 |
| Profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar, autor de la investigación. Crédito: Édgar Bejarano, Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería. |
Las tendencias actuales en materia de consumo de alimentos más saludables han traído consigo desafíos en cuanto a la producción y búsqueda de ingredientes que respondan a dichas necesidades. El cacao, al ser la base de la preparación de chocolates y sus derivados, representa un caso de especial interés. Una investigación le apunta a utilizar nuevos ingredientes que contribuyan a mejorar las características de los chocolates a nivel nutricional, a la vez que ofrecen nuevas experiencias para el paladar de los consumidores.
Read this article in English here.
La búsqueda por productos más saludables
El camino a esta investigación, cuyos resultados fueron publicados en la revista especializada “Journal of Food Engineering”, empezó años atrás, cuando el profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar formó su propia empresa en el área de la chocolatería, gracias a recursos del Fondo Emprender. Para llevar a buen puerto su apuesta, hizo alianza con un productor de cacao en el municipio de Rivera, Huila, lo que le permitió establecer una fábrica de chocolates en la que se procesaba desde el fruto del árbol de cacao hasta chocolates finos. En este lugar se hacían pruebas, que incluían rellenos con distintas pulpas de fruta. Esta experimentación fue la base para el proyecto de investigación que realizó más adelante, cuando buscó evaluar el efecto de la incorporación de azúcares y ácido cítrico en la manteca de cacao a partir de un proceso de emulsificación, a propósito de sus estudios de doctorado en Ingeniería con énfasis en Ingeniería de Alimentos, en la Universidad del Valle, cursados con el apoyo de la “Convocatoria para la Formación de Capital Humano de Alto nivel para el Departamento del Tolima”, del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MinCiencias). Dichos estudios doctorales contaron con el acompañamiento y dirección de los profesores e investigadores Angélica Piedad Sandoval Aldana, del Departamento de Producción y Sanidad Vegetal de la Facultad de Ingeniería Agronómica de la Universidad del Tolima; y Alejandro Fernández Quintero, de la Escuela de Ingeniería de Alimentos de la Universidad del Valle.
“La investigación surgió de las tendencias actuales de las personas de consumir alimentos saludables, y eso lo vemos día a día. Ya se encuentran en las etiquetas de los productos los sellos de advertencia. Si tiene mayor contenido de grasas saturadas hay que reportarlo, si tiene azúcar en exceso hay que reportarlo. Y todo lleva a que, tanto la industria como la comunidad científica, comiencen a formular productos que sustituyan esas cantidades exageradas, para que se ajusten a los requerimientos y normativas”, cuenta el profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar.
Para su investigación, se partió de reconocer el alto nivel calórico que tienen los chocolates, principalmente por el contenido de grasa y azúcares, que, según el investigador, puede oscilar entre un 40% y 50% en los chocolates de fabricación tradicional. “El problema principal no lo constituye la grasa de cacao en los chocolates finos, porque esta presenta un contenido importante de ácidos grasos insaturados que son benéficos para la salud”, explica, y agrega que la dificultad proviene de los altos costos de esta materia prima, lo que obliga a productores a sustituirla con otras fuentes de grasa más económicas, cuyos efectos en el organismo de los consumidores pueden resultar nocivos. Se trata de ingredientes con altas concentraciones de grasas saturadas, cuyo consumo se asocia con enfermedades relacionadas con el sistema cardiovascular.
Ante este escenario, variadas investigaciones han indicado que es posible disminuir los altos contenidos de dichas grasas, por medio de la incorporación de gotas microscópicas de agua en la fase oleosa de estos chocolates, por medio de un proceso de emulsificación. “Al incorporar agua, en forma de gotas microscópicas en la estructura, es posible llegar a una reducción considerable del contenido lipídico de los productos tradicionales”, dice el profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar.
Su investigación, además, planteó un abordaje innovador: la experimentación aprovechó la oportunidad para incorporar sustancias de interés en el interior de tales gotas de agua, para lo cual se empleó un modelo de estudio, tomando como referencia el zumo de maracuyá.
