pérdidas de
algunas vitaminas, especialmente las vitaminas C y E. En cualquier caso, existe un
acuerdo generalizado en que los efectos de
los tratamientos de irradiación son muy dependientes de las condiciones de procesado, siendo especialmente importante la
atmósfera de irradiación, la actividad de
Figura 1. Acción directa e indirecta de la radiación sobre la cadena de ADN.
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agua del alimento y el estado físico del
agua, entre otros (11). Por lo que respecta
a las propiedades sensoriales, se ha demostrado que la irradiación puede producir un
enranciamiento de las grasas, o incluso
cambios en el color de determinados alimentos (3). Como en el caso anterior, se ha
demostrado que estos fenómenos podrían
ser minimizados optimizando las condiciones de tratamiento (3, 12).
Radiación ultravioleta
Las radiaciones ultravioletas son ondas electromagnéticas cuya longitud de onda se encuentra entre 15 y 400 nm; y dentro de
ellas, las comprendidas entre 200-280 nm,
o UVC, son las de mayor efecto germicida
y, por ello, las más utilizadas industrialmente, especialmente las de 254 nm. Su
mecanismo de inactivación se ha relacionado con su capacidad para inducir la formación de dímeros de timina en la hélice
de ADN, impidiendo su duplicación. Es de
destacar que, además de inactivar bacterias, es capaz de inactivar virus y ooquistes
de determinados parásitos –de ahí su interés para la higienización del agua de bebida–, pero tienen escasa eficacia frente a
las enzimas. Dada su baja capacidad de pe-
netración, su uso en la industria agroalimentaria se ha visto restringido a la descontaminación de las superficies de los alimentos, como frutas, huevos, carnes y
pescados (13) y de los materiales en contacto con ellos, aunque en los últimos años
se ha propuesto como método para la higienización/conservación de zumos de
frutas y otros alimentos líquidos (14, 15). Al
contrario que la mayoría de las otras tecnologías no térmicas, las radiaciones ultravioleta son capaces de inactivar esporos, por
lo que, al menos hipotéticamente, podrían
servir para sustituir tanto a los tratamientos
de pasteurización como de esterilización
térmica.
Según ya hemos indicado, la longitud de
onda de luz ultravioleta de mayor efectividad germicida es de 260-265 nm, que es
la longitud de onda a la que las moléculas
de ADN absorben la radiación. Esta longitud de onda es próxima a la que emiten
las lámparas de baja presión de mercurio
que, por ello, son las más utilizadas en la
industria. Cuando se induce una diferencia
de potencial suficiente entre los polos de
la lámpara se genera un arco voltaico que
ioniza los átomos de mercurio, liberando
electrones cuya energía cinética va aumentando hasta que son convertidos en fo-
Figura 2. Acción de la radiación ultravioleta en la cadena de ADN.
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tones de luz con una longitud de onda de
254 nm.
Hoy en día existen, para el tratamiento de
líquidos, equipos de irradiación UV con
reactores de flujo laminar y de flujo turbulento (16, 17). En los reactores de flujo laminar, la cámara de tratamiento está formada por dos tubos concéntricos, de forma
que la luz atraviesa el interno de cuarzo, en
el que se encuentra la lámpara, y penetra
en el espacio anular, limitado externamente
por otro tubo de vidrio u otro material que
protege al ambiente de la exposición a la
irradiación. El alimento fluye por el espacio
anular delimitado por ambos tubos, cuyo
grosor suele denominarse “gap”. El gap de
las instalaciones industriales varía según el
coeficiente de absorción de cada alimento,
que determina la capacidad de penetración
de los fotones; por ejemplo, para el zumo
de manzana se emplea un gap de 0,762
mm y para el de naranja, al ser más turbio
y tener mayor coeficiente de absorción,
otro de entre 0,21 y 0,48 mm. En estos
equipos, el fluido sigue un patrón de movimiento laminar, lo que abre la posibilidad
de que parte del producto irradiado salga
de la instalación sin haber recibido el tratamiento adecuado. El reactor de flujo turbulento consta de una cámara cilíndrica de
acero inoxidable por cuyo interior discurre
un tubo, transparente a la luz UV, enrollado
en espiral. Este tubo está rodeado, tanto interna como externamente, por lámparas
pareadas de luz UV. En estas instalaciones,
el alimento líquido fluye siguiendo un patrón de circulación turbulento, lo que garantiza un tratamiento más homogéneo.
Las gráficas de supervivencia microbiana
frente a la irradiación UV suelen presentar
hombros (18, 19) que, como en el caso de
las radiaciones ionizantes, suelen relacio-
narse con la acumulación de daños reversibles en el ADN. Ocasionalmente puede
también observarse, al final de la fase exponencial de inactivación, una pérdida de
eficacia de los tratamientos –lo que se conoce como “colas” de las gráficas de supervivencia–, que se han atribuido a la presencia de una fracción de microorganismos
especialmente resistentes a la luz UV, a
agregados celulares que protegen a las células del interior, y a la presencia de sólidos
en suspensión que protegen a los microorganismos de la irradiación –“efecto
sombra”–. Para describir estas gráficas de
supervivencia suelen usarse los modelos
matemáticos de Weibull, de Baranyi y de
Geeraerd y col. (20-22), entre otros no lineales.
La dosis de irradiación por ultravioletas
suele expresarse en julios/cm2, cuando se
refiere al tratamiento de superficies de sólidos, y ocasionalmente en julios/ml cuando
el tratamiento se aplica para la higienización de líquidos. Pese a que la tecnología
se utiliza desde hace años, no existen suficientes estudios sobre la resistencia microbiana a la radiación ultravioleta, especialmente en alimentos, por lo que resulta
difícil generalizar las dosis recomendables.
La dosis de irradiación idónea depende de
la especie microbiana que se pretenda inactivar y, aunque tratamientos de 100 julios/m2 son suficientes para inactivar 5 ciclos logarítmicos de la mayoría de las
bacterias, virus y levaduras suspendidos en
líquidos con poca turbidez y bajos coeficientes de absorción (15), para zumos y
siropes suelen recomendarse tratamientos
de 400 julios/m2 (23).
La sensibilidad de los alimentos a la radiación ultravioleta varía muy ampliamente y
ha sido relativamente poco estudiada. En
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Tabla 2. Dosis de irradiación UV para la
inactivación de 4 ciclos logarítmicos de
la población de diversas especies
microbianas en agua [adaptado de
Hoyer (24)].
Vibrio cholerae
Salmonella spp.
Escherichia coli
Yersinia enterocolitica
Enterococcus faecium
Polio virus (Mahoney)
Rotavirus SA 11
Dosis (J/m2)
210
190-250
180-270
320
200
290
350
general, se consideran especialmente fotosensibles las vitaminas, los residuos de los
ácidos grasos insaturados y los fosfolípidos
(25). De los escasos estudios sobre los
efectos de la luz UV en las propiedades sensoriales de los alimentos se deduce que esta
tecnología apenas afecta a la calidad de los
zumos (26), mientras que da lugar a aromas y sabores anormales en leche (27).
Pulsos de luz de alta
intensidad
Otra de las nuevas tecnologías no térmicas propuestas para la conservación de
los alimentos es la aplicación de pulsos de
luz de alta intensidad. El proceso consiste
en la aplicación de pulsos cortos –con una
duración de entre 1 microsegundo y 0,1
segundos– y frecuentes –entre 1 y 20 por
segundo–, de luz intensa, con longitudes
de onda variadas, aunque se calcula que
el 70% de la energía electromagnética
transferida se encuentra en el rango de
170 a 2.600 nm (28). Las altas intensidades necesarias para su aplicación industrial se consiguen cargando un condensador y liberando rápidamente la energía
acumulada a través de lámparas adecuadas (29).
Las instalaciones para la aplicación de esta
tecnología son muy similares a las descritas para la aplicación de radiaciones ultravioleta, con la salvedad de que utilizan
lámparas de xenón y de que puede intercalarse en el circuito un módulo de control que, en el caso de contar con varias
lámparas, permite la emisión simultánea
o secuencial de los pulsos de luz (30).
Este proceso, desarrollado por PurePulse
Technologies Inc., se ha mostrado eficaz
para la inactivación de diversas especies
bacterianas (28, 29, 31), aunque como en
el caso de la irradiación con UV, y por idénticos motivos, su uso queda también restringido a la desinfección de superficies o
materiales transparentes (32); para este
propósito, constituye una interesante alternativa frente a los desinfectantes químicos
tradicionales, como el peróxido de hidrógeno, que pueden dejar residuos (33).
Cabe señalar que el mecanismo de inactivación varía con la longitud de onda responsable del efecto bactericida. Al incluir
una fracción de luz ultravioleta, con un
mayor nivel de energía que el resto de
longitudes de onda, se ha sugerido (34)
que la formación de dímeros de timina
sería el principal mecanismo de inactivación. También se ha sugerido la existencia
de un efecto fototérmico, consecuencia
del rápido sobrecalentamiento celular del
que serían responsables los componentes
del espectro de mayor longitud de onda
(35). En cualquier caso, un reciente trabajo de Lasagabaster (36) demuestra que
filtrando el componente UVC del pulso de
luz se elimina prácticamente el efecto
bactericida del tratamiento, lo que per-
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mite deducir que el efecto fotoquímico
es, sin duda, el más importante.
Actualmente no existe consenso en la
forma de expresar la intensidad de los tratamientos aplicados, lo que dificulta la
comparación de los resultados. La mayoría de los autores utilizan como referencia
el valor de fluencia del pulso, que podría
definirse como la cantidad de energía recibida por unidad de área del producto en
un tiempo determinado, y se expresa en
J/cm2. Representando el logaritmo de la
fracción de supervivientes frente a la
fluencia se obtienen las gráficas de supervivencia. Aunque algunos autores han observado un curso exponencial de inactivación (37), con frecuencia se observan
desviaciones en forma de hombros y colas
(38, 39).
La aplicación de pulsos de luz con una
fluencia de 12 J/cm2 ha permitido inactivar más de 5 ciclos logarítmicos de E. coli
O157:H7 en zumo y sidra de manzana
(40), y con 25 J/cm2 entre 2 y 3 ciclos la
población de mesófilos totales en leche
(41). La tecnología también se ha demostrado eficaz para la descontaminación superficial de alimentos; por ejemplo, se ha
demostrado que tratamientos suaves, de
2 J/cm2, son capaces de inactivar más de
5 ciclos logarítmicos de las poblaciones de
mohos de diversas frutas (42); y otros, de
30 J/cm2, hasta 2 ciclos de Salmonella y
Listeria en pollo y salchichas (29).
Los tratamientos de pulsos de luz de baja
fluencia, dada la baja capacidad de penetración de las radiaciones, no suelen
afectar a las propiedades nutritivas ni funcionales de los alimentos. Por el contrario,
la aplicación de altas fluencias sobre los
alimentos sólidos puede producir un so-
brecalentamiento superficial responsable,
por ejemplo, de la pérdida de color de algunas especias y la aparición de olores
anormales en algunas hortalizas (43).
Plasma frío
El plasma frío es la más reciente de las
tecnologías propuestas para la higienización de los alimentos. Un plasma es
un sistema que contiene una elevada
concentración de partículas cargadas
cuyas interacciones electromagnéticas
de largo alcance son capaces de producir efectos físico-químicos y biológicos. Se ha sugerido que, tanto los
iones como los radicales libres, los fotones y los electrones que contiene
pueden ser responsables de la inactivación microbiana a temperatura ambiente. Hasta hace pocos años la tecnología no permitía la obtención de
gases ionizados a temperaturas lo suficientemente bajas a presión atmosférica, sin embargo, los avances recientes
han dado lugar a la aparición de
equipos de generación de plasma a
baja temperatura.
Aunque los datos son por el momento
muy escasos, se ha descrito su efecto germicida frente a bacterias (E. coli, S. aureus,
B. subtilus, etc.), levaduras (S. cerevisiae,
C. albicans) y virus (44-46) en sistemas
modelo, pero se desconocen sus posibles
efectos colaterales sobre la calidad de los
alimentos. Es esperable que los productos
procesados no vehiculen residuos del
plasma, dada la escasa vida útil de las especies reactivas generadas. La efectividad
de los tratamientos por plasma frío se circunscribe a las capas más superficiales por
lo que se espera que su principal aplica-
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ción sea la descontaminación de vegetales
en cuarta gama.
Los mecanismos responsables del efecto bactericida del plasma frío se creen
múltiples, dado que se sospecha que,
además del daño al ADN producido por
la radiación UV que emite (47, 48), el
campo electromagnético que induce
produciría la acumulación de cargas en
la cara externa de las membranas celulares, causando su ruptura (49), y los
radicales libres que contiene la oxidación de proteínas y lípidos (47).
Manosonicación
El sonido es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de la mayoría
de los materiales, entre ellos el aire y el
agua, al imprimir un movimiento armónico
–alrededor de una posición de equilibrio– a
sus moléculas. El término ultrasonido, físicamente idéntico al anterior, se aplica a
aquellas ondas sonoras con una frecuencia
superior a 20 kHz, la máxima que el oído
humano es capaz de percibir (50). Los ultrasonidos se suelen clasificar en ultrasonidos
de alta potencia, cuya frecuencia –número
de oscilaciones por segundo– se encuentra
entre 20 y 40 kHz; de baja potencia, con
frecuencias comprendidas entre 40 kHz y 1
MHz, y ultrasonidos de diagnóstico, con frecuencias entre 0,5 y 20 MHz (51).
Al propagarse en un medio líquido, las
ondas ultrasónicas de alta potencia producen la denominada “cavitación”. Este fenómeno consiste en la formación de burbujas de gas o vapor en el seno del líquido,
como consecuencia de los ciclos alternativos de compresión y descompresión. La
cavitación puede ser de dos tipos: estable
o transitoria. En la cavitación transitoria el
tamaño de las burbujas crece rápidamente
en sucesivos ciclos hasta colapsar, cuando
la energía aportada por los ultrasonidos es
insuficiente para mantener el sistema estable. El colapso libera una enorme cantidad de energía en forma de ondas de
choque que progresan por el medio rompiendo las estructuras celulares próximas.
Los equipos de generación de ultrasonidos
no están todavía lo suficientemente desarrollados para su utilización industrial,
aunque en nuestra opinión existe el suficiente conocimiento acumulado para su inmediato desarrollo cuando el sector agroalimentario lo demande. Los tratamientos
ultrasónicos se aplican en laboratorio por
dos tipos de equipos, que quedan bien representados por los baños ultrasónicos en
el primer caso, y por las sondas ultrasónicas
en el segundo. Estos equipos se diferencian
en que mientras los primeros poseen uno
o varios transductores que trasmiten directamente las ondas al producto a tratar, en
los segundos, la vibración producida por el
transductor se amplifica en la sonda, habitualmente cónica. Esta es la razón por la
que las ondas ultrasónicas obtenidas con
las sondas sean de mucha mayor amplitud
y, por tanto, potencia.
Dado que la eficacia bactericida de los ultrasonidos es relativamente baja, especialmente frente a los esporos bacterianos,
algunos autores han considerado la posibilidad de utilizarlos para el desarrollo de procesos combinados (52). En 1992, nuestro
grupo de investigación argumenta que la
causa de la pérdida de eficacia letal de los
ultrasonidos al incrementar la temperatura
se debe al aumento de la tensión de vapor
del sistema, que lógicamente amortiguará
la implosión de las burbujas, y plantea la hipótesis de que será posible mantener la in-
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Figura 3. Efecto de los ciclos de compresión y expansión en el tamaño de las burbujas.
tensidad de la cavitación a temperaturas incluso superiores a las de ebullición si se presuriza lo suficiente el medio de tratamiento
(53). Además, presumiblemente el aumento de la presión del sistema aumentará
la intensidad de la implosión y, por tanto,
la eficacia letal de los ultrasonidos a cualesquiera temperaturas. Investigaciones posteriores corroboran esta hipótesis y permiten patentar un nuevo proceso (Pat.
93/00021) que denominamos “manotermosonicación” (MTS), cuando se aplica a
temperaturas letales, y “manosonicación”
(MS) cuando se aplica a temperaturas
subletales.
En la actualidad, aunque la utilización de los
ultrasonidos en la industria alimentaria es
todavía muy limitada, se vislumbran muchas
aplicaciones, además de la conservación e
higienización de los alimentos. Mason y col.
(51) describen sus efectos sobre la activación del crecimiento celular, lo que permitiría reducir por ejemplo el tiempo de elaboración del yogur en un 40%; sobre la
activación de determinadas enzimas, como
la α-amilasa, o la inactivación de otras,
como la peroxidasa; sobre las paredes ce-
lulares, lo que permitiría mejorar algunos
procesos de extracción de compuestos intracitoplasmáticos, y sobre la textura de la
carne y sus derivados, que puede mejorar
sensiblemente. También describe sus posibles usos para la clarificación de los vinos,
la desgasificación de alimentos líquidos, la
mejora de los procesos de congelación y
emulsificación, y como operación previa al
filtrado y deshidratación.
La cavitación es un proceso físico extraordinariamente complejo que se encuentra
influido por multitud de parámetros,
aunque a efectos prácticos la eficacia del
tratamiento depende de la energía transferida al medio por unidad de volumen (54).
Esta energía puede aumentarse prolongando el tiempo de tratamiento, aumentando la amplitud de las ondas o presurizando el medio a tratar.
Los resultados obtenidos por diferentes autores señalan que, al igual que los ultrasonidos, a temperatura y presión ambiente
(55, 56) la inactivación microbiana por manosonicación y manotermosonicación sigue
una cinética de primer orden (57). Así, y de
forma análoga a la inactivación microbiana
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por el calor, se puede definir el valor DMS o
DMTS como el tiempo necesario para inactivar un ciclo logarítmico de la población
microbiana a una temperatura, presión,
frecuencia y amplitud ultrasónica constantes. La MS/MTS se ha demostrado
eficaz tanto para la inactivación microbiana (57) como para la inactivación de
determinadas enzimas de interés tecnológico (58-60). La tabla 3 muestra los tiempos
de reducción decimal frente a la MS, en
unas condiciones de referencia, de diversas
especies microbianas de interés tecnológico
y/o sanitario. Como se deduce de estos
datos, la resistencia a la MS de las células
vegetativas puede variar entre especies
unas 10 veces, variabilidad muy inferior respecto a la mostrada frente a los correspondientes tratamientos térmicos (Dt x 1.000
aproximadamente). Por otra parte, la tecnología permite también inactivar los esporos de Bacillus subtilis, aunque obviamente su resistencia es mucho mayor.
El efecto de la MS/MTS sobre las características organolépticas y nutritivas de los alimentos ha sido muy poco investigado.
Vercet y col. (61, 62) observaron que el proceso no afectaba significativamente al contenido en tiamina, riboflavina, carotenoides
o ácido ascórbico, y que yogures fabricados
a partir de leche tratada por MTS poseían
mejores características de textura que aquellos fabricados con leche sin tratar. Sin embargo, la producción de hidroximetilfurfural
(HMF) en leche era mayor en un tratamiento por MTS que en la pasteurización
convencional, aunque las diferencias desaparecían al aumentar la temperatura de tratamiento.
Altas presiones hidrostáticas
Este proceso de conservación de los alimentos consiste en someter a los alimentos a presiones comprendidas entre
100 y 900 MPa durante periodos de
tiempo que generalmente se encuentran
entre 1 y 30 minutos (63, 64).
Tabla 3. Sensibilidad de diferentes especies microbianas frente a la MS/MTS.
Microorganismo
Medio
de tratamiento
Bacillus subtilis
McIlvaine pH 7
Listeria monocytogenes
Enterococcus faecium
Yersinia enterocolitica
Pseudomonas aeruginosa
Escherichia coli
Aeromonas hydrophila
Salmonella enteritidis
Salmonella typhimurium
Salmonella senftenberg
McIlvaine pH 7
McIlvaine pH 7
McIlvaine pH 7
McIlvaine pH 7
McIlvaine pH 7
McIlvaine pH 7
Condiciones
de tratamiento
300 kPa/70 ºC/20 kHz/117 m
300 kPa/55 ºC/20 kHz/117 m
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
McIlvaine pH 7
200 kPa/40 ºC/20 kHz/117 m
DMS
12*
N.I.**
1,5
4
1,2
0,92
0,012
0,9
0,73
0,78
0,84
* Aproximadamente.
** Por debajo de 70 ºC el tratamiento por MS no afectó a la supervivencia de los esporos.
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El equipo para la aplicación de altas presiones hidrostáticas consta básicamente
de una cámara de tratamiento, un fluido
para transmitir la presión y una o varias
bombas o intensificadores para generar la
presión de trabajo. Adicionalmente suelen
contar con un sistema de control de la
temperatura (circuito de refrigeración-calefacción e instrumentos de medida y/o
registro) y de sistemas para el manejo del
producto. Los actuales equipos utilizados
en la industria son capaces de tratar hasta
350 litros y de aplicar los ciclos con gran
frecuencia, lo que ha aumentado la capacidad de procesado, pero también ha
hecho necesario desarrollar diseños con
mayores medidas de seguridad y ciclos de
limpieza más frecuentes. En el caso de los
líquidos, el producto puede procesarse a
granel, en el propio vaso de presurización,
mientras que los sólidos deben envasarse
previamente al vacío.
En la actualidad su principal aplicación es
prolongar la vida útil de los alimentos,
aunque también se está valorando su utilidad para diseñar procesos de difusión
asistida de solutos, para mejorar los procesos de congelación-descongelación o
para modificar las propiedades funcionales de las proteínas y otras macromoléculas (65-68).
La principal característica que ha hecho
de esta tecnología una alternativa frente
a los métodos tradicionales de conservación de los alimentos es su capacidad de
inactivar microorganismos en su forma
vegetativa, tanto patógenos como alterantes (64), generalmente sin alterar las
características sensoriales del producto
fresco (63, 69). Aunque su capacidad
para inactivar enzimas es variable y depende de múltiples factores, su principal
limitación se encuentra en la incapacidad
para inactivar esporos bacterianos (63, 70,
71). Para superar esta limitación se ha sugerido la posibilidad de combinar el tratamiento con temperaturas moderadas.
Con esta combinación se pretende que
los tratamientos de alta presión induzcan
la germinación de los esporos que
quedan, de esta forma, sensibilizados
frente al calor a temperaturas de pasteurización (72, 73).
Aunque todavía no se conoce con certeza
el mecanismo de inactivación microbiana
por las altas presiones, la mayoría de los autores opina que el tratamiento, al margen
de otros efectos, produce la permeabilización de las envolturas celulares, lo que directamente, o indirectamente a través de
pérdidas de los componentes citoplasmáticos, conduce a la inactivación celular
(74-76). Más recientemente, Aertsen y
col. (77) han observado que las altas presiones hidrostáticas también inducen un
estrés oxidativo a la célula que contribuye
al efecto letal de esta tecnología, no sólo
sensibilizando a las células frente al oxígeno reactivo sino también debido al desarrollo de un estrés oxidativo endógeno.
Las curvas de supervivencia frente a las
altas presiones hidrostáticas a veces presentan un perfil recto (78, 79), aunque lo
más habitual es la aparición de perfiles
cóncavos (76, 80). El significado de estas
colas no está claro, y los diferentes autores las han atribuido bien a una inactivación en dos fases (74), o bien a una distribución continua de las resistencias
dentro de la población microbiana (81).
Los estudios de Metrick y col. (80) demostraron que si se aislaba esa población de
la “cola”, se recultivaba y volvía a tratar
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por APH no presentaba diferencias significativas respecto de la población inicial.
Además del tiempo, también el nivel de
presión aplicado tiene una gran influencia
en la eficacia letal del proceso. Cada especie microbiana presenta un valor umbral por encima del cual un aumento de
la presión conduce a un incremento prácticamente exponencial de la eficacia letal
del tratamiento. Este valor umbral depende del tipo de microorganismo; así,
mientras es suficiente con alcanzar valores
de 300 MPa para inactivar la mayoría de
los mohos, levaduras, o células gramnegativas, se precisan valores superiores a
los 1.000 MPa para inactivar, y poco eficazmente, a los esporos. La tabla 4 incluye datos que permiten comparar la resistencia relativa a las altas presiones de
algunas especies de interés en Tecnología
de los Alimentos.
Puesto que las altas presiones hidrostáticas no afectan a los enlaces covalentes
de las moléculas (74), no es esperable que
afecten a moléculas pequeñas, tales como las responsables del color y el flavor
de los alimentos o las vitaminas, cuya concentración no suele reducirse en más de
un 1% (82). En el caso concreto de la
carne, se producen cambios de color por
encima de 150 MPa, seguramente por
coagulación proteica, que la asemeja a la
carne cocida, y por encima de 400 MPa
se producen cambios más marcados por
la transformación de la mioglobina ferrosa a férrica (metamioglobina) y la desnaturalización de la globina. Estos efectos
sobre la estructura terciaria de las proteínas pueden ser también responsables de
diversos cambios texturales.
Pulsos eléctricos de alto
voltaje
Los tratamientos por pulsos eléctricos de
alto voltaje (PEAV o PEF, del inglés Pulsed
Electric Fields) consisten en aplicar un campo
eléctrico de alto voltaje (10-50 kV/cm), de
forma intermitente y durante periodos de
tiempo del orden de microsegundos, a un
alimento situado entre dos electrodos.
Para aplicar pulsos eléctricos de alto voltaje
es preciso cargar un condensador con corriente eléctrica continua y descargarlo intermitentemente en una cámara de tratamiento. Por lo tanto, los componentes
Tabla 4. Sensibilidad de diferentes especies microbianas vegetativas frente a las altas
presiones hidrostáticas [adaptado de Smelt (75)].
Aeromonas hydrophila
Pseudomonas aeruginosa
Campylobacter
Salmonella spp.
Yersinia enterocolitica
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Listeria monocytogenes
Ciclos logarítmicos de inactivación (15 min)
300 MPa
400 MPa
500 MPa
600 MPa
>6
>6
>6
1-4,5
>6
1-2
0,1
1,9
2,1
1-3
>6
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fundamentales de un equipo de generación de PEAV son: un generador de corriente continua de alto voltaje, un banco
de condensadores, un interruptor adecuado y un sistema de control y toma de
datos del proceso, además de la cámara de
tratamiento a través de la cual fluirá el alimento líquido. La figura 5 muestra un esquema general de una instalación típica.
Estos tratamientos son capaces de inactivar
microorganismos (76, 83-85) y, en cierta
medida, enzimas (86) sin provocar aumentos importantes en la temperatura, lo
que abre la posibilidad de pasteurizar los
alimentos sin afectar a su calidad. Además,
la electroporación producida por los tratamientos puede utilizarse para extraer componentes intracelulares de interés, tanto en
células procariotas como eucariotas. Los esporos bacterianos son muy resistentes a los
pulsos eléctricos, por lo que previsiblemente
esta tecnología tendrá una utilidad limitada
para la esterilización de los alimentos.
La eficacia letal de los tratamientos PEAV
depende, además del tiempo de tratamiento, de la fuerza de campo aplicada.
La fuerza del campo eléctrico (E) se define
como el cociente de la diferencia de potencial entre los dos electrodos y la distancia, y se expresa en kilovoltios divido
por centímetro (kV/cm). La resistencia de
la cámara de tratamiento es también un
parámetro muy importante del proceso,
dado que determina la máxima diferencia
de potencial alcanzada entre los electrodos tras la descarga del condensador,
así como el calentamiento producido por
efecto Joule. Se ha sugerido (87) la posibilidad de utilizar la energía específica
transmitida al medio como una forma
conjunta de integrar el efecto del tiempo,
la fuerza del campo eléctrico y la conductividad del medio en un determinado tratamiento, aunque actualmente existen
datos que parecen indicar que tratamientos de la misma energía específica
tienen diferentes efectos biológicos al ser
aplicados a fuerzas de campo distintas.
En la mayoría de las ocasiones, las gráficas
de supervivencia microbiana frente a los
PEAV presentan perfiles cóncavos (“colas”)
cuya significación biológica se ha relacionado con la existencia de una distribución
de resistencias en la población, con la co-
Figura 4. Esquema básico de un equipo para la aplicación de PEAV.
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Figura 5. Mecanismo de inactivación celular por PEAV (Zimmermann, 1974).
existencia de dos subpoblaciones y con el
desarrollo de resistencia durante el propio
tratamiento, bien por fenómenos metabólicos de adaptación, bien por cambios estructurales inducidos por el propio tratamiento (88). Para obtener parámetros de
resistencia comparables se ha sugerido la
conveniencia de utilizar modelos matemáticos no lineales, especialmente los modelos
basados en la distribución de Weibull (88).
Aunque todavía existen dudas respecto al
mecanismo de inactivación microbiana por
PEAV, la mayoría de los autores admiten
como más probable la propuesta de
Zimmermann (89). La teoría de este autor
(ruptura dieléctrica de la membrana celular) considera la membrana celular como
la pared de un condensador, dada su baja
constante dieléctrica. En condiciones normales existe una pequeña diferencia de
potencial entre ambos lados de la membrana (potencial transmembrana), que aumenta drásticamente al aplicar un campo
eléctrico. El aumento de cargas opuestas
a ambos lados produce un aumento de las
fuerzas de atracción electrostática que, al
vencer la resistencia mecánica de la mem-
brana, produce la formación de poros.
Estos poros serían los responsables últimos
de la inactivación bacteriana.
De forma general, se asume que las levaduras son los microorganismos más sensibles a los PEAV y que las bacterias grampositivas son más resistentes que las
gramnegativas (90). Los esporos bacterianos son prácticamente insensibles a esta
tecnología, incluso tras la germinación (91).
Al contrario que los esporos bacterianos,
los conidiosporos de algunos mohos y los
ascosporos de algunas levaduras pueden
ser inactivadas por PEAV (92). Dada la diversidad de parámetros que afectan a la
inactivación por pulsos y a la heterogeneidad en los equipos utilizados por los distintos autores, resulta difícil hacer comparaciones entre sus resultados (88). Para
ilustrar las diferencias en resistencia entre
distintas especies, incluimos en la tabla 5
los resultados obtenidos por Álvarez (85),
que, al ser obtenidos en idénticas condiciones experimentales, pueden ser comparados directamente.
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Tabla 5. Sensibilidad de diferentes especies microbianas vegetativas frente a los PEAV
en tampón McIlvaine de pH 7,0.
Saccharomyces cerevisiae
Salmonella spp.
Escherichia coli
Yersinia enterocolitica
Enterococcus faecium
Listeria monocytogenes
Ciclos logarítmicos de inactivación (500 s)
10 kV/cm
15 kV/cm
20 kV/cm
25 kV/cm
>3
1-3
3-4
4-5
1
1-3
4
≈3
≈4
≈3
≈4
<2
El efecto de los PEAV sobre los componentes de los alimentos es, a día de hoy,
un aspecto todavía poco conocido, aunque los datos existentes permiten afirmar
con razonable seguridad que los campos
eléctricos no afectan a la estructura de la
mayoría de las proteínas (93), no aumentan el nivel de oxidación de las grasas
y no afectan al tamaño de los glóbulos
grasos ni afectan a la estabilidad de las
emulsiones (94).
Los PEAV tampoco afectan al contenido vitamínico (retinol, tiamina, riboflavina, colecalciferol, tocoferol y ácido ascórbico) y
tan sólo se ha descrito una pequeña disminución de la concentración de ácido ascórbico que, en cualquier caso, es mucho
menor que la producida por el correspondiente tratamiento térmico (95-97).
Conclusiones
Los cambios sociales acontecidos en las últimas décadas han sido el origen de nuevas
pautas en la alimentación, lo que a su vez
ha originado nuevos problemas. En la actualidad, las toxiinfecciones alimentarias no
solamente constituyen un problema de
salud pública de gran importancia –se calcula que uno de cada tres ciudadanos eu-
ropeos padece una toxiinfección alimentaria cada año–, sino que, además, el problema tiende a aumentar, incluso en los
países desarrollados. Además, la globalización del mercado y el abaratamiento de los
transportes exigen que la salubridad y estabilidad de los alimentos se mantengan
durante más tiempo para facilitar el comercio internacional. Puesto que las tecnologías tradicionales tienen limitaciones
bien conocidas, la Tecnología de los Alimentos está buscando nuevas alternativas
para el procesado de los alimentos.
Las nuevas tecnologías de conservación de
los alimentos muestran características que
limitan su uso generalizado; en otras palabras, no es previsible que ninguna de estas
nuevas tecnologías pueda desplazar de
forma general al resto de métodos de conservación, pero esas mismas particularidades hacen que cada una de ellas pueda
ser la de elección para solucionar un problema concreto.
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LOS ADITIVOS COMO
HERRAMIENTA
TECNOLÓGICA
PARA GARANTIZAR
LA CALIDAD
Y SEGURIDAD
DE LOS ALIMENTOS
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Aplicación de nuevas tecnologías
para la reducción del contenido de sal
en jamón curado
Elena Fulladosa Tomàs, Nuria García Gil, Xavier Sala Román,
Xavier Serra Dalmau, Pere Gou Botó y Jacint Arnau Arboix
Introducción
El jamón curado es el producto cárnico
más importante en la dieta de la población española, ya que el consumo anual
per cápita en el año 2008 alcanzó los
4,97 kg/persona (1). Los contenidos de sal
de este producto son muy variables dependiendo del proceso de elaboración y
de la materia prima utilizada, pudiendo
ser, en algunos casos, excesivamente elevados para un sector de la población con
tendencia a padecer determinadas enfermedades (2).
Según la Organización Mundial de la
Salud (OMS) y la Organización para la
Agricultura y la Alimentación (FAO), el desarrollo de algunas de las enfermedades
crónicas actuales más importantes, como,
por ejemplo, la hipertensión o enfermedades cardiovasculares, podrían estar vinculadas con diversos aspectos relacionados
con la alimentación y la actividad física. Por
esta razón, la OMS ha elaborado la
“Estrategia mundial sobre régimen alimentario, actividad física y salud” (3), cuyo reflejo en España ha sido la “Estrategia para
la nutrición, actividad física y prevención
de la obesidad” (Estrategia NAOS), que,
entre otros objetivos, tiene como finalidad
mejorar los hábitos alimentarios. Para llevar
a cabo estas estrategias son necesarios esfuerzos coordinados. En el contexto de la
alimentación, la industria alimentaria tiene
un papel importante: poner a disposición
de los consumidores una gama de productos con unos contenidos de sal y grasa
reducidos.
En el proceso de elaboración del jamón curado, la sal es un ingrediente indispensable.
Se pretende estabilizar el producto reduciendo el valor de aw (aumentando el contenido de sal y disminuyendo el contenido
de agua), principalmente en las zonas más
internas. La optimización del proceso es de
gran importancia, ya que un exceso de sal
genera un gusto excesivamente salado y
una deficiencia puede producir defectos de
textura y también conlleva un aumento de
los riesgos microbiológicos (4). Por lo tanto,
la optimización del proceso de elaboración
es de gran interés para la industria, sobre
todo si se quiere producir un producto con
menos sal.
Muchos factores pueden influir en la absorción de sal. Las características de la materia prima, como el peso, pH, nivel de
engrasamiento, volumen y forma, tipo de
corte de la piel o las condiciones del producto, como la humedad superficial, así
como la temperatura durante el salado,
son de gran importancia. En la actualidad,
para poder asegurar un contenido mínimo de sal en todos los jamones de un
lote, que asegure su estabilización al final
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de la fase de reposo y evite problemas de
textura blanda, se producen un porcentaje de jamones excesivamente salados.
