Productos lácteos funcionales para toda la sociedad. El Área Lácteos del ITA trabaja en el desarrollo de Productos Lácteos sin Colesterol, Probióticos y No Probióticos, manteniendo la saludable grasa de la leche. El Área Lácteos del Instituto de Tecnología de Alimentos (ITA), dependiente de la Facultad de Ingeniería Química de la Univ. Nacional del Litoral (UNL), en la provincia de Santa Fe, viene desarrollando desde hace cuatro años diversos productos lácteos funcionales, tanto probióticos como no probióticos, sin colesterol pero manteniendo la grasa láctea. Ya se han desarrollado: leche, yogur, leche fermentada con probióticos, queso untable reducido en grasas con probióticos, dulce de leche, cremas de bajo tenor graso y base para helados, todos sin colesterol. Hay seis tesis defendidas sobre estos temas y otras tantas por terminar, de grado y pos-grado, junto con dos Becas Doctorales CONICET (PGT I 08), además de una patente presentada y aceptada, y otra por presentar, ante el INPI. Los resultados obtenidos se están transfiriendo a instituciones públicas, sociales, científico-tecnológicas, académicas y se transferirán a empresas interesadas en el tema. La investigación está a cargo del Dr. Sergio D. Rozycki, Director del Proyecto CAI+D 2009/2011 y CAI+D Orientado 2009/2010. Se hace una reseña de los productos lácteos funcionales y nutracéuticos desarrollados en su institución. El objetivo general de los proyectos en marcha es obtener y evaluar productos lácteos sin colesterol (con y sin probióticos), manteniendo total o parcialmente la grasa láctea, para consumo de la población en riesgo nutricional y/o cardiovascular. Los objetivos específicos incluyen, por un lado, alterar favorablemente las características fisicoquímicas, nutricionales y reológicas de la leche y los productos lácteos mencionados, y por otro modificar las características organolépticas y texturales de los mismos, obteniendo productos con propiedades potenciadas con respecto a los de mercado. Los resultados alcanzados con estos proyectos constituyen un importante aporte para el logro de productos actualmente muy solicitados, denominados “funcionales” y “nutracéuticos”, que mejoran el estado de salud y reducen el riesgo de enfermedades, principalmente cardiovasculares y carcinogénicas. El aporte de calcio, de proteínas del fruto de espina corona (Gleditsia amorphoides) y de aminoácidos esenciales, a través de proteínas de suero, mejora el nivel nutricional y las características organolépticas y texturales de estos alimentos, elevando la aceptación por parte de los consumidores. También contribuye al mejoramiento de los procesos y productos en la industria láctea, lo cual redunda en un aumento de la competitividad en el mercado nacional e internacional. Por otro lado, estos desarrollos permiten revalorizar, en zonas de muy baja industrialización (región chaqueña, principalmente provincias de Chaco y Formosa), especies colonizadoras de áreas deforestadas (espina corona) hoy prácticamente improductivas. Así se pueden generar subproductos de alto valor agregado y nutricional, con el consecuente empleo de mano de obra local y con una disminución de costos a través del uso de ingredientes que pueden reemplazar, total o parcialmente, a diversos gelificantes, varios de ellos importados (goma guar y garrofin).

En definitiva, se logró obtener productos de consumo masivo, de bajo costo y muy buen aporte nutricional, preventivos de enfermedades, que deberían colocarse al alcance de la población con menos recursos. De ese modo se ayuda a alcanzar una alimentación adecuada, con el objeto de minimizar o eliminar los efectos negativos, psicofísicos y neurológicos que produce la falta de ingesta de los nutrientes mínimos necesarios, principalmente en edades tempranas. Los productos lácteos obtenidos, debido a la presencia de microorganismos viables beneficiosos para la salud (probióticos) y al agregado de proteínas de alto valor nutritivo, así como también debido a la ausencia de colesterol, además son considerados una muy buena matriz para vehiculizar otros nutrientes específicos, debido a su aceptación y consumo masivo. Se podrán utilizar para una parte de la población en riesgo nutricional y/o cardiovascular, mediante otros posibles agregados de sustancias específicas, como vitaminas, minerales, etc., a través de planes sociales o similares, subvencionados total o parcialmente por entes gubernamentales.

