Los expertos en vigilancia tecnológica de ainia le descubren las tendencias innovadoras y nuevas tecnologías aplicadas a la alimentación.
El proyecto Bake4fun concentra sus esfuerzos en buscar soluciones en la innovación y tecnologías de los alimentos para lograr fortificar con hierro los productos de panadería, sin que afecte a las características sensoriales de estos productos y consiguiendo que el perfil nutricional mejorado sea realmente bioaccesible y biodisponible, consiguiendo el efecto deseado en la salud. Éste es: paliar los problemas de salud provocados por la ferropenia o falta de hierro en el organismo.
Se estima que las deficiencias nutricionales de hierro afectan entre 1.500 y 2.000 millones de personas en el mundo. Este no solo es un problema de los países en vías de desarrollo, sino también en muchos casos, del mundo más desarrollado.
Las deficiencias de hierro se deben a varios motivos, como malos hábitos dietéticos y al consumo de alimentos calóricos pero pobres en microminerales. Una de las formas de disminuir las deficiencias de hierro es la obtención de productos de panadería de consumo diario enriquecidos.
Retos que Bake4fun pretende superar
El enriquecimiento de los productos de panadería con hierro supone un reto mayor del que a simple vista pudiera parecer:
- A menudo se producen modificaciones de color y sabor en los productos que son rechazados por el consumidor, que percibe la alteración de las cualidades sensoriales.
- Los componentes del pan pueden reducir la absorción del hierro añadido por parte del intestino.
- La biodisponibilidad del hierro añadido se ve afectado por el propio proceso de panadería que pueden oxidarlo.
En su empeño por superar todos estos obstáculos, los socios del proyecto Bake4Fun estamos poniendo en común los avances obtenidos en innovaciones relativas a las siguientes líneas de investigación:
• Microencapsulado del hierro • Utilización del digestor dinámico in vitro de AINIA • Modelos celulares
A. Incorporación del compuesto de interés en la matriz alimentaria: Microencapsulado del hierro
Una de las opciones en las que AINIA está trabajando y que mejores resultados está aportando para lograr la estabilidad y la biodisponibilidad de hierro en los productos de panadería es la microencapsulación.
Se trata de una innovación tecnológica mediante la cual el agente activo, en este caso el hierro, es atrapado dentro de otra sustancia, la cáscara o matriz. Las microcápsulas de bake4fun tienen un tamaño similar al de la harina lo que facilita su manipulación y se estudia su aportación respecto a los siguientes beneficios:
– Un producto más estable, es decir se evita que se produzcan cambios ni la degradación del agente activo.
– El agente activo es liberado de una forma controlada.
– Minimización las alteraciones sensoriales producidas por agente activo.
– Aumento del efecto de la sustancia activa.
– Se pueden manejar líquidos en formatos sólidos, lo que aporta un mayor número de opciones.
En definitiva, la microencapsulación del hierro nos ha permitido potenciar la absorción del mismo y mitigar interacciones no deseadas entre el hierro fortificado y la matriz.
El hierro microencapsulado consiste en una capa fina de un material inerte que protege la partícula de hierro y, por tanto, disminuye su oxidación. Esta fina capa protege el hierro de componentes del alimento (y viceversa) y enmascara el sabor que aporta el compuesto de hierro. La cubierta/capa se disuelve en el estómago liberando el hierro para ser absorbido a nivel intestinal.
El proceso de microencapsulación que hemos desarrollado está basado en técnicas de secado por atomización o spray drying y el material empleado como recubrimiento es almidón modificado.
La investigación nos ha permitido:
• La obtención de hierro microencapsulado resistente a las condiciones de elaboración del pan a escala industrial y panes enriquecidos con el hierro microencapsulado
• La biodisponibilidad de hierro microencapsulado en los panes fortificados, obteniendo datos de biodisponibilidad por encima del 70% (cantidad de hierro potencialmente absorbible con respecto a la cantidad de hierro inicial)
• La influencia del pan obtenido por fermentación con masa madre de harina tradicional sobre el estado antiinflamatorio y oxidativo.
• El desarrollo de este proceso de microencapsualción de hierro se ha trasladado hasta escala industrial, logrando disminuir los costes de producción hasta lograr un aditivo de hierro microencapsulado altamente rentable.
La publicación alemana, baking+biscuit, de referencia internacional en el mundo de las innovaciones tecnológicas relacionadas con la panadería, incluyó en su edición especial ‘Innovaciones 2014’ un artículo técnico sobre este proyecto, en el que contamos con más detalle los avances conseguidos con la microencapsulación, y que les animamos a leer.
B. Estudio/Evaluación de la biodisponibilidad mediante un sistema integrado digestor dinámico in vitro de AINIA y modelo celular
B1. Digestor: simulación de la digestión gastrointestinal (incluye movimientos del estómago, vaciado gástrico….)
Como el digestor dinámico in vitro de AINIA, capaz de reproducir en el laboratorio las condiciones a las que el alimento enriquecido, en este caso los productos de panadería enriquecidos con hierro, son sometidos dentro del sistema digestivo de cada uno de nosotros. Llevando a cabo procesos de digestión muy similares a los del organismo humano y que incluso imitan los movimientos a los que el alimento será sometido, tanto en el estómago como en el posterior vaciado al intestino.
Con esto se obtienen evidencias científicas sobre la cantidad de hierro incorporado a las matrices de productos de panadería es potencialmente absorbida por el sistema digestivo. De esta manera, cuando llegamos a los estudios “in vivo”, los avances conseguidos son más sólidos y se agilizan los procesos de desarrollo de producto y su validación.
B.2.Modelo celular, para la evaluación de la absorción intestinal.
Se aplican líneas celulares que mimetizan las células intestinales, como las células Caco-2 ó las HT29. Estas líneas celulares se emplean ampliamente para predecir la absorción intestinal de compuestos de interés, como por ejemplo los minerales de alimentos enriquecidos.
Las técnicas de cultivo celular son una herramienta útil que permite diagnosticar el efecto de los compuestos de interes en el organismo, tanto la absorción intestinal como la funcionalidad. Esto se debe a los avances en biologia celular y molecular, que posibilitan reproducir en el laboratorio el comportamiento de los tejidos y/o órganos diana.
El desarrollo de todos estos avances e innovaciones tecnológicas que están sirviendo de punta de lanza para el proyecto Bake4fun encuentran aplicación en otros sectores de la industria. Tienen en AINIA un experimentado aliado con el cual pueden contar.
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