Si se quieren desarrollar productos reducidos en sal (2, 5) sin que esto conlleve a la
aparición de defectos sensoriales y riesgos
microbiológicos es necesario disminuir la
variación intralote. Posteriormente, se podrían reducir los contenidos tratando de
evitar jamones con contenidos de sal insuficientes.
En este capítulo se describen varias estrategias para reducir el contenido de sal en
el jamón curado sin reducir la calidad sensorial y microbiológica del producto. Éstas
consisten en la selección de la materia
prima más conveniente para la producción de jamón curado, en la optimización
de las distintas fases del proceso y en la
aplicación de tratamientos en el producto
final para reducir los defectos del producto debidos a la reducción de sal.
Clasificación de la materia
prima: pH y nivel de
engrasamiento
Las características de la materia prima influyen en el salado y en el secado y, por
tanto, en la calidad final del producto.
Existen varios estudios sobre la influencia
de las características tecnológicas de la materia prima en el producto final. Se ha mostrado la importancia del peso, del pH (6-8),
la impedancia eléctrica (9, 10) y el contenido graso (11) entre otros factores.
Una primera estrategia es la selección de la
materia prima según estos parámetros, lo
cual podría evitar la aparición de defectos
en el producto final. El pH y el nivel de engrasamiento son dos características espe-
cialmente importantes cuando se quiere reducir el contenido de sal del producto.
El pH
El pH es un parámetro relevante que afecta
a la absorción de la sal en el jamón curado,
la cual a la vez influye en la estabilidad microbiológica (12), en la textura y en la calidad sensorial del producto final (14).
La formación de salmuera en la superficie
de la carne con un pHSM24h elevado (carne
DFD) es menor que en la carne con un pH
normal, pero su mayor capacidad de retención de agua permite una mayor absorción de sal en el producto si el aporte de
sal es limitado. Contrariamente, la formación de salmuera es mayor en carne con
una capacidad de retención de agua baja
(carne PSE o carne con un pHSM24h bajo), la
cual por ello también absorbe más sal en
productos salados en pila. Sin embargo, la
formación de salmuera excesiva en la superficie podría reducir su absorción en jamones con una cantidad de sal limitada,
ya que se evacua con facilidad y no se retiene en superficie.
Por otro lado, la carne con un pH elevado
(pHSM24h > 6,2) es más susceptible al deterioro debido al mayor crecimiento microbiológico, presenta una mayor incidencia
de brillo (figura 1A) y cristales de fosfato en
la superficie (figura 1B), texturas blandas y
una mayor adhesividad en zonas con un
contenido de agua elevado, así como texturas más duras en zonas secas (figura 1A).
Por el contrario, cuando la materia prima
tiene un pH bajo (pHSM24h < 5,6) aumenta el
velo blanco una vez loncheado o cortado
en piezas (figura 1C), así como la incidencia
del defecto de pastosidad (figura 1D), provocando dificultad de loncheado del pro-
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ducto. También puede aumentar la incidencia de los halos de nitrificación (figura
1E), ya que la reacción de transformación
del nitrito a óxido nítrico se produce de
forma más rápida, haciendo necesaria una
mayor cantidad de nitrito o nitrato añadido
para lograr un color homogéneo al corte y
evitar los halos de nitrificación (15).
A. Brillos en el músculo biceps femoris
Todos estos defectos se incrementan
cuando se reduce el contenido de sal. La selección de la materia prima en base al pH
permite adaptar los procesos de salazón y
secado para cada grupo de pH y así reducir
los posibles defectos en el producto final.
En la actualidad existen en el mercado sistemas de clasificación on-line en base al
peso y pH, los cuales ya se encuentran instalados en varias empresas elaboradoras de
jamón curado (figura 2).
Nivel de engrasamiento
B. Cristales de fosfato
Otro de los parámetros a tener en cuenta
durante el proceso de salado y secado es
el nivel de engrasamiento. El espesor de
C. Velo blanco
D. Pastosidad
E. Halo de nitrificación
Figura 1. Defectos sensoriales del jamón curado.
Figura 2a. Equipo PH120 en las instalaciones del
IRTA-CENTA en Monells para la clasificación de jamones frescos mediante medidas de pH (TIMPOLOT,
Olot, Girona). El equipo dispone de un sistema de
visión artificial que permite, mediante un brazo robotizado, posicionar la sonda de pH en la zona de
medida predefinida. El equipo clasifica los jamones
en base al peso y la medida de pH y los etiqueta
para mantener la trazabilidad.
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Figura 2b. Detalle de la sonda de clasificación durante la punción del jamón.
grasa subcutánea y el contenido de grasa
intramuscular tienen una influencia importante en la absorción y difusión de la
sal durante el proceso de salazón, así
como en el proceso de maduración/secado de los jamones (15).
Durante la salazón, la absorción de sal en
jamones grasos es más lenta debido a que
la grasa subcutánea actúa como barrera
para la entrada de sal en el producto (figura 3). La difusión de la sal absorbida
durante las etapas posteriores al salado
también se ralentiza o acelera en función
de la cantidad de grasa intra e intermuscular. Por lo tanto, la variación de los contenidos de grasa dentro de un mismo lote
puede producir en la industria una variación importante de los niveles de sal absorbida. Algunas empresas realizan una
selección visual del producto según este
parámetro, pero existen pocos equipos
que realicen la clasificación on-line.
Un nuevo equipo disponible actualmente
en el mercado es el categorizador de jamones (JMP Ingenieros, Sotés, La Rioja).
Se trata de un equipo industrial que permite medir en línea y de una forma no invasiva el contenido de magro/grasa de los
jamones frescos (figura 4). El sistema realiza medidas de resonancia electromagnética del jamón y proporciona un valor que
es directamente proporcional al contenido
de magro de la pieza. Ello permite establecer categorías de jamón fresco en base
al contenido de magro y ajustar el proceso de salado en función del nivel de en-
Figura 3. Modelos de difusión de sal en jamones magros y grasos con un peso aproximado de 12 kilos.
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Figura 4. Categorizador de jamones (JMP Ingenieros, Sotés, La Rioja) en las instalaciones del IRTA-CENTA
en Monells para la clasificación de jamones frescos en base al contenido de magro/grasa.
grasamiento del jamón, reduciendo así la
heterogeneidad tanto de las mermas durante el proceso como del contenido de
sal del producto final. Además, el categorizador permite identificar los jamones extremadamente magros, así como aquéllos
con problemas de acumulación anormal
de grasa infiltrada (esteatosis).
La absorciometría de rayos X de energía
dual (DXA) ha demostrado ser una tecnología útil para predecir el porcentaje de
grasa y magro en canales y carne fresca.
La atenuación diferencial de los rayos X de
baja energía por parte de los tejidos de
distinta densidad (tejido magro y graso)
permite estimar los porcentajes de cada
uno de estos tejidos. Esta tecnología utiliza la información obtenida a dos energías distintas (70 y 40 kV) y se ha utilizado
para determinar la composición química
de cerdos vivos y canales de cerdo (16-18).
Brienne y col. (19) también utilizaron esta
tecnología para determinar el contenido
de grasa en carne de cerdo y ternera. Las
correlaciones de los valores predichos
frente a los valores determinados analíticamente fueron muy aceptables, siendo
la R2 de 0,70-0,97.
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En la figura 5 se muestran las imágenes obtenidas de un lomo graso y un lomo magro
utilizando el equipo DXA a dos energías distintas. El histograma de frecuencias obtenido de la ratio de los datos a las dos energías muestra las diferencias de atenuación
debido a la distinta densidad del tejido.
Lomo magro
Lomo graso
Baja
energía
40 kV
+
Atenuación
500
1.000
1.500
2.000
2.500
Alta
energía
70 kV
-
Figura 5a. Representación de la atenuación de rayos
X de un lomo graso y un lomo magro a dos energías distintas.
Figura 5b. Histograma de frecuencias de la ratio de
las dos energías para el lomo graso (azul) y el lomo
magro (rojo).
Estudios realizados en jamones frescos
muestran que esta tecnología puede predecir el porcentaje de grasa con un error
medio del 1,15% en un rango de grasa del
12 al 31%. Esta tecnología puede predecir
los contenidos de grasa subcutánea e intermuscular, pero no puede estimar los contenidos de grasa intramuscular.
La tomografía computarizada (TC), basada
también en los rayos X pero de alta
energía, también permite estimar la composición del material escaneado. Font i
Furnols y col. (20) desarrollaron modelos
para determinar de forma no destructiva
los porcentajes de magro en canales de
cerdo y jamones mediante esta tecnología
(figura 6). Estos modelos permiten predecir
los contenidos de magro con un error del
0,82%. Actualmente, se está calibrando
para determinar también los contenidos
en grasa. Sin embargo, este equipo es difícil de implementar en el sistema de producción de las industrias debido a su coste
y mantenimiento, así como a los requisitos
de seguridad radiológica.
Optimización de los procesos
de elaboración
En los apartados anteriores se ha descrito
que algunas características propias de la
materia prima, tales como el pH y el nivel
de engrasamiento, tienen una incidencia
directa sobre el proceso de salado. Sin
embargo, también es necesario definir las
condiciones más óptimas para cada proceso y tipo de producto. Cuando se quiere reducir el contenido de sal, el proceso
es más crítico y su optimización es más
importante para producir productos homogéneos y de calidad.
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Figura 6. Equipo de la tomografía computarizada (TC) en las instalaciones del IRTA-CENTA en Monells.
Las imágenes obtenidas mediante TC permiten visualizar la difusión de sal en el interior del producto (figura 7). La sal tiene una
densidad más elevada que la carne, pudiendo distinguirse de estos tejidos.
Fulladosa y col. (21) y Santos-Garcés y col.
A
A1
(22) desarrollaron modelos que permiten determinar los contenidos de sal y agua en
jamón curado en distintos momentos del
proceso de elaboración. El conocimiento de
estos parámetros es muy útil para optimizar
los procesos de salado, post-salado y secado.
B
B1
*
Figura 7. Jamones frescos procedentes de la misma canal; la piel de uno de los jamones (A) fue perfilada
en redondo mientras que la pareja (B) fue perfilada en V. En las fotografías, se muestra la posición para
cada scan de TC. Los tomogramas de TC muestran secciones transversales del jamón con corteza (A1) y
su pareja perfilada en V (B1). Nótese que en el scan A1 la piel (g) y la grasa subcutánea (*) son una barrera natural para la penetración de la sal. La fina capa de grasa subcutánea y la poca presencia de corteza (1 ) en B1 permiten la penetración de la sal (las áreas más claras del magro representan sal).
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Factores que afectan al proceso
de salado
Algunas prácticas previas al salado que se
realizan sobre la materia prima afectan a
la absorción y distribución de la sal. Estas
prácticas, bastante habituales en la producción de jamón curado en España, son el
perfilado, el prensado y el uso de jamones
congelados/descongelados. Los productores de jamón que utilizan cualquiera de
estas prácticas tienen bien definidos los
procesos de elaboración en base a su experiencia. En el caso, sin embargo, de
querer reducir la sal, es necesario rediseñar
estos procesos. El ajuste de los tiempos y
temperaturas se puede hacer mediante
prueba y error o mediante TC. La TC permite monitorizar, de forma cuantitativa,
cualitativa y no invasiva, el contenido de sal
a lo largo del proceso de elaboración. Por
lo tanto, la TC se convierte en una herramienta muy útil para diseñar procesos seguros ya que ofrece precisión, rapidez y
bajo coste.
La realización de un corte en forma de V
facilita la utilización de la corteza y parte
de la grasa para otros fines, logra una
mayor estandarización del espesor de la
grasa y facilita la retracción del magro durante el secado y el loncheado del jamón.
Mediante TC se puede comprobar que los
jamones perfilados en V absorben mayor
cantidad de sal en comparación con los jamones perfilados en redondo (figura 7).
Usando la misma tecnología, Frøystein y
col. (23) evidenciaron que la absorción de
la sal en el jamón tenía lugar principalmente a través del magro, pero también
que la variabilidad en el grosor de la grasa
subcutánea podía conllevar variabilidad en
la absorción de la sal. Aplicando los modelos de predicción desarrollados previa-
mente por Fulladosa y col. (21) y SantosGarcés y col. (22) para cuantificar los contenidos de sal y de agua en jamón curado,
se pudieron estimar estos componentes en
diferentes estadios del proceso de elaboración. Este análisis mostraba que la sal alcanzaba antes las partes internas más críticas en los jamones perfilados en V (24).
La presencia de sal en estas áreas ayudaría
a reducir la aw (25) y contribuiría a incrementar la estabilidad de los jamones al incrementar la temperatura del proceso.
El prensado de los jamones previo al salado
permite estandarizar la forma de éstos y
acelerar el salado y secado de las zonas
más internas. La forma aplanada hace que
la salmuera permanezca durante más
tiempo sobre la superficie del magro durante el proceso de salado (14), por lo que
los jamones prensados pueden absorber
mayor cantidad de sal que los no prensados y de forma más homogénea. La TC
confirma estas observaciones. Las diferencias en el contenido de sal debido al prensado también explicarían en parte la variabilidad, en cuanto a absorción de sal, entre
jamones salados en diferentes niveles de la
pila de sal.
El uso de jamones congelados/descongelados es frecuente en zonas donde no
abundan mataderos y salas de despiece
(26). Poma (27) demostró que los jamones
congelados/descongelados no sólo absorbían más sal sino que la migración de ésta
hacia el interior era más rápida. La tecnología TC muestra que este proceso permite
acortar los diferentes estadios del proceso
de elaboración (salado, post-salado y secado) sin que la calidad del producto final
se vea afectada. Por lo tanto, el origen de
la materia prima (fresco o congelado/descongelado) debe ser un factor a tener en
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cuenta en el diseño de nuevos procesos de
elaboración (p. ej.: reducción de sal).
Diseño del proceso de post-salado
Otra aplicación de la tecnología TC es el diseño del proceso de post-salado. En productos reducidos en sal es necesario adaptar los procesos tradicionales en función
del contenido de sal en las zonas más críticas del producto.
En este sentido, la TC ha sido utilizada por
varias empresas para adaptar las condiciones de procesado en jamones con contenido de sal reducido, asegurando así su
estabilidad microbiológica. La extensión de
la etapa de post-salado a baja temperatura
hasta alcanzar, en la zona interna más crítica, un contenido de sal idéntico al adquirido por el producto con un salado estándar permite reducir la aparición de
defectos en el producto final. Un ejemplo
de definición de proceso a nivel industrial
a partir de esta tecnología se observa en la
figura 8. Para este caso concreto, el incremento temporal de la fase de post-salado
resultó ser de 52 días.
Aplicación de tratamientos
en el producto final
La aplicación de algunos tratamientos en
el producto acabado puede reducir los posibles defectos derivados de la reducción
del contenido de sal.
Altas presiones
La aplicación de altas presiones (AP) permite eliminar patógenos y microorganismos causantes de alteraciones, mejorando la seguridad del producto y su vida
útil (28). Sin embargo, las características
sensoriales pueden verse afectadas, algunas negativamente y otras de forma positiva (29). En la tabla 1 se muestra el grado
Figura 8. Variación del contenido de sal en la zona crítica más interna del producto durante el proceso de
elaboración determinado mediante TC. SS: salado estándar, SR: salado reducido. El proceso que se describe consiste en una fase de salado, una de post-salado (la cual se incrementa en 52 días en el caso de
jamones SR para conseguir el mismo contenido de sal que SS) y una fase de secado.
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Tabla 1. Parámetros sensoriales del jamón curado afectados significativamente
(p < 0,05) por el tratamiento de AP a 600 MPa (31).
Atributos
Loncha entera
Homogeneidad de color
Brillo
Iridiscencia
Biceps femoris
Dureza
Gomosidad
Fibrosidad
Adhesividad
Pastosidad* (incidencia)
Salado
Umami
Dulce
Control (n = 10)
600 MPa (n = 10)
5,3
4,2
1,1
4,9
4,9
3,4
3,4
1,8
2,6
2,3
1,4 (10)
1,5
0,9
0,5
5,6
4,4
4,7
0,1
0,2 (4)
2,7
2,0
1,3
* Media de las muestras que presentaron pastosidad.
de variación de los parámetros más importantes de apariencia, textura y flavor después de un tratamiento estándar (600
MPa, 6 minutos, 12 ºC) de AP en jamón
curado. La apariencia general de la loncha
se ve generalmente modificada por un aumento significativo del brillo e iridiscencia,
así como por una ligera disminución de la
homogeneidad de color (30). Estas características son consecuencia de la menor capacidad de retención de agua y la mayor
heterogeneidad estructural del producto
presurizado (31). En cuanto a la textura, el
tratamiento de AP aumenta la dureza y disminuye la elasticidad del jamón curado de
forma significativa. La agregación proteica
después del proceso de desnaturalización
por presión es la responsable de esta modificación (32). Estos efectos texturales se
han mostrado útiles para la corrección de
defectos de pastosidad típicamente observados en jamones curados con contenido
de sal reducido. Así, como se observa en la
tabla 1, disminuye la intensidad y la inci-
dencia de este defecto después del tratamiento de AP a 600 MPa.
También las propiedades sensoriales relativas al flavor se ven afectadas por el tratamiento de AP, generalmente incrementándose la percepción de los sabores salado,
umami y dulce (tabla 1). El número de estudios detallados que correlacionan la estructura a nivel microscópico y molecular
(y sus modificaciones tecnológicas por AP
y otras tecnologías) con las propiedades
sensoriales es todavía escaso. Sin embargo,
parece claro que los cambios estructurales
modifican la movilidad iónica y las interacciones ion-proteína, condicionando así finalmente la accesibilidad de estos iones a
las papilas gustativas. Así, el desarrollo de
condiciones de procesado que resulten en
un aumento de movilidad del ion Na+
puede ser una de las claves para la obtención de productos con contenido de sal reducido bien aceptados por el consumidor.
En el caso del jamón curado tratado por
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AP, la disminución de la capacidad de retención de agua de los jamones presurizados puede favorecer la movilidad iónica
hacia el exterior del producto, explicando
así el aumento observado de los sabores
relativos a estos iones.
Congelación
Procesos como la congelación también
pueden ayudar a mejorar el producto, disminuyendo o eliminando la formación de
velo blanco. Durante la congelación del
producto acabado se logra formar núcleos
de cristalización de tirosina, permitiendo la
precipitación de una elevada cantidad de
tirosina en forma de cristales en la masa
del jamón y evitando la precipitación posterior de ésta en la superficie del corte, lo
que da lugar al velo blanco (14). Este proceso es más efectivo en los jamones más
susceptibles de padecer el defecto y menos
eficaz para jamones con una intensidad del
defecto moderada/baja. Los jamones reducidos en sal son más susceptibles a la aparición de los cristales de tirosina en la superficie del jamón loncheado (velo blanco)
debido a la mayor proteólisis. Por lo tanto,
este proceso podría ayudar a mejorar la
apariencia de jamones reducidos en sal.
Tratamiento térmico
Los defectos de textura excesivamente
blanda y el defecto de pastosidad son, posiblemente, los de más incidencia en jamón
curado y especialmente problemáticos en
jamones con contenido reducido en sal.
Estos defectos pueden ser mitigados en
determinados casos por tratamientos térmicos (33). La reducción del tiempo de salado desde 14 a 10 ó 6 días de salado incrementa de forma significativa las texturas
blandas. El almacenamiento de estos ja-
mones a 30 ºC durante unos 10 días al
final del proceso permite mejorar su textura de forma significativa.
Combinación de estrategias
La combinación de las anteriores estrategias (selección de materia prima y optimización del proceso) puede ayudar a las industrias del sector a reducir el contenido
de sal del jamón curado sin que aparezcan
problemas debidos a esta reducción.
Los jamones reducidos en sal presentan
texturas más blandas que los jamones elaborados siguiendo el proceso tradicional,
especialmente cuando el pH es bajo. El
tiempo de post-salado no tiene un efecto
importante sobre este parámetro en el producto final. Sin embargo, la aplicación de
un tratamiento térmico moderado en el
producto final puede ayudar a reducir la
pastosidad encontrada en jamones reducidos en sal. En cambio, la intensidad de
velo blanco después del loncheado depende del pH de la materia prima inicial,
siendo más intenso en los jamones con un
pH bajo y no observándose apenas en jamones con un pH elevado. La extensión
del periodo de post-salado o la disminución de la temperatura global del procesado pueden disminuir la aparición de este
defecto, sobre todo en jamones con un pH
inicial bajo. Además, la aplicación de un
proceso de congelación en el producto
final disminuye drásticamente y de forma
irreversible la aparición de velo blanco,
sobre todo en aquellos jamones más susceptibles de padecerlo.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la Comisión Europea (proyecto
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TRUEFOOD (FOOD-CT-2006-016264) y
proyecto Q-PORKCHAINS (FOOD-CT-2007036245) del VI Programa Marco y por el
INIA (proyecto PET-2007-08-C11-08). El
contenido del artículo refleja sólo el punto
de vista de los autores. La Unión Europea
no se hace responsable del uso de la información contenida en el mismo.
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La encapsulación como herramienta
para la utilización de aditivos
Irene Esparza Catalán y Juan Manuel Irache Garreta
Introducción
En un mercado tan competitivo como es el
de la industria alimentaria actual, es necesario evolucionar tecnológicamente para satisfacer las nuevas demandas y necesidades
del consumidor y poder mantener el liderazgo en el sector.
Por ello, existe un gran interés por modernizar los procesos de obtención del producto, incrementar su vida útil manteniendo sus características organolépticas,
mejorar su seguridad y su calidad, potenciar sus propiedades nutricionales para la
salud, e incluso obtener productos orientados a la prevención de ciertas enfermedades (diabetes, obesidad, afecciones cardiovasculares, etc.). Son estos dos últimos
aspectos los más valorados últimamente
por los consumidores, ya que prefieren productos alimenticios convenientes y seguros
para la salud, que contengan únicamente
ingredientes naturales (1).
molecular, lo que permite obtener dispositivos nanométricos que ofrecen un amplio
rango de aplicaciones funcionales, ya que
sus características físico-químicas divergen
de sus homólogos a escala natural.
Una de las áreas de la nanotecnología de
mayor aplicación en el sector alimentario es
la micro/nanoencapsulación de aditivos y
sustancias bioactivas. Estos procesos permiten dar respuesta a muchas de las nuevas
demandas del ámbito de la calidad y seguridad alimentaria, y el desarrollo de nuevos
envasados e ingredientes.
En este contexto, la nanotecnología es una
ciencia que presenta un gran potencial para
revolucionar la industria alimentaria. Su aplicación en este sector es incipiente en comparación con los campos que le preceden,
como el biomédico, el farmacéutico, el cosmético y el nutracéutico (2).
El primer producto comercializado que
aplicó estas técnicas data de los años 50,
cuando Green and Schleicher diseñaron un
nuevo papel de calco con tinta microencapsulada empleando la coacervación compleja
de gelatina y goma arábiga como método
de obtención (3). A partir de entonces, la
encapsulación se ha introducido lentamente en el campo de la industria alimentaria con el objetivo fundamental de enmascarar sabores indeseados o incluso de
transformar líquidos en sólidos. Sin embargo, en los últimos años, el concepto de
liberación controlada de los ingredientes
encapsulados en el lugar y momento adecuados ha sido fundamental para el desarrollo de nuevos alimentos funcionales (4).
Su gran proyección es debida a que se trata
de una ciencia dedicada al diseño, caracterización y estudio de los materiales a escala
En principio, la utilización de micro y nanopartículas para la encapsulación de aditivos
e ingredientes activos puede ofrecer nume-
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rosos beneficios a la industria alimentaria
(5, 6). Entre ellos se puede destacar:
• Incremento de la estabilidad: en realidad, la encapsulación consiste en aislar
ingredientes activos, así como aromas y
otros aditivos, evitando su interacción con
el resto de componentes de la matriz alimentaria, lo que podría incidir en su degradación, desactivación o, incluso, en
una menor absorción. Además, también
permite proteger el ingrediente de su interacción con agentes externos, como
luz, oxígeno, cambio de pH, calor, etc.
Todo ello permite prolongar el tiempo de
vida útil del producto.
• Retención de ingredientes volátiles: el
material de recubrimiento permite retener
ingredientes altamente volátiles durante
periodos prolongados de tiempo, reduciendo las pérdidas de aromas a lo largo
del tiempo de vida útil del producto.
• Enmascaramiento de sabores: los sabores o aromas indeseados pueden ser
enmascarados previniendo su interacción
con la superficie de la mucosa oral.
• Liberación controlada: los dispositivos
de encapsulación son diseñados para liberar su contenido al entrar en contacto
con un determinado estímulo (disolvente,
cambio de pH, temperatura, presión osmótica, etc.). Así, los ingredientes o aditivos encapsulados pueden ser liberados
en el momento y lugar deseados.
• Modificación de las características físicas: a través de la encapsulación es posible transformar una sustancia líquida en
sólida, lo que facilita su manipulación.
Además, el aditivo encapsulado puede ser
dispersado uniformemente en matrices
en las que no es soluble ni dispersable en
su forma libre.
• Reducción de la cantidad requerida
de aditivo: al encapsular y, por lo tanto,
proteger el aditivo o ingrediente de interés, se consigue disminuir la cantidad
necesaria de éste para obtener el beneficio deseado.
• Incremento de la biodisponibilidad:
gracias a sus propiedades físico-químicas,
las micro/nanopartículas permiten asegurar la estabilidad del ingrediente funcional encapsulado hasta su llegada al
tracto gastrointestinal, donde es liberado
en el tramo de interés, consiguiendo así
incrementos significativos en su biodisponibilidad.
• Liberación consecutiva de múltiples
aditivos funcionales: cuando dos o más
ingredientes o aditivos reaccionan entre
sí, pueden ser encapsulados y liberados
separada, conjunta o consecutivamente.
Por todo ello, y desde un punto de vista genaral, el concepto de micro/nanoencapsulación engloba una serie de procedimientos
que consisten en aislar una determinada
sustancia (en su forma líquida, sólida, semisólida o gaseosa) recubriéndola o introduciéndola en el seno de un material soporte
(generalmente polimérico) y que conduce
a la obtención de vectores particulares: micropartículas y nanopartículas, fundamentalmente. Se trata de partículas individuales,
sólidas y esféricas cuyo tamaño está comprendido entre 1 y 1.000 µm (micropartículas) o entre 1 y 1.000 nm (nanopartículas), capaces de envasar, separar y proteger
el principio activo, liberándolo en presencia
de un determinado estímulo.
En función de su morfología y según las
técnicas de fabricación utilizadas, es posible
distinguir tres categorías de micropartículas:
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• Microcápsulas: partículas huecas constituidas por un recubrimiento sólido que
delimita un reservorio, que contienen en
su interior una sustancia sólida, líquida o
pastosa (sistema reservorio).
• Microesferas: partículas plenas, constituidas por una red o matriz continua de
un material soporte (el polímero) en el
cual la sustancia a encapsular está dispersada al estado molecular (disuelta) bajo
forma de solución sólida (sistema matricial monolítico).
• Microesferas heterogéneas/microcápsulas homogéneas: son sistemas intermedios entre la heterogeneidad y la homogeneidad extrema. Se identifican por
la presencia de zonas ricas y pobres en
principio activo y tienen una estructura interna de tipo dispersión cristalina.
Paralelamente, es posible distinguir dos
tipos principales de nanopartículas según el
proceso de fabricación: así se pueden obtener nanoesferas de tipo matricial y nanocápsulas de tipo vesicular, formadas por un
núcleo rodeado por una fina capa de material polimérico constitutivo.
Según las definiciones expuestas, la única
diferencia entre las micropartículas y las nanopartículas son sus tamaños. Sin em-
A
B
bargo, este factor condiciona por completo
sus características físico-químicas, ya que
esa diferencia de tamaños se traduce en variaciones sustanciales en cuanto a su superficie específica, su comportamiento en
fluidos, su capacidad para encapsular determinados tipos de sustancias y su velocidad y tipo de liberación.
Los tamaños y las características físico-químicas del dispositivo obtenido están claramente influenciados por el material y el método de producción seleccionados. Así, a la
hora de diseñar un vehículo de encapsulación adecuado para un aditivo o sustancia
bioactiva es preciso conocer sus características, definir claramente el alimento en el
que va a ser incorporado y el beneficio que
se desea obtener para poder seleccionar correctamente el material encapsulante y el
método de encapsulación.
Materiales de recubrimiento
Existen multitud de materiales conocidos
que pueden ser empleadas para atrapar, recubrir o encapsular sólidos, líquidos o gases
de distintas características. Sin embargo, la
mayoría de los polímeros sintéticos tradicionalmente empleados en el sector cosmético
y farmacéutico no están permitidos para su
C
Figura 1. Tipos de micropartículas: A) Microcápsulas; B) Microesferas; C) Microesferas heterogéneas/microcápsulas homogéneas.
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utilización en el campo de la alimentación,
ya que, aunque ofrecen numerosos beneficios tecnológicos y permiten obtener partículas estables, pueden presentar ciertos problemas de toxicidad y/o aceptación por
parte del regulador y/o de los consumidores.
En realidad, sólo un número limitado de polímeros (normalmente de origen natural)
cuenta con la certificación GRAS (Generally
Recognized As Safe) y puede ser empleado
en el sector alimentario.
En términos generales, es deseable que el
material de recubrimiento seleccionado
reúna las siguientes características:
• Biodegradable.
• Económico.
• Capaz de proporcionar la máxima protección al material activo frente a agentes externos (matriz alimentaria, oxígeno, calor,
luz, humedad, etc.).
• Insípido.
• Adecuado para su empleo en el sector alimentario.
yoría no cumplen la totalidad de los criterios, descritos por lo que, en la práctica, se
suelen emplear combinaciones de ellos (7).
Carbohidratos
La mayoría de los carbohidratos de origen
natural están formando oligómeros (oligosacáridos) o polímeros (polisacáridos) de
azúcares simples y modificados. Presentan
diferentes estructuras moleculares, tamaños
y formas, y exhiben una gran variedad de
propiedades físicas y químicas. Comprenden más del 90% de la materia seca de las
plantas. Son, por tanto, abundantes, de
fácil disponibilidad, baratos y se encuentran
presentes de forma natural en numerosos
alimentos.
Los polisacáridos de mayor interés para su
empleo en la encapsulación de aditivos e
ingredientes funcionales pueden ser clasificados según sus características estructurales (9):
• Polisacárido lineal:
• Inerte en el medio en que va a ser adicionado.
- Neutro: goma guar, goma de algarrobo,
goma konjak, goma tara, celulosas, amilosa.
• Soluble en disolventes aprobados para su
uso en alimentos.
- Cargado: carragenato, alginato, quitosano, goma xantana, goma gellan.
• No ha de reaccionar con la sustancia a encapsular (salvo excepciones justificadas en
que sea ese el objetivo), ni degradarla o
reducir su actividad, tanto durante el proceso de encapsulación como durante la
vida útil del alimento en que se incorpore.
Existe una amplia variedad de materiales de
cobertura de origen natural que pueden ser
empleados para encapsular ingredientes y
aditivos alimentarios. Todos ellos se pueden
clasificar en carbohidratos, lípidos, proteínas
y materiales inorgánicos (7, 8). En su ma-
• Polisacárido ramificado:
- Cargado: goma arábiga, goma tragacanto, goma karaya, goma de mezquite,
pectina.
- Neutro: amilopectina.
Almidón
Debido a su bajo coste, relativa facilidad de
manipulación y versatilidad de aplicaciones,
el almidón se contempla como una buena
matriz para la encapsulación y la liberación
controlada de gran variedad de sustancias
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bioactivas. Suele ser empleado para la liberación de probióticos en el colon (9).
Químicamente, está constituido por dos
tipos de polisacáridos: amilosa (normalmente un 20-30%) y amilopectina (normalmente un 70-80%) (10). El primero presenta estructura lineal consistente en
residuos de D-glucopiranosa unidos por enlaces α-(1-4). Estos enlaces son resistentes
a las α-amilasas pancreáticas, pero son degradados por las bacterias del colon (11).
Por su parte, la amilopectina es un glucano
ramificado por residuos de D-glucopiranosa
unidos a la cadena principal mediante enlaces α-(1-6).
El almidón puede ser modificado químicamente por esterificación, eterificación, oxidación, hidrólisis, acidificación, etc., con el
fin de modificar sus propiedades físico-químicas e incrementar sus aplicaciones. Existen
almidones modificados acetilados, hidroxipropilados, carboximetilados, etc. (12). Para
hacer las partículas de almidón insolubles e
incrementar sus aplicaciones en la liberación
controlada, el trimetafosfato trisódico ha
sido considerado un buen reticulante, no tóxico y aplicable en alimentos (13).
Maltodextrinas
Se obtienen a partir de almidón de maíz
modificado por hidrólisis parcial con ácidos
o enzimas. Estas sustancias tienen la ventaja de ser económicas, relativamente insípidas, y apropiadas para la protección de
sabores y aromas frente a oxidación (14).
Presentan baja higroscopicidad, buena solubilidad, baja viscosidad a altas concentraciones y bajo poder edulcorante.
Las maltodextrinas son clasificadas en general por su equivalente en dextrosa (ED),
que está inversamente relacionado con el
grado de polimerización (GP) del almidón
(ED = 100/GP). Así, cuanto menor es el ED,
los polímeros son de cadena más larga.
Según algunos autores (15), cuanto mayor
es este valor, la estabilidad de los materiales
encapsulados durante el almacenamiento
es superior.
Sin embargo, su empleo en encapsulación
tiene algunos inconvenientes, ya que carece de propiedades emulsificantes y posee
una escasa capacidad de retención de sabores y aromas volátiles (16). Es por ello que
numerosos autores la han empleado en
conjunción con emulsificantes [por ejemplo,
polisorbato 80 (17)] o con otros agentes de
recubrimiento (14), como almidón (18),
proteínas de lactosuero (19) o goma arábiga (20).
Ciclodextrinas
Son oligómeros cíclicos de α-D-glucopiranosa obtenidos gracias a la transformación
del almidón realizada por ciertas bacterias,
como Bacillus macerans (21). Estos polisacáridos se pueden considerar como cápsulas de tamaño molecular que pueden incluir una gran variedad de moléculas en su
cavidad interna, formando lo que se conoce como “complejos de inclusión” (22).
Se trata de sustancias no tóxicas, no se absorben en el tramo superior del tracto gastrointestinal, y son completamente metabolizadas por la microflora del colon (23).
El empleo de estos polisacáridos para la encapsulación de ingredientes o aditivos tiene
múltiples beneficios, ya que permite proteger el ingrediente activo lipófilo frente a
oxidación, radiación UV, degradación térmica, así como solubilizar colorantes y vitaminas, estabilizar aromas y enmascarar sabores indeseados (22, 23).