Desarrollo de productos lácteos sin colesterol, probióticos y no probióticos. Desde el año 2006 hasta la fecha en el ITA se desarrollaron y evaluaron durante su vida útil diversos productos lácteos sin colesterol. Los que llevan agregado de microorganismos probióticos fueron un queso untable (de alta aw), reducido en grasas (patente presentada y aceptada en INPI, 2009) y un yogur y leches fermentadas probióticas. Los no probióticos fueron leche entera, dulce de leche, cremas livianas (15-30% grasa) y base para helados (patente a presentar en INPI, 2011). En la mayoría de los casos se mantuvieron los niveles normales de grasa láctea, a la cual se le extrajo el colesterol con betaciclodextrina (βCD), favoreciendo ciertas características texturales, organolépticas, reológicas y nutricionales mediante el agregado de aminoácidos esenciales (proteínas de suero), calcio e hidrocoloides estabilizantes/gelificantes. Se estudió el comportamiento a la gelificación de las proteínas de espina corona y las posibles interacciones con las proteínas lácteas y otros gelificantes no importados de uso industrial (gelatina y almidón modificado). Asimismo se estudió la influencia de la espina corona y las proteínas de suero (WPC 35), sobre las características texturales y reológicas de los productos lácteos desarrollados, evaluando la concentración óptima en que deben agregarse en cada caso para potenciar sus características con respecto a productos similares obtenidos con hidrocoloides, varios de ellos importados (goma guar, goma garrofín, carrageninas). Se determinó además cómo influyen estos hidrocoloides, las proteínas de suero y el exceso de βCD sobre el flavor, así como otras características que pudieran impartir a los productos lácteos. Por medio de un panel de evaluadores sensoriales entrenados se estudiaron las transformaciones producidas, evaluando las variaciones de calidad con el tiempo de maduración y almacenamiento, la aceptabilidad y los posibles defectos organolépticos de los productos formulados. Finalmente, se evaluó la viabilidad de los distintos fermentos probióticos utilizados (L. casei, L. acidophilus y Bifidobacterium lactis BB12) en el queso, y las leches fermentadas, durante el tiempo de maduración y/o almacenamiento durante el período de su vida útil, verificando que cada uno de los productos finales cumplía con la exigencia vigente, para poder ser considerado como un alimento probiótico (> 106107 UFC/g o ml).

Beneficios para toda la sociedad. Actualmente existen muy pocos alimentos que responden a las características principales alcanzadas en estos productos lácteos (con probióticos, reducidos en grasas y sin colesterol), que corresponden a un espacio comercial que está siendo abordado por pocas empresas de gran envergadura en nuestro país. El consumo de estos alimentos -generalmente de alto precio- está siendo direccionado hacia un bajo porcentaje de la sociedad, de buen poder adquisitivo y con actividades muchas veces relacionadas al deporte. La mayor parte de la población, principalmente la de menos recursos, quedan excluida de los beneficios que otorgan. Esta situación podría paliarse optimizando procesos de producción, envasado y distribución a un costo tal que pueda ser consumido por un mayor porcentaje de la población, principalmente con carencias nutricionales y/o enfermedades cardíacas, ya sea por consumo individual o a través de planes sociales. Este hecho ha sido implementado en Tucumán, a través del CERELA, con una leche fermentada con bacterias lácticas acidificantes y probióticos propios de ese centro de investigación, que recibió el premio principal en el concurso innovar 2009, en Buenos Aires. Concomitante con esto, se podría generar una industrialización de frutos de especies autóctonas que hasta el momento no están siendo comercializados adecuadamente. Aparece como muy favorable el hecho de que la espina corona, con diversas características nutricionales y usos muy beneficiosos como aditivo alimentario, crece por sí sola, en altísimo número o densidad de cultivo. Por último, existen PyMEs y cooperativas tamberas que podrían utilizar estos resultados para lograr una diversificación y expansión de su producción, aumentando su competitividad a través de productos con mayor valor agregado, y generando más empleo formal. Estos segmentos productivos podrían asociarse a entes oficiales para desarrollar una actividad de cooperación y abordaje de problemáticas sociales de larga data y minimizar los efectos nocivos de la mala alimentación en los sectores más pobres de la sociedad. En la fase final de los proyectos que han permitido desarrollar estos productos, se utilizarán parcialmente las instalaciones de una PYME santafesina, Heladerías Veneto S.A., principal colaboradora de estos dos proyectos, para formular y obtener algunos de los productos mencionados y así realizar el cambio de escala a etapa industrial. Además la agrupación Caritas Parroquial Cristo Obrero, de un barrio muy carenciado de la capital de Santa Fe, colaborará con sus instalaciones y un grupo de personas (300-500) para evaluar los productos obtenidos a través de ensayos de aceptabilidad. En una etapa posterior es posible que este grupo voluntario colabore para efectuar análisis clínicos “in vivo” para demostrar que el alimento (no sólo los microorganismos) tiene características probióticas, a través de la cuantificación de compuestos específicos, por ejemplo, dosaje de inmunoglobulinas en sangre (IgA), cuyo aumento indica una activación del sistema inmunológico.