La apuesta: gotas de agua con maracuyá en su interior
Las emulsiones, base de la experimentación, son la unión de dos líquidos inmiscibles, cuyas características hacen muy difícil su integración. Para que esto pueda suceder, los componentes de dichos líquidos deben distribuirse, considerando sus bases: por un lado, está la fase oleosa, compuesta por grasas, y, por otro lado, la fase acuosa, compuesta por agua. El proceso consiste en la adición de una fase a la otra, dispersa en gotas diminutas, llamadas técnicamente como la “fase dispersa”. Algunos de los productos que utilizan este método se encuentran en mayonesas, aderezos para ensaladas, cremas cosméticas y bloqueadores solares. Para este caso, se realizó la incorporación de la “fase dispersa” del agua en la fase oleosa representada por la grasa de cacao. En dicha “fase dispersa” iban incluidos los componentes principales del zumo del maracuyá.
“Se tomó el maracuyá como referencia porque se ha usado bastante en chocolates. Es una fruta que mezcla muy bien para las preparaciones, sensorialmente”, explica el profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar. Debido a que los jugos de esta fruta contienen un gran número de sustancias y propiedades, entre las que cabe mencionar sus vitaminas, aromas, antioxidantes y compuestos como el betacaroteno, el estudio se centró únicamente en sus componentes principales: la glucosa, la fructosa, la sacarosa y el ácido de mayor predominancia en este jugo, el ácido cítrico. Con base en esta decisión se creó un modelo que partiera de estas propiedades, y se procedió a estudiar su efecto en la estructuración de una emulsión estable.
Resultados promisorios
La grasa de cacao es compleja a la hora de realizar este tipo de procedimientos, dado que cambia su estructura con respecto a las diferencias de temperatura a las que se someta. Dependiendo de dicha temperatura, se pueden formar hasta seis tipos de estructuras, llamadas científicamente como “polimorfos”. Estas estructuras son las responsables de que el chocolate tenga brillo y dureza, y según cuáles sean tienen mayor o menor estabilidad.
Los “polimorfos” Alfa 1 y 2 tienen un alto nivel de inestabilidad, y se funden a una temperatura relativamente baja. Los “polimorfos” Beta 3 y 4, denominados de transición, tienen un mayor nivel de estabilidad. Y los “polimorfos” 5 y 6 tienen el mayor nivel de estabilidad, pues para que se fundan hace falta una temperatura mayor a 37°C.
Para la investigación se utilizaron, además, dos tensoactivos, que tenían bastante afinidad tanto con el agua como con la grasa de cacao, buscando obtener el balance hidrofílico y lipofílico para estabilizar la emulsión.
Uno de los tensoactivos escogidos es típicamente usado en la elaboración de chocolates, llamado poliglicerol polirricinoleato; el otro es usado para la elaboración de margarinas, ya que las semejanzas entre este tipo de emulsión y la de las margarinas eran altas. “Se encontró que la mezcla de los tensoactivos sí favorece a la formación de esas estructuras polimórficas alrededor de la fase dispersa. Se forma como una barrera. Al formarse esa barrera se evita que esas gotas se unan y se desestabilicen. Fue un resultado bien interesante”, recuerda el profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar, y añade que otro de los hallazgos de esta investigación fue la contribución del ácido cítrico en la estabilidad de la emulsión.
“Uno de los factores que son de interés para la estabilización de estas emulsiones es que las gotas sean muy pequeñas. Entre más pequeñas sean, más suspendidas van a estar y será más difícil que se separe la fase dispersa de la oleosa, lo que va a hacer que la emulsión sea más estable. Al incorporar el ácido cítrico y los azúcares del maracuyá dentro de esas gotas, se va a favorecer que esos tensoactivos que están alrededor se adhieran más”, son sus palabras.
El lugar de este tipo de productos en la industria del futuro
Gracias a su cercanía con el sector de la chocolatería, y a pesar de que ya no está al frente de la empresa donde inició todo, el profesor e investigador Andrés Felipe Caballero Tovar asegura que los resultados obtenidos en esta investigación doctoral, más allá de la publicación de un artículo científico, se están aplicando. “No solamente los resultados directamente, sino también la selección de emulsificantes, para que sean más efectivos y cumplan con la normatividad actual, que es más exigente”, cuenta.
Además, piensa que este es el momento oportuno para crear productos con valor agregado y mayor relevancia a nivel funcional, que respondan a las exigencias de los consumidores contemporáneos. “Hay que pensar en desarrollar chocolates que tengan un perfil funcional más interesante. Esta podría ser una opción interesante para comenzar a incluirlos”, dice.
Si le interesa contactar al investigador o conocer más sobre la investigación, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria@correounivalle.edu.co
Comentarios
Publicar un comentario