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Existen tres tipos fundamentales de ciclodextrinas que se diferencian entre sí,
además de por su estructura química, por
su solubilidad en agua a 25 ºC: γ-ciclodextrina, la más soluble (23,2 g/100 ml); α-ciclodextrina (14,5 g/100 ml), y β-ciclodextrina (1,85 g/100 ml), la más insoluble (24).
por enlaces glucosídicos 1-4. Las cadenas lineales están compuestas por regiones homopoliméricas compuestas por bloques G y
M intercaladas con secuencias mixtas (bloques MG) (26). Las propiedades físicas de
estos polisacáridos dependen de la proporción relativa de los tres tipos de bloques.
Celulosas
Los aniones carboxilato de las unidades guluronato del alginato sódico son reticulados
fuertemente en presencia de cationes divalentes como el calcio, dando lugar a la obtención de un gel conocido como “modelo
de caja de huevo” por su disposición estérica (los iones calcio se sitúan como puentes
entre los grupos ácido de los bloques G de
distintas cadenas). Los cationes monovalentes y el catión magnesio no inducen la
gelificación (27).
La celulosa es un homopolímero lineal, insoluble y de elevado peso molecular, formado por unidades repetidas de β-D-glucopiranosilo unidas por enlaces glucosídicos
(1-4). Se trata del mayor componente estructural de las plantas y es considerada la
sustancia orgánica más abundante existente en la Tierra (10). En el campo de la
encapsulación se suelen emplear fundamentalmente derivados de celulosas.
Salvo la etilcelulosa (termoplástico empleado para recubrimiento y liberación controlada), los derivados son solubles en agua
y presentan distintas propiedades en cuanto
a su viscosidad y capacidad gelificante y formadora de films. Algunos ejemplos de estas
sustancias son: carboximetil celulosa sódica,
metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa
e hidroxipropil celulosa.
Alginato
Es uno de los polisacáridos más empleados
para la encapsulación de aditivos y sustancias bioactivas en el campo de la alimentación (12). Es mucoadhesivo, biodegradable
y biocompatible, por lo que también tiene
numerosas aplicaciones en el campo biomédico y farmacéutico (25).
Generalmente se obtiene de las algas pardas
marinas. Pertenece a la familia de los polisacáridos aniónicos lineales y está constituido
por dos unidades monoméricas, ácido β-D
manurónico (M) y α-L gulurónico (G), unidas
Este polímero es de los más frecuentemente
empleados para la inmovilización de células
(28) y para facilitar la liberación de sustancias bioactivas en el íleon o el colon, ya que
resisten las condiciones ácidas del estómago
(12). Sin embargo, no es adecuado si se
busca retener moléculas no lipídicas de bajo
peso molecular (29), ya que los geles de alginato son permeables a moléculas solubles
en agua con pesos moleculares inferiores a
5.000 Daltons. En cambio, los lípidos de
bajo peso molecular permanecen retenidos
en el seno de la matriz (30). Para minimizar
la porosidad del sistema y, por lo tanto, las
pérdidas del material hidrosoluble encapsulado, las micropartículas de este polisacárido se recubren con polímeros policatiónicos como el quitosano (31).
Carragenato
Los carragenatos o carrageninas son hidrocoloides aniónicos gelificantes extraídos de
las paredes celulares de las algas rojas marinas (Rhodophycae). Están formados por
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copolímeros alternados de β-D-galactosa y
3,6-anhidro-α-D-galactosa unidos por enlaces α-(1-3) y β-(1-4), respectivamente.
Existen tres tipos de carragenatos disponibles comercialmente: κ-carragenato, ι-carragenato y λ-carragenato. Las diferencias
entre ellos residen en la posición y número
de los grupos éster sulfato, lo que determina sus características físico-químicas,
como solubilidad, viscosidad y propiedades
gelificantes. Este último parámetro es el
más importante a considerar a la hora de
seleccionar el carragenato como agente encapsulante (32). En principio, sólo el κ-carragenato y el ι-carragenato poseen la propiedad de gelificar mediante cambios de
temperatura o en presencia de ciertos cationes como el potasio. Ambos mecanismos son empleados para la formación
de partículas para la encapsulación, siendo
el κ-carragenato el más interesante para
este propósito (32). Además, debido a su
destacada carga negativa, son capaces de
interaccionar con proteínas que se encuentren por debajo de su punto isoeléctrico, sin
necesidad de utilizar cationes. El ejemplo
más conocido de interacción es el del κ-carragenato con las proteínas lácteas, más
concretamente con la fracción κ-caseína de
esta proteína (33, 34).
Al igual que el alginato, este polisacárido
tampoco es adecuado para la retención
de moléculas lipídicas de bajo peso molecular (30).
Pectina
Es un polisacárido extraído de la pared celular de las plantas. Su estructura, principalmente lineal, está constituida por unidades
de ácido D-galacturónico, unidas por enlaces α-(1-4). Estas unidades pueden estar
presentes en su forma ácida, esterificadas
con metanol, amidadas, o en forma de
sales (10). La relación entre los grupos ácidos libres y los esterificados define el grado
de esterificación (DE), factor que influye en
distintas propiedades de la pectina, como
su solubilidad y su capacidad de gelificación. En función de si este valor (DE) es superior o inferior al 50%, las pectinas se
pueden clasificar como de alto o de bajo
metoxilo, respectivamente. Las primeras gelifican en sistemas ácidos, mientras que las
de bajo metoxilo forman geles en presencia
de cationes divalentes, como el calcio, a
través de la formación de estructuras de
“caja de huevo” (35).
La aplicación de este polisacárido sin modificar está limitada debido a su elevada solubilidad en agua (12). Así, en la mayoría de
los casos se combina con un catión u otro
polímero, como quitosano, para formar
complejos destinados a la liberación de sustancias bioactivas en el colon (12, 35, 36).
Quitosano
Es un polisacárido catiónico obtenido por
desacetilación parcial de quitina, el principal constituyente del esqueleto de los
crustáceos (37). Químicamente es un copolímero formado por unidades de D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina unidos
por enlaces β-(1-4) (10). Se trata de un polímero no tóxico, biodegradable, biocompatible y fácilmente modificable mediante
métodos físico-químicos.
Debido a su valor de pKa de aproximadamente 6,5, el quitosano se encuentra solubilizado y cargado positivamente en disoluciones cuyo pH es inferior a ese valor. Es
soluble en la mayoría de disolventes orgánicos ácidos como ácido acético, tartárico
y cítrico, pero insoluble en disoluciones de
ácido fosfórico o sulfúrico (38).
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Existen múltiples métodos documentados
para la obtención de micro y nanopartículas
de quitosano (39), siendo la gelificación ionotrópica con tripolifosfato sódico uno de
los que más atención ha recibido. Este sistema permite incrementar la eficacia de encapsulación y prolongar el tiempo de liberación (40). No obstante, al tratarse del
único polisacárido catiónico pseudonatural,
también suele emplearse con gran frecuencia en combinación con proteínas (41)
o con otros polisacáridos, como el alginato
(42, 43), que resiste las condiciones ácidas
del estómago. Además, recientemente se
están empleando sustancias como genipina
(44) o vainillina (45) como agentes reticulantes en el diseño de micropartículas de
quitosano para la liberación controlada,
cuya aplicación en alimentación puede resultar de interés.
Más concretamente, se ha propuesto en alimentación para la encapsulación de aditivos e ingredientes funcionales, como
ácido lipoico (46), vitamina C (47) y otros
antioxidantes (48), ácidos grasos esenciales
(49), probióticos (31, 50), etc. Cabe destacar su especial interés para la encapsulación de probióticos, ya que es altamente
compatible con células vivas (12).
Inulina
Es un polisacárido presente en la mayoría
de los vegetales, compuesto por moléculas
de D-fructosa unidas por enlaces β-(1-2). Es
muy interesante para la encapsulación y liberación específica de sustancias bioactivas
en el colon, ya que soporta las condiciones
del tracto gastrointestinal superior, y es hidrolizada por las bifidobacterias presentes
en el intestino (51). Además, es económica,
presenta numerosos beneficios para la salud
por sí sola y puede ser utilizada con la mayoría de técnicas de encapsulación (12).
Goma arábiga o acacia
Se trata de un complejo proteico-arabinogalactano que, por sus características estructurales, presenta un carácter anfifílico, lo
que la convierte en un buen agente emulgente. Así, es considerada la mejor goma
para su empleo en emulsiones acuosas
(O/A), ya que se adsorbe en la interfase
aceite-agua de las gotículas de aceite,
dando lugar a la obtención de microemulsiones estables (10, 50, 53). Es por ello que
la goma arábiga se considera una de las
más interesantes para su empleo en microencapsulación de productos de naturaleza
oleosa como ciertos sabores y aromas.
Además, cuando se utiliza como agente de
recubrimiento de estas sustancias mediante
el secado por aspersión, forma una película
que recubre las partículas de sabor o aroma
protegiéndolas eficazmente de la oxidación
y evaporación (54). No obstante, su elevado
coste y su limitada disponibilidad restringen
su empleo a nivel industrial (55).
Goma de mezquite
Es un polisacárido muy ramificado que
comparte similitudes en estructura primaria
y propiedades emulsificantes con la goma
arábiga (56), por lo que también se trata de
un buen agente encapsulante, capaz de estabilizar sabores y aromas (57). Presenta
propiedades formadoras de películas de
gran interés para el desarrollo de recubrimientos comestibles (10).
Otras
Goma guar, goma gelano, goma xantana,
goma tragacanto [una de las gomas más
resistentes al pH ácido (10)], etc.
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Lípidos
Son biomoléculas solubles en disolventes orgánicos no polares y, por lo tanto, insolubles
en agua. El término lípidos incluye una gran
variedad estructural de sustancias que pueden ser empleadas para encapsular compuestos bioactivos, entre las que se incluyen
grasas, aceites, ceras, fosfolípidos, etc. En términos generales, suelen emplearse para encapsular sustancias hidrosolubles (5).
Grasas y aceites
Son ésteres de ácidos grasos con glicerol
(mono, di o triacilglicéridos), presentes de
forma natural en plantas y animales. Los
mono y diacilglicéridos poseen una polaridad apreciable debido a sus grupos hidroxilos libres y por ello tienen características
emulsificantes y forman micelas, no siendo
así en el caso de los triacilglicéridos. Algunos
ejemplos incluyen manteca de cacao, aceite
de coco, aceite de maíz, aceite de soja, etc.
formada a su vez por dos cadenas largas de
ácidos grasos. La presencia de estas dos cadenas hace que, en contacto con el agua,
el fosfolípido forme una capa bimolecular,
y no micelar, que se repliega formando estructuras cerradas que encierran parte de la
suspensión acuosa: los liposomas (58). Así,
el interior de estos dispositivos es acuoso, al
contrario del contenido interior de las micelas, que aportan un entorno hidrofóbico.
Esta estructura tan particular de los liposomas los hace versátiles para la encapsulación y liberación simultánea de sustancias
tanto hidrosolubles como liposolubles y anfifílicas, mientras que otros sistemas solamente pueden incorporar sustancias hidrosolubles (59).
Los fosfolípidos más abundantes son las
fosfatidilcolinas, también conocidas como
lecitinas (10, 58), que pueden ser obtenidas
de distintas fuentes naturales, como huevo,
leche o soja (63).
Ceras
Son ésteres de un ácido graso de cadena
larga con un monoalcohol de cadena larga.
Son sólidas a temperatura ambiente y,
además de insolubles en agua, poseen características impermeabilizantes. Los tipos
de ceras más interesantes son, la de abeja
(funde a 62-64 ºC), la de carnauba (funde
a 78-85 ºC) y la de candelilla (soluble en la
mayoría de disolventes orgánicos y funde a
67-79 ºC) (10).
Figura 2. Esquema de la estructura de un liposoma.
Fosfolípidos
Son moléculas anfipáticas que poseen una
región hidrofílica (cabeza polar), compuesta
por ácido fosfórico y una molécula de colina (en el caso de las fosfatidilcolinas) o etanolamina, unida por una molécula de glicerol a una región hidrofóbica (cola apolar),
Proteínas
Su aplicación en el campo de la encapsulación es una buena alternativa, ya que poseen características nutricionales que aportan un valor añadido a la formulación final.
Además, se trata de materiales muy acce-
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sibles, en su mayoría económicos, se encuentran presentes de forma natural en los
alimentos tanto de origen vegetal como
animal y son degradados por las enzimas
digestivas (64).
Sus propiedades están muy influenciadas
por su composición en aminoácidos, su
conformación y carga, así como por su
temperatura de desnaturalización. No obstante, pueden ser modificadas mediante
numerosas técnicas físicas, químicas y enzimáticas, que permiten alterar y mejorar
sus propiedades (65), lo que se traduce en
variaciones en su funcionalidad como agentes de encapsulación. Como ejemplo cabe
destacar la hidrólisis de proteínas, que altera sus características emulsificantes, o el
calentamiento, que favorece la formación
de conjugados proteína-carbohidratos vía
reacción de Maillard natural (66), lo que
afecta a su solubilidad, y propiedades emulsificantes y gelificantes (67).
Proteínas de origen vegetal
Pueden ser clasificadas en cuatro grandes
grupos según su solubilidad acuosa [clasificación de Osborne (68)], parámetro importante a considerar a la hora de diseñar
un sistema de encapsulación:
• Albúminas: solubles en agua.
• Globulinas: solubles en soluciones salinas.
- Vicilina.
- Legumina.
• Prolaminas: insolubles en agua. Solubles
en disoluciones hidroalcohólicas (75-80%
de etanol).
- Zeína de maíz.
- Hordeína de cebada.
- Gliadina de trigo.
• Glutelinas: insolubles en agua y alcoholes.
Solubles en disoluciones fuertemente alcalinas o ácidas.
- Gluten de trigo.
En los últimos años se han diseñado sistemas para la obtención de micro y nanopartículas de proteínas vegetales, como legumina (69) y gliadina (70, 71), aunque con
el objetivo fundamental de encapsular fármacos. El empleo de estas proteínas para
la encapsulación orientada a la industria alimentaria todavía es incipiente. Sin embargo, cabe destacar el interés de la zeína
para este propósito, ya que, además de ser
utilizada en el sector farmacéutico (72), recientemente se ha empleado para encapsular aceites esenciales (73) o licopeno (74),
obteniendo resultados satisfactorios. Además, esta proteína ofrece numerosos beneficios tecnológicos como materia prima de
films, recubrimientos y plásticos, y posee resistencia al ataque bacteriano (75). No obstante, se trata de una proteína con contenido escaso en aminoácidos esenciales,
como lisina y triptófano, por lo que posee
propiedades nutricionales pobres (75).
Proteínas de origen animal
Pese a la gran variedad de ellas existente,
son las proteínas lácteas (caseínas y proteínas del lactosuero), junto con la albúmina
procedente de distintos orígenes y la gelatina, las más empleadas para la encapsulación en la industria alimentaria (64, 66).
Caseína: es una fosfoproteína que constituye aproximadamente el 80% del total de
proteínas de la leche; es soluble y muy termoestable (10); posee una gran capacidad
de retención de agua y precipita a un pH
aproximado de 4,6 a 20 ºC. Se encuentra
constituida por cuatro fracciones funda-
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mentales (αs1-caseína, αs2-caseína, β-caseína y κ-caseína) diferenciadas entre sí por
su composición en aminoácidos, su distribución de cargas y su tendencia a formar
agregados en presencia de calcio. En la
leche, las caseínas se encuentran formando
grandes partículas coloidales de entre 50 a
600 nm de diámetro (150 nm aproximados
de promedio) denominadas “micelas de caseína”. Estas partículas se forman por interacciones hidrofóbicas y por complejación
del fosfato de calcio por parte de los radicales de fosfoserina presentes en la estructura de la caseína (76). Dichas micelas constituyen un sistema coloidal muy estable en
la leche, siendo una de las principales
causas de su color, estabilidad al calor y
coagulación por renina (77). En realidad, las
micelas de caseína se pueden considerar
nanocápsulas naturales que aportan al recién nacido sustancias nutritivas como
calcio, fosfato y proteína (78). Esta proteína,
en su forma de caseinato, ha sido empleada
para la encapsulación de ingredientes funcionales liposolubles, como vitamina D (78)
y probióticos (79). También ha sido utilizada
en combinación con distintos carbohidratos,
como carragenatos, pectinas, goma arábiga
(80) o quitosano (81).
Proteínas del lactosuero: están constituidas fundamentalmente por α-lactoalbúmina y β-lactoglobulina. Son proteínas globulares, solubles en sus formas nativas en
el ambiente iónico de la leche, independientemente del pH. Sin embargo, se hacen
insolubles por debajo de su punto isoeléctrico (en torno a pH 5) en un medio de
fuerza iónica baja. Al contrario que las caseínas, se desnaturalizan a temperaturas superiores a 70 ºC, haciéndose insolubles y
dando lugar a la formación de geles térmicamente irreversibles (10). Sin embargo, el
empleo de estas temperaturas para conseguir encapsular aditivos o sustancias bioactivas limita su empleo, ya que no se podría
utilizar para ingredientes termolábiles (64).
Existen varios métodos de obtención de
micro/nanopartículas a partir de este tipo
de proteínas, pero la mayoría de estos sistemas requieren el empleo de disolventes
orgánicos y/o agentes químicos reticulantes
no apropiados para su empleo en alimentos
(82). No obstante, se han propuesto nuevos
métodos de encapsulación adecuados, empleando las proteínas solas (83) o en combinación con otras matrices, como alginato
(84), goma arábiga (85) o pectina (86). Una
de las aplicaciones interesantes de estos sistemas es la encapsulación de probióticos
(50, 87).
Gelatina: es una proteína ampliamente utilizada como agente encapsulante en
distintos campos, ya que posee unas excelentes propiedades gelificantes y formadoras
de películas (10), es barata y fácilmente asequible. Sin embargo, se disuelve relativamente rápido en medios acuosos, por lo
que su empleo en liberación controlada es
limitado si se utiliza sin reticular (88). Para
resolver este problema se han diseñado micropartículas empleando genipina o ácidos
fenólicos como agentes de entrecruzamiento (88, 89), evitando así el empleo de
reticulantes tóxicos, como glutaraldehído o
formaldehído. No obstante, gracias a su naturaleza anfótera, es un candidato excelente para ser empleado en conjunción con
polisacáridos aniónicos gelificantes, como
alginato, pectina, goma arábiga, goma gelano, etc., sin necesidad de reticular. Ello se
debe a que a pH superior a 6, los hidrocoloides son miscibles, pero por debajo de ese
valor (correspondiente al punto isoeléctrico
de la gelatina), la proteína adquiere una
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carga neta positiva y establece fuertes interacciones electrostáticas con el carbohidrato
cargado negativamente (90). Así, combinando ambos tipos de polímeros se pueden encapsular eficazmente aromas, sabores (91) y probióticos (50).
Otros
Además de los polímeros descritos, existen
otras sustancias que pueden ser empleadas
como material de recubrimiento, aunque
su uso no es tan extendido. Un ejemplo es
el de la polivinil pirrolidona, polímero sintético neutro soluble en agua y disolventes
orgánicos, recientemente empleada para la
encapsulación de β-caroteno (92).
Existen otros polímeros de origen sintético
que ofrecen numerosos beneficios tecnológicos como poliésteres, poliacrilatos o polianhídridos, cuya aplicación queda restringida al campo farmacéutico debido a que
todavía no han sido aprobados para su uso
en alimentos. No obstante, es preciso tenerlos presentes, ya que muchos de ellos
no presentan problemas de toxicidad y podrían ser adecuados para su futura aplicación en la encapsulación de aditivos e ingredientes funcionales.
Técnicas de encapsulación
A pesar de ser muy numerosos, los procedimientos de fabricación de micro y nanopartículas pueden ser clasificados en tres
grandes grupos:
• Procedimientos físico-químicos:
- Coacervación (simple o compleja).
- Emulsión-evaporación/emulsión-extracción.
- Fusión en caliente.
• Procedimientos químicos:
- Complejación.
- Gelificación.
• Procedimientos mecánicos:
- Lecho fluido.
- Spray (drying, cooling, chilling).
- Extrusión.
- Disco giratorio (spinning-disk).
- Generación electrostática de gotas.
- Fluidos supercríticos.
- Otros.
Como ya se ha indicado en apartados anteriores, la selección del proceso de encapsulación para una aplicación determinada
requiere la consideración del tamaño medio
de partícula necesario (es preciso tener presente que micropartículas con tamaños superiores a 100-150 µm pueden ser percibidas por el consumidor, por lo que
incidirán en las características organolépticas del alimento en el que se incorporen),
las propiedades físico-químicas del agente
encapsulante y la sustancia a encapsular, las
aplicaciones del producto obtenido, el mecanismo de liberación deseado y el costo.
A continuación se describen brevemente algunos de los procedimientos de encapsulación más empleados en la industria alimentaria.
Procedimientos físico-químicos
Coacervación o desolvatación
controlada
Este término describe el fenómeno de desolvatación de macromoléculas que conduce a una separación de fases en el seno
de una disolución coloidal inicialmente ho-
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mogénea (93). Una de las fases es rica en
el coloide (denominado coacervado) y la
otra pobre en esta sustancia (sobrenadante). Este procedimiento conduce generalmente a la formación de micro/nanocápsulas, aunque también pueden obtenerse
micro/nanoesferas.
El fenómeno de desolvatación puede ser inducido por adición de un no solvente o
agente de coacervación (en el que no es soluble el polímero), por adición de electrolitos, modificación de pH o por cambios de
temperatura (12).
Existen dos tipos de técnicas de coacervación: la simple y la compleja.
Coacervación simple: en referencia a los
procedimientos utilizados con un único polímero o coloide (5). Es un método sencillo
que se puede dividir en los siguientes pasos
(figura 3):
1. Dispersión
del aditivo en
la solución de polímero
• Preparación de una disolución inicial del
polímero en la que el aditivo o ingrediente
a encapsular se encuentra dispersado.
• Modificación de las características físicoquímicas de la disolución (94), o bien, adición de un agente de coacervación miscible con el disolvente en el que se
encuentra disuelto inicialmente el polímero, que además es incompatible con
su presencia en disolución y, por lo tanto,
induce su desolvatación.
• Deposición del coacervado sobre las partículas de aditivo o ingrediente en suspensión.
• Coalescencia de las partículas de coacervado y recubrimiento del aditivo o ingrediente a encapsular.
• Solidificación del recubrimiento y, si es necesario, reticulación química, enzimática
o por medios físicos (4).
2. Separación de fases
o coacervación
4. Deposición
del recubrimiento
3. Coacervato
5. Solidificación
del recubrimiento
Figura 3. Esquema del procedimiento de encapsulación por coacervación.
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Para lograr una encapsulación eficaz se ha
de obtener una correcta relación polímero/disolvente/agente de coacervación. Es
preferible que el aditivo o ingrediente a encapsular se encuentre dispersado y no disuelto en la solución inicial de polímero
(95). Además, el agente de coacervación
debe ser miscible con el disolvente del polímero, pero no disolver el aditivo a encapsular, ya que se reduciría notablemente la
eficacia de encapsulación, ni tampoco el
polímero, ya que de lo contrario la coacervación no tendría lugar.
Generalmente se lleva a cabo empleando
una proteína y un polisacárido polianiónico.
Al ajustar el pH del medio donde se encuentran ambos polímeros por debajo del
punto isoeléctrico de la proteína, ésta
queda cargada positivamente y reacciona
con el segundo polímero, de carga opuesta. La atracción electrostática de ambos polímeros se acompaña de su desolvatación
y, lógicamente, de la aparición de un coacervado mixto que recubre las partículas del
principio activo dispersadas en el medio de
reacción.
Este tipo de método se suele llevar a cabo
con polímeros como gelatina, metilcelulosa,
carragenatos, quitosanos o gliadinas (7).
Para ello, estos polímeros o macromoléculas
se disuelven en medios acuosos, y se induce
su “insolubilización” mediante la adición
de disolventes miscibles con agua o electrolitos. Un ejemplo característico es el de la
encapsulación de aceite de cítrico en partículas de gelatina. El polímero se disuelve en
agua y el aceite se dispersa en el medio
acuoso. Una vez agitada la mezcla se reduce la solubilidad de la gelatina en agua
bajando la temperatura o añadiendo sulfato sódico (5).
El ejemplo más característico de coacervación compleja se realiza con gelatina y
goma arábiga, aunque también se han empleado otras proteínas, como gliadina, lactoglobulinas o proteínas de soja, y otros polisacáridos, como carragenatos, alginatos,
carboximetilcelulosa, e incluso mezclas de
polisacáridos, como quitosano y alginato
(4, 5, 7, 66, 96).
En los casos en los que se desee encapsular
aditivos solubles en agua, es recomendable
llevar a cabo la coacervación en medios no
acuosos empleando polímeros de características hidrofóbicas, como la etilcelulosa.
Coacervación compleja: este tipo de coacervación hace referencia a la desolvatación simultánea de dos coloides diferentes.
El fenómeno tiene lugar fundamentalmente por modificación del pH de la disolución inicial, consiguiendo que los dos polímeros implicados en el proceso presenten
carga opuesta.
Uno de los principales problemas del empleo de estos métodos de coacervación es
que en algunos casos requieren el empleo
de reticulantes químicos para incrementar
la estabilidad de las partículas, como glutaraldehído o formaldehído. No obstante,
como alternativa, es posible emplear reticulantes enzimáticos como la transglutaminasa, más aceptable para la industria alimentaria, y sustancias como genipina y
polifenoles para la reticulación de coacervados de gelatina (66, 88, 89).
En general, los métodos de coacervación
(simple o compleja) se consideran métodos
poco económicos para la encapsulación de
ingredientes y aditivos alimentarios, pero
son muy versátiles y permiten aislar gran
cantidad de sustancias, enmascarar sa-
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bores o aromas indeseados y proteger sustancias lábiles de la degradación (97).
Según el aditivo a encapsular es posible emplear distintos tipos de emulsiones: acuosas,
no acuosas o múltiples.
persado en él. Esta solución se mezcla con
una fase acuosa externa en la que el disolvente orgánico es inmiscible y que, en caso
necesario, puede incluir tensioactivos. Una
vez formada la emulsión O/A, se evapora el
disolvente orgánico que contenía el polímero encapsulante y el material a encapsular. El proceso de evaporación hace que el
polímero precipite dejando atrapado en su
interior el aditivo (figura 4). La modificación
de la velocidad y condiciones de agitación
permiten controlar el tamaño de partícula.
Finalmente las partículas son recolectadas
por filtración, centrifugación y secado.
Emulsión simple o acuosa (O/A): este método es adecuado para la encapsulación de
sustancias liposolubles, y puede llevarse a
cabo de dos formas diferentes. La primera
de ellas consiste en preparar una disolución
inicial del polímero en un disolvente orgánico que contiene el aditivo a encapsular dis-
Este método es muy empleado para la encapsulación de fármacos. Sin embargo, su
aplicación en el sector alimentario es escasa, ya que requiere el empleo de disolventes orgánicos, como diclorometano,
que, aunque es eliminado por evaporación,
puede dejar trazas en el producto final.
Emulsión-evaporación
del disolvente
Se trata de métodos basados en la evaporación de la fase interna de una emulsión.
La evaporación del disolvente de dicha fase
interna conduce a la precipitación del polímero disuelto en ella y, por lo tanto, a la obtención de micro o nanopartículas.
1. Solución orgánica
del polímero con el
aditivo dispersado
2. Medio dispersante
con surfactante(s)
3. Formación de
emulsión
4. Evaporación
del disolvente
5. Formación de
partículas sólidas
Figura 4. Esquema del procedimiento de emulsión acuosa (O/A)-evaporación.
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La segunda forma de encapsular aditivos lipófilos mediante emulsión-evaporación
consiste en emulsificar el lípido a encapsular
en una disolución acuosa que contiene los
materiales de recubrimiento, y posteriormente eliminar el disolvente acuoso mediante secado por aspersión (98). Los materiales de recubrimiento utilizados suelen
ser mezclas de proteínas, como caseína, gelatina o albúmina, y polisacáridos, como
goma arábiga, quitosano y maltodextrina
(66, 98, 99). Esta metodología ha sido empleada como sistema de liberación para una
gran cantidad de ingredientes y alimentos
funcionales, y es probablemente el sistema
de liberación de lípidos más utilizado en la
industria alimentaria (100). Ejemplos significativos son la encapsulación de aromas y
sabores lipófilos, ácidos grasos ω-3, licopeno o vitaminas liposolubles (100-103).
Emulsión múltiple: existen dos tipos de
emulsiones múltiples:
• Acuoso/Oleoso/Acuoso (A/O/A), en la que
una emulsión de agua en aceite se dispersa en una segunda fase acuosa externa. Es la más empleada, ya que existe
una gran cantidad de emulsificantes hidrófilos que pueden ser empleados para
estabilizar la fase oleosa (104). Este tipo
de emulsiones permite encapsular aditivos hidrófilos.
• Oleoso/Acuoso/Oleoso (O/A/O), en la que
una emulsión de aceite en agua se dispersa en una segunda fase oleosa externa.
Al igual que las emulsiones simples, las dobles pueden ser realizadas de distintas
formas. Una de ellas consistiría en preparar
una disolución de la sustancia bioactiva y
un tensioactivo en agua, y dispersarla en un
disolvente orgánico que contiene el material de recubrimiento disuelto, dando lugar
a la formación de una emulsión primaria. A
su vez, esta emulsión se emulsiona con una
fase acuosa externa que también contiene
un surfactante. La evaporación del disolvente orgánico dará lugar a una precipitación del polímero dejando atrapado en su
interior el aditivo a encapsular (figura 5).
Esta metodología presenta el inconveniente
del empleo de disolventes orgánicos, como
el dicloromentano, por lo que se hacen necesarias etapas posteriores de purificación.
Otra de las alternativas consiste en emplear
emulsificantes hidrofóbicos, como poliglicerol o poliricinoleato, para estabilizar la
emulsión primaria y emulsificarla en una
Ultraturrax
Sonicación
Sustancia activa
en fase acuosa
interna
Fase orgánica.
Polímero
Emulsión
múltiple
Figura 5. Esquema del procedimiento de emulsión múltiple (A/O/A)-evaporación.
Micro/nanopartículas
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fase acuosa externa que a su vez contiene
emulsificantes hidrófilos, como proteínas y
gomas. La estabilidad del sistema se puede
incrementar empleando un conjugado de
proteína y carbohidrato [por ejemplo, caseína-dextrano (104)] como emulsionante
O/A, reduciendo así la coalescencia y las
pérdidas de aditivos hidrosolubles de la fase
acuosa interna (66). El proceso se lleva a
término mediante secado (principalmente
secado por aspersión o liofilización), y la integridad de la emulsión debe mantenerse
cuando se resuspende el polvo en medio
acuoso.
Existen numerosas patentes e investigaciones que demuestran el alto potencial de
este tipo de emulsiones para encapsular y
proteger aditivos hidrosolubles y como sistemas de liberación (100). Sin embargo,
existen pocos ejemplos de dispositivos obtenidos por estas metodologías que se
estén aplicando en la actualidad en alimentos. La principal causa de ello es que
resulta difícil obtener emulsiones múltiples
estables, fundamentalmente a escala industrial, ya que requieren el empleo de técnicas
de homogeneización agresivas y contro-
ladas (105), que además pueden comprometer la integridad del aditivo a encapsular.
La falta de estabilidad puede ser debida a
la coalescencia de las gotas de la fase
acuosa interna, o de las gotas de aceite, o
a la migración o difusión de agua o sustancias hidrosolubles de la fase acuosa interna
a la externa (100, 104, 105). Para solventar
estos problemas, recientemente se ha desarrollado una nueva tecnología que permite obtener emulsiones múltiples estables
y controlar el tamaño de partícula minimizando las fuerzas de cizalla. Dicha tecnología se conoce como TROMS (Total Recirculation One-Machine System) (106).
Fusión en caliente
Es un método sencillo que conduce generalmente a la obtención de microesferas.
Consiste en disolver o dispersar la sustancia
bioactiva en el material de recubrimiento
fundido. El conjunto se emulsiona en una
fase dispersante por la que la sustancia bioactiva no tiene ninguna afinidad, y posteriormente se enfría. Las gotículas de polímero se solidifican dejando atrapado en su
interior el aditivo o sustancia bioactiva a encapsular (figura 6).
Ingrediente
en polímero
o lípido fundido
Fase
dispersante
1. Dispersión en una fase acuosa
o en una fase no solvente
del polímero/lípido
2. Formación de partículas
por descenso
de temperatura
Figura 6. Esquema del procedimiento de encapsulación por fusión en caliente.
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La fase dispersante no debe disolver el aditivo a encapsular, ya que ello incidiría en
una disminución considerable de la eficacia
de encapsulación. La liberación de la sustancia bioactiva del interior de las partículas
tiene lugar cuando éstas son sometidas a
un incremento de temperatura, por ruptura
física (96) o erosión en las condiciones fisiológicas.
En términos generales se trata de una técnica versátil, ya que permite encapsular
tanto sustancias lipófilas (empleando agua
como agente dispersante) o hidrófilas (el
agente dispersante en este caso podría ser
aceite de silicona, por ejemplo).
Los materiales de recubrimiento ideales
para este tipo de encapsulación son aceites
vegetales hidrogenados, ácidos grasos, cera
de abeja o cera de carnauba (5).
Procedimientos químicos
Gelificación
Todos los polímeros forman geles en condiciones particulares de hidratación. Cuando es posible estabilizar el gel formado, esta
propiedad puede ser usada para encapsular
un activo.
El caso más conocido de encapsulación por
gelificación es el que tiene lugar con el alginato sódico en presencia de iones calcio.
Esta gelificación (conocida como gelificación iónica) puede ser externa o interna. La
primera de ellas es la más común y da lugar
a la obtención únicamente de micropartículas. El método consiste en hacer gotear
una disolución de alginato, que contiene el
aditivo a encapsular, sobre una disolución
que contiene una sal cálcica (figura 7). El tamaño de partícula vendrá determinado por
el tamaño de gota de alginato. La gelificación ocurre inicialmente en la superficie de
las gotas, dando lugar a la obtención de microcápsulas flexibles y poco resistentes, en
cuyo interior se encuentra el alginato disuelto sin reticular y el aditivo. Si estas microcápsulas se mantienen en contacto con
la sal cálcica durante un tiempo, los iones
calcio penetran a través de la membrana
externa y reticulan el alginato presente en
el interior de la microcápsula dando lugar
a la obtención de microesferas compactas.
Figura 7. Esquema del procedimiento de gelificación iónica con alginato sódico.
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Por su parte, la gelificación interna también
da lugar a la obtención de microesferas, y
normalmente está acompañada de un proceso previo de emulsificación. En este caso,
la solución inicial de alginato, que incluye
una sal cálcica insoluble, es emulsificada en
un medio oleoso. La gelificación es inducida por un cambio de pH, generalmente
empleando un ácido liposoluble, que libera
o disuelve el calcio (107).
Tal y como se ha indicado en apartados anteriores, este sistema es uno de los más empleados para la inmovilización de enzimas
y la encapsulación de probióticos (4, 28,
108), sustancias lipófilas y aditivos de elevado peso molecular (30). Generalmente,
la matriz de alginato reticulada con calcio
que da lugar a la formación de las microesferas es permeable, lo que reduce su capacidad de retención de moléculas de bajo
peso molecular (107). Por ello suele emplearse en conjunción con otros materiales
de recubrimiento, como el quitosano, pudiendo incluso llegar a obtener nanopartículas (109).