Leche, grasa láctea y colesterol. En la leche el colesterol se encuentra asociado a la materia grasa, con un contenido medio entre el 12 y el 14 mg%, situado dentro del glóbulo graso (80%), en su membrana (10%), y el resto en el plasma (Walstra y Jenness, 1987). Se puede extraer de la leche por acomplejamiento, luego de ser liberado del glóbulo graso a través de la ruptura del mismo. Un agente muy eficaz es la beta-ciclodextrina (βCD) que puede extraerlo hasta en un 92-95%, según el tipo de leche o producto lácteo (Ahn, J. y Kwak, H.S., 1999; Shim y col., 2003; Rozycki y col., 2007).

El colesterol producido en el hígado generalmente alcanza para los requerimientos diarios del organismo (formación de membranas celulares, sales biliares, esteroides, hormonas, vitamina D, etc.) (Prociencia-CONICET, 1988). Lo que se ingiere con la dieta, en su mayoría, es un exceso que coadyuva a la formación de los depósitos en la pared interna de las arterias, produciendo infartos o accidentes cerebrovasculares (el 7,9% de la población mundial muere cada año a causa de un alto nivel de colesterol en sangre). Los chicos con más riesgo de tener colesterol alto tienen entre 9 y 13 años. La Universidad de Columbia (EE.UU.) reveló que el 10% de los niños entre tres y cuatro años tiene problemas de colesterol. La Argentina es el tercer país de America Latina con mayor índice de muertes por infartos y ACVs, detrás de Brasil y México (CESNI - Arg.). Además, el 46% de las defunciones son por enfermedades relacionadas a esto y el 40% de la población padece hipercolesterolemia (200-240 mg/dL). El colesterol posee un doble enlace reactivo, que promueve la oxidación del mismo a través de radicales libres cuando se expone al calentamiento, al oxígeno molecular o a la luz (Nourooz-Zadeh, 1998 a y b) produciendo decenas de compuestos oxidados (COPs) que son indeseables desde el punto de vista toxicológico, ya que algunos tienen comportamiento aterogénico (Peng y col., 1991a), citotóxico (Peng y col., 1991b), mutagénico y carcinogénico (Morin y col., 1991b). Varios de estos compuestos están presenten en leche y productos lácteos que son sometidos a los fenómenos nombrados (Lercker, G. y Rodriguez-Estrada, M.T., 2000; Sieber, R, 2005). El 20% o más del colesterol sérico puede controlarse con la dieta, mientras que el resto queda determinado por la parte genética de cada ser humano. Pero ese mínimo de 20% suele ser determinante para que diversos pacientes padezcan de hipercolesterolemia. El colesterol sérico total (CST) y el colesterol “malo” (LDL) se asocian positivamente (promueven) a enfermedades cardiovasculares y coronarias (ECC), mientras que el colesterol “bueno” (HDL) se asocia negativamente con ECC. Además, los ácidos grasos saturados (AGS) de la leche y los productos lácteos, elevan el CST y LDL, pero también el HDL (AGS de C12 > C14 > C16 > C18). Luego de un extenso review, basado en numerosos estudios clínicos realizados en el mundo, Parodi (2009) sostiene que la relación CST/HDL es el mejor predictor de enfermedades cardíacas y coronarias, más que el CST o LDL. En este aspecto, los AGS de 12 C (C12:0) y de 18 C (C18:0) reducen levemente esa relación, mientras que los de 14 C (C14:0) y 16 C (C16:0) se consideran neutros con respecto a la enfermedad cardíaca y coronaria. El ácido graso monoinsaturado oleico (C18:1) reduce levemente la relación CST/HDL. Esto permite sostener que la grasa láctea mínimamente actúa como neutra, o que desmejora levemente la predisposición a padecer ECC, contrariamente a lo que se creyó durante mucho tiempo respecto a todas las grasas de origen animal. Por todo lo expuesto, debe evitarse el exceso de colesterol en la dieta, pero sin cambiar las características organolépticas y nutricionales de los alimentos. Hay que tener en cuenta que la grasa láctea juega un rol muy importante para la aceptación sensorial, a la vez que contiene alrededor de un 30% de ácidos grasos esenciales y muy baja cantidad de ácidos trans, por lo cual es considerada no perjudicial para la salud (Spreer, 1991; Alais, 2003). La grasa láctea también contiene ácido linoleico conjugado (LCA, C18:2) que es anticarcinogénico, inhibe la aterosclerosis, favorece la reducción de grasa corporal y peso, estimula el sistema inmunológico, mejora la síntesis de tejido óseo y la prevención de diabetes. La grasa láctea es la fuente dietaria