Existen otros métodos y polímeros que dan
lugar a la obtención de micro o nanopartículas por gelificación. Los ejemplos más característicos son los del quitosano en presencia de tripolifosfato sódico (110), el
carragenato en presencia de sales potásicas
(111) y la pectina en presencia de sales cálcicas (112).
Complejación
Tal y como se ha indicado en apartados anteriores, las ciclodextrinas permiten dar
lugar a la encapsulación de multitud de sustancias mediante la formación de complejos de inclusión molecular (5).
En solución acuosa, la cavidad interior de
las ciclodextrinas es ocupada por moléculas
de agua, que pueden ser fácilmente sustituidas por moléculas “huésped” menos
polares, dando lugar a la formación de
complejos estables. Los tipos de enlaces
involucrados en dicha formación incluyen
fuerzas de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas e interacciones dipolo-dipolo
(22).
De los tres tipos de ciclodextrinas descritos
anteriormente, la β-ciclodextrina es la más
abundante, se encuentra clasificada como
sustancia GRAS desde 1988 (23) y es la más
empleada para la inclusión de aditivos
como sabores y aromas (5), ya que los protege eficazmente de la evaporación, de la
degradación por temperatura y de la oxidación (5, 23, 66, 113).
La formación de complejo por inclusión
entre la β-ciclodextrina y las moléculas de
aroma puede ser llevada a cabo por tres
métodos diferentes (114). El primero consiste en mezclar la ciclodextrina y la sustancia a encapsular en una solución acuosa,
ocasionalmente en presencia de algún cosolvente como etanol. Al ser menos polar
que el disolvente acuoso, la molécula a encapsular desplaza el agua de la cavidad interior de la ciclodextrina (22). En el segundo
de los métodos, la complejación se consigue burbujeando la sustancia a encapsular
en forma de vapor a través de la solución
de ciclodextrina. Por último, el tercer método consiste en mezclar la ciclodextrina y
la sustancia a encapsular para formar una
pasta que contiene aproximadamente un
10-40% de agua. Este método es quizás el
más interesante, ya que se consigue reducir
la cantidad de disolvente empleado y, por
lo tanto, la energía necesaria para conseguir la deshidratación del complejo es
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menor. Estas ciclodextrinas pueden utilizarse por sí solas o encapsuladas en micro
o nanopartículas convencionales.
Gracias a su afinidad por los sabores y
aromas, las ciclodextrinas pueden ser empleadas además para enmascarar sabores
y olores indeseados, llegando a conseguir,
por ejemplo, la eliminación de sabores
amargos de ciertos zumos y productos de
soja, etc. (22, 115).
bulización por spray: aspersión y secado
(spray-drying), aspersión y enfriamiento
(spray-cooling) y aspersión y congelación
(spray-chilling).
Aspersión y secado (spray-drying): es la
técnica más común y económica para encapsular aditivos o ingredientes alimentarios (116). Su empleo conduce generalmente a la obtención de microcápsulas.
Spray
El proceso de obtención de partículas por
esta técnica consiste en preparar una dispersión, disolución o emulsión del ingrediente a encapsular en la matriz polimérica,
y atomizar la mezcla a través de aire caliente pera evaporar el disolvente y deshidratar las partículas obtenidas (figura 8),
que finalmente son separadas del aire caliente de secado en una cámara a temperatura ambiente.
Existen tres tipos fundamentales de obtención de partículas mediante técnicas de ne-
En industria alimentaria sólo se suelen emplear mezclas acuosas para su secado por
No obstante, las ciclodextrinas son sustancias caras, y la eficacia de encapsulación no
es muy elevada, por lo que su empleo se
debe hacer en casos especiales en los que
interesa proteger sabores o aromas de un
alto valor (5).
Procedimientos mecánicos
Entrada
de aire
Entrada
de muestra
Calentador
Salida de aire
Atomizador
Cámara
de secado
Ciclón
separador
Microcápsulas
Figura 8. Esquema del procedimiento de obtención de micropartículas mediante spray-drying.
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aspersión (4, 66). Así, si el material a encapsular es hidrosoluble, se disuelve en una
disolución acuosa de la matriz encapsulante. Al atomizar la mezcla, el agua se
evapora haciendo que el polímero se deshidrate y se deposite sobre el aditivo a encapsular recubriéndolo y dando lugar a la
obtención de microcápsulas. La liberación
del aditivo tendrá lugar en cuanto el polvo
sea reconstituido en agua (66). Por otra
parte, si el aditivo es lipófilo se disuelve en
un medio oleoso y se emulsiona en una
matriz acuosa que contiene el material de
recubrimiento.
Los materiales empleados como agente de
recubrimiento han de presentar un nivel
aceptable de solubilidad en agua (7), por lo
que tradicionalmente se emplea goma arábiga, goma de mezquite [permite obtener
emulsiones O/A más estables y mejores eficacias de encapsulación que la goma arábiga (117)], maltodextrinas, pectina, almidón modificado y sus mezclas (5, 7, 66,
116, 117). También se utilizan otros materiales como gelatina, proteínas lácteas, proteínas de soja, alginatos, goma guar, etc.,
pero su empleo es más problemático, ya
que es necesario utilizar cantidades de disolventes superiores debido a su menor solubilidad en agua (4, 7). Sin embargo, la presencia de estas sustancias contribuye a
mejorar el proceso. Así, por ejemplo, cuando se emplean polisacáridos como maltodextrinas, resulta interesante combinarlas
con goma arábiga para contribuir en la continuidad estructural durante la formación de
la película encapsulante, ya que la mezcla
de dos compuestos de muy diferente peso
molecular mejora la eficacia de encapsulación, por ejemplo, de aceites (118).
La correcta selección del material a encapsular es un factor muy relevante para la ob-
tención de altas eficacias de encapsulación.
Sin embargo, no es el único aspecto a considerar, ya que la temperatura de atomización, la temperatura de salida del aire y el
flujo de entrada de muestra también
afectan a las características finales del producto obtenido (tamaño de partícula, eficacia de encapsulación, formación de agregados, etc.). De hecho, la temperatura de
entrada del aire es directamente proporcional a la velocidad de secado. Cuando es
baja, la velocidad de evaporación del disolvente es lenta, lo que provoca la formación
de microcápsulas de membranas densas y
alto contenido en agua, que se agregan
con facilidad. Sin embargo, si la temperatura es muy elevada, el disolvente se evapora excesivamente rápido y las membranas de las microcápsulas resultantes
pueden quedar alteradas o agrietadas, lo
que incide en la degradación y liberación
prematura del aditivo encapsulado, o incluso en pérdida de sustancias volátiles
(116). En vista de ello, es preciso controlar
la temperatura de atomización (suele oscilar entre 90 y 200 ºC) y el flujo de muestra, de modo que se pueda llegar a obtener
un proceso de secado y encapsulación
eficaz sin comprometer la estabilidad de las
partículas y el material a encapsular.
Esta técnica se emplea para la producción
de una gran cantidad de ingredientes o aditivos alimentarios encapsulados, como vitaminas, minerales, aromas y sabores, ácidos
grasos insaturados y enzimas. Su aplicación
para la encapsulación de sustancias volátiles
es viable debido a que el material de recubrimiento las protege de su pérdida y a que
el tiempo de exposición de la muestra al aire
caliente es muy reducido (66). No obstante,
pueden existir ciertas pérdidas, que tienen
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lugar fundamentalmente en la fase inicial
del secado (16).
La pulverización y secado también se emplea frecuentemente para encapsular microorganismos probióticos, aunque en este
caso existen ciertas controversias, ya que,
aunque el tiempo de exposición a temperaturas altas es corto, la tasa de supervivencia de las bacterias suele ser baja (50).
Por último, es importante destacar que esta
técnica de secado por aspersión no sólo es
empleada para la formación de microcápsulas, sino que además se puede utilizar
como un sistema auxiliar para desecar
micro o nanopartículas obtenidas previamente por otros métodos.
Spray-cooling y spray-chilling: son variantes del método de aspersión y secado.
La principal diferencia reside en que estos
casos no consisten en evaporar el disolvente, sino en solidificar la matriz de recubrimiento, inicialmente fundida, mediante
su atomización con aire a temperatura ambiente (spray-cooling) o refrigerado (spraychilling). En el primero de los casos, el material encapsulante seleccionado ha de tener
un punto de fusión entre 45 y 122 ºC,
mientras que en el segundo de ellos se
pueden emplear materiales con temperaturas de fusión de 32-42 ºC (96, 97).
Gracias a las bajas temperaturas aplicadas
en el procedimiento, estas técnicas son adecuadas para proteger materiales termolábiles y volátiles.
Las microcápsulas obtenidas por estos métodos son insolubles en agua debido a su
recubrimiento lipídico. Por ello, suelen emplearse para encapsular sustancias hidrosolubles, como sulfato ferroso, algunas vitaminas, minerales, acidulantes y aromas (7,
96, 119).
Lecho fluido
Originalmente desarrollada para su uso farmacéutico, esta técnica se emplea actualmente en la industria alimentaria para la encapsulación de una gran variedad de
ingredientes funcionales y aditivos (7).
Se trata de una modificación de la técnica
de secado por aspersión que permite ampliar el campo de aplicación. En este caso,
la sustancia bioactiva, en su forma sólida,
se suspende en el aire en el interior de una
cámara troncocónica en condiciones de humedad y temperatura controladas, y sobre
ella se pulveriza el polímero de recubrimiento. La sustancia a encapsular va siendo
gradualmente recubierta por una capa del
material encapsulante. El movimiento aleatorio de las partículas de sustancia bioactiva
permite obtener un recubrimiento homogéneo, dando finalmente lugar a la obtención de microcápsulas.
Esta técnica puede ser aplicada empleando
recubrimientos fundidos, como aceites vegetales hidrogenados, estearinas, ácidos
grasos, emulgentes y ceras, o recubrimientos en disolución, como carbohidratos
y proteínas (7, 96). En el primero de los
casos se emplea aire frío para endurecer el
polímero. Los ingredientes encapsulados
por este método son liberados al aumentar
la temperatura del medio o por ruptura física (por ejemplo, al masticar). Por su parte,
cuando el material de recubrimiento se pulveriza en disolución, se emplea aire caliente
para evaporar el disolvente y depositar el
polímero sobre el material a encapsular. En
este segundo caso, la liberación del aditivo
tiene lugar cuando las microcápsulas entran en contacto con agua (7).
Para conseguir resultados adecuados, es
preciso controlar los distintos parámetros de
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operación. Uno de los más importantes es
el volumen de aire empleado, ya que determina la altura y el movimiento de las partículas de aditivo en la zona de recubrimiento
y, por lo tanto, condiciona la obtención de
recubrimientos uniformes. También es preciso controlar otros parámetros, como la altura y el flujo de entrada del polímero, la
temperatura, etc. (5).
Esta técnica es empleada para encapsular
gran variedad de ingredientes y aditivos alimentarios. Por ejemplo, se ha empleado
para aislar el hierro del ácido ascórbico en
formulaciones multivitamínicas, para encapsular ácido cítrico, láctico, sórbico, vitamina
C, bicarbonato sódico para productos de
panadería, sales añadidas a galletas saladas
o a carnes y acidulantes (4, 96, 119, 120).
Además, este procedimiento puede ser empleado incluso para recubrir partículas con
un segundo material encapsulante con el fin
de incrementar la protección del aditivo encapsulado, o incluso para favorecer su liberación controlada en el intestino (4, 12, 66).
Extrusión
Se trata de una técnica relativamente nueva
en comparación con el secado por aspersión. Consiste en hacer pasar una solución
o emulsión del aditivo y el material de recubrimiento a alta presión a través de un
orificio, dando lugar a finas microgotas de
la mezcla que caen sobre un baño que favorece el endurecimiento del polímero.
Un ejemplo es el de la extrusión de una disolución de alginato y aditivo sobre una solución de cloruro cálcico, que da lugar a la
obtención de microesferas por gelificación
iónica. El tamaño de la aguja de salida de
la mezcla condicionará el tamaño de partícula obtenido (12).
Otro proceso típico consiste en introducir
aromas o sabores en una mezcla caliente
de carbohidratos fundidos (como jarabe de
maíz o almidón modificado) y extrudir la
mezcla sobre un baño con un disolvente
frío, como el isopropanol. El disolvente frío
solidifica el material de recubrimiento
dando lugar a una eficaz encapsulación del
aroma. Esta técnica suele ser empleada
para la encapsulación de aromas, sabores,
colorantes y vitamina C, entre otros, llegando a incrementar su tiempo de vida útil
hasta 2 años (96).
Una de las grandes ventajas de este método es que el aditivo queda encapsulado
y protegido en su totalidad por el material
de recubrimiento (96).
Generación electrostática de gotas
Es una variante del método de extrusión,
basado en el empleo de fuerzas electrostáticas en el orificio de salida de un líquido
para convertirlo en pequeñas gotas cargadas. Con esta técnica es posible reducir
la agregación y el tamaño de las partículas
obtenidas respecto al método convencional
de extrusión, en el que se obtienen esferas
de tamaños elevados, que pueden incidir
en las características organolépticas del alimento en que se introducen (121).
Esta técnica también es empleada normalmente con matrices como alginato, reticulando las esferas obtenidas sobre un baño
de cloruro de calcio, o incluso de quitosano
(121-123).
Disco giratorio
Es una técnica prometedora para la industria alimentaria, ya que se trata de un proceso sencillo y económico que permite trabajar en continuo (7, 124). El método
consiste en suspender el material a encapsular en la solución de polímero de recubri-
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miento y hacer pasar la mezcla por un disco
rotatorio (4). Debido a la fuerza centrífuga,
la mezcla es atomizada en finas gotas, de
tal modo que el material a encapsular
queda recubierto por la solución de polímero (figura 9). Al salir del disco, esas gotas
son secadas o enfriadas para solidificar el
material de recubrimiento o se hacen caer
sobre un medio reticulante.
Fluidos supercríticos
La aplicación de estas técnicas como una
alternativa a los métodos más convencionales descritos anteriormente ha sido objeto de estudio durante las dos últimas décadas (125).
Esta técnica requiere el empleo de un fluido
supercrítico, es decir, un fluido con presión
y temperatura por encima de su punto crítico. El material más empleado como fluido
supercrítico en el campo de la alimentación
es el dióxido de carbono, ya que es económico, no es tóxico ni inflamable y su temperatura y presión críticas son bajas (31 ºC
y 74 bar). En función de cómo se utilice el
fluido es posible distinguir distintos métodos de encapsulación.
Expansión rápida de soluciones supercríticas (RESS): consiste en disolver tanto
la sustancia a encapsular como el polímero
de recubrimiento en el fluido supercrítico,
y posteriormente despresurizar la solución
haciéndola pasar a través de un orificio en
una cámara a baja presión, dando lugar a
rápida desolvatación del polímero y la formación de un recubrimiento de la sustancia
a encapsular en forma de microesferas (4,
126). Esta técnica puede ser modificada,
haciendo que la expansión tenga lugar
sobre un fluido que contenga un surfactante. Este proceso impide el crecimiento
de las partículas formadas por expansión y
permite obtener partículas de tamaño nanométrico (127). El método se conoce
como RESOLV.
La mayor limitación de esta técnica es la
baja solubilidad de la mayoría de las sustancias en el fluido supercrítico (125), y la dificultad para controlar el tamaño de las partículas (4).
Entrada
de muestra
Disolución de polímero
Partículas del aditivo
a encapsular
Figura 9. Esquema del procedimiento de obtención de micropartículas mediante disco giratorio.
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Fluido supercrítico como antisolvente
(SAS): este proceso se emplea para obtener partículas cuando la técnica de RESS
no puede ser empleada debido a la baja
solubilidad del material en el fluido supercrítico. Se basa en el hecho de que cuando
una disolución es suficientemente expandida por un gas, la fase líquida deja de ser
un buen disolvente del soluto, y tiene lugar
una nucleación. Así, el método consiste en
preparar una disolución que contiene el
material de recubrimiento y el aditivo a encapsular y ponerla en contacto con el fluido supercrítico, que es miscible con el disolvente del polímero. El proceso da lugar
a una supersaturación y precipitación del
polímero, permitiendo obtener micro y nanopartículas (128).
Uno de los polímeros más interesantes para
obtener nanopartículas por este método es
la zeína, ya que es soluble en disolventes
orgánicos miscibles con el fluido supercrítico (129).
Aunque ambos métodos (RESS y SAS) son
los más comúnmente empleados, existen
otras tecnologías basadas en la manipulación de fluidos supercríticos utilizadas con
éxito para la producción de micro y nanopartículas: ASES (aerosol solvent extraction
systems) y SEDS (solution enhanced dispersion by supercritical fluids), también basadas en el empleo del fluido supercrítico
como antisolvente, y PGSS (particles from
gas-saturated solutions/suspensions) (130).
Aplicación de la encapsulación
en la liberación controlada de
aditivos alimentarios
Como ya se ha indicado en apartados anteriores, una de las aplicaciones más interesantes de la encapsulación de aditivos e
ingredientes alimentarios es la liberación
controlada en el lugar y momento deseados, tanto para obtener beneficios tecnológicos como incrementos en la biodisponibilidad del ingrediente (127).
A través de distintos mecanismos es posible
controlar el tiempo, la velocidad y el lugar
de liberación (5, 96, 131):
• Difusión: el ingrediente activo es liberado
a través de la matriz o red tridimensional
de la membrana de recubrimiento. La
permeabilidad a través de la matriz y la
solubilidad del componente de la pared
de la partícula influyen en la velocidad de
difusión.
• Barrera: la liberación del aditivo depende
de la diferencia de concentración entre el
interior y el exterior de la cubierta, el espesor de ésta, su permeabilidad y coeficiente de difusión.
• Presión: el ingrediente activo es liberado
cuando la partícula es sometida a presión
(por ejemplo, al abrir un envase cerrado
al vacío).
• Fractura: la partícula puede ser fracturada por fuerzas de presión o cizalladura.
Este sistema de liberación es el más
común en gomas de mascar.
• Activación del disolvente: la sustancia
encapsulada es liberada cuando la formulación entra en contacto con un disolvente que hidrata o disuelve la partícula.
Es uno de los sistemas de liberación más
empleados en alimentos en polvo.
• Efecto enzimático: ciertas enzimas presentes en el alimento o en el tracto gastrointestinal pueden degradar la matriz/membrana de la partícula facilitando
la liberación del aditivo encapsulado.
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• Efecto osmótico: el ingrediente activo es
liberado debido a las grandes presiones
osmóticas creadas en el interior de la partícula.
liberación más deseado, pues permite
prever de forma fidedigna el comportamiento del sistema.
• Efecto pH: el ingrediente activo es liberado en unas condiciones de pH específicas.
• Efecto térmico: el ingrediente activo se libera debido a un cambio de temperatura.
• Activación por fusión: las grasas o ceras
empleadas como material de recubrimiento funden al calentar el alimento liberando el ingrediente activo (mecanismo
característico en partículas obtenidas mediante secado por enfriamiento).
• Sistemas combinados: el ingrediente
activo es liberado como resultado de
una combinación de distintos mecanismos.
En función del polímero empleado, el tamaño de partícula, la técnica de encapsulación y el mecanismo de activación, la velocidad de liberación del aditivo puede ser
constante a lo largo del tiempo (cinética de
orden cero) o variar de forma proporcional
a la cantidad de sustancia activa contenida
en el interior de la micro o nanopartícula,
decreciendo exponencialmente con el tiempo (cinética de orden uno). En este segundo
caso, frecuentemente suele tener lugar una
primera fase de liberación inmediata, conocido como efecto burst. Además, el perfil
de liberación también depende del alimento en que son incorporadas las partículas y los tratamientos que sufre. Así, es
posible encontrar una gran variedad de perfiles de liberación. Algunos ejemplos son:
• Perfil lineal: el porcentaje de sustancia
activa liberado es lineal con el tiempo (figura 10). En muchos casos, es el tipo de
Figura 10. Perfil de liberación lineal. El porcentaje de
aditivo liberado es directamente proporcional al
tiempo. Este sistema corresponde al de cinética de
orden cero.
• Efecto burst inicial: cuando las partículas entran en contacto con el medio
que desencadena el proceso, inicialmente
se observa un incremento brusco del porcentaje de liberación y posteriormente
Figura 11. Perfil de liberación con efecto burst inicial.
tiene lugar una liberación sostenida en el
tiempo (figura 11).
• Efecto burst retardado: Al inicio del
proceso, la sustancia encapsulada no es
liberada del interior de las partículas.
Pasado un determinado tiempo se observa un efecto burst. Este perfil se puede
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Ruptura
H2O
H2O
H2O
Figura 12. Perfil de liberación con efecto burst retardado y ejemplo esquemático del proceso de liberación por mecanismo osmótico que puede dar
lugar a ese perfil.
obtener, por ejemplo, por efecto osmótico (figura 12).
• Combinaciones (figura 13).
No es posible recomendar una técnica específica o un polímero concreto para obtener un perfil determinado de liberación.
Cada caso requiere un estudio detallado
de la estructura de la molécula bioactiva,
las características físico-químicas de las
partículas en las que se encapsula, el alimento en el que se va a incorporar y los
procesos a los que va a ser sometido. Sin
embargo, los avances actuales en el ámbito de la encapsulación permiten garantizar que en la mayoría de los casos habrá
un procedimiento que cumplirá con los requisitos necesarios y permitirá su aplicación en un producto específico, llegando
Figura 13. Ejemplo de liberación combinada de dos
tipos de aditivos. Uno de ellos se liberaría por efecto
burst y el otro de forma constante a lo largo del
tiempo.
a conseguir resultados hasta ahora muy
difíciles de obtener.
Micro y nanopartículas en
alimentos. Situación actual
En la actualidad existen multitud de trabajos de investigación y patentes centrados
en la encapsulación de ingredientes y aditivos alimentarios encapsulados en micro o
nanopartículas con diversos fines. La tabla
1 resume algunos de los ejemplos más recientes. Sin embargo, a pesar de su gran
avance en el campo de la investigación, todavía existen pocas empresas en el mercado actual que apliquen estas tecnologías
de forma habitual en sus productos (132).
Dichas empresas proceden fundamentalmente de EE.UU., Australia, Nueva Zelanda,
Corea del Sur, Taiwán, China e Israel, mientras que en Europa este mercado es todavía
incipiente (2).
No obstante, el interés en estas tecnologías es creciente y, teniendo en cuenta su
rápido desarrollo, se espera que en un futuro reciente el número de empresas que
las apliquen se vea incrementado notablemente (2).
Vainillina
Orégano, citronela
y majorana
Limoneno
Aromas
Alginato
Proteínas de suero lácteo
Goma arábiga/maltodextrina
Gelatina/sacarosa/goma arábiga
Ciclodextrina/maltodextrina
Generación electrostática
de gotas + gelificación iónica
Emulsión + spray-drying
Emulsión + spray-drying
Emulsión + liofilización
Complejo de inclusión +
emulsión + spray-drying
Retención de volátiles
Retención de volátiles
Retención y protección
Estabilización y fortificación
de bebidas
Protección y liberación
en tracto intestinal
β-lactoglobulina/alginato
Almidón
Vitamina E
[143]
[142]
[91, 140, 141]
[138, 139]
[78]
[135-137]
[134]
[47, 133]
Referencia
19:05
Gelificación iónica
Emulsión + spray-drying
Incorporación en alimentos
bajos en grasas
Caseína
Protección frente
a degradación
Protección frente
a degradación
Protección frente
a degradación
Objetivo
Vitamina D
Gelificación iónica
Spray-drying
Coacervación compleja
Spray-drying
Tecnología
Alginato/pectina
Goma arábiga/maltodextrina
Proteínas
del lactosuero/pectina
Quitosano/tripolifosfato
Goma arábiga /Maltodextrina
Polímero encapsulante
13/9/11
Ácido fólico
Tiamina
Vitamina C
Vitaminas
Sustancia activa
Tabla 1 (I). Ejemplos de encapsulación de ingredientes o aditivos publicados en los últimos años.
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Los retos actuales de la industria alimentaria
114
Grasas lácteas
Carragenato/goma gelano
Proteasas
Casein/pectin
Alginato
Alginato
L. casei y B. Lactis
L. acidophilus y B. Lactis
Gelatina/genipita/alginato
B. Lactis
y L. acidophilus
Bifidubacterium
adolescentis 15703 T
Probióticos
Extrusión + gelificación iónica
Gelificación interna
Coacervación compleja +
spray drying
Emulsión A/O +
gelificación iónica
Emulsión O/A + deposición
de película electrostática +
spray drying
Almidón y trealosa
Lecitina/quitosano/jarabe de maíz
Emulsión O/A + spray-drying
Quitosano/maltodextrina/
proteínas del suero lácteo
Aceite de pescado
Aceite de atún
Emulsión O/A +
atomización ultrasónica
Zeína
Aceite de orégano,
casia y tomillo
Coacervación simple
Fusión en caliente
Gelificación térmica
Fluidos supercríticos (SAS)
Spray-drying
Tecnología
Protección
Protección para aplicación
en helados
Protección
Protección
Protección frente a oxidación
Enmascaración de olores y
sabores indeseados y
protección frente a oxidación
Protección frente a oxidación
y liberación controlada en
el intestino delgado
Adición al queso para acelerar su
maduración sin alterar su calidad
Liberación sostenida
en alimentos
Objetivo
[150]
[149]
[79]
[148]
[103]
[49, 147]
[73]
[146]
[144-145]
Referencia
19:05
Aceites
Zeína
Polímero encapsulante
13/9/11
Lisozima
Enzimas
Sustancia activa
Tabla 1 (II). Ejemplos de encapsulación de ingredientes o aditivos publicados en los últimos años.
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La encapsulación como herramienta para la utilización de aditivos
115
Gelatina/sacarosa
Licopeno
Sulfato férrico
de amonio
Monoestearato de glicerol
Almidón modificado/gelatina/
hexametafosfato sódico/cloruro sódico
β-caroteno
Spray-chilling
Lecho fluido
Spray-drying
Emulsión O/A + Spray-drying
Spray-drying
Spray-drying
Emulsión A/O + reticulación
Spray-drying
Protección y aislamiento
Fortificación de leche
Protección y aislamiento
Protección frente a degradación
Protección frente a degradación
Preservación del colorante
Protección frente a oxidación
y liberación controlada
Liberación sostenida
Protección frente a oxidación
y liberación controlada
Objetivo
[155]
[154]
[153]
[14]
[152]
[45]
[46]
[151]
Referencia
19:05
Yodo
Maltodextrina
Almidón modificado/maltodextrina
Antocianinas
Quitosano/vainillina
Quitosano
Ácido α-lipoico
Spray-drying
Tecnología
13/9/11
Resveratrol
Quitosano
Polímero encapsulante
Polifenoles
Otros
Sustancia activa
Tabla 1 (III). Ejemplos de encapsulación de ingredientes o aditivos publicados en los últimos años.
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Los retos actuales de la industria alimentaria
116
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La encapsulación como herramienta para la utilización de aditivos
117
Conclusiones
El empleo de la micro/nanoencapsulación es
una gran alternativa para resolver muchos
de los problemas de la industria alimentaria
actual, ya que se trata de una estrategia
adecuada para numerosas aplicaciones,
como la fortificación de alimentos, la mejora de propiedades organolépticas, la obtención de incrementos de la vida útil del alimento y el desarrollo de nuevos productos.
No obstante, en comparación con el sector
biomédico y el farmacéutico, se trata de
una nueva área de la ciencia en el campo
de la alimentación y, por lo tanto, es preciso reconocer que sus ventajas e inconvenientes todavía no están completamente
definidos. Así, es muy importante considerar factores como la salud y la seguridad
a la hora de incluir estos dispositivos en alimentos y bebidas. Debe haber claridad y
transparencia respecto al impacto para la
salud, la seguridad y el medio ambiente.
Por ello, es conveniente que exista una convergencia entre la industria alimentaria y la
farmacéutica en el desarrollo de nuevos
productos relacionados con la mejora de la
salud.
Actualmente, estas tecnologías están lo suficientemente maduras como para ser transferidas del laboratorio a la industria. El
mayor reto se centra en la correcta selección
de la técnica y el material de encapsulación.
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Las películas de envasado como vehículo
para los aditivos
Joaquín Gómez Estaca, Ramón Catalá Moragrega,
Pilar Hernández Muñoz y Rafael Gavara Clemente
Introducción
Vivimos en una época en la que la industria
alimentaria ha adquirido una creciente importancia a medida que nuestra alimentación se ha desplazado hacia el consumo de
productos con un alto nivel de manufactura. Además, se plantea la necesidad de
abastecer adecuadamente a una población
en aumento, lo que da lugar a la elaboración de alimentos que se conserven durante
más tiempo, manteniendo unas características organolépticas, higiénicas y sanitarias
adecuadas. Para satisfacer estas exigencias,
el papel que representa el uso de aditivos
alimentarios en la industria moderna es de
gran relevancia, llegando a tal extremo que
sin la utilización de aditivos sería prácticamente imposible obtener una producción
óptima, con las garantías de seguridad higiénica y los estándares de calidad que actualmente se requieren.
Debido a la utilización generalizada de aditivos alimentarios por parte de la industria,
se hace necesario el establecimiento de una
serie de mecanismos de control que regulen
su correcta utilización y que verifiquen sus
resultados. Para que una sustancia sea admitida para su uso como aditivo alimentario
debe demostrarse su inocuidad toxicológica
y además debe demostrarse su necesidad,
de tal modo que su uso suponga ventajas
tecnológicas y beneficios para el consumidor. Los motivos por los que deberá establecerse dicha necesidad son: conservar
la calidad nutritiva de un alimento; proporcionar alimentos con destino a un grupo de
consumidores con necesidades dietéticas
especiales; aumentar la estabilidad de un
alimento o mejorar sus propiedades organolépticas, o favorecer los procesos de
fabricación, transformación o almacenamiento de un alimento, siempre que no se
enmascaren materias primas defectuosas o
prácticas de fabricación inadecuadas.
Existen multitud de aditivos con un gran
abanico de funcionalidades en el alimento.
En el Real Decreto 142/2002 encontramos
la lista positiva de aditivos alimentarios distintos de colorantes y edulcorantes y en él
se recoge que pueden actuar como acidulantes, agentes de carga, de recubrimiento,
almidones modificados, agentes de tratamiento de la harina, antiaglomerantes, antiespumantes, antioxidantes, conservadores, correctores de la acidez, emulgentes,
endurecedores, espesantes, espumantes,
estabilizadores, gases de envasado, gases
propelentes, gasificantes, gelificantes, humectantes, potenciadores del sabor, sales
de fundido y secuestrantes. Asimismo, existen otros dos grandes grupos de aditivos
alimentarios que tienen reglamentaciones
específicas, estos son los colorantes (RD
2001/1995) y los edulcorantes alimentarios
(RD 2002/1995).
Potencialmente, todos los aditivos cuya utilización en alimentos está permitida son susceptibles de ser vehiculizados en películas
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El envasado activo
ductos, y que sin duda se generalizará en el
futuro, es la introducción del principio activo en el propio material de envase, bien
formando parte del polímero, bien incorporado por medio de algún componente del
mismo (Kruif et al., 2002). Podría decirse
que se hace un aprovechamiento positivo
de los mecanismos de transferencia de
masa (migración, sorción y permeabilidad),
de manera que se ceden al alimento sustancias con efecto beneficioso, previamente
incorporadas al material de envase.
Cuando hablamos de la incorporación de
un agente activo en una película de envasado para alimentos, sin lugar a dudas estamos tratando con un envase activo. Se
entiende como envase activo un sistema alimento/envase/entorno que actúa de forma
coordinada para mejorar la salubridad y la
calidad del alimento envasado y aumentar
su vida útil. Con el envase activo se trata de
corregir las deficiencias del sistema de conservación, con diversas formas de actuación,
bien actuando sobre la composición de la
atmósfera interior con sustancias que
emiten o retienen gases o vapores, o bien
modificando la composición o características del alimento, liberando sustancias de
acción positiva directamente sobre el mismo
o absorbiendo/reteniendo componentes indeseables. Con esta definición se amplía el
concepto y funciones del envase, que pasa
a desempeñar un papel activo en la comercialización de los alimentos, corrigiendo y
mejorando las deficiencias del sistema
(Catalá y Gavara, 2001). Desde los inicios
del desarrollo de estas tecnologías la forma
más usual para introducir el elemento activo en el sistema ha sido la utilización de
una pequeña bolsa, sobre o etiqueta, conteniendo dicho principio. Una alternativa ya
ampliamente utilizada para algunos pro-
Como materiales de base para el desarrollo
de envases activos se han utilizado papel y
cartón, plásticos, metales o combinaciones
de ellos, pero, en general, los desarrollos de
tecnologías de envases activos emplean
materiales plásticos. Las poliolefinas son los
polímeros de mayor utilización para aquellos usos en que no hay particulares exigencias de barrera a gases y vapores. Cuando
se requiere mayor impermeabilidad del material de envase, las alternativas son poliésteres o poliamidas y sobre todo estructuras
multicapa que incluyen materiales de alta
barrera, como los copolímeros de etilenoalcohol vinílico (EVOH) o metalizados.
Como alternativa a los actuales polímeros
convencionales procedentes del petróleo,
están siendo objeto de creciente atención
los biopolímeros derivados de fuentes renovables. Biopolímeros obtenidos directamente a partir de la biomasa, o bien producidos por microorganismos, encuentran
ya aplicación como materiales de envase o
recubrimientos de alimentos. Los biopolímeros comestibles han pasado de sólo utilizarse como recubrimiento de algunas
frutas a ser el vehículo de transporte de nutrientes, antioxidantes, agentes antimicrobianos, etc., por ser en ellos más fáciles de
controlar los procesos de difusión que en
de envasado o recubrimiento de alimentos,
siempre que las migraciones máximas al
producto no superen las permitidas. No
obstante, la mayoría de los desarrollos de
películas liberadoras de agentes activos existentes son sistemas antimicrobianos y antioxidantes. Esto se justifica por el hecho de
que el crecimiento microbiano y la oxidación lipídica son dos de las principales
causas de alteración de los alimentos.
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Las películas de envasado como vehículo para los aditivos
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las películas sintéticas. Estos materiales
pueden ser biodegradables, y muchos de
ellos comestibles, y permiten un control físico-químico y microbiológico de los alimentos igual o superior a los plásticos convencionales, de los que pueden ser una
buena alternativa para el desarrollo de recubrimientos y envases activos.
Ventajas de la vehiculación
de aditivos en películas
Las ventajas de la vehiculación de aditivos
en películas de envasado o recubrimiento
activo, frente a la utilización directa de los
mismos, se derivan de la posibilidad de modular la liberación de los agentes activos al
alimento. Esto es de gran importancia por
ejemplo en el caso de los agentes antimicrobianos, ya que cuando éstos se adicionan directamente al alimento se diluyen
desde el primer momento en todo el volumen del mismo, pudiendo perder actividad en la superficie del producto, que es
donde los microorganismos se encuentran
en mayor concentración. Así se puede, por
ejemplo, conseguir una liberación retardada
o sostenida en el tiempo, de manera que la
actividad deseada sea prolongada y constante durante un periodo de tiempo determinado o incluso a lo largo de toda la conservación. También es posible el diseño de
sistemas de liberación que se activen bajo
determinadas condiciones de humedad,
pH, iluminación, presión, etc., consiguiéndose de este modo regular el inicio de la actividad. Finalmente, también pueden diseñarse materiales cuya actividad no se
desarrolle a través de la migración, gracias
al anclaje irreversible de los agentes activos
a los polímeros. Estos desarrollos están limitados a un pequeño número de agentes
activos (principalmente péptidos y enzimas),
pero gracias a ellos se puede lograr la actividad deseada obteniendo un alimento libre
de aditivos.
Envases activos antimicrobianos
Una de las formas de envasado activo que
suscita mayor interés y que encuentra creciente aplicación práctica es el control de la
contaminación microbiológica de los alimentos. El desarrollo de microorganismos
es una de las principales causas de alteración de los alimentos y tiene lugar principalmente en su superficie, como consecuencia
de las operaciones de obtención, preparación y manipulación a las que se ven sometidos hasta el momento de su consumo. Las
aplicaciones potenciales de los envases activos antimicrobianos les han hecho objeto
de gran atención por parte de muchos
grupos de investigación, y ya hay desarrollados diferentes sistemas comerciales para
la conservación de alimentos, como frutas,
vegetales, pollo, queso, carne, etc.
La acción antimicrobiana en los envases activos puede estar basada en la emisión de
sustancias volátiles al espacio de cabeza del
envase o en la migración del componente
activo del material de envase al alimento
envasado; los polímeros incorporados con
antimicrobianos permiten una lenta liberación de sustancias. Otra opción, como ya
se ha comentado, es la inmovilización química o física del agente activo en el material de envase, de forma que ejerza su acción por contacto directo del producto con
la superficie del envase. Asimismo, existen
polímeros que presentan por sí mismos capacidad antimicrobiana, como es el caso del
quitosano, o bien capacidad antimicrobiana
creada por la modificación de la superficie,
como son algunas poliamidas tratadas por
irradiación (Appendini y Hotchkiss, 2003;
Han, 2005; Coma, 2008).
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Las sustancias volátiles antimicrobianas comunes, como SO2, ClO2 o etanol, incorporadas al material de envase permiten controlar el crecimiento de hongos y bacterias;
el SO2, incorporado al material como metabisulfito, es el más utilizado por su efectividad frente al crecimiento de mohos en
frutas. Otros compuestos volátiles que han
recibido atención son algunos componentes
de alimentos; compuestos como el hexanal,
1-hexenol, benzoato de metilo, 2-nonanona, entre otros componentes de algunos
aromas de alimentos, inhiben el crecimiento
de hongos; la 2-nonanona, volátil propio del
aroma de la fresa, muestra propiedades fungistáticas que aumentan la vida útil de fresas
y manzanas (Almenar et al., 2007). Entre
todos los compuestos antimicrobianos volátiles, particular atención se está prestando
a la utilización de los extractos naturales o
aceites esenciales de plantas (romero, orégano, clavo, etc.) o sus principios básicos
(carvacrol, citral, cinamaldehído, eugenol…),
algunos de los cuales presentan notable actividad antimicrobiana. Estos compuestos
son una opción muy interesante como aditivos antimicrobianos, ya que son bien aceptados por los consumidores por tratarse de
productos de origen natural.
Un amplio número de sustancias no volátiles de acción antimicrobiana pueden incorporase a materiales poliméricos, de
donde pueden migrar al alimento envasado, o bien pueden inmovilizarse sobre la
superficie del material, de forma que la acción se ejerce por contacto con el producto
envasado. Entre las sustancias antimicrobianas estudiadas, destacan: ácidos orgánicos débiles (acético, benzoico, sórbico, cítrico, propiónico, entre otros) o sus sales;
enzimas (lisozima, glucosa oxidasa); bacteriocinas (nisina, pediocina); fungicidas sintéticos (imazalil, benomyl), y metales (plata,
cobre, zirconio). En el caso concreto de la
plata existen muchos desarrollos de materiales, pero en todos ellos no se pretende
una acción antimicrobiana en el alimento,
pues el límite máximo de migración es inferior a la concentración mínima inhibitoria,
sino la obtención de una superficie antimicrobiana que impida el crecimiento de microorganismos que pueden ser una fuente
adicional de contaminación.
Mención especial merecen los recubrimientos comestibles activos antimicrobianos. Estos se elaboran con biopolímeros
(carbohidratos, proteínas, lípidos), que debido a su carácter hidrofílico presentan una
gran capacidad para la liberación de los
agentes activos que en ellos se incorporen.
Además, al estar en contacto íntimo con el
alimento la difusión es máxima. La celulosa
y derivados han sido la base para la aplicación de bacteriocinas, particularmente nisina, sustancia muy activa contra la mayoría
de las bacterias grampositivas y algunos
tipos de esporas, cuya acción está relacionada con los fosfolípidos de la membrana
citoplasmática. Otros polisacáridos ensayados como base para la inclusión de sustancias antimicrobianas son los almidones,
los alginatos y los carragenatos, ampliamente utilizados como recubrimientos comestibles de alimentos por sus excelentes
características. Estos recubrimientos aportan
permeabilidad selectiva a gases, permitiendo
la creación de atmósferas modificadas sin
producir condiciones anaerobias, por lo que
son utilizados para mejorar la vida útil de
productos cárnicos y vegetales.
El quitosano es un polisacárido natural procedente del exoesqueleto de crustáceos y
de las paredes celulares de algunos hongos
y que presenta actividad antimicrobiana.
Las películas de quitosano tienen, en general, excelentes propiedades mecánicas,
buena permeabilidad a oxígeno y dióxido
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de carbono, flexibilidad, transparencia, inocuidad y bajo coste, por lo que encuentran
múltiples usos prácticos, pero sobre todo
por sus propiedades antimicrobianas frente
a bacterias y hongos, de gran interés para
la protección de alimentos (Chapman,
2004). Los recubrimientos comestibles de
quitosano aplicados sobre frutas y hortalizas permiten crear una atmósfera modificada en equilibrio y reducen la pérdida de
agua, al tiempo que aportan protección directa contra las infecciones fúngicas.
También se han desarrollado materiales antimicrobianos con polímeros derivados de
proteínas como zeína de maíz, gluten de
trigo, aislados de soja, colágeno/gelatina o
sueros lácteos. Los biopolímeros derivados
de proteínas presentan buena barrera al
oxígeno y dióxido de carbono, pero no a la
humedad. Por sus características nutritivas
y buenas propiedades mecánicas y de barrera se emplean como recubrimientos comestibles para la protección de carnes, pescados o productos vegetales.
Otros biopolímeros son producidos por síntesis de monómeros obtenidos a partir de
biomasa, como el ácido poliláctico y otros
poliésteres alifáticos; han sido también ensayados para la preparación de materiales
activos antimicrobianos. El ácido poliláctico
(PLA) se obtiene por polimerización del
ácido láctico, procedente a su vez de la fermentación de productos agrícolas, como
maíz o caña de azúcar, siendo sus propiedades dependientes de la composición del
polímero, si bien, en general, las películas
tienen propiedades similares a las de polímeros convencionales, como polipropileno
(PP) y polietilentereftalato (PET).
Envases activos antioxidantes
La presencia de oxígeno es una causa concurrente en muchas formas de deterioro de
los alimentos envasados, tales como la oxidación de componentes grasos, el pardeamiento enzimático, la oxidación de vitaminas o la pérdida de aromas. La oxidación
lipídica es la causa de alteración principal
de los alimentos con un alto contenido
graso. Los frutos secos, los productos de
bollería y galletería, los aceites y los pescados grasos sometidos a algún proceso de
estabilización microbiológica son algunos
ejemplos de alimentos en los que el desarrollo de sabores rancios a consecuencia de
la oxidación lipídica supone una merma de
su calidad sensorial. Además, esta reacción
de alteración también implica una pérdida
de valor nutritivo, pues los ácidos grasos
poliinsaturados, cuyo consumo se ha relacionado con la prevención de enfermedades cardiovasculares (Harris, 2007), son
muy sensibles a la oxidación.
Existen dos estrategias fundamentales para
el control de la oxidación de los alimentos
mediante el envasado. La primera de ellas
consiste en la eliminación del oxígeno en el
espacio de cabeza del envase. Esto puede
conseguirse combinando el envasado a
vacío con la utilización de materiales de alta
barrera, si bien puede no ser suficiente para
eliminar la totalidad del oxígeno presente,
bien por su presencia residual o por permeación desde el exterior a través de la pared del
envase. Para la mejora de esta estrategia de
control de la oxidación se han desarrollado
los absorbedores de oxígeno, que pueden
incluirse en el interior de bolsas o etiquetas
o bien en la propia pared del envase y que,
combinados con el envasado a vacío y la utilización de materiales de alta barrera, permiten la eliminación total del oxígeno en el
espacio de cabeza del envase. La otra estrategia para el control de la oxidación de los
alimentos es la inclusión de compuestos con
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capacidad antioxidante en la pared del envase, de manera que al migrar éstos al alimento retarden las reacciones de oxidación
lipídica. Estos compuestos antioxidantes
pueden actuar de manera directa captando
radicales libres, o bien indirecta, por ejemplo,
quelando metales catalizadores de la oxidación, como son el hierro y el cobre.
Bibliografía recomendada
La incorporación de antioxidantes en los polímeros de envasado con vistas a su liberación al alimento es relativamente novedosa;
no obstante, en el procesado de los polímeros siempre se han añadido sustancias antioxidantes para evitar la degradación térmica
de los mismos. Se ha trabajado con antioxidantes tales como hidroxibutilanisol (BHA) o
hidroxibutiltolueno (BHT), ahora bien, la presencia de estos antioxidantes sintéticos en los
alimentos es cuestionada por sus potenciales
riesgos y requieren un estricto control legislativo. Una alternativa que está siendo ampliamente estudiada es la utilización de antioxidantes naturales de tipo fenólico
procedentes de especies vegetales, incluyendo tanto extractos íntegros obtenidos por
diversos métodos como sus componentes
purificados (tales como la catequina, quercetina, ácido cafeico, etc.), u obtenidos por síntesis química. Algunos ejemplos de materiales para el envasado activo antioxidante de
alimentos los encontramos en los trabajos de
Nerín et al. (2006), que desarrollaron un material en base a polipropileno incorporado
con extracto de romero, que retardó la oxidación de carne de ternera, y de GómezEstaca et al. (2007), que desarrollaron recubrimientos activos de gelatina con extractos
de orégano o romero que se mostraron
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CÓMO CONOCER
Y SATISFACER
LAS EXPECTATIVAS
DEL CONSUMIDOR
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Herramientas para entender la respuesta
del consumidor
Elvira Costell Ibáñez, Inmaculada Carbonell Talón, Amparo Tárrega Guillem
y Sara Bayarri Torres
Introducción
Con frecuencia, la selección e ingestión
de los alimentos no se realiza teniendo en
cuenta su contenido en carbohidratos,
aminoácidos o vitaminas, sino que las personas comen y beben determinados productos principalmente porque les gustan
o les apetecen en un momento determinado. ¿Por qué una persona decide consumir un alimento? ¿Por qué le gusta?
¿Por qué le apetece? Es evidente que ni
el contenido nutritivo ni las razones estrictamente hedónicas pueden justificar totalmente las tendencias de consumo ni los
hábitos alimentarios de distintos grupos
o poblaciones, y menos todavía, los de los
individuos que los integran (1). El proceso
por el que el hombre acepta o rechaza un
alimento tiene un carácter multidimensional, con una estructura dinámica y variable, no sólo entre los distintos individuos de un grupo, sino incluso, para un
mismo individuo en momentos y contextos diferentes. Básicamente, la aceptación de los alimentos es el resultado de la
interacción entre el alimento y el hombre
en un momento determinado (2). Por un
lado, las características del alimento (composición química, estructura y propiedades físicas, valor nutricional) y por otro,
las de cada consumidor (genéticas, etarias, estado fisiológico y psicológico) y las
del entorno que le rodea (hábitos fami-
liares y geográficos, religión, educación,
moda, precio o conveniencia de uso), influyen en su actitud en el momento de
aceptar o rechazar un alimento (2, 3).
En la industria alimentaria es difícil predecir
las posibles diferencias sensoriales originadas cuando un alimento se modifica al
variar la materia prima, su formulación o
las condiciones de los procesos de transformación o de almacenamiento. Pero todavía es más difícil predecir si esas diferencias van a incidir o no en la respuesta del
consumidor. Tradicionalmente, en el área
de la ciencia y la tecnología de alimentos,
los estudios sobre la aceptabilidad o las
preferencias de los consumidores se han
apoyado en el establecimiento de las relaciones entre la composición o la intensidad
de distintos atributos sensoriales y el grado
de aceptación del producto medido con
pruebas ciegas, utilizando muestras codificadas y sin que los consumidores dispusieran de ningún tipo de información adicional sobre ellas. Sin embargo, hay que
tener en cuenta que, además de las características de un alimento y de las sensaciones que los consumidores experimentan
al ingerirlo, las opiniones y actitudes de
cada consumidor sobre sus características
nutricionales (4), sobre su seguridad (5-7)
e incluso, sobre su marca comercial (8) o
su precio (9) condicionan su elección en el
momento de la compra y pueden modi-
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ficar el grado de placer del consumidor
cuando lo ingiere. En este contexto, cada
vez es más frecuente en los estudios de
aceptabilidad de los alimentos, la inclusión
de métodos cuyo objetivo es obtener información sobre los distintos factores que
influyen en la respuesta de los consumidores (7, 10-14).
De una forma simplificada, la respuesta de
un consumidor frente a un alimento está
definida por cuatro componentes: 1) el
sensorial, que es el relacionado con la percepción de los atributos sensoriales del producto; 2) el afectivo, que es el responsable
de la reacción positiva o negativa del consumidor frente al alimento; 3) el cognitivo,
que es el configurado por el conocimiento
y las creencias individuales y por las opiniones que el consumidor tiene sobre un
producto, y 4) el relativo al comportamiento, relacionado con las acciones o intenciones que el consumidor tendría en
determinadas situaciones (15). En este contexto, se han desarrollado distintos métodos y herramientas que permiten obtener respuestas a diferentes cuestiones
relacionadas con la reacción del consumidor ante diferentes clases de alimentos
y en distintas situaciones. Es evidente que
en este trabajo no se pretende hacer una
descripción exhaustiva de todos los métodos y herramientas desarrollados hasta
la fecha, sino dar una idea sobre la aplicabilidad de algunos de ellos, especialmente
de aquellos que nos permiten encontrar
respuestas a algunas cuestiones interesantes: ¿qué opinan los consumidores
sobre un alimento?, ¿cómo perciben los
consumidores los atributos sensoriales de
los alimentos?, ¿hasta qué punto la variación percibida en los atributos sensoriales
influye en la aceptación del producto? y fi-
nalmente, ¿hasta qué punto la información
sobre un producto puede modificar la
aceptación de un alimento?
¿Qué opinan los
consumidores?
La influencia de las creencias y opiniones de
los consumidores en la elección, compra y
aceptación de un alimento puede ser especialmente importante en algunos tipos de
productos, como los alimentos ecológicos,
los modificados genéticamente o los funcionales, que se ofrecen al consumidor
como una alternativa a los que se pueden
considerar como alimentos “convencionales” (16-19). Sin embargo, aunque la
percepción de sus posibles beneficios
puede resultar un valor añadido para el
consumidor, la aceptación de estos tipos de
productos no suele ser incondicional y sus
ventajas medioambientales o nutricionales
no suelen ser suficientes para compensar
una calidad sensorial deficiente (20).
Existen distintos métodos para investigar las
actitudes, creencias y opiniones de los consumidores. En la práctica, los más comunes
se pueden clasificar en dos grupos: los cualitativos y los cuantitativos (21, 22). Los primeros tienen una naturaleza exploratoria,
generan una información descriptiva, no
numérica y se realizan con grupos pequeños de consumidores. Los segundos
suelen basarse en cuestionarios en los que
las respuestas suelen tener formato numérico y requieren la consulta a grupos numerosos de consumidores.
La técnica cualitativa más utilizada en las
áreas de nutrición y de tecnología de alimentos es la de los grupos de discusión
(focus group) (23-26). Se basa en la realización de una serie de sesiones, previamente
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planificadas y diseñadas, para obtener información sobre las percepciones individuales acerca de un tema de interés (23).
En cada grupo de discusión, un número reducido de gente (entre 8 y 12 personas)
sentado alrededor de una mesa y bajo la dirección de un moderador, discute sobre el
tema elegido durante 1 ó 2 horas (figura 1).
Dependiendo de las características de la investigación, el número de grupos consultados puede oscilar entre 2 y 8 (27).
Aunque esta técnica puede aplicarse para
investigar aspectos relacionados con la nutrición, el desarrollo de nuevos productos o
la calidad de los alimentos, en los últimos
años, también se utiliza para obtener información sobre otros temas: a) para establecer los atributos sensoriales o los factores
de calidad que son considerados por los
consumidores como más importantes para
cada clase de producto (28-30); b) para seleccionar los temas a incluir en los estudios
cuantitativos, y c) para investigar las actitudes y opiniones de los consumidores
sobre una clase de alimentos, o sobre diferentes métodos de producción o de transformación (17, 31-33).
El objetivo de los métodos cuantitativos es
obtener información sobre las actitudes y
preferencias o sobre la intención de compra
o hábitos de consumo de una población o
de un segmento concreto de la misma mediante el uso de cuestionarios o encuestas.
Desde el punto de vista metodológico, los
puntos clave para la correcta realización de
estos métodos son la definición y selección
Figura 1. Desarrollo de una sesión de un grupo de discusión.
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de la población de consumidores que va a
participar en el ensayo y el diseño del cuestionario. Si la población encuestada no es
representativa de la población que se intenta estudiar, los datos que se obtengan
tendrán poco o ningún valor (22). Usualmente, el número mínimo de consumidores
a encuestar oscila entre 100 y 500. Una vez
establecido el error tolerable (generalmente, 5 ó 10%), se selecciona la muestra
de consumidores para poder cumplir con
las especificaciones fijadas. En general, el
tamaño muestral se fija para controlar tanto
el error tipo I como el error tipo II simultáneamente, considerando también el poder
estadístico de la prueba (34, 35). En cuanto
al diseño de los cuestionarios, éstos generalmente incluyen: 1) preguntas de carácter
demográfico o socioeconómico; 2) preguntas relacionadas con el comportamiento o
con los hábitos de consumo; 3) preguntas
para establecer el grado de conocimiento
sobre un tema específico, y 4) preguntas
para obtener información sobre actitudes,
intereses y opiniones sobre el tema o temas
que se pretende investigar. Las preguntas
relativas a este último punto tienen algunas
características peculiares, especialmente
cuando se quiere investigar algunos rasgos
de la personalidad o ciertas actitudes sobre
temas complejos, como el grado de interés
en la salud (36), la relación entre alimentación y salud (12, 37) o la actitud frente a los
alimentos nuevos (38-40). En estos casos,
el uso de una escala simple no suele aportar
suficiente información y se utilizan escalas
múltiples, compuestas por un número variable de subescalas, generalmente de tipo
Likert.
Ambos tipos de métodos, tanto los cualitativos como los cuantitativos, pueden ayudar
no sólo a entender mejor el comporta-
miento de los consumidores, sino también
a diseñar una educación nutricional más
efectiva y a desarrollar alimentos que satisfagan las necesidades de los consumidores.
¿Cómo perciben los
consumidores los atributos
sensoriales de los alimentos?
La evaluación sensorial de la intensidad
de los atributos perceptibles en un producto suele realizarse con técnicas analíticas descriptivas (41, 42). La mayoría de
ellas requieren el uso de paneles seleccionados y muy entrenados que evalúan los
productos con descriptores bien definidos
y consensuados (figura 2).
Sin embargo, los consumidores, para describir un producto, utilizan términos fácilmente entendibles, extraídos del lenguaje
común, con la desventaja de que en muchas ocasiones son difíciles de interpretar
excepto para el consumidor que los ha
utilizado (43). Una posible solución es obtener información sobre las sensaciones
que el consumidor percibe durante la ingestión de un alimento utilizando conjuntamente dos técnicas: la descripción entrecruzada (repertory grid method) y el
perfil de libre elección (42, 44-46). La primera está basada en la teoría de Kelly
sobre las interpretaciones personales (47)
y facilita la generación de términos por los
consumidores (figura 3).
La segunda, el perfil de libre elección, difiere
del convencional en que cada consumidor
desarrolla su propia lista de descriptores
para evaluar una serie de muestras. Los consumidores sólo tienen que ser capaces de
detectar las diferencias entre ellas, describirlas y cuantificarlas (43, 48). Una de las
ventajas de esta técnica es que proporciona
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Figura 2. Generación de descriptores y selección de estándares por un panel entrenado.
Figura 3. Generación individual de descriptores por una consumidora, bajo la supervisión de una moderadora, utilizando el método de descripción entrecruzada.
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información directa sobre la percepción de
cada consumidor y permite identificar las
dimensiones perceptuales comunes a los
consumidores que integran el grupo consultado (49-52). Hay que tener en cuenta
que los datos obtenidos con este tipo de
perfil no pueden analizarse estadísticamente con los métodos habituales, debido
a que las matrices de datos individuales son
de dimensiones distintas y requieren un tratamiento estadístico específico que se denomina Análisis de Procrustes Generalizado
(53, 54). González-Tomás y Costell (52), utilizando ambas técnicas, obtuvieron información sobre cómo un grupo de consumidores percibían las características sensoriales
de ocho muestras comerciales de natillas de
vainilla de diferentes marcas. El espacio obtenido (figura 4) puso de manifiesto que las
mayores diferencias entre las muestras las
detectaron en su color y en su textura,
aunque también percibieron claras diferencias en algunas notas de sabor.
La conjunción de la descripción entrecruzada y del perfil de libre elección es una
buena opción para obtener información
sobre las percepciones de un segmento
concreto de los consumidores (55), pero no
es adecuada para describir las características sensoriales de muestras que sólo son
ligeramente distintas perceptualmente (56).
¿Hasta qué punto la variación
percibida en los atributos
sensoriales influye en la
aceptación del producto?
Es un hecho contrastado que la variabilidad
en la intensidad percibida en los atributos
sensoriales de un alimento por un panel
entrenado o por los propios consumidores
puede, o no, afectar a la aceptación del
mismo. La vía habitual para investigar este
hecho es analizar las relaciones existentes
entre las variaciones en la intensidad de los
atributos percibidas por un panel entre-
Figura 4. Mapa obtenido con el Análisis de Procrustes Generalizado a partir de los datos generados por
un grupo de consumidores sobre las diferencias perceptibles entre ocho muestras de natillas de vainilla
de distintas marcas comerciales [extractado de González-Tomás y Costell (52)].
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nado y la variabilidad en su aceptación por
los consumidores. Este planteamiento permite conocer qué atributos, entre todos los
que se perciben, influyen más en la aceptación de un alimento. Una cuestión importante en este tipo de estudios es que la
validez de las relaciones establecidas depende de la homogeneidad en los criterios
de preferencia de la población de consumidores encuestados (57-63).
Cuando la evaluación directa de la influencia de la variación sensorial en la respuesta de los consumidores es importante
para el desarrollo, mejora u optimización de
un producto, el enfoque de la investigación
puede ser distinto. En estos casos, se tiende
a involucrar a los consumidores desde las
primeras etapas del proceso (64-66) y la utilización de escalas que miden la adecuación de la intensidad de cada atributo (just
about right scale) puede dar una información directa de cómo lo perciben los consumidores (67-69). En general, se considera que la intensidad de un atributo es
óptima cuando el 70%, como mínimo, de
los consumidores la califican como adecuada, y que dicha intensidad no es la
idónea cuando el 20%, como mínimo, la
califican como “demasiado débil” o “demasiado fuerte”. Villegas et al. (70) utilizaron este tipo de escalas para evaluar la
adecuación de la intensidad de distintos
atributos en varias formulaciones de una
nueva bebida láctea de carácter prebiótico
con sabor a vainilla. En las distintas formulaciones, un grupo de consumidores detectó claras diferencias en color, dulzor,
sabor a vainilla y viscosidad. Sin embargo,
a pesar de las diferencias percibidas en el
color, el porcentaje de consumidores que
lo consideraron adecuado fue muy elevado, en general superior al 70%, mientras que pequeñas variaciones en la intensidad del sabor a vainilla dieron lugar a
claras diferencias en la evaluación de su
adecuación (figura 5).
Las escalas que miden el grado de adecuación de la intensidad de los atributos pue-
Figura 5. Adecuación de la intensidad de los atributos color y sabor a vainilla en varias formulaciones de
una nueva bebida láctea de carácter prebiótico. Evaluación realizada por consumidores con una escala de
adecuación de la intensidad (Just About Right scale) [extractado de Villegas et al. (70)].
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den ser una buena alternativa para relacionar las diferencias sensoriales percibidas
por los consumidores con la aceptación
(71) y pueden dar una información preliminar muy interesante sobre hasta qué
punto esas diferencias influyen en la aceptación. Sin embargo, presentan algunos inconvenientes principalmente relacionados
con la interpretación y el análisis de los
datos que proporcionan, y de cómo esos
datos se relacionan con los obtenidos con
las escalas hedónicas (67, 68, 72).
¿Hasta qué punto la
información sobre un
producto puede modificar
la aceptación de un alimento?
En la vida real, el consumidor recibe distintos tipos de información sobre los alimentos (precio, marca comercial, características de composición o nutricionales, etc.)
de diferentes fuentes (radio, televisión, médicos, familiares, amigos, etc.) que les generan expectativas sobre las características
sensoriales de un producto o sobre los posibles efectos del mismo en su salud o en
su bienestar. Estas expectativas juegan un
papel importante en la selección y primera
ingesta de un producto, pero la posterior
confirmación o no de las citadas expectativas puede dar lugar a repetir o no la
compra y el consumo del producto. Cuando se trata de estudiar la influencia de las
expectativas en la aceptación de un producto, el punto clave es determinar en cada
caso cómo la confirmación o no de las
mismas afecta a la aceptabilidad del alimento (11). Para explicar este punto se han
desarrollado cuatro modelos, basados en
cuatro teorías psicológicas: asimilación, contraste, negatividad generalizada y asimi-
lación-contraste (73-75). De ellos, los de asimilación y contraste son los que suelen predecir con más precisión las respuestas del
consumidor frente a los alimentos cuando
se produce una confirmación positiva o negativa de las expectativas (40, 76-79).
Bayarri et al. (62) estudiaron cómo la información sobre el tipo de producto y sobre
las características nutricionales del mismo
incluidas en la etiqueta (contenido en
grasa, en azúcar, en edulcorante, etc.), influían en la aceptación de tres muestras de
yogur y cuatro de leche fermentada de distintas marcas comerciales. Cada muestra
fue evaluada en tres sesiones. En la primera
se evaluó su grado de aceptación, probando la muestra en ciego, sin ningún tipo
de información sobre la misma. En la segunda se evaluó la aceptabilidad esperada
en función de la información sobre el tipo
de producto (yogur o leche fermentada) y
sus características nutricionales, sin probar
la muestra, y en la tercera se evaluó la
aceptabilidad, disponiendo de la información sobre la muestra y probándola. De
acuerdo con los datos obtenidos, algunas
de las muestras resultaron tan aceptables
como se esperaba; otras, menos aceptables de lo que se esperaba, y otro grupo,
más aceptables (figura 6).
Al analizar la influencia de las no confirmaciones en la aceptabilidad de las muestras, se comprobó que la información
sobre el tipo de producto y sobre sus características nutricionales no influía en la
aceptación ni en la de las muestras de
yogur ni en la de las de leche fermentada.
Estos resultados coincidieron con los obtenidos por otros autores (80, 81) y podrían explicarse porque estos productos
son familiares para los consumidores y
ambos (yogures y leche fermentada) son
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Figura 6. Evaluación de la aceptabilidad de dos muestras de yogur (1 y 3) y de una de leche fermentada
(2) en distintas condiciones: probando la muestra en ciego, sin identificación; considerando sólo la información sobre el tipo de producto y sobre sus características nutricionales; probando la muestra teniendo
acceso a la información sobre la misma [extractado de Bayarri et al. (62)].
considerados, en general, como alimentos
saludables. Se puede interpretar que pequeñas diferencias en composición, por
ejemplo, en el contenido en grasa o en la
adición de azúcar, influyen menos en la
aceptación del producto que las diferencias detectadas sensorialmente.
Se puede concluir que hoy se dispone de
suficientes métodos para estudiar y poder
explicar las respuestas de los consumidores a los diferentes tipos de alimento,
aunque, lógicamente, la selección del método o métodos a aplicar en cada caso
dependerá del problema que se pretenda
resolver.
Agradecimientos
Las autoras agradecen al MICINN la financiación al proyecto AGL 2007-63444 y el
contrato a la autora Tárrega dentro del
programa Juan de la Cierva.
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La innovación en los alimentos
tradicionales desde la perspectiva europea
Luis Guerrero Asorey, Anna Claret Coma, Wim Verbeke,
Sylvie Issanchou y Margrethe Hersleth
Introducción
Uno de los principales motores económicos
de la Unión Europea es el sector industrial
de la alimentación y de las bebidas, el cual
transforma un 70% de las materias primas
de la producción agrícola europea empleando a 3,9 millones de personas distribuidas principalmente en pequeñas y medianas empresas (PYMES). La industria
alimentaria europea obtuvo en 2006 unos
ingresos brutos de 840 billones de euros,
de los cuales un 60% fue generado por las
PYMES (1). Una parte muy importante de
la industria alimentaria europea produce
alimentos tradicionales, siendo precisamente las PYMES las principales responsables de su elaboración. Esto supone que
más del 70% del empleo total que genera
el sector industrial alimentario europeo se
localiza en la producción de alimentos tradicionales. La producción y la venta de alimentos tradicionales constituye un impulso
económico decisivo para muchas regiones
en Europa (2).
Además de su importancia económica y
social, los alimentos tradicionales constituyen un importante elemento de la cultura, la identidad y la herencia gastronómica europeas (3, 4), al mismo tiempo que
contribuyen al desarrollo, a la diversificación y a la sostenibilidad de muchas áreas
rurales protegiéndolas de la despoblación,
creando una importante fuente de diferen-
ciación potencial de productos para sus
productores y procesadores (5), y proporcionando una mayor variedad de elección
de alimentos a los consumidores finales.
Los consumidores europeos buscan alimentos tradicionales sabrosos y seguros (6),
pero también una mayor variedad, que
sean más cómodos, más nutritivos y con
opciones más saludables que encajen mejor
con las necesidades actuales de las sociedades modernas. Así pues, parece existir
toda una serie de oportunidades para los
alimentos tradicionales que aún no han
sido explotadas adecuadamente.
En general, los alimentos tradicionales se
asocian con una identidad regional y con
una calidad sensorial determinada. Una
parte muy importante de ellos se comercializa bajo diferentes marcas colectivas,
como las etiquetas de calidad (DO, IGP,
ETG…), que normalmente gozan de una
muy buena imagen entre los consumidores (7).
A pesar de ello, los productores de alimentos tradicionales se enfrentan al reto
de mejorar la seguridad, la salubridad y la
comodidad de sus productos, de acuerdo
con las demandas del mercado, mediante
distintas innovaciones que les permitan
mantener e incluso expandir su área de influencia actual en un mercado muy competitivo y globalizado. No hay que olvidar
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que muchas de las tecnologías utilizadas
en la producción de alimentos tradicionales
todavía se basan en prácticas de elaboración tradicionales con escasa competitividad y baja eficiencia (8).
Está ampliamente aceptado que la innovación es una de las claves del éxito de una
empresa; de todas formas no basta con innovar, es imprescindible que las innovaciones sean aceptadas por los usuarios a las
que irán destinadas. Conseguir introducir
un nuevo producto o un producto innovado
en el mercado no es sencillo, por término
medio se estima que son necesarias del
orden de 3.000 ideas iniciales para acabar
obteniendo un único producto exitoso (9).
La aceptación o rechazo de innovaciones
y/o nuevas tecnologías por parte del consumidor es el resultado de un complejo
proceso de decisión que implica la evaluación de los riesgos y beneficios asociados
tanto a la innovación y/o nueva tecnología
como a las alternativas existentes (10). Uno
de los principales inconvenientes que puede originar la aplicación de innovaciones
en los alimentos tradicionales es que el
hecho de innovarlos les haga perder su carácter “tradicional” (11), lo que a su vez
podría hacerles perder su ventaja competitiva y el valor añadido que aportan al consumidor. En general, los consumidores presentan una cierta resistencia a adoptar
innovaciones, especialmente cuando éstas
están asociadas a la alta tecnología (12).
Este efecto suele acentuarse en el caso de
los alimentos, en los que aspectos culturales, sociodemográficos, de estilo de vida
o el grado de neofilia/neofobia (13) pueden resultar fundamentales. La familiaridad
con los alimentos es uno de los principales
determinantes de su aceptación y constituye, por tanto, uno de los obstáculos más
importantes a la hora de introducir nuevos
productos alimentarios en el mercado (12).
¿Qué entienden los
consumidores por alimento
tradicional y por innovación?
Comprender los sentimientos y necesidades de los consumidores requiere necesariamente una clara comunicación con
ellos mediante un lenguaje común (14).
Así, para poder explorar convenientemente
los conceptos de tradicional y de innovación aplicado a los alimentos tradicionales
resulta fundamental el hacerlo desde la
perspectiva del consumidor europeo, conociendo cómo son percibidos, qué imagen
de ellos se tiene y qué posibilidades de éxito
teóricas podrían tener las distintas innovaciones potencialmente aplicables. El análisis
de estas definiciones constituye un elemento fundamental para poder entender
el efecto que ciertas innovaciones pueden
tener en los alimentos tradicionales y facilitar la detección de los aspectos relevantes
que podrían verse afectados mayoritariamente por una innovación determinada,
siendo, al mismo tiempo, un elemento
clave para el diseño de una estrategia de
marketing que facilite la aceptación de
estas innovaciones en este tipo de alimentos.
Existen varias definiciones en la literatura
científica del concepto de alimento tradicional. Según Bertozzi (15) un alimento tradicional es “la representación de un grupo,
que pertenece a un espacio definido y que
es parte de una cultura que implica la cooperación de los individuos que operan en
ese territorio”. Jordana (16) los define
desde un enfoque más sociológico, indicando que “para ser tradicional, un pro-
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ducto ha de estar ligado a un territorio y
debe formar parte de una serie de tradiciones que necesariamente asegurarán su
continuidad en el tiempo”. En 2006, la
Comisión Europea publicó la siguiente definición de tradicional, referida a alimentos:
“tradicional significa un uso probado del
producto en el mercado comunitario por
un periodo de tiempo que implique transmisión entre generaciones, este periodo de
tiempo debería ser el que normalmente se
adscribe a una generación humana, es
decir, como mínimo 25 años” (17). Más recientemente, la red de excelencia EuroFIR
(FP6) ha desarrollado una nueva definición
de alimento tradicional, se trata de una definición ligada a la elaboración del producto
que incluye aspectos relacionados con los
ingredientes tradicionales, la composición
tradicional y el tipo de producción y procesado tradicionales (18, 19). Dentro de Europa, la única definición legal encontrada
para los alimentos tradicionales es la que
proporciona el Ministerio de Agricultura italiano, según el cual un alimento tradicional
es un “producto agroalimentario cuyos métodos de procesado, almacenamiento y
madurado se han consolidado con el tiempo de acuerdo a su uso local constante y
uniforme” (20). Aunque todas estas definiciones tratan de capturar las diferentes dimensiones del concepto de alimento tradicional, en todas ellas falta la perspectiva de
los consumidores finales del producto.