natural más rica de LCA, y de vitamina D con actividad antirraquítica de la cual no hay demasiadas fuentes naturales alternativas. La leche y los productos lácteos son una base de la alimentación, principalmente de niños y adolescentes, por ser alimentos muy completos y de aceptación masiva. Los lácteos denominados actualmente “sin colesterol” son aquellos a los cuales se les ha extraído la totalidad de la grasa. Principalmente en menores de dos años y en adultos es contraproducente restringir la grasa láctea, ya que la vitamina D regula la absorción de calcio en los huesos y su deficiencia puede provocar osteoporosis. Además la leche, y los productos lácteos, son una fuente excelente de calcio. La grasa además confiere aroma y textura (cremosidad, untuosidad, palatabilidad) muy apreciados en los alimentos (Walstra y Jenness, 1987).

La betaciclodextrina (βCD), un agente extractor del colesterol. El empleo de ciclodextrinas constituye una metodología promisoria para remover el colesterol de la grasa, del huevo y de productos lácteos. La b-ciclodextrina forma un compuesto insoluble con el colesterol, que puede ser luego removido fácilmente por filtración o centrifugación, permitiendo disminuir en más de un 90% el contenido de colesterol de estos productos sin extraer la vitamina D (Roderbourg y col, 1993; Cully y Vollbrecht, 1994; Hedges y McBride, 1999; Parodi, 2009). Además es no tóxica y está considerada un compuesto GRAS (Generally Recognized As Safety). Posee un anillo de siete unidades de glucosa, que forman una cavidad hidrofóbica dentro de la cual cabe adecuadamente el colesterol, formando un complejo en relación 3:1 (βCD colesterol). El desafío principal es lograr extraer el complejo bCD-colesterol en condiciones de planta industrial, a través del proceso de centrifugación, donde el producto se encuentra expuesto a una elevada aceleración centrífuga pero solo unos pocos segundos (6-10 seg.), condiciones que no han sido estudiadas hasta el momento debido a que los trabajos realizados a nivel mundial, emplean bajas aceleraciones (500-700 ges) durante más de 15-20 minutos, condiciones inexistentes a nivel de planta industrial. Nuestro grupo ha realizado experiencias en condiciones fabriles, con dos centrifugas que trabajan en serie, de diseño especial, logrando una muy buena separación del complejo mencionado.