En lo que respecta al concepto de innovación, según Fagerberg (21) su significado
depende del contexto al que se aplique,
existiendo, por tanto, un amplio número
de definiciones diferentes. De todas formas
y según ese mismo autor, es posible definir
un rasgo común en todas ellas. Así, normalmente por innovación se entiende la
“introducción satisfactoria de algo nuevo y
útil”. A este concepto inicial otros autores
añaden también la idea de la “recombinación de componentes para obtener nuevas
mezclas” en el caso de alimentos y bebidas
(22). Para Carayannis, González y Wetter
(23) las innovaciones son simplemente “los
nuevos productos y servicios que emergen
de la tecnología”. En cualquier caso es importante resaltar que en todas las definiciones comentadas aparece la palabra
“nuevo” como un aspecto clave del concepto de innovación. De todas formas, y al
igual que ocurría en el caso de la definición
del concepto de tradicional, todas estas definiciones reflejan el punto de vista de técnicos o expertos en un campo determinado, pero en ningún caso se incluye la
perspectiva del usuario final de estas innovaciones, es decir, el consumidor en el caso
de los alimentos tradicionales.
En un estudio publicado recientemente por
Guerrero et al. (24) se proporcionan ambas
definiciones desde la perspectiva del consumidor europeo. Así un alimento tradicional se puede definir como “un producto
consumido frecuentemente o asociado a
celebraciones y/o épocas del año específicas, normalmente transmitido de generación en generación, elaborado con esmero
de una forma concreta según la herencia
gastronómica, con poco o ningún procesado/manipulación, diferenciado y conocido por sus propiedades sensoriales y asociado con una localidad, región o país
determinado”. Por su parte, el concepto de
innovación puede definirse como “la adición de ingredientes nuevos o inusuales,
nuevas combinaciones de productos, diferentes sistemas de procesado o elaboración, incluyendo el envasado, diferentes orígenes o culturas de procedencia, diferentes
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o nuevas presentaciones y/o distribución y
siempre con una validez temporal”.
Ambas definiciones y los sentimientos y necesidades que puedan reflejar están relacionados con aspectos sociales y culturales
que a su vez pueden depender del país o
del lugar de origen de los consumidores.
En el campo de la alimentación, la cultura
puede ser uno de los determinantes más
fuertes a la hora de explicar las actitudes y
el comportamiento individual (25). En general, los estudios comparativos realizados
entre diferentes culturas muestran importantes diferencias en todo lo relacionado
con la alimentación, incluso entre países relativamente homogéneos, como los pertenecientes a la UE (26, 27). Según Askegaard y Madsen (28), Europa no puede
considerarse como un espacio único y homogéneo en lo que respecta a la cultura
alimentaria. A pesar de ello y según Guerrero et al. (24), ambas definiciones pueden
considerarse como generalizables a toda la
población europea dadas las similitudes observadas entre los distintos países implicados en ese estudio. Por otro lado y en el
caso de los alimentos tradicionales, una
parte de los cuales se producen de forma
local, sería lógico pensar que el significado
de ambos conceptos podría diferir notablemente en función del carácter rural o urbano del lugar de residencia de los consumidores. En general, los consumidores
urbanos parecen estar más dispuestos a
buscar y a conectar con los aspectos rurales
de la alimentación (29), mientras que según
Weatherell, Tregear y Allinson (30), a la hora
de escoger sus alimentos los consumidores
rurales tienden a priorizar los aspectos más
cívicos, muestran mayor preocupación por
todo aquello relacionado con el aprovisionamiento de productos y presentan un
mayor interés por los productos locales.
Sin embargo, la percepción de los conceptos tradicional e innovación tampoco
parece depender del carácter rural o urbano del lugar de residencia de los consumidores (24).
Las innovaciones en los
alimentos tradicionales
Uno de los aspectos que más parece influir
sobre la actitud de los consumidores hacia
las innovaciones en los alimentos tradicionales es el tipo de innovación aplicada.
Normalmente, si los cambios introducidos
son pequeños, la innovación tendrá una
mayor probabilidad de ser aceptada que si
los cambios son considerables. En general,
los procesos tecnológicos más complejos
son los que provocan que el consumidor
sea más crítico. Es importante resaltar que
la incertidumbre puede jugar un papel muy
importante en la propensión que presentan
los consumidores a adoptar una innovación
en los alimentos. Está ampliamente demostrado que las culturas que muestran una
menor incertidumbre son más propensas a
mostrar un comportamiento innovador
(31). Normalmente, para cada alimento,
cada innovación y sus posibles combinaciones se pueden obtener distintos niveles
de aceptación en función del país o cultura,
además de los intereses individuales de
cada consumidor. Así, por ejemplo, mientras que los consumidores franceses y polacos no se muestran muy receptivos frente
a las innovaciones nutricionales (24), éstas
son aparentemente bien aceptadas en
nuestro país (32). En cualquier caso, lo que
parece fundamental es la necesidad de informar correctamente a los consumidores
sobre las innovaciones aplicadas. Así, una
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comunicación honesta, informativa y tranquilizadora podría constituir una de las
claves para introducir distintas innovaciones
en los alimentos tradicionales con ciertas
garantías de éxito.
En un reciente estudio realizado en seis
países europeos sobre la compatibilidad de
determinadas innovaciones con los alimentos tradicionales (33) se pudo observar
que, en general, se aceptaban las innovaciones que incrementaban la seguridad o
que proporcionaban importantes beneficios
tangibles, siempre que no mermaran las características fundamentales del producto,
sin embargo, las innovaciones sensoriales
tendían a ser rechazadas. Así mismo, se
pudo detectar la existencia de tres segmentos diferenciados de consumidores: los
que buscaban la autenticidad del producto,
los que buscaban alimentos más saludables
y los que valoraban especialmente las innovaciones orientadas a incrementar la comodidad (figura 1). Más recientemente, en otro
estudio realizado sobre una muestra de
4.828 consumidores europeos (34) se pudo
observar que únicamente las innovaciones
más triviales eran claramente rechazadas en
los alimentos tradicionales (por ejemplo, la
venta en máquinas expendedoras, nuevas
formas, nuevos sabores, etc.). Un análisis
más detallado de esta información permitió
detectar diferencias entre países en función
de su grado de aceptación de innovaciones.
Curiosamente, países conocidos por su
marcado carácter tradicional, como Polonia,
se mostraron más abiertos a aceptar innovaciones en alimentos tradicionales que otros
países como Francia o Bélgica, bastante más
Figura 1. Compatibilidad de distintas innovaciones con los alimentos tradicionales.
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reacios a ello. En cualquier caso, es importante resaltar que en estos estudios las diferentes innovaciones se valoraban de
forma genérica, sin ser aplicadas a ningún
producto en concreto y que no hay que olvidar que suelen existir importantes discrepancias entre lo que los consumidores
piensan que hacen, lo que dicen que hacen
y lo que hacen en realidad (35).
La aplicación de innovaciones específicas
en alimentos concretos no tiene por qué
coincidir con lo expuesto anteriormente.
Así, una determinada innovación aceptada
de forma genérica puede ser rechazada al
aplicarse en un producto concreto dependiendo de la vinculación emocional que
exista entre el producto en cuestión y el
consumidor. Este es el caso del estudio
realizado por Guerrero et al. (36) sobre dos
tipos de quesos con un carácter local muy
acentuado en dos ciudades europeas:
Girona y Roma. En este estudio se valoró la
posibilidad de aplicar dos innovaciones diferentes, aparentemente bien aceptadas,
como son la adición de omega-3 y el envasado en atmósfera modificada en un queso
fresco local de Girona y en un queso romano (figura 2). El estudio se realizó con
consumidores de Girona y de Roma, y en
ambos casos se observó el rechazo de las
dos innovaciones propuestas, especialmente la atmósfera modificada, a pesar de
ser una innovación ampliamente conocida
y sin un efecto aparente sobre las propiedades básicas del producto.
En otro estudio sobre jamón curado realizado en España en el que se estudiaron
como innovaciones la reducción del contenido en sal y la aplicación de altas presiones
hidrostáticas (figura 3), se obtuvo el mismo
resultado: ambas innovaciones fueron rechazadas por los consumidores españoles.
Con el fin de verificar la intención real de
compra de productos innovados y el precio
Recuit drap
Presentación
tradicional
Presentación
innovada
(atmósfera
modificada)
Figura 2. Muestras utilizadas en el estudio de innovaciones en quesos.
Cacio romano
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que los consumidores estaban dispuestos
a pagar por ellos, se repitió el estudio del
jamón curado con las mismas innovaciones
en tres ciudades españolas y en una francesa, aunque en este caso la valoración de
las muestras se realizó mediante subastas
experimentales en las que el consumidor
podía comprar de forma real alguno de los
productos innovados (37). Nuevamente, los
resultados mostraron el rechazo general de
los consumidores españoles ante la disminución del contenido en sal y una predisposición a pagar un precio menor por este
tipo de producto; sin embargo, en Francia
se prefirieron los jamones con menor cantidad de sal y los participantes incluso es-
Figura 3. Procesado de muestras de jamón con altas presiones hidrostáticas.
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tuvieron dispuestos a pagar un precio algo
superior por ellos. Contrariamente, las altas
presiones fueron relativamente bien aceptadas en España y rechazadas en Francia.
Este resultado muestra cómo una misma
innovación puede ser valorada de formas
diferentes según aspectos culturales y la
vinculación emocional con el producto.
Parece lógico pensar que un jamón serrano
innovado con ligeras modificaciones sensoriales (menor cantidad de sal) tendrá un
impacto menor en un consumidor francés
medio, poco habituado a su consumo, que
en un consumidor español, mucho más
próximo e implicado con el producto. De
todas formas hay que remarcar que tanto
en el estudio con quesos como en los estudios con jamones se obtuvieron segmentos de consumidores claramente innovadores que sí que parecían aceptar alguna
de las innovaciones propuestas. Estos segmentos, en el caso de España, representan
sobre un 25-30% de la población.
Conclusiones
Teóricamente, existen ciertas posibilidades
de introducir innovaciones en los alimentos
tradicionales sin disminuir su principal ventaja competitiva, su imagen, especialmente
aquellas relacionadas con la autenticidad
del producto. De forma genérica, las innovaciones que incrementan la seguridad y/o
mejoran el producto nutricionalmente y/o
lo hacen más cómodo son relativamente
bien aceptadas siempre y cuando no impliquen cambios en la calidad sensorial. De
todas formas, la aplicación de innovaciones
en productos concretos tiende a ser rechazada por la mayoría de los consumidores,
muy probablemente por el marcado carácter tradicional de los productos estudiados y el vínculo emocional existente
entre éstos y los participantes. La existencia
de segmentos de consumidores con creencias y actitudes diferenciadas ofrece algunas posibilidades de éxito a la aplicación
de innovaciones en el mercado de los alimentos tradicionales. En lo que respecta a
la compra real de productos innovados, en
general los consumidores europeos no parecen estar dispuestos a pagar más por la
versión innovada de un producto aunque
la innovación sea aceptada.
Esta información puede ayudar a la industria alimentaria de alimentos tradicionales
en la toma de decisiones a la hora de
aplicar diferentes innovaciones en lo que
respecta a comunicación, posicionamiento
de producto y nuevos desarrollos.
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5-8, 2010.
Acreditación de laboratorios en análisis
sensorial de aplicación en productos
específicos: confianza para el consumidor
Marta Albisu Aguado, Iñaki Etaio Alonso, Mónica Ojeda Atxiaga,
Pilar Fernández Gil, Jesús Salmerón Egea y Francisco José Pérez Elortondo
Introducción
El consumidor de hoy día puede elegir
entre un mayor número de productos de
lo que podía hacer tan sólo hace un par de
décadas. Las razones por las que elige un
determinado producto son muchas y muy
variadas: conocimiento del mismo, fidelidad hacia una marca comercial, el atractivo de un producto nuevo, la región de
origen, las promociones publicitarias, el
precio, etc.
Para llegar a conocer las expectativas del
consumidor se pueden realizar estudios
sobre las principales características que
busca en un producto, las razones por las
que lo adquiere, por qué una marca se
convierte en más atractiva frente a otra y
un largo número de preguntas que permitan conocer las preferencias que pueden
determinar su elección final.
Para poder responder a estas preguntas no
sólo se deben estudiar y evaluar las características sensoriales (el aspecto, el olor, el
sabor, los aromas y la textura) de los productos, sino también cómo son percibidos
por el consumidor. Para ello se utiliza una
combinación de diferentes técnicas sensoriales, como el estudio de consumidor e investigación de mercado, con el objetivo de
poder dar respuesta a estas preguntas.
Para llegar a satisfacer las necesidades del
consumidor se debe alcanzar en todo mo-
mento un nivel adecuado de calidad que
satisfaga sus expectativas personales. Este
hecho tiene especial importancia cuando
los alimentos están acogidos a una determinada etiqueta de calidad como pueden
ser las Denominaciones de Origen (DO), las
Indicaciones Geográficas Protegidas (IGP)
o cualquier otro indicativo específico que
garantice una homogeneidad en la calidad
del alimento específico. Todas las cualidades que deba presentar para asegurar
esta confianza en el producto se puede
conseguir mediante la realización de controles, entre los cuales se incluye el análisis
sensorial ejecutado de forma periódica,
antes de que éste salga al mercado, para
garantizar que cumpla con las especificaciones exigidas.
Hoy en día existen técnicas con aplicaciones muy diferentes según la finalidad
que se persiga:
• Las pruebas hedónicas, que se llevan a
cabo mediante test de aceptación y/o
preferencia de uno o varios productos,
cuya finalidad es determinar qué es lo
que más gusta o disgusta (aceptación) o
conocer cuáles son los productos preferidos (preferencia) por el consumidor.
Estas pruebas se realizan a ciegas, para
evitar que el consumidor sea influenciado
por factores como marca, precio, denominación de origen, etc. También se rea-
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lizan pruebas de usos y actitudes, intención de compra, etc.
• Las pruebas de diferenciación o discriminantes, cuya finalidad es ver si los productos son diferentes y llegar a detectar
las diferencias entre ellos, en base a una
determinada característica o teniendo en
cuenta todas conjuntamente. En este
tipo de pruebas se utilizan paneles cuyos
evaluadores tienen al menos un entrenamiento básico con un mismo nivel de formación para llegar a detectar de forma
homogénea las diferencias que puedan
existir en un mismo producto. Se emplean para determinar si una modificación (materias primas, proceso de elaboración o almacenamiento) afecta a la
calidad del producto final.
• Las pruebas descriptivas, que constituyen
una de las metodologías más importantes de análisis sensorial, cuyo principal
objetivo es encontrar un número mínimo
de descriptores con los que se obtenga
la máxima información sobre las características sensoriales del producto. Son de
gran utilidad en la solución de diversos
problemas asociados al control de calidad, estudio de vida útil, desarrollo de
nuevos productos e interpretación de
preferencias del consumidor. Estos análisis se basan en la detección y la descripción de los aspectos sensoriales cualitativos y cuantitativos, mediante grupos de
evaluadores que han sido entrenados
previamente y que deben dar valores
cuantitativos proporcionales a la intensidad que perciban de cada uno de los
atributos evaluados durante el análisis
descriptivo.
La situación óptima (ideal) es cuando se
puede llegar a incorporar las indicaciones
dadas por los consumidores y la información aportada por los paneles entrenados,
pero llegar a esta integración requiere un
gran esfuerzo ya que es necesario el trabajo de un equipo multidisciplinar que
debe tener en cuenta aspectos muy diferentes, como psicología, marketing, metodologías sensoriales y análisis estadístico
multivariante (Pérez Elortondo et al., 2007).
Para obtener una mayor garantía en la realización de los ensayos sensoriales, todos
estos tipos de pruebas se pueden someter
a un control mediante la acreditación por
parte del laboratorio que las aplique.
Certificación y acreditación
Con el fin de garantizar una confianza de
calidad para los consumidores, los productos se pueden certificar, ya que la certificación consiste en una demostración del
compromiso con la calidad y la satisfacción
de los clientes a través de características específicas y diferenciadas del producto, del
proceso productivo o del servicio, establecidas en un documento normativo público
o privado. Los productos certificados son
aquellos cuyas características se encuentran por encima de los valores mínimos
que exige la legislación, por tanto representan un valor añadido para los consumidores y en su pliego de condiciones es
aconsejable que presenten unas características objetivas, que se puedan medir y al
mismo tiempo ser controlables. Las características que se incluyen en la definición
de los mismos, en muchas ocasiones no es
muy objetiva, especialmente, en relación
con los atributos sensoriales, bien por su
ausencia o por la ambigüedad con que se
describen sus propiedades. Dentro de este
grupo de productos estarían las DO e IGP,
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cuyos reglamentos son aprobados por
Organismos de la Unión Europea (DOCE,
2006).
El control de los productos se realiza mediante diferentes tipos de análisis, físicoquímicos, microbiológicos y sensoriales.
Con el fin de obtener una mayor fiabilidad
de los ensayos, los laboratorios se pueden
acreditar en diferentes métodos. Así, la
acreditación es el procedimiento mediante
el cual un organismo autorizado reconoce
formalmente que una organización es
competente para la realización de una determinada actividad de evaluación de la
conformidad. Los laboratorios de ensayo y
calibración se acreditan en base a la Norma
UNE-EN ISO 17025 (2005). Mediante esta
acreditación lo que se pretende es un aseguramiento de la competencia técnica del
laboratorio y de la fiabilidad de los resultados.
En los diferentes países existen organismos
específicos que realizan las acreditaciones,
concretamente en España es la Entidad
Nacional de Acreditación (ENAC) la que
posee dicha autorización oficial. Cabe señalar otras entidades presentes en la Unión
Europea, como pueden ser: Comité Francais d'Accreditation (COFRAC) en Francia,
Servizio di Taratura (SIT)/Sistema Nazionale
per l'Accreitamento degli Organismi di
Certificazione (SINCERT) en Italia, Danish
Accreditaition (DANAK) en Dinamarca,
Finnish Acreditation Service (Finas) en
Finlandia, etc.
Los laboratorios se pueden acreditar basándose en:
• Pruebas o procesos genéricos, como pueden ser: pruebas triangulares (UNE-EN
ISO 4120, 2008), comparación por parejas (UNE-EN ISO 5495, 2009), ordena-
ción (UNE-ISO 8587, 2010), método para
establecer el perfil olfato-gustativo (UNE
87017, 1992), perfil de textura (UNE
87025, 1996), etc., siguiendo las directrices de la metodología establecida por
ISO a nivel internacional, UNE en España,
AFNOR en Francia o el Organismo de
Normalización correspondiente a cada
país.
• Métodos para productos específicos,
campo en el que existe una gran carencia
de documentación oficial, por lo que muchos laboratorios han tenido que crear
sus propios métodos. Se puede observar
una excepción en el caso del aceite de
oliva, para el cual existe una reglamentación específica al respecto (COI, 2005;
DOCE, 1991, 2007; Real Decreto, 2008).
Actualmente, en España existen 18 laboratorios acreditados por ENAC (www.enac.es)
en múltiples alcances. De éstos, dos están
especializados en ensayos hedónicos, otros
en análisis sensoriales genéricos y cada vez
es mayor el número de centros que se
acreditan para el análisis sensorial de productos concretos, entre los que cabe destacar los acreditados en el análisis sensorial
de aceites de oliva y oliva virgen (13), todos
ellos en base al método oficial europeo anteriormente citado. Así mismo, existen
cuatro laboratorios que han desarrollado
sus propios métodos de evaluación sensorial para otros productos específicos distintos del aceite. Actualmente existen
cuatro laboratorios con alcances de acreditación en métodos para productos específicos, estos son: espárrago de Navarra
con Denominación Específica (Torre, 2002),
queso DO Roncal y pimiento del Piquillo de
Lodosa con DO, queso DOP Idiazábal
(Pérez Elortondo et al., 2007), vino tinto
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joven de Rioja Alavesa (Etaio et al., 2010)
y dos laboratorios en jamón curado.
Fases de la acreditación
Para lograr la acreditación de un método de
análisis sensorial se deben seguir una serie
de fases, como se expone en la figura 1.
Decidir acreditarse
Puesta a punto del método
Formación y cualificación
de un panel de evaluadores
Validación del método
Auditorías internas y externas
Obtención de la acreditación
Revisiones periódicas
Figura 1. Principales fases para obtener la acreditación.
Decidir acreditarse
Para establecer la calidad sensorial de un
producto y definir un método que lo evalúe
es necesario tener un gran conocimiento
del sector, del producto en sí, del sistema
de producción, de la variabilidad que
puede presentar, así como tener conocimientos científicos sobre análisis sensorial
y de mercado de dicho sector.
Partiendo de la base de que la definición
de las características sensoriales debe ser
objetiva, haciendo posible que se puedan
medir sus atributos, sin términos ambi-
guos, nos encontramos en muchas ocasiones con que esta premisa no se cumple
en el pliego de condiciones propuesto para
muchos alimentos acogidos a DO e IGP. Así
mismo, existe una gran variedad de fichas
de evaluación de alimentos en las que la
descripción es muy genérica, sin llegar a
especificar aspectos concretos. Por todo
ello, como se puede constatar, son pocos
los laboratorios que se han decidido a
optar por acreditarse, ya que llegar a conseguir la acreditación del laboratorio para
un producto específico es un proceso largo
y laborioso.
Una vez que el laboratorio ha decidido proceder al desarrollo de un método para su
posterior acreditación según la Norma
UNE-EN ISO 17025 (2005), puede disponer
de una serie de documentos que le servirán
como guía más específica para la interpretación de la Norma general: Documento:
Guía para la acreditación de laboratorios
de análisis sensorial (ENAC, 2003).
Las entidades de acreditación sólo acreditarán aquellos laboratorios que tengan desarrollada una documentación de sus actividades, por lo que es necesario crear un
Manual de Calidad, unos Procedimientos
Operativos de Calidad, donde se incluyen
los requisitos de gestión y unos Procedimientos Normalizados Técnicos, donde
se reflejan los requisitos técnicos.
Puesta a punto del método basado
en la experiencia de LASEHU
El Laboratorio de Análisis Sensorial de la
Universidad del País Vasco/Euskal Herriko
Unibertsitatea (LASEHU), actualmente se
encuentra acreditado para la aplicación de
dos métodos de evaluación de la calidad
sensorial en productos específicos, uno
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para el queso Denominación de Origen
Protegida Idiazábal (DOP Idiazábal) y otro
para el vino tinto joven Rioja Alavesa, cuyas
acreditaciones se obtuvieron en 2005 y
2008, respectivamente.
Para conseguirlo, en cada caso, el primer
paso es la constitución de un grupo de trabajo con personas provenientes de diferentes ámbitos, con un alto grado de conocimiento del sector y especialmente del
producto, y que sean capaces de aportar
sus conocimientos. Por lo tanto, es interesante incluir productores, jefes de cocina,
críticos gastronómicos, consumidores y técnicos en análisis sensorial. La finalidad de
este grupo multidisciplinar es establecer la
definición sensorial del producto y su método de evaluación. Para ello, se realizan
una serie de reuniones periódicas durante
un tiempo comprendido entre 6 y 12 meses hasta lograr un consenso.
Durante estas reuniones se evalúan la
mayor diversidad posible de muestras del
producto con el fin de observar su variabilidad sensorial (diferentes lugares de producción, materia prima, prácticas de elaboración, maduración, etc.). En esta fase
es importante establecer cuáles son los parámetros y los atributos que mejor definen
su calidad, por lo tanto, durante las reuniones se analizan un número suficiente de
muestras con el fin de generar y seleccionar los principales descriptores. La selección de los parámetros y los descriptores se
realiza por consenso, considerando la frecuencia de citación de términos y aquellos
descritos en la bibliografía. Los principales
términos utilizados hacen referencia a la
apariencia, el olor, los sabores, los aromas,
las sensaciones trigeminales, la textura y la
persistencia. En la tabla 1 se presentan los
parámetros que se consideran determi-
nantes en la evaluación de la calidad sensorial del queso DOP Idiazábal y del vino
tinto joven de Rioja Alavesa.
Tabla 1. Parámetros del queso DOP
Idiazábal y del vino tinto joven de Rioja
Alavesa.
Queso
Idiazábal
Forma
Corteza
Color de la pasta
Ojos
Olor
Textura
Sabor
Regusto
Vino tinto joven
de Rioja Alavesa
Intensidad de olor
Complejidad de olor
Intensidad de aroma
Complejidad de aroma
Equilibrio y cuerpo
Persistencia aromática
global
Matiz
Intensidad de color
Una vez decididos los principales parámetros que definen el producto, se tienen que
seleccionar cuáles son los descriptores,
para cada parámetro, que mejor describen
la tipicidad del producto y distinguirlo
frente a posibles imitaciones. Así, se definen una serie de atributos, los cuales se
consideran como claves para la óptima calidad del producto. Puede ocurrir que no
siempre se encuentren en una situación
ideal, por lo tanto, se deben establecer los
defectos que se puedan presentar, así
como las situaciones que no son defectuosas pero que restan calidad.
Otro punto que se debe considerar es la
escala a utilizar y los criterios de puntuación para cada categoría de la escala. En
nuestro caso se optó por una escala discontinua de 7 puntos para cada uno de los
ocho parámetros seleccionados, donde el
valor de 7 representa la calidad máxima, el
4 el valor medio y el 1 la calidad mínima.
Cuando la puntuación es inferior a 4, sig-
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nifica que el producto tiene algún defecto,
por lo tanto, se debe justificar la puntuación mediante la señalización de uno o
más de los defectos que se presentan en
la lista elaborada por el grupo de trabajo
de expertos. A lo largo de los años o campañas pueden surgir nuevos descriptores/defectos en los productos o desaparecer algunos existentes, por lo que debe
dejarse abierta la opción de incorporar/eliminar éstos en la ficha de evaluación. Para
obtener una homogeneidad en la puntuación de cada parámetro se debe acotar al
máximo la decisión de los evaluadores y
evitar opiniones y gustos personales, por lo
que se recurre a árboles de decisión como
el que se describe en la figura 2.
Tiene una gran importancia que los evaluadores analicen el producto siguiendo el
mismo procedimiento y utilizando las mismas técnicas, por lo tanto, se debe llegar
a un consenso en el orden en que se evalúan los parámetros, así como la técnica a
utilizar en cada uno de ellos. Esta técnica
se debe describir con el mayor detalle posible y al mismo tiempo no debe ser compleja. Con el fin de evitar influencias psicológicas, se evalúan en primer lugar los
parámetros olfato-gustativos y de textura
y posteriormente los correspondientes a la
apariencia.
Con todos estos datos se elabora la ficha
de evaluación, que debe ser sencilla, orde-
Figura 2. Árbol de decisión para evaluar la calidad sensorial de cada parámetro.
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nada y deben figurar en ella las puntuaciones, los descriptores y defectos que se
han considerado por el grupo de trabajo
con expertos. Con las decisiones tomadas
se elabora una Guía de Evaluación con la
metodología y los criterios de puntuación.
Con el fin de obtener una mayor homogeneidad en los criterios de evaluación, es de
gran utilidad el desarrollo de referencias,
que deben simular las sensaciones en el
producto a evaluar. Estas referencias serán
utilizadas en las discusiones realizadas con
el grupo de trabajo de expertos y, posteriormente, servirán para el entrenamiento
de los futuros evaluadores que formarán el
panel de control. Las referencias se elaboran mediante la toma de fotografías con
las diferentes situaciones de calidad que se
puedan presentar en todos los parámetros
de apariencia y sobre una matriz alimentaria para los parámetros olfato-gustativos
y de textura. En todo momento, la percep-
ción de las sensaciones debe ser lo más
cercana posible a la realidad. Pueden servir
alimentos sin modificación u otros a los
cuales se les añaden compuestos químicos
con las dosis adecuadas hasta llegar a la situación deseada. Estas referencias se presentarán al grupo de expertos para su evaluación, donde se discuten los compuestos
añadidos así como su concentración. Se
consideran válidas cuando se ha llegado a
un acuerdo por consenso.
Otro aspecto de gran importancia es el diseño de la ficha de evaluación, en la que
se deberán presentar de forma ordenada
los parámetros descritos de tal forma que
las personas que componen el panel
puedan realizar las puntuaciones con la
ayuda del árbol de decisión en cada parámetro. Esta ficha debe ser sencilla y debe
reflejar las puntuaciones, descriptores y/o
defectos de cada muestra, como se demuestra en la figura 3.
Figura 3. Ejemplo de ficha de evaluación para el queso DOP Idiazábal.
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El número de evaluadores que formará
parte del panel de control, el número de
citaciones que debe ser dado para que un
descriptor/defecto sea considerado como
presente en la muestra, el tratamiento de
datos, las desviaciones permitidas por el
panel en su conjunto y por cada evaluador
y el informe final, entre otras, son decisiones que se toman internamente en el
laboratorio. Así, en nuestro laboratorio se
optó por un número de siete evaluadores
en cada sesión, de los cuales, cinco per-
sonas deben citar un mismo descriptor o
defecto para considerarlo presente. Por
ejemplo, actualmente, en el informe final
del queso Idiazábal se presentan las medias de las puntuaciones obtenidas en
cada parámetro y los defectos identificados en las muestras. Con el fin de
aportar una mayor información se incluye
como anexo del informe un perfil descriptivo de los defectos citados. Se puede observar en las figuras 4 y 5 un ejemplo del
informe con su anexo.
Figura 4. Informe de control de calidad de una muestra de queso DOP Idiazábal.
Figura 5. Anexo del informe de control de una muestra de queso con DOP Idiazábal.
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Una vez desarrollado el método se realiza
una presentación al sector/cliente para que
éste confirme su aprobación como técnica
de control y mejora de la calidad de sus
productos o indique las modificaciones
pertinentes.
normas de trabajo. A las personas dispuestas a continuar con este trabajo se les
realiza una encuesta personal donde
deben facilitar sus datos personales, sanitarios, hábitos alimentarios, etc. El laboratorio establece los criterios que deben presentar estas personas.
Formación y cualificación de
un panel de evaluadores
expertos para el control de
calidad de un producto
El siguiente paso es la selección en base a
su agudeza sensorial, la capacidad de discriminación y el potencial que tienen los
candidatos para describir y comunicar las
percepciones sensoriales de los alimentos.
Todo ello se lleva a cabo mediante pruebas
sensoriales, como el reconocimiento de colores (prueba de Ishihara), prueba de identificación de sabores (UNE 87003:1995),
prueba duo-trío con sabores básicos (ISO
10399:2004), prueba triangular con sabores básicos (UNE-EN ISO 4120:2008),
pruebas de ordenación realizadas para colores, olores, sabores y textura (UNE-ISO
8587:2010) y pruebas de descripción de
olor y textura (UNE 87024-1:1995). En el
LASEHU el criterio es que cada candidato
debe superar el 75% de las pruebas para
poder continuar con la siguiente fase.
Una vez desarrollado el método, el laboratorio deberá comenzar con las actividades
relacionadas con la formación del panel de
evaluadores que posteriormente van a
realizar los ensayos de control de calidad
de un producto específico.
Los pasos a seguir son los siguientes:
Reclutamiento, selección
y entrenamiento básico
de los evaluadores
La norma UNE 87024-1:1995, establece
las pautas a seguir para el reclutamiento,
selección y los métodos para el entrenamiento y control de los evaluadores sensoriales.
El primer paso consistirá en la búsqueda de
personas, bien en el propio entorno (reclutamiento interno) o bien ajenas a la organización, en nuestro caso la Universidad
(reclutamiento externo). En ambos casos
deben mostrar interés en la participación
de paneles de evaluación de productos alimenticios, así como disponibilidad en los
momentos requeridos. Por ello, se debe
aportar la mayor información posible, bien
oralmente o mediante documento escrito,
de los objetivos de las pruebas de selección
y entrenamiento, el tiempo que les va a
ocupar a lo largo de las semanas y las
El entrenamiento básico tiene como objetivo proporcionar conocimientos básicos
en análisis sensorial y desarrollar su aptitud
para detectar, reconocer y describir los estímulos sensoriales. Para ello se realizan diferentes pruebas con las que los futuros
evaluadores irán mejorando sus aptitudes.
Ello se consigue a través de pruebas discriminantes con las que se conocen los umbrales de detección e identificación de los
candidatos para los cuatro sabores básicos
y se mejora su sensibilidad con el fin de disminuir sus umbrales (UNE 87003:1995), se
familiarizan en el uso de escalas (UNE-ISO
4121:2006) y se entrenan en la metodología de generación y uso de descriptores.
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Aquellas personas que superen esta fase
estarán consideradas como evaluadores
básicos.
Entrenamiento específico basado
en el método y cualificación de
los evaluadores
A partir de los evaluadores básicos se realiza un entrenamiento específico para cada
tipo de producto basado en el método desarrollado para tal fin. Actualmente existe
una normativa para realizar este tipo de
entrenamientos, aunque es muy genérica
y cada laboratorio tendrá que adaptarla a
su propio método (UNE 8586-2:2009).
En esta fase, los evaluadores deben familiarizarse con la definición sensorial del producto y el método específico de evaluación
desarrollado por el grupo de expertos, ya
que tienen que evaluar los alimentos de
forma objetiva y disminuir al máximo la
subjetividad en la evaluación. Con este entrenamiento se pretende que lleguen a
tener una buena precisión sensorial y ser
capaces de percibir sutiles diferencias entre
las muestras, ya que deben reconocer, recordar y puntuar las características del producto a largo plazo.
Durante el entrenamiento específico deberán acudir a un número mínimo de sesiones, en nuestro caso es de ocho a diez,
donde se familiarizan por medio de las referencias desarrolladas anteriormente, con
los descriptores de cada parámetro. Posteriormente, evalúan el producto (queso DOP
Idiazábal y/o vino tinto joven de Rioja
Alavesa) con el fin de familiarizarse con los
árboles de decisión y las puntuaciones que
deben otorgar en cada circunstancia, para
finalmente participar en las evaluaciones
comentadas en grupo. Con el fin de que
no exista una fatiga sensorial, se irán pre-
sentando en cada sesión de entrenamiento
un número mayor de muestras hasta llegar
al número definitivo establecido por el laboratorio en cada producto.
Los evaluadores deben demostrar su competencia técnica mediante una cualificación en la que muestran su capacidad de
repetibilidad, reproducibilidad y la capacidad discriminante en las puntuaciones.
Esta prueba consiste en la presentación de
ocho muestras en dos sesiones, donde
parte de ellas se presentan por triplicado
con el siguiente diseño, AAA BBB CD,
donde A y B se presentan por triplicado y
C y D son muestras diferentes, cuyos resultados no se consideran para la cualificación.
Así mismo, deben cualificarse en la identificación de los defectos descritos en el
queso, y en la identificación de los descriptores, aristas y defectos en el caso del método del vino. En el primer caso se realiza
tras sucesivas evaluaciones de muestras y
en el segundo caso mediante referencias y
muestras de vino.
Aquellos evaluadores que superen los criterios establecidos por el laboratorio para
las pruebas de cualificación se consideran
evaluadores expertos de ese producto y
pasan a realizar el control de los mismos.
Quienes no superen la cualificación tienen
una segunda oportunidad para realizar las
pruebas y en el caso de no superarlas
tienen que volver a entrenarse hasta una
próxima cualificación.
Validación del método
Cuando se desarrolla un método específico para su validez, éste debe ser evaluado
con el fin de constatar la fiabilidad del método ejecutado por el panel. Para ello se
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deben observar a lo largo de dos sesiones
la repetibilidad, la reproducibilidad y la capacidad discriminante en las puntuaciones
de una forma similar a la descrita para la
cualificación de evaluadores. En esta ocasión el panel está constituido por siete evaluadores en cada sesión.
La validación de atributos y defectos se realiza mediante la reproducibilidad en la identificación de los mismos, contabilizando los
descriptores/defectos que se señalen en las
dos sesiones. Dado que es imposible validar todos los descriptores/defectos presentes en los productos en las sesiones de
validación, aquellos que no estuvieran presentes se irán validando a lo largo de las
próximas sesiones de evaluación de los
productos.
El laboratorio establece los criterios de validación, si éstos se superan se considera el
método validado y se comenzará el control
sistemático de las muestras. En el caso de
que no se supere la validación, habrá que
continuar con el entrenamiento de evaluadores y realizar de nuevo las pruebas de validación hasta que se superen los criterios
establecidos.
Evaluación de muestras
de un modo sistemático:
seguimiento y control
Una vez validado el método se podrá iniciar
la evaluación sistemática de las muestras.
Ésta se realiza en una sala de cata con cabinas normalizadas (UNE 8589:2010) y con
condiciones controladas de temperatura
(21 ± 2 ºC) y humedad relativa (60 ± 20%).
Así mismo, se controla la temperatura de las
muestras (16 ± 2 ºC en queso y 17 ± 2 ºC
en vino). En cada sesión se analizan seis u
ocho muestras de vino o queso, respectiva-
mente, por siete evaluadores cualificados
en cada producto.
A lo largo de las sesiones de evaluación se
realizan controles de la actuación del panel
y de cada evaluador que ha participado en
el ensayo con el fin de comprobar la fiabilidad del método. Por otra parte, se revisa
la identificación de los descriptores y los defectos realizada por cada evaluador.
Anualmente, se realizan controles de calidad cada 150 muestras con una metodología y criterios similares a los descritos para
la cualificación de evaluadores y validación
del método. Así mismo, se comprueba la
actuación de cada evaluador a lo largo de
todo el año. En caso de no superar los criterios establecidos por el laboratorio tendrán que realizar un reentrenamiento y/o
superar una nueva recualificación.
Auditorías internas
y externas. Obtención
de la acreditación
Antes de proceder a la acreditación final,
el laboratorio debe participar en un ensayo
de intercomparación con otros laboratorios. Esta actividad resulta difícil de realizar
dado que tanto la metodología como el
entrenamiento de los evaluadores son muy
específicos, y en muchos casos no existen
otros laboratorios que realicen el mismo
ensayo.
Una vez que el laboratorio haya superado
estas fases, el panel se encuentra cualificado y el método validado, se procederá a
realizar una auditoría interna donde se reflejan los puntos fuertes y débiles del sistema. Con los resultados obtenidos se procede a la subsanación de las desviaciones
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detectadas o errores tanto de gestión
como técnicos.
Finalmente, se solicita a ENAC la evaluación para la acreditación del laboratorio
con un alcance en el método desarrollado.
Si ésta se supera, el laboratorio se encontrará acreditado para ese método específico.
Seguimiento y control
de los laboratorios con
métodos acreditados
Un laboratorio que se encuentre acreditado debe tener en cuenta una serie de actividades para garantizar la competencia
técnica. Por lo tanto, tras haber desarrollado el Manual de Calidad, los Procedimientos Organizativos de Gestión y los
Procedimientos Normalizados Técnicos,
otros documentos y registros, éstos deben
mantenerse actualizados permanentemente.
través de estas revisiones se proponen las
mejoras continuas que se pueden realizar.
Bibliografía recomendada
Consejo Oleícola Internacional. Método de valoración organoléptica del aceite de oliva virgen
extra que opta a una denominación de origen.
COI/T. 20/DOC n.º 22. Madrid. Noviembre 2005.
DOCE. Reglamento 2568/91, de la Comisión,
relativo a las características de los aceites de oliva
y de los aceites de orujo de oliva y sobre sus métodos de análisis. Diario Oficial de las Comunidades Europeas de 11 de julio de 1991.
DOCE. Reglamento (CE) n.º 510/2006, del Consejo, sobre la protección de las indicaciones geográficas y de las denominaciones de origen de
los productos agrícolas y alimenticios. Diario
Oficial de las Comunidades Europeas de 20 de
marzo de 2006.
DOCE. Reglamento 702/2007, de la Comisión
de 21 de junio de 2007, por el que se modifica
el Reglamento 2568/91 relativo a las características de los aceites de oliva y de los aceites de
orujo de oliva y sobre sus métodos de análisis.
Diario Oficial de las Comunidades Europeas de
21 de junio de 2007.
Los equipos que se utilicen para el mantenimiento y la preparación de referencias y
muestras deben tener su correspondiente
documentación de mantenimiento, calibración y verificación.
ENAC. Guía para la acreditación de laboratorios
de análisis sensorial. G-ENAC-02, Rev.1. Octubre
2003. Entidad Nacional de Acreditación. Madrid.
España. 2003.
Los ensayos intercomparativos y las auditorías internas han de realizarse anualmente. Las auditorías externas se realizan
cada 12-18 meses, y cada 4 años se debe
superar una reevaluación de todo el sistema.
Etaio I, Albisu M, Ojeda M, Gil PF, Salmerón J,
Pérez Elortondo F J. Sensory quality control for
food certification: A case study on wine. Method
development. Food Control 2010; 21:533-41.
Por último, el laboratorio anualmente realiza una revisión interna del sistema donde
se reflejan los puntos donde efectuar mejoras. En relación al método desarrollado,
con el tiempo se observan los puntos débiles que pueden existir, por lo tanto, a
Pérez Elortondo FJ, Ojeda M, Albisu M,
Salmerón J, Etayo I, Molina M. Food quality certification: An approach for the development of
accredited sensory evaluation methods. Food
Quality and Preference 2007; 18(2):425-39.
ENAC. www.enac.es (última consulta 17 de noviembre de 2010).
ISO 1039: 2004. Sensory analysis. Methodology.
Duo-trio test. International Organization for
Standardization. Genève. Switzerland. 2004.
Real Decreto 227/2008, de 15 de febrero, por
el que se establece la normativa básica refe-
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rente a los paneles de catadores de aceite de
oliva virgen. BOE n.º 56, de 5 de marzo de
2008.
UNE-EN ISO/IEC 17025. Criterios generales relativos a la competencia de los laboratorios de
ensayo y calibración. AENOR. Madrid. 2005.
Torre P. Análisis sensorial del espárrago de
Navarra con denominación específica: un caso
práctico. In I Encuentro internacional Ciencias
Sensoriales y de la percepción. Sant Sadurní
d'Anoia, Barcelona, Spain. 2002; 14-17.
UNE-ISO 4121:2006. Análisis sensorial. Directrices para la utilización de escalas de respuestas
cuantitativas. AENOR. Madrid. 2006.
UNE 87017:1992: Análisis sensorial. Metodología. Método para establecer el perfil olfatogustativo. AENOR. Madrid. 1992.
UNE 87003:1995. Análisis sensorial. Metodología. Método de investigación de la sensibilidad gustativa. AENOR. Madrid. 1995.
UNE 87024-1:1995 Análisis sensorial. Guía general para la selección, entrenamiento y control
de jueces. Parte 1: catadores. AENOR. Madrid.
1995.
UNE 87025:1996 Análisis sensorial. Metodología. Perfil de textura. AENOR. Madrid.
1996.
UNE-EN ISO 4120:2008. Análisis sensorial. Metodología. Prueba triangular. AENOR. Madrid.
2008.
UNE-EN ISO 5495:2009. Análisis sensorial. Metodología. Prueba de comparación por parejas.
AENOR. Madrid. 2009.
UNE-EN ISO 8586-2:2009. Análisis sensorial.
Guía general para la selección, entrenamiento y
control de evaluadores. Parte 2: Evaluadores sensoriales expertos. AENOR. Madrid. 2009.
UNE-ISO 8587:2010. Análisis sensorial. Metodología. Ordenación. AENOR. Madrid. 2010.
UNE-ISO 8589:2010. Análisis sensorial. Guía general para el diseño de una sala de cata. AENOR.
Madrid. 2010.
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Incidencia de las características de los
consumidores y de sus hábitos de consumo
sobre la aceptación de nuevas prácticas
enológicas
M.ª Luisa González San José, Miriam Ortega Heras y Silvia Pérez Magariño
Introducción
Consideraciones previas sobre
los parámetros que determinan
la aceptación de los consumidores
de vino
Toda empresa cuenta con una serie de
clientes, personas y organismos relacionados con la empresa o que se ven afectados por las actividades de ésta. Entre
ellos, los clientes que adquieren o compran
los productos o servicios son probablemente el grupo más importante, ya que de
ellos depende, en gran medida, el éxito de
los productos y servicios que proporcionan
y, por tanto, determinan el éxito de la
propia empresa.
El éxito de un producto o servicio depende
directamente de la aceptación de los consumidores y de sus preferencias. Ambas
están relacionadas con el grado de satisfacción y de cumplimiento de las expectativas
y necesidades de los clientes (figura 1). Por
ello, la industria alimentaria debe cuidar las
necesidades y las expectativas del consumidor. Las primeras engloban tanto los as-
Figura 1. Esquema general de la interrelación entre las características de los consumidores y la aceptación
de los productos. Relación con el título de este trabajo.
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pectos nutricionales como la seguridad alimentaria, requisito irrenunciable y no negociable, ya que es imprescindible en todo
alimento. Las expectativas deben interpretarse como las esperanzas o los deseos
de los consumidores y tienen connotaciones de naturaleza muy diversa, pudiendo
ser hedónicas, funcionales, culturales y económicas, entre otras. La importancia de cubrir expectativas y necesidades nace del
hecho de que sólo los productos o servicios
que cumplan con ellas serán aceptados por
los consumidores. Entre los productos aceptados, los consumidores elegirán sus preferidos en función de criterios muy variables,
como factores económicos, funcionales,
sensoriales o culturales, en general diferentes entre grupos poblacionales. Por otra
parte, debe considerarse que el rechazo de
un producto genera rechazos colaterales de
otros productos de la empresa, y estas impresiones negativas son muy difíciles de
vencer o contrarrestar.
Los consumidores deben considerarse no
como un grupo único, sino como “conjuntos de individuos con unas características similares e influenciados por factores
tan dispares como la cultura, su relación
con el entorno, y los denominados estadios de ‘civilización’ que incluyen el estilo
de vida y su nivel de calidad”. Esta es una
de las complejidades a las que se enfrenta
la industria alimentaria, los consumidores
no son homogéneos ni en cuanto a necesidades, ni mucho menos respecto a sus
expectativas. Por eso, los estudios de mercado tienden a hacerse con grupos representativos de los tipos de consumidores
más habituales en la población. Los criterios de agrupación a veces son simplemente segmentos de edad o diferenciación
por sexo, pero cada vez se hace más fre-
cuente la segmentación por estatus socioeconómico, hábitat, hábitos culturales, etc.
Es decir, por todos aquellos factores que
puedan tener una clara y directa incidencia
sobre la aceptación de los productos y
servicios.
El vino, como ocurre con un gran número
de alimentos, es un producto con marcadas
notas tradicionales y culturales. Atendiendo
a una de las diversas definiciones de cultura “el conjunto de todas las formas, los
modelos o los patrones, explícitos o implícitos, a través de los cuales una sociedad
regula el comportamiento de las personas
que la conforman y que comprenden las
costumbres, prácticas, códigos, normas y
reglas de la manera de ser, la vestimenta,
la religión, los rituales y las formas de comportamiento”, parece obvio que la cultura,
y, por ende, los aspectos culturales condicionan la elección de los alimentos y lo que
se espera de ellos. Es por ello que de muchos alimentos existen múltiples variantes,
más o menos dulces o picantes o amargas,
de colores y aromas variados, gamas de
precios, etc. Los vinos no son una excepción, de tal modo que se podría decir que
para cada tipo de exigencia hay un tipo de
vino. Así que al igual que el refrán “para
gustos los colores”, se podría decir para
cada gusto un vino, pero también para
cada “bolsillo”, para cada “momento o situación”, para cada “plato”, etc.
Los aspectos culturales en el caso del vino
además presentan un arraigo milenario en
los países de la cuenca mediterránea, de
hecho a esta cultura se la ha conocido
desde antiguo como “la cultura del vino”
o como “la cultura del vino y el aceite”,
productos que la han diferenciado a lo
largo de la historia de otras culturas, como,
por ejemplo, “la cultura de la cerveza”,
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vinculada esencialmente a los pueblos bárbaros, los sajones y los vikingos. El vino históricamente ha estado asociado a los
grupos sociales pudientes y poderosos, en
muchos casos a la sofisticación, y alrededor
de él nació la denominada “cultura del
buen vivir”. Hace ya tiempo que el vino
perdió su estatus de bebida de dioses y
reyes, pero aún hoy se reconoce que los
consumidores de vino presentan elevados
niveles de exigencia, y en las últimas décadas ha vuelto el “glamour” del mundo
del vino. De hecho, aunque las cifras de
consumo global de vino descienden paulatina y continuamente desde hace aproximadamente 30 años, en al menos las dos
últimas décadas el consumo de vinos de
calidad no ha dejado de crecer.
Otro aspecto importante que condiciona
las expectativas de los consumidores es su
relación con el entorno que, además, determina la identidad del grupo. De nuevo
el vino es un claro ejemplo de ello, no sólo
por los propios vínculos del producto con
el entorno, base de las numerosas Denominaciones de Origen (DO) de vinos existentes en nuestro país, sino también por
las claras diferencias en las preferencias
enológicas que se detectan a lo largo de la
geografía española. Sirva de ejemplo el
consumo localizado de vinos de determinados tipos característicos de zonas específicas como los de las Denominaciones de
Origen (DO) Jerez, Montilla-Moriles o del
Condado, así como los chacolís, o incluso
los cavas, DO que a pesar de extenderse
por varias Comunidades Autónomas, algunas de ellas tan distantes como Cataluña y Extremadura, su consumo e incluso
identidad queda entre el público en general mayoritariamente asociado a la primera de ellas.
España es un país eminentemente vitivinícola, es el país con mayor superficie de viñedo de todo el mundo, y esto hace que
la cultura de cada entorno vitícola haya incorporado unos hábitos y pautas de consumo característicos, aunque en muchos
aspectos comunes a los de otros países
mediterráneos. El consumo de vino en
España ha tenido siempre un marcado carácter social, de compartir momentos con
la familia, los amigos, celebrar acontecimientos, etc., llevándose a cabo en general
estos hechos en torno a la mesa, es decir,
un consumo con otros alimentos. Esto sin
duda es el reflejo y la muestra de cómo
perduran, a través de los siglos, las costumbres, hábitos, e incluso el culto al vino de
fenicios, griegos y romanos. La peculiaridad
del consumo del vino especialmente en
España hizo que a nivel global se designe
con el nombre de “vino español” al acto
social que acompaña a inauguraciones y
otros eventos, que incluye un brindis, y que
suele incluir el acompañamiento de alguna
vianda (esto es menos frecuente cuanto
más nos alejamos de la cuenca mediterránea).
Consideraciones previas sobre las
características de los consumidores
de vino españoles
Son varios los estudios que sobre las características de los consumidores de vino españoles se han llevado a cabo en la última
década. Algunos de los más recientemente
publicados han sido varios estudios encargados en 2009 por el Observatorio español
del Mercado del Vino (OeMV), fundación
privada, creada a iniciativa de las bodegas
españolas agrupadas en la Federación
Española del Vino y con fuerte apoyo institucional, empezando por el del Ministerio
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de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (MARM), y que cuenta, además, con la
participación de la Secretaría General de
Comercio, el ICEX, las comunidades autónomas, los consejos reguladores, otras
asociaciones bodegueras y de cooperativas. Entre ellos está un estudio firmado
y realizado por Nielsen, titulado “Caracterización del consumidor español de vino
(Genoma)” (1). Este estudio recoge muchos datos de interés sobre los consumidores españoles de vino. A continuación
se recogen de forma resumida algunos
de ellos.
Datos generales:
• El 60% de los adultos se declara consumidor de vino.
• El 80% de ellos (48% del global) se declara consumidor habitual.
• Predominan los consumidores habituales
de vinos de calidad (DO), 21% del global,
frente a un 8% que señala consumir habitualmente vino de mesa. El resto consume indistintamente ambos.
• La tasa media de consumo calculada es:
17,3 litros per cápita; que se corresponden con 21,1 litros por adulto, y con
35,4 litros por consumidor de vino declarado. El último dato es equivalente a
unas 5,3 copas de vino a la semana (por
consumidor de vino).
• Se consume predominantemente vino
tinto.
• Datos sociodemográficos de los consumidores: el 57% de los consumidores de
vino son hombres; la mayoría mayores de
35 años (75%) sin diferencia significativa
entre los segmentos de edad de 35-55
años y más de 55 años. Las clases sociales media-media, media-baja y baja
concentran la mayor parte de consumidores, con un 38 y 35% de los consumidores, respectivamente, frente al 27% de
clase alta y media-alta.
• En general, hay una distribución relativamente equivalente de consumidores de
vino entre los diversos hábitats (ciudadespoblaciones grandes, medianas y pequeñas), con algunas diferencias en grupos concretos de consumidores, como se
comenta a continuación.
Grupos:
El estudio de Nielsen define seis tipos de
grupos de consumidores. A continuación
se presenta un breve resumen de las características de estos grupos.
• Tradicional: valora el producto de “su
tierra”, consume generalmente lo mismo, exigente pero no extremadamente,
reacio al cambio. Predominan los mayores de 55 años, y es más frecuente en
poblaciones pequeñas.
• Urbanita inquieto: es exigente, busca
sobre todo calidad y que le sorprendan,
no tiene prejuicios respecto a tipos de
vinos, cambia constantemente, quiere
probar todo. Tal y como su nombre sugiere este grupo de consumidores predomina en las grandes poblaciones.
Los dos grupos citados son los de máximo
consumo, con un promedio de unas 8
copas/semana. Suponen respectivamente
el 9 y el 11% del gasto en consumo de
vino. Cada grupo representa aproximadamente el 7% de los consumidores de vino
españoles actuales.
• Trendy: le da un alto valor a la imagen y
el vino es para él/ella un modo de dar
imagen, se guía de la tendencia, no tiene
prejuicios, está dispuesto a probar, pero
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no a arriesgar, busca buena relación calidad/precio. Tiene un consumo medio
entre 5 y 6 copas/semana. Es el grupo
que genera mayor gasto en el consumo
de vino, un 30%, y constituye en torno
al 26% de los consumidores españoles de
vino actuales.
• Rutinario: no es exigente, es el que más
importancia da al precio, suele consumir
lo mismo por comodidad, al no estar realmente interesado no busca cosas nuevas,
reacio al cambio.
• Ocasional interesado: predispuesto a conocer/aprender, acepta productos nuevos, no es muy exigente, necesita vinos
“fáciles” de beber y variados para cada
situación.
Los dos últimos grupos citados presentan
un consumo medio similar, cercano a 5
copas/semana. En porcentaje de gasto representan el 20 y el 23%, y en torno al 22
y al 25% de los consumidores españoles
actuales, respectivamente.
• Social: no es un gran consumidor, bebe
en actos sociales pero no está muy interesado. No rechaza nuevas cosas, y está
limitado por el precio. El consumo medio
de este grupo es algo menor a 3 copas/semana, constituye el 9% del gasto y el
13% de los consumidores. En este grupo,
como en el anterior, el porcentaje de consumidores de más de 55 años es reducido, no alcanzando el 30%.
Consideraciones previas sobre
las nuevas prácticas enológicas
Bajo la denominación de nuevas prácticas
enológicas se engloban varios tipos de acciones que se han ido modificando o incorporando al proceso tradicional de elaboración de vinos. En la mayoría de los casos
suponen la adaptación o incorporación de
los avances tecnológicos, como en su día
fue la incorporación de los equipos, tanques, conducciones, etc., fabricados en
acero inoxidable en lugar de hierro u otros
materiales, o como más recientemente ha
sido el uso de nuevas enzimas, levaduras y
bacterias seleccionadas, nuevos modos de
aplicar frío y nuevos usos del frío, la adición controlada de oxígeno, el control de
la acidez o del grado alcohólico potencial
de mostos, etc. Todas estas incorporaciones, previamente a su aplicación, son
estudiadas por diversos estamentos y discutidas por grupos de expertos de la OIVV
(Organización Internacional de la Vid y el
Vino). En el caso de Europa, sólo aquellas
prácticas informadas favorablemente por la
OIVV pasan a ser estudiadas para su aprobación legislativa por la Unión Europea, y
sólo algunas de ellas son aceptadas. No
ocurre lo mismo en otros continentes, en
los que, en general, las legislaciones de los
diferentes países son mucho más permisivas en lo que a la incorporación de nuevas prácticas enológicas se refiere.
A continuación se exponen con mayor
detalle datos vinculados a la nueva práctica enológica en la que se ha centrado el
estudio que se presenta en este trabajo y
que es la conocida como “usos de sustitutos de la barrica”. Estos datos servirán
de base para la justificación del estudio
realizado.
La elaboración de vinos en contacto con la
madera, “crianza en madera”, es una
práctica antigua, aplicada desde hace decenas de siglos, de incorporación relativamente reciente, hace algo más de dos siglos, a la elaboración de vinos de calidad.
El primer contacto del vino con la madera
se debió al reemplazo de los materiales de
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envasado y transporte cerámicos, frágiles
y pesados, por los barriles de madera de
mayores capacidades, más resistentes y
más ventajosos para el transporte. Este
hecho se data en la época de la llegada de
los romanos a la Galia. Sin embargo, deberán pasar muchos siglos antes de que se
asocien, de forma intencionada, la permanencia del vino en contacto con la madera
y la obtención de unas características finales definidas o esperadas previamente.
El descubrimiento de América, las largas
travesías de los siglos sucesivos, el uso del
roble americano en la elaboración de barricas, el transporte generalizado de vinos,
sobre todo de los encabezados, y de los
aguardientes y rones en barriles, y su posterior trasvase a recipientes de vidrio una
vez en los puertos de destino, son algunos
de los fenómenos básicos para el desarrollo
del concepto de “crianza” actual, que no
aparecerá como tal hasta el siglo XVIII (2-3).
La crianza de los vinos tintos en barrica es
una práctica habitual y tradicional en Europa y, por ende, en España, que permite obtener vinos de calidad. Durante el tiempo
de permanencia en barrica, ésta cede diferentes compuestos al vino, además de permitir el paso de pequeñas cantidades de
oxígeno a través de los poros de las duelas.
Todo ello favorece que se produzcan una
serie de fenómenos y reacciones que aumentan la estabilidad de los vinos (4-6),
así como su complejidad, modificando sus
características sensoriales (7-11), destacándose los cambios de color, de olor y
aroma, así como de su comportamiento en
boca, los vinos se redondean y suavizan, y
desarrollan el “bouquet” típico del vino
criado en madera. Las características peculiares que alcanzan los vinos en contacto
con la madera se deben a varios factores,
destacando, a parte del papel del oxígeno,
todo lo relacionado con la extracción de los
constituyentes de la madera y de sus transformaciones. Todos estos fenómenos han
sido ampliamente estudiados, destacando
el interés de la extracción de sustancias de
la madera de naturaleza fenólica y/o volátil
(12-19, entre otros muchos). El enriquecimiento del vino con estas sustancias puede
ocurrir de modo directo, por disolución de
aquellas sustancias solubles en el medio, o
indirecto, que es el mayoritario y se refiere
a la extracción tras la etanólisis o hidrólisis
inducida por el etanol de la lignina y de los
taninos, principalmente elagitaninos. Los
procesos de extracción inducen cambios del
perfil aromático (especias, cuero, etc.), de
la estructura y cuerpo (astringencia), y también del color de los vinos. Es bien sabido
que los cambios descritos dependen de la
composición de la madera usada, que a su
vez depende de numerosos factores, como
la especie, origen geográfico, factores edafoclimáticos, culturales, edad, parte del
tronco, tratamientos de la madera tras la
tala (secado y tostado), etc. (8-10, entre
otras). Algunos de estos factores hacen que
no todos los robles puedan ser usados en
enología, de tal modo que tradicionalmente tan sólo se han utilizado tres tipos,
Quercus petraea (sessil) y Quercus robur
(pedunculata), entre los europeos, y
Quercus alba, entre los americanos, aunque
esto no implique que existan otras especies
potencialmente explotables. Todos los factores indicados, entre otros, condicionan la
capacidad de cesión de compuestos y, por
tanto, las características que cada madera
conferirá a las bebidas en contacto con ella.
Hace relativamente pocos años, se comenzaron a desarrollar nuevas prácticas enológicas que perseguían dotar a los vinos de
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las características peculiares propias de la
crianza en barrica, pero sin mantener los
vinos en las mismas. Surgen así los denominados sustitutos de la barrica, como son
tablones, duelas, virutas, chips, extractos,
etc., que se usarán por inmersión en el
vino, en lugar de que el vino sea contenido
en las barricas. De este modo se modifica
uno de los parámetros más importantes
para todos los procesos de transferencia,
la superficie activa, que en los sistemas tradicionales de crianza depende esencialmente del tamaño y forma de los contenedores (barricas, toneles y tinos), y que en
los sistemas alternativos dependerá del tipo
y tamaño de los sustitutos empleados (tablones, duelas, virutas o chips) y de las
dosis empleadas.
Alcanzados los conocimientos asociados a
la “crianza en barrica”, parece lógico que
se intentara desarrollar técnicas de lo que
también se ha llamado “envejecimiento
acelerado”. Esto, a pesar de todo, no es
nada novedoso, ya que según Muñoz (3),
Pasteur en 1866 ya describía la maceración
con fragmentos de madera de roble de diversos tamaños combinada con aireaciones
más o menos intensas y con altas temperaturas como una técnica de envejecimiento rápido, y parece que estos procesos
eran usados, al menos en algunas zonas
de Francia, de forma habitual, siguiendo
las costumbres heredadas de maestros bodegueros generación tras generación. Por
otra parte, el uso de extractos de madera
y la maceración-aireación se ha empleado
para “envejecer aceleradamente” rones,
derivados vínicos de alta graduación, vinagres y otros muchos productos desde hace
muchos años.
Los motivos para el desarrollo del uso de los
sustitutos de la barrica en la elaboración de
vinos fueron varios. Por un lado, destacan
los económicos y operativos, vinculados
entre otras cosas al ahorro, debido a que se
elimina la inversión en barricas, el vino se inmoviliza durante un tiempo reducido, se necesita menos espacio, se reducen o anulan
las mermas, y se reduce notablemente la
mano de obra. Por otro lado, están los tecnológicos, vinculados esencialmente al control de las transferencias madera-vino para
dar las características deseadas, el uso de
sustitutos facilita la homogeneidad del producto final, a la vez que permite introducir
variaciones y cambios de forma rápida,
adaptándose rápidamente a las demandas
de los compradores. En la actualidad, su
empleo es una alternativa real usada tanto
para conferir al vino las notas típicas de la
madera, tan apreciadas tradicionalmente,
como para conferirle nuevas características
y sensaciones.
La utilización de trozos o fragmentos de
madera en la elaboración/envejecimiento
de los vinos, especialmente tintos, se ha
usado ampliamente, en especial desde los
inicios del nuevo milenio, en los denominados países emergentes o del Nuevo
Mundo enológico (esencialmente Argentina, Chile, EE.UU., Australia y Nueva Zelanda, y Sudáfrica). Estos vinos han supuesto siempre una fuerte competencia
para los vinos españoles y europeos en general, por lo que el mundo enológico europeo se enfrentaba a una fuerte controversia, defender los procesos tradicionales
y sus vinos, y a la vez mantenerse a precios
competitivos, lo que es prácticamente imposible con las técnicas tradicionales.
Además, en un momento de grandes excedentes de vino europeo, incorporar esta
nueva práctica podría suponer la oportunidad de acceder a nuevos mercados al re-
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ducirse los costes de producción. Por todo
ello, y tras grandes debates y un largo periodo de discusiones, por fin, en 2005 la
Unión Europea autorizó el uso de los sustitutos (Reglamento CE n.º 2165/2005),
pero en condiciones mucho más restrictivas
de las que se permiten en los países emergentes, ya que limita tanto el tamaño (superior a 2 mm) como el tipo de madera
permitida (sólo robles del género Quercus).
Además, en octubre de 2006, definió las
normas de utilización y las condiciones de
etiquetado de los vinos (Reglamento CE
1507/2006), hecho no determinado tampoco en los terceros países. Por tanto, los
vinos europeos tienen que seguir luchando
por ser competitivos con condiciones de
elaboración mucho más cerradas que las
de sus competidores. Como ya se ha
dicho, el usar sustitutos no sólo permite
elaborar de forma más rápida y económica, sino que facilita la elaboración de
vinos más adaptados a los gustos de los
distintos grupos de consumidores, grupos
sociales, países de destino, etc., lo que se
amplifica si no existen restricciones respecto al tipo de madera a usar en la fabricación de los sustitutos, como lo hace la legislación europea.
Objetivos y justificación
del estudio
La justificación del estudio realizado se
basa en todo lo expuesto previamente y en
algunas nuevas consideraciones que se exponen resumidamente a continuación:
• Los gustos de los consumidores cambian
y los productos líderes en el mercado son
los que se adaptan a estos cambios.
• Las bodegas deben ser innovadoras y
producir los vinos que el consumidor de-
manda, e introducir “nuevos” productos
con el fin de ampliar la oferta en el mercado y de captar nuevos consumidores,
para lo que pueden servirse de nuevas
prácticas enológicas.
• Los vinos que más se consumen son
tintos, y predomina la preferencia por
vinos de calidad (DO), en los que suele
ser habitual la crianza en madera.
• La autorización por la CE de la utilización
de trozos de madera en la elaboración
del vino, así como que ha definido las
normas para la utilización de trozos de
madera en la elaboración de vinos y las
condiciones de etiquetado de los mismos, quedando por concretar cómo se
realizará el etiquetado y qué información
se dará al consumidor.
• La opinión, reacción y aceptación por
parte del consumidor de esta información va a ser un factor importante y determinante en la venta del producto
(20).
• No se ha encontrado ningún estudio de
opinión de los consumidores sobre el empleo de chips en la elaboración de vinos.
Por todo ello, el objetivo de este trabajo
fue realizar un estudio de opinión y aceptación de los consumidores españoles de
vino y la nueva práctica enológica “usos
de sustitutos de la barrica”. Para ello se
trabajó con encuestas a una población representativa, y con estudios de aceptación
sensorial de vinos con una población representativa de los grupos de mayor interés. Se estudiaron las posibles diferencias de aceptación entre los diversos
grupos poblacionales y tipos de consumidores de vino.
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Desarrollo del estudio
y resultados obtenidos
en cada fase
Procedimiento
El desarrollo del estudio se llevo a cabo en
dos fases principales, un estudio inicial por
encuestas y, en segundo lugar, un estudio
de aceptación y preferencia sensorial de
cuatro vinos, dos elaborados por el sistema
tradicional de crianza en barrica y otros dos
elaborados con chips.
Estudio a través de encuestas
Las encuestas empleadas en la primera
parte fueron especialmente diseñadas para
el desarrollo de este estudio siguiendo las
recomendaciones para la confección del
tipo de encuestas que usualmente se usan
para investigar aptitudes de los consumidores (21). Así, para evitar la fatiga de los
encuestados se planifican preguntas cortas,
simples y cerradas, en número no muy extenso. El orden de las preguntas debe ser
tal que las primeras no influyan en las siguientes, por lo que se suele comenzar por
las de preferencias y gustos, dejando las
más sensibles, como edad o hábitos de
consumo, hacia el final. Respecto a los factores de elección y de aceptación incluidos
en la encuesta, éstos se seleccionaron teniendo en cuenta los usados en estudios
previos (22-25). En general, el estudio fue
planificado para trabajar con información
cualitativa, que es suficiente para investigar
las opiniones, aceptación e incluso preferencias, así como los atributos críticos
desde la perspectiva del consumidor (26).
El número de encuestados para obtener resultados válidos siempre es un tema a considerar. Es difícil definir un número mínimo
de encuestados; para ello se puede recurrir a los requerimientos clásicos para determinar la población muestral y, por tanto,
éste variará en función de la población
global a representar y de los límites de confianza y error con los que se quiera trabajar.
Habitualmente, se trabaja con el número
de encuestados disponibles, intentando
que sea lo mayor posible. Algunas referencias al respecto son los 50 consumidores
citados como mínimos para pruebas de
consumidores clásicas, citados en la norma
UNE 87030:2002 equivalente a la ISO
11056:1999, aunque recomienda usar tantos como sea posible. Kemp (26) indica un
mínimo de 100 consumidores para pruebas cuantitativas.
Las encuestas de este estudio las contestaron 165 personas, habitantes de Castilla
y León, de núcleos poblacionales de distinto tamaño y tipo. Recogidas las encuestas, con los datos recopilados, lo primero que se hizo fue comprobar si este
grupo presentaba características similares
a las descritas para los consumidores españoles de vino en el estudio de Nielsen
2009, tal y como se comentó previamente.
El grupo encuestado estaba formado por
un 55% de varones, todos eran consumidores de vino y estaban familiarizados con
distintos tipos de vinos. El 73% de ellos se
declaraba consumidor habitual, y al igual
que en el estudio ya citado el grupo de más
edad declaró un consumo medio más alto
que los de menor edad. El tipo de vino indicado como de consumo preferente fue
el tinto, y los momentos de consumo habituales señalados fueron comidas, cenas y
en tercer lugar el tapeo. Todos estos datos
coinciden bastante bien con los del estudio
Nielsen, aunque se diferenciaron en un
consumo medio algo inferior, entre 3 y 4
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copas, frente a las 5,3 del estudio. Otros
datos que coincidían eran los relativos a intenciones de compra, y según las preferencias y hábitos estaban representados los
seis grupos de consumidores indicados en
el estudio Nielsen en proporciones semejantes, con la salvedad de un menor número de “rutinarios” y un porcentaje algo
mayor de “ocasionales interesados”.
Se identificó un punto de diferencia significativa entre la población encuestada y el
grupo general indicado en el estudio
Nielsen, éste fue el porcentaje de población menor de 35 años, habiendo un 45%
frente al 26%. El rango de edades de los
encuestados fue de 19 a 67 años. Considerando que este fue el único punto discrepante, en general se puede decir que
el grupo de encuestados era representativo del resto de consumidores españoles
de vino.