Alimentos con probióticos. Los alimentos que contienen microorganismos probióticos en forma viable durante toda su vida útil son un inmejorable coadyuvante para una alimentación saludable. Estos productos promueven una diversidad de acciones beneficiosas para la salud (acción anticarcinogénica y activación del sistema inmunitario, protección de infecciones intestinales, actividad hipocolesterolémica, inactivación de compuestos tóxicos, reducción de la intolerancia digestiva a la lactosa, deconjugación de ácidos biliares, etc.) (Bottazzi, 1991; Reinheimer y Zalazar, 2006). Estos efectos terapéuticos permiten clasificar a productos con estas características como funcionales/nutracéuticos, atribuyéndoseles propiedades relacionadas al mejoramiento de la salud y aumento de la longevidad (Bottazzi, 1991).

Materias primas con características prebióticas y nutrientes esenciales. El agregado de proteínas de suero (WPC) potencia las características nutricionales de los alimentos, habida cuenta que poseen un alto valor biológico (VB = 125), 25% mayor que las proteínas del huevo (VB = 100), y casi un 50% mayor que la caseína de la leche (VB = 88) (Spreer, 1991). El calentamiento de estas proteínas libera péptidos, aminoácidos y otros compuestos (lactulosa, ácido fórmico) que favorecen el desarrollo de las bacterias acidolácticas y probióticas de los fermentos (efecto prebiótico). En cuanto a los gelificantes utilizados en diversas formulaciones de los productos desarrollados en el ITA, la espina corona es rica en proteínas, tiene muy buen nivel de fibra dietaria, constituida mayoritariamente por galactomananos (polisacáridos no amiláceos-hidrocoloides), un contenido lipídico caracterizado por una importante insaturación con predominio de ácido linoleico, buenos niveles de hierro, calcio y otros micronutrientes (Freyre y col. 2001). Además posee alta cantidad de fitatos y polifenoles con capacidad antioxidante, anticarcinogénica y anticolesterolémica, siendo aconsejable su consumo (Shahidi, 1997). Su contenido predominante en ácidos grasos insaturados, principalmente linoleico, junto con un buen nivel de oleico, que coadyuvan a la disminución del colesterol indeseable. La relación de galactomananos en la espina corona es similar a la de gelificantes importados (goma guar y garrofin), pudiendo sustituirlos total o parcialmente, disminuyendo o eliminando la necesidad de su importación. El potencial que poseen los Prosopis y la espina corona para desarrollar ingredientes alimentarios se remarcó en diversos trabajos (Zolfaghari y col., 1986; Marangoni y Alli, 1988; Bravo y col., 1994). Las leguminosas en general pueden resultar un excelente paliativo para los problemas globales de malnutrición y desertificación, con todas sus secuelas sobre el hombre y el medio ambiente (Figueiredo, 1990; Salunkhe y Deshpande,1991). Además, su utilización a nivel industrial generaría trabajo formal en la región de donde son oriundas (chaqueña), que posee un alto índice de pobreza, desocupación y desempleo.

Nuevas líneas de investigación. Se han presentado proyectos para el desarrollo y evaluación de nuevos Productos Lácteos Funcionales, a saber: * Queso Cremoso sin Colesterol. * Queso Cremoso sin Colesterol, Probiótico. * Queso Semiduro sin Colesterol. * Queso semiduro sin Colesterol, Probiótico. * Base para Helados sin Colesterol, con Probióticos. * Base para Helados sin Colesterol Apto para Diabéticos (de Bajo índice Glucémico).

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Más información: Área Lácteos - Instituto de Tecnología de Alimentos (ITA) - Facultad de Ingeniería Química (FIQ) – Universidad Nacional del Litoral (UNL). 1º de mayo 3250 – (3000) Santa Fe. Tel.: 54-342-4571164 (int.: 2607), [email protected] / Particular: [email protected] y TE: 54-342-4698147.