La siguiente fase fue estudiar los datos relativos a los factores vinculados con el objetivo del estudio, aceptación y preferencias sobre vinos de crianza y, en su caso, de
crianza alternativa.
Los datos generales pusieron de manifiesto
que el vino que más se consumía era el
tinto, con un elevado número de personas
que indicaron consumir casi exclusivamente este tipo de vino (77%). Se detectó
diferencias por grupos de edad en las preferencias respecto al tipo de vino tinto,
mientras que los mayores claramente prefieren y consumen vinos de crianza, los jóvenes consumen más vino joven o joven
roble, lo que probablemente viene influenciado por su poder adquisitivo. Este grupo
también muestra un mayor porcentaje de
gente que bebe otros tipos de vinos, como
blancos y rosados. Los mayores se mos-
traron más intransigentes con el precio del
vino de crianza que los jóvenes, lo que sólo
es explicable por la ocasionalidad o excepcionalidad con que este último grupo accede a vinos de alto precio.
No se detectaron diferencias de preferencias ni de consumo mayoritario de un
tipo de vinos por sexo. Estos resultados
coinciden con el estudio Nielsen, pero
son contrarios a otros realizados por otras
agencias y también publicados por el
OeMV (consultar en su página web,
www.oemv.es).
Respecto a la información que aparece en
las etiquetas de los vinos, los resultados indicaron que la mayoría de los encuestados
(más del 85%) dijo que esa información
era importante y que la leía habitualmente
(figura 2). Este hecho choca un tanto con
el rango de importancia otorgado a este
parámetro frente a otros criterios a la hora
de elegir un vino (figura 3), que parece regirse esencialmente por factores como el
tipo de vino (tinto frente a otros), la marca
de calidad y el precio, seguidos de cerca de
las recomendaciones. De nuevo estos resultados son bastante coincidentes con los
del estudio Nielsen, con la salvedad de que
en ese caso las recomendaciones no eran
importantes salvo para el caso de los consumidores denominados “ocasionales interesados”. Quizás los resultados de este
estudio se deban a la mayor presencia de
gente de menor edad, grupo en el que se
concentraba un elevado número de ocasionales interesados, para los que las recomendaciones, especialmente las de amigos
y familiares, son de gran importancia.
Los resultados comentados previamente
probablemente también explican por qué
el 36% de los encuestados indicaron que
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Figura 2. Porcentajes de respuestas positivas (sí) y negativas (no) a las preguntas sobre pautas de actuación y de intención de compra. Los porcentajes de respuestas afirmativas fueron estadísticamente mayores
que los de respuestas negativas en todos los casos, tomando como referencia un α = 0,05.
Figura 3. Valores medios (n = 165) de la importancia que los consumidores indican que le dan a cada uno
de los factores indicados a la hora de comprar un vino. Escala de puntuación de 1 a 7. Valores medios con
la misma letra no son estadísticamente diferentes para α = 0,05.
la información que figurara en la etiqueta,
sobre el proceso de elaboración del vino,
no modificaría su decisión de compra.
Este factor fue señalado como importante
y decisivo por el grupo de mayores y ocasionales.
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Por último, las respuestas a la pregunta
¿compraría un vino que se hubiera elaborado con sustitutos de la barrica? dieron
como resultados globales que no había rechazo de estos vinos, ya que se obtuvo un
55% de respuestas negativas, que no es
significativo para un nivel de confianza correspondiente a un α de 0,05. Sin embargo, se detectaron grupos sensibles,
coincidiendo con los consumidores denominados tradicionales y ocasionales interesados, en los que los porcentajes de respuestas negativas fueron del 62,2 y del
62,5% respectivamente.
Es importante comentar que se comprobó
si los encuestados sabían lo que eran los
sustitutos de las barricas y lo que implicaba
la obtención de un vino con ellos.
Estudio con evaluación sensorial
Es bien conocido que las respuestas de los
consumidores en las encuestas no siempre
coinciden con sus comportamientos y elecciones en situación real, así como es frecuente encontrar discrepancias entre las
respuestas “teóricas” y las derivadas de la
apreciación sensorial. Por ello, se planificó
comprobar si a nivel sensorial los consumidores tenían un rechazo claro de los vinos
elaborados con chips. Para ello, se llevó a
cabo una cata ciega de cuatro vinos elaborados desde un mismo vino base.
El vino empleado en el estudio fue un vino
tinto de la variedad Tinta del País, elaborado en la Estación Enológica del Instituto
Tecnológico Agrario de Castilla y León, siguiendo las pautas habituales de la elaboración en tinto. Tras la fermentación maloláctica, una parte del vino se llevo a
tanques y se maceró con 4 g/l de chips (tamaño medio 2 x 1,5 x 0,2 cm3) a la vez que
fueron microoxigenados con 2 ml/l/mes. El
proceso de “crianza alternativa” duró 1
mes. Los chips empleados fueron uno de
roble francés y el otro de roble americano,
ambos de grado de tostado medio-plus. El
resto del vino pasó a crianza en barrica durante 6 meses. Se usaron barricas de roble
americano y francés, de grado de tostado
medio-plus. Transcurrido ese tiempo se
embotellaron y estabilizaron en botella durante 1 mes.
Los vinos descritos fueron catados por 65
consumidores, escogidos entre los encuestados que se habían declarado consumidores habituales de vino tinto de crianza,
e intentando mantener la proporcionalidad
de hombres y mujeres del grupo inicial, así
como la distribución por hábitat, y corrigiendo el porcentaje del grupo de jóvenes
para adaptarlo a los datos del estudio de
Nielsen.
La cata se desarrolló de acuerdo a la norma
UNE 87023:1995, correspondiente a la ISO
8587:1988. Los catadores recibieron las
muestras de cada vino debidamente codificadas, simultáneamente y en orden aleatorio. Tras la cata, debían indicar si algún
vino tenía algún defecto que hiciera que
fuera descartado de la cata. Después debían ordenar por preferencias los cuatro o,
en su caso, los vinos aceptados. El orden
fue decreciente, es decir, indicando en
primer lugar la muestra que más les gustó
y en último la que menos. La prueba se
realizó sin la posibilidad de que dos o más
muestras se colocaran en igual orden de
preferencia. Los catadores además fueron
encuestados respecto a sus preferencias,
es decir, debían indicar brevemente las razones por las que les había gustado más
un vino que otro. Los datos obtenidos de
la ordenación se trataron por el método estadístico habitual para este tipo de prue-
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bas, el de Friedman, eligiendo un nivel de
confianza del 95%.
Ningún catador rechazó ningún vino, es
decir, todos los catadores consideraron
todos los vinos aceptables para su consumo y todos hicieron la ordenación de
preferencias con los cuatro vinos; la puntuación global de cada muestra se obtuvo
tras otorgar a cada una de 4 a 1 punto,
según el orden dado por los catadores, es
decir, la muestra que más gustó a cada catador recibió una puntación de 4 puntos y
la que menos 1 punto. Los resultados obtenidos (figura 4) pueden hacer pensar que
los vinos alcanzaron niveles de preferencias
distintos, siendo aparentemente preferido
el vino envejecido en barricas de roble
americano frente a los demás, que alcanzaron puntuaciones más similares entre sí.
Sin embargo, no debe olvidarse que la correcta interpretación de los resultados pasa
por el adecuado análisis estadístico de los
mismos, no siendo válida la comparación
cuantitativa directa. Además, e incluso ob-
viando el análisis estadístico, el máximo
valor global alcanzado (183) dista mucho
del máximo valor global que podría alcanzar el producto preferido por unanimidad (260). Realizado el análisis estadístico de los datos, los resultados indicaron
que los valores globales alcanzados por
cada vino no mostraron diferencias significativas entre sí, por tanto, no se puede
decir que existiera preferencia estadísticamente significativa y clara por ningún tipo
de vino.
Estos resultados se explican considerando
la variabilidad de las preferencias de los catadores (figura 5). No se debe olvidar que
la preferencia es algo muy subjetivo y asociado a múltiples factores. Además, los
vinos son productos muy complejos con
múltiples matices, todos ellos con capacidad para producir agrado o desagrado
según los gustos del sujeto que los bebe.
Sirva de ejemplo que el vino de máxima
puntuación global fue el preferido por 23
catadores, pero fue el peor calificado por
Figura 4. Puntuaciones globales (n = 65) tras la ordenación forzada por preferencias de los cuatro vinos
catados. F = roble francés; M = roble americano; Barr = barrica.
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Figura 5. Frecuencias de cada uno de los vinos estudiados en cada orden de preferencia. F = roble francés;
M = roble americano; Barr = barrica. n = 65.
otros ocho; y el vino de menor puntuación
global fue el peor calificado por 24 catadores, pero el preferido de 12. Además, los
comentarios adicionales a la cata también
evidencian estos hechos. Así en muchas
ocasiones los vinos fueron “penalizados”
por unos catadores por las mismas razones
o características por las que otros los ensalzaron.
No se han encontrado resultados previos
de trabajos hechos con consumidores habituales de vino, pero sí estudios previos
realizados con catadores expertos, que obtuvieron resultados similares, es decir, no
llegaron a resultados concluyentes que determinaran la existencia de diferencias estadísticas entre vinos envejecidos en barrica
y los tratados con chips.
En resumen se podría concluir que los consumidores habituales de vinos tintos de
crianza no rechazaron los vinos elaborados
con chips y que no se detectó preferencia
alguna, aunque sí se detectan grupos de
gustos distintos. Las expectativas de todos
ellos pueden ser satisfechas ya sea a través
de los procesos tradicionales o aplicando
la nueva tecnología indicada, siendo ambas compatibles y complementarias para
el desarrollo de productos adaptados a las
expectativas de cada grupo. Queda ahora
por vencer las reticencias iniciales de ciertos
grupos que no aprueban, por los motivos
que sean, esta nueva práctica y que en las
encuestas indicaron rechazar estos vinos,
aunque luego no lo hicieron en la cata.
Agradecimientos
Los autores agradecen al INIA la financiación realizada para el desarrollo de este trabajo, a través del proyecto RTA04-084, así
como al ITACyL por su apoyo con el proyecto BU-02/2005. Por otra parte, los autores agradecen la colaboración desinteresada de las personas que participaron en
el estudio completando las encuestas y en
la cata de preferencias.
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La elección de los consumidores
en el sector cárnico
M.ª Mar Campo Arribas
Introducción
La producción mundial de carne no es un
fenómeno generalista y universal, sino que
está supeditada a unos nichos de mercado
donde cada producto tiene una aceptación
diferente. Existen tantas opiniones como
consumidores, pero es cierto que hay una
cierta homogeneidad en los gustos, relacionada de alguna manera con el ámbito
geográfico, que viene determinado por los
sistemas productivos mayoritarios o característicos de cada zona, las costumbres culinarias, creencias y los hábitos alimenticios,
heredados, en gran medida, de la educación alimenticia de los primeros años de
vida. A la vez, dada la globalización cada
vez mayor en el comercio internacional de
la carne y el aumento de las transacciones
comerciales internacionales, conviene conocer los gustos y la aceptabilidad del mercado de destino.
La aceptabilidad de un producto se analiza
a partir de un estudio de consumidores.
Ésta es una prueba hedónica en la que el
catador expresa su reacción subjetiva ante
un producto, indicando si le gusta o le disgusta y/o si lo prefiere a otro o no. La apreciación es, por lo tanto, totalmente personal. Sin embargo, los resultados del
estudio de consumidores se pueden ver
afectados según el lugar en el que lo realicemos, aunque la preparación del estudio
en sí también será diferente según la localización (1). Habrá que contrastar ventajas
e inconvenientes de acuerdo a la muestra
poblacional disponible y a la muestra a valorar, especialmente importante en el caso
de la carne fresca, puesto que la heterogeneidad del producto (variabilidad animal,
diversidad en la composición de cada
músculo, efecto del tipo de cocinado, etc.)
va a condicionar el tipo de test que podamos realizar. Con variaciones intermedias, podemos simplificarlos en dos tipos:
a) Laboratorio. Las principales ventajas de
hacer un estudio de consumidores en el
laboratorio o en el centro de trabajo en
una sala (figura 1) son:
• Podemos controlar todas las condiciones ambientales (enmascaramiento
de color, refrigeración, cabinas individualizadas, etc.) y de preparación y
presentación de muestras.
• Si parte de la muestra poblacional
forma parte del centro de trabajo, se
puede avisar con muy poco tiempo y
el desplazamiento es nulo.
• Se recupera el 100% de los cuestionarios.
• La concentración del consumidor es
elevada, lo cual favorece el poder de
discriminación entre tratamientos.
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Figura 1. Localización laboratorial para la realización de un test de consumidores.
También tiene desventajas:
• Si los consumidores son ajenos al centro de trabajo, se tienen que desplazar
al mismo.
• La preparación de la carne y el consumo se realizan en condiciones reales.
• Los consumidores que formen parte
del mismo centro pueden tener conocimientos previos del experimento a
valorar o experiencia previa más dilatada que la población externa.
• Las condiciones controladas de preparación y consumo de muestras pueden
no ser iguales al consumo habitual de
la carne por parte del consumidor.
b) Domicilio. La realización del estudio de
consumidores en el hogar de cada persona (figura 2) tiene las ventajas de que:
Figura 2. Localización en domicilio para la realización de un test de consumidores.
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• Se puede recoger información de la
unidad familiar además del consumidor per se.
• La información recogida suele ser reflejo de la realidad social.
Sin embargo, también tiene inconvenientes:
• No podemos controlar las condiciones
de preparación y presentación de
muestras, lo cual aumenta la variabilidad de los resultados.
• Puede haber, dentro de la unidad familiar, un consumidor que influencie la
respuesta del resto de consumidores,
o que entre ellos se llegue a una especie de consenso, creando lo que se
podría denominar un “halo familiar”.
• Se necesita más muestra a valorar (si
el estudio se centra en el consumo de
carne cocinada) y mayor longitud de
tiempo para la conclusión del test.
• Las dudas que surgen en el momento
de la realización del estudio no pueden
ser resueltas en el momento, lo que
puede conllevar a interpretaciones
erróneas, al albedrío de cada consumidor.
Aceptabilidad organoléptica
de carne ovina
En la mayoría de las ocasiones es muy difícil separar el efecto que los distintos factores que componen un sistema de producción tienen sobre la calidad de la carne
porque dichos factores están relacionados
entre sí. Existen razas asociadas a un sistema determinado, el cual incluye una
dieta y un manejo específicos, p. ej., el ternasco de Aragón (IGP) sólo incluye a aquellas canales de animales de razas Rasa
Aragonesa, Roya Bilbilitana u Ojinegra de
Teruel, que han sido criados intensivamente con cereales y que reúnen unas determinadas características de edad y engrasamiento. Sin embargo, el consumidor se
deja guiar por otros parámetros a la hora
de comprar la carne de ovino y, normalmente, no piensa en el sistema de producción del producto, sino en el aspecto visual
y monetario, en primer lugar, y en la satisfacción sensorial a continuación. La oferta
es muy amplia, pero en la especie ovina se
detectan muy claramente diferencias organolépticas debidas al sistema de producción, a la edad o la dieta a la que ha estado
sometido el animal.
Cuando a varias familias de varios países
europeos se les da a consumir carne de cordero producido en cada uno de los países,
sin información añadida sobre el producto,
podemos observar la aceptabilidad, no sólo
del tipo de cordero, sino de las características del tipo de producción, puesto que
las diferencias debidas a la climatología,
orografía, disponibilidad de recursos pastoreables o agrícolas, hábitos culinarios,
etc., es muy variada dentro de Europa, y
esto produce diferencias organolépticas
muy amplias (2).
El consumidor mediterráneo prefiere carne
de animales jóvenes, sobre todo si han sido
alimentados con cereales (tabla 1). La aceptabilidad más elevada se sitúa en los animales de razas locales alimentados con
concentrado y leche. Aquellos animales
que han pastoreado y, por lo tanto, son
más viejos, especialmente un producto
muy localizado y tradicional como la raza
Bergamasca de 350 días de edad (Italia),
no son muy apreciados por el consumidor
mediterráneo, que los valora peor que
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Tabla 1. Efecto del sistema de producción (raza, dieta, edad, sexo) en la composición
en ácidos grasos (% fosfolípidos) y en la aceptabilidad de la carne (ranking 1, menor36, mayor) por parte del consumidor de países mediterráneos (n = 300) y del norte de
Europa (n = 300).
Edad (d) PCC (kg)
Rasa Aragonesa (ES) C
Churra (ES) L
Karagouniko (GR) C
Appenninica (IT) C
Karagouniko (GR) L
Lacaune (FR) C
Icelandic (IS) P
Charolais (FR) P
Welsh Mountain (GB) P
Icelandic (IS) P
Suffolk (GB) P
Bergamasca (IT) P
80
30
128
70
50
99
130
211
223
131
122
350
10,3
5,6
15,7
11,3
8,5
15,7
17,3
16,7
15,6
16,9
18,1
31,2
Sexo
C14:0
C18:2
C18:3
0,31
0,63
0,35
0,34
0,62
0,31
entero 0,23
0,30
entero 0,42
0,21
castrado 0,54
castrado 0,18
22,94
16,27
21,08
21,11
18,77
20,34
14,65
14,28
9,68
15,32
10,44
18,70
0,95
1,62
1,37
2,30
1,25
1,43
6,22
4,60
5,56
6,46
5,62
4,51
entero
entero
entero
entero
entero
Acept. M* Acep. N*
35
34
28
24,5
23
21
18,5
18
13
9
7
3
17
11
33
19
7
32
16
26
24
26
17
6
GB, Gran Bretaña; ES, España; FR, Francia; GR, Grecia; IS, Islandia; IT, Italia; C: terminación con concentrado;
L: terminación con leche; P: terminación a pastoreo; PCC: peso canal caliente.
* Aceptabilidad M: sumatorio de las posiciones de aceptabilidad de cada tipo ovino en paneles de
consumidores realizados en España, Italia y Grecia.
* Aceptabilidad N: sumatorio de las posiciones de aceptabilidad de cada tipo ovino en paneles de
consumidores realizados en Islandia, Reino Unido y Francia.
aquellos producidos en sistemas más tradicionales.
Esta aceptabilidad está directamente relacionada con la composición en ácidos
grasos de la carne, la cual se ve influenciada claramente por el sistema de alimentación y la edad del animal. A pesar de que
el ovino, como rumiante que es, hidrogenice en el rumen los ácidos grasos insaturados de la dieta por acción microbiana,
existe una pequeña proporción de los
mismos que no se ven alterados y que son
absorbidos directamente en el intestino,
pasando a formar parte de los depósitos
grasos del organismo como reserva energética para el animal o como componente
de membrana (fosfolípidos). Estos ácidos
grasos, especialmente los poliinsaturados,
reaccionan de forma diferente por acción
del calor durante el cocinado, produciendo
compuestos aromáticos diversos y característicos para cada tipo (3). El ácido α-linolénico (C18:3), representante de la familia
de los ϖ-3, es un ácido graso típico del
pasto y más abundante en todos aquellos
tipos ovinos que no son apreciados en el
área mediterránea. De este ácido graso derivan, en carne fresca, la mayor parte de
los componentes aromáticos (4) cuya presencia no es apreciada por este tipo de
consumidor (5). Por el contrario, el ácido
linoleico (C18:2), representante de la familia de los ϖ-6, es característico de los cereales y del gusto del consumidor de esta
área. La alimentación con leche se caracteriza por un mayor contenido en ácidos
grasos de cadena corta, como el ácido mirístico, cuya presencia no es determinante
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en la apreciación positiva o negativa por
parte del consumidor de carne ovina.
Por el contrario, la aceptabilidad del consumidor de los países del norte de Europa
no está claramente ligada a aquellos corderos alimentados con pasto, puesto que
ciertos tipos ovinos alimentados con concentrado han sido valorados de manera
muy positiva. Sin embargo, a este consumidor no le gusta la carne de los animales
muy jóvenes alimentados con leche, como
es el caso del tipo lechal español, ni el
animal de más edad de raza Bergamasca,
puesto que no son característicos de sus
sistemas productivos y no son de su preferencia. Esta variabilidad en la aceptabilidad organoléptica se complementa con
el distinto concepto que diferentes consumidores tienen de un producto “tradicional” (6) como es la carne ovina, puesto
que el consumidor mediterráneo asocia
este tipo de productos con la historia o la
cultura, mientras que el centroeuropeo o
nórdico lo hace con la conveniencia o la
salud (7).
Aceptabilidad organoléptica
de carne bovina
Los intercambios comerciales de carne bovina tienen en los países productores del
Cono Sur a la región emergente con mayor influencia a nivel mundial. La característica fundamental del sistema de producción extensivo en estos países es el uso del
pasto, que crece en grandes extensiones,
como recurso alimenticio muy económico.
Este sistema de producción, con un alimento de poca densidad energética comparativamente con el cereal que se usa en
la alimentación fundamentalmente de sistemas intensivos, hace que los animales
sean de más edad y con características
sensoriales diferentes (8) debido, además,
a la mayor maduración que esta carne
tiene respecto a la carne que se produce
y consume en Europa.
La demanda del consumidor hacia productos cárnicos se orienta cada vez más
hacia un producto que sea seguro desde
el punto de vista sanitario, nutritivo, producido de manera adecuada y de buena
calidad organoléptica (9, 10). Mientras
que antes de la compra las expectativas
que el consumidor tiene sobre el producto
se basan, de manera parecida, en características relativas al procesado del alimento, la salud, la apariencia y la calidad,
la calidad organoléptica va a ser el criterio
fundamental en la satisfacción del mismo
y en su voluntad de volver a comprar el
producto (11, 12). A la hora de comparar
la aceptabilidad organoléptica de la carne
de animales de varias edades, criados en
sistemas exclusivos de pastoreo, con
carne local de varios países europeos consumidores de carne de vacuno y madurada a varios tiempos, uno similar al
consumido por la mayor parte de la población (7 días) y otro similar a la carne
importada (20 días), se observa que los
consumidores de cada país tienen preferencias diferentes, pero que, incluso dentro de cada país, todos los consumidores
no se comportan de la misma manera,
apareciendo distintos grupos o clusters de
consumidores (tabla 2).
Así, la aceptabilidad del consumidor alemán se ve determinada, fundamentalmente, por la maduración de la carne,
puesto que la preferencia es hacia carne
madurada durante 20 días, independientemente de la alimentación o el origen del
animal. Sin embargo, un grupo importante
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Tabla 2. Aceptabilidad* de la carne bovina procedente de sistemas extensivos (pasto)
por parte del consumidor europeo. Estudio comparativo dentro de cada país con carne
propia a varios días de maduración (13).
n
Pasto
2 años
Pasto
3 años
Local
7 días de maduración
Local
20 días de maduración
ALEMANIA
Población total
Cluster 1
Cluster 2
Cluster 3
200
64,0%
34,5%
1,5%
5,6 a
6,2 a
4,9 c
3,3
5,5 a
5,9 ab
5,2 bc
4,0
5,1 b
5,2 c
5,4 b
3,0
5,6 a
5,7 b
5,9 a
4,0
ESPAÑA
Población total
Cluster 1
Cluster 2
Cluster 3
195
90,3%
5,1%
4,6%
5,4 c
5,4 c
7,5
2,9 b
5,5 bc
5,5 bc
6,8
4,9 a
5,8 ab
5,8 ab
7,4
4,2 ab
6,0 a
6,0 a
7,1
5,5 a
REINO UNIDO
Población total
Cluster 1
Cluster 2
Cluster 3
192
79,7%
17,2%
3,1%
5,0 b
5,2 b
4,6
1,9
4,9 b
5,1 b
4,5
2,3
5,7 a
6,0 a
4,4
3,8
5,7 a
6,1 a
4,4
2,9
a, b, c: letras diferentes indican diferencias significativas (p ≤ 0,05) entre tipos de bovino dentro de cada país.
* De 1 (muy desagradable) a 8 (muy buena aceptabilidad).
de estos consumidores (34,5% de la población) no manifiesta este comportamiento, puesto que prefiere la carne alemana madurada durante tiempos largos
frente a la madurada a tiempos cortos o la
carne de animales alimentados en pasto.
En cambio, los consumidores españoles y
británicos prefieren la carne local frente a
la carne de animales criados en pasto, independientemente de la maduración de la
misma. Sin embargo, existe un grupo de
consumidores, especialmente en el Reino
Unido (20,3% de la población), incapaz de
distinguir organolépticamente y sin información adicional diferencias entre los distintos tipos de carne, no manifestando preferencias hacia ninguno de los tipos
consumidos.
Aceptabilidad organoléptica
de carne caprina
A diferencia de lo que ocurre en otros
países como Portugal, España no dispone
de ninguna marca de calidad en el ámbito de las Indicaciones Geográficas
Protegidas para la carne de cabrito, a
pesar de disponer de un censo aproximado de 3.000.000 de cabezas (14). De
estos animales, el 66% son de aptitud lechera, produciendo cabritos lechales jóvenes y de bajo peso, con el fin de ordeñar
a las madres para la producción de queso
fundamentalmente. El resto son de aptitud
cárnica, criados en sistemas extensivos,
aprovechando recursos pastoreables. El consumo de carne caprina es reducido en España, suponiendo unos 2,2 kg/persona/año
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de media (15) para todo el país conjuntamente con la carne ovina, que es mayoritaria
entre las dos especies. Sin embargo, hay
mucha variabilidad regional, con regiones
que llegan hasta casi los 6 kg de carne ovina
y caprina/persona/año, como es el caso de
Aragón.
En este contexto, se ha estudiado la aceptabilidad sensorial de la carne de cabrito
de varias razas caprinas autóctonas españolas, comparándola con la aceptabilidad
de la carne de cordero lechal de calidad reconocida dentro de la IGP Lechazo de
Castilla y León (tabla 3). El estudio se ha
realizado en el domicilio de consumidores
aragoneses, quienes se llevaban una pierna
cada semana, cada domicilio en un orden
diferente, pero todos con las mismas instrucciones de cocinado, para que el asado
fuese lo más parecido posible, y siempre el
mismo a lo largo de todas las semanas.
Los consumidores han mostrado aceptabilidades diferentes entre varias razas caprinas, pero no necesariamente entre el
cordero lechal y el cabrito. Las mejores
aceptabilidades han sido para el cordero
lechal y los cabritos de razas lecheras
(Murciano Granadina) o de formato pequeño (Moncaína). A pesar de que los cabritos de razas cárnicas y de mayor tamaño, como la Negra Serrana, han sido los
que menor valoración han mostrado, todas
las puntuaciones han sido positivas, lo que
demuestra que la carne de cabrito gusta,
incluso aunque su consumo medio no sea
muy elevado.
La aceptabilidad global ha estado relacionada, fundamentalmente, con la aceptabilidad de la terneza, que es el principal
factor en el que se fija el consumidor de
carne fresca a la hora de valorar positivamente un producto (16).
Preferencias a través
de encuestas
Las preferencias del consumidor se pueden
estudiar a través de encuestas. Complementariamente al trabajo anterior, donde
el consumidor probaba carne sin ningún
tipo de información, se le hicieron una serie
de preguntas para valorar la posibilidad real
Tabla 3. Aceptabilidad de la carne de cabrito y cordero lechal por parte del consumidor
aragonés. n = 120.
Blanca Celtibérica
Negra Serrana
Moncaína
Murciano Granadina
Pirenaica
Lechazo Castilla y León
Significación
Aceptabilidad
global
Aceptabilidad
del sabor
7,38 ab
7,24 a
7,69 ab
7,68 ab
7,30 ab
7,73 b
*
7,66
7,32
7,61
7,84
7,54
7,73
ns
Aceptabilidad
de la terneza
7,14 ab
6,94 a
7,55 ab
7,70 b
7,16 ab
7,69 ab
**
De 1 (muy desagradable) a 10 (muy buena aceptabilidad).
a, b: letras diferentes indican diferencias significativas entre razas de animales.
ns = no significativo; * p ≤ 0,05; ** p ≤ 0,01.
Aceptabilidad
de la jugosidad
7,24 ab
7,00 a
7,58 ab
7,81 b
7,22 ab
7,54 ab
*
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Tabla 4. Porcentaje de consumidores (n = 120) que están en desacuerdo, ni de acuerdo
ni en desacuerdo y de acuerdo con las siguientes afirmaciones:
Desacuerdo
Indiferente
Acuerdo
La carne de caprino es más cara
que la carne ovina
25,8
18,3
55,9
**
Me gustaría consumir más carne de
caprino de la que consumo normalmente
23,2
19,2
57,5
**
Prefiero (preferiría) carne de cabrito con
marca de calidad (IGP) que sin marca
9,2
5,8
85,0
**
Pagaría más por una carne con marca
de calidad (IGP) que por una sin marca
9,2
3,3
87,5
**
** p < 0,01.
de comercialización de un producto poco
consumido, como es la carne de cabrito.
La actitud del consumidor es claramente
positiva hacia la comercialización de una
carne poco consumida, especialmente si
lo hace dentro de una marca de calidad
reconocida, puesto que más de la mitad
de los consumidores declaran que les gustaría consumir más carne de caprino de la
que consumen habitualmente, el 85% la
preferiría con marca de calidad y el 87,5%
estaría dispuesto a pagar más por la
misma.
Sin embargo, la disposición a pagar más
por la carne tiene un límite (figura 3). Sólo
un 5% de los consumidores estaría dispuesto a pagar con certeza un 25% más
por la carne caprina que por la ovina, porcentaje que sube hasta casi la cuarta parte
de los consumidores si la diferencia de
Figura 3. Disposición del consumidor a pagar, con certeza, por la carne caprina en relación con la carne
ovina. n=120.
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precio es de un 10% más a favor de la
carne caprina. La mitad de los consumidores estaría dispuesto a pagar lo mismo
por ambos productos. Este porcentaje no
aumenta cuando la carne se ofrece a un
precio más barato, porque al tratarse de
carne fresca se crea una desconfianza en
el consumidor cuando la diferencia de
precio es excesiva, lo cual produce un
cierto rechazo hacia un producto excesivamente barato.
Preferencias a través
de análisis conjunto
La elección que un consumidor hace en el
momento de comprar carne no viene determinada por un único factor. Para conocer
qué información influye en el consumidor
cuando está comprando se puede utilizar el
análisis conjunto de varios factores.
Tras el consumo de carne sin ningún tipo
de información, se le ofreció al consumidor
una serie de tarjetas que reproducían una
combinación de tres atributos con distintos
niveles en cada uno: especie (cabrito, cordero), alimentación (hierba, leche, pienso)
y precio (9 €/kg, 12 €/kg) (17). El consumidor debía ordenar dichas tarjetas de
acuerdo a la información tal y como las hubiese comprado de haber encontrado cada
tipo de carne en el mercado (figura 4).
De los factores analizados, la alimentación
del animal es la que tuvo la mayor influencia en la decisión final del consumidor,
seguida, casi con la misma importancia,
por el precio y la especie. Es decir, el consumidor comprará fijándose en primer
lugar en el tipo de alimentación con el que
haya sido criado el animal. La alimentación
preferida por el consumidor será la leche
(figura 5), seguida de la hierba y, de manera muy negativa, por el pienso. Esto refleja el desconocimiento que el consumidor
tiene de la producción de los alimentos de
origen cárnico, puesto que, como se
aprecia en el apartado 2, la aceptabilidad
del consumidor español a nivel organolép-
Figura 4. Importancia relativa de varios factores en la decisión final del consumidor. n = 120.
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Figura 5. Influencia de varios niveles de tres factores en la decisión final del consumidor. n = 120.
tico se decanta por el cordero alimentado
con pienso, siendo la carne de animales alimentados con pasto muy poco apreciada.
A pesar de que el precio no es el factor
más importante a la hora de comprar
carne de cordero o cabrito, el consumidor
prefiere el precio más barato. En cuanto a
la especie, preferiría la carne de cordero a
la de cabrito, posiblemente por estar más
acostumbrado a consumirla.
Sin embargo, la importancia relativa de un
factor en la decisión final de compra puede
variar según los atributos que se tengan en
cuenta. Si, además de la alimentación y el
precio, se analiza la influencia del origen
de la carne (Aragón, España, UE) y la presencia o no de marca de calidad en el
marco de las Indicaciones Geográficas
Protegidas en carne de cordero, el factor
más importante deja de ser la alimentación
para ser el origen del producto, atributo
que determina el 66% de la decisión de
compra del consumidor aragonés (tabla 5).
La existencia de marca de calidad y el
precio tendrían una influencia muy baja en
dicha decisión, quizás porque la carne de
cordero tiene un cierto prestigio como producto de calidad, incluso fuera del marco
de una IGP.
Sin embargo, todos los consumidores no
se comportan de la misma manera.
Aunque la mayor parte de los consumidores (58,5%) se rige por el origen de la
carne de cordero, especialmente si es de
Aragón, a la hora de expresar su preferencia, un 21% de los mismos se fijaría en
primer lugar en la alimentación del animal,
de manera positiva si es leche o hierba, y
de manera muy negativa si es pienso. Un
13% de los consumidores se fijaría casi a
partes iguales en el origen, la alimentación
y el precio, prefiriendo la carne de animales
locales no alimentados con hierba y barata.
Por último, un grupo reducido de consumidores (8%) rechazaría la carne de animales alimentados con leche.
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Tabla 5. Resultados del análisis conjunto de consumidores.
Población Cluster 1
total (n = 166) (n = 35)
% consumidores
R2
Tipo
Ternasco IGP
Ternasco
Importancia
relativa
Origen
Aragón
España
UE
Importancia
relativa
Alimentación
Hierba
Leche
Pienso
Importancia
relativa
Precio
9 €/kg
12 €/kg
Importancia
relativa
Cluster 2
(n = 21)
Cluster 3
(n = 13)
Cluster 4
(n = 48)
Cluster 5
(n = 49)
100%
0,51
21,1%
0,72
12,6%
0,41
7,8%
0,71
29,0%
0,93
29,5%
0,92
0,22
–0,22
0,49
–0,49
–0,41
0,41
1,12
–1,12
0,11
–0,11
0,05
–0,05
14,1%
11,9%
23,8%
1,98
0,24
–2,22
0,79
–0,02
–0,77
1,35
–0,31
–1,04
1,31
0,34
–1,64
2,67
0,69
–3,36
2,03
1,49
–3,52
66,0%
22,0%
34,7%
31,4%
91,6%
90,8%
0,25
0,58
–0,83
1,26
1,56
–2,82
–1,19
0,66
0,53
1,48
–1,55
0,06
–0,14
0,13
0,02
0,15
0,14
–0,30
22,3%
62,0%
26,9%
32,2%
0,15
–0,15
–0,07
0,07
0,91
–0,91
0,59
–0,59
26,3%
12,6%
6,8%
4,9%
1,9%
Como reflexión final se puede constatar
que, dada la variedad en los gustos del
consumidor, muchas veces determinados
por el hábito de consumo y el origen geográfico del mismo, es necesario producir
alimentos pensando en el mercado de
destino.
Agradecimientos
Algunos resultados que se muestran en el
capítulo se han obtenido gracias a la financiación de los proyectos EU FAIR CT96-1768,
CICYT AGL2005-05777-C02-01/GAN e INIA
RTA2006-00137.
3,3%
4,1%
–0,03
0,03
1,0%
1,8%
7,4%
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