Hoy te platicamos como la nanotecnología puede mejorar el pan, alargando su tiempo de vida y aumentando su valor nutricional. Todo esto gracias a la incorporación de nanomateriales, como ingredientes y en el material de envase.
El pan es un
alimento básico en todo el mundo y viene en muchos tipos, formas, tamaños y
texturas, según las tradiciones nacionales y regionales.
Lo podemos
encontrar como pan artesanal, recién preparado todos los días por los
panaderos, o se cómo pan de molde envasado comercialmente.
Actualmente la idea es que además de satisfacer el hambre
y el gusto, nos ayude a prevenir enfermedades y mejorar el bienestar físico y
mental. Esto se logra incorporando productos, como alimentos vegetales, fuente
de fibra dietética y fitoquímicos con propiedades antioxidantes,
antimutagénicas, antialérgicas, antiinflamatorias y antimicrobianas.
Por ejemplo, los polifenoles o subproductos alimentarios
ricos en polifenoles se han incorporado en la masa para preparar panes,
pasteles, magdalenas y galletas, para mejorar sus propiedades funcionales y
reducir el contenido de toxinas transmitidas por los alimentos.
Nanotecnología para aumentar el valor nutricional
La bioaccesibilidad estos compuestos puede ser limitada,
por eso se han usado pretratamientos como la fermentación y tratamientos
enzimáticos o térmicos para mejorar la accesibilidad.
Los métodos ultrafinos de molienda y separación
electrostática pueden mejorar la bioaccesibilidad de los ácidos fenólicos. Se
ha observado que cuanto más finas son las partículas de salvado, más
bioaccesibles son los ácidos fenólicos.
La reducción del tamaño de fibras crudas y fermentadas a
nanoescala cambia significativamente las propiedades funcionales y físicas en
comparación con las partículas gruesas.
La aplicación de nanopolvos en alimentos podría hacer que
dichos alimentos sean más atractivos, ya que se pueden usar en mayores
cantidades con menos implicaciones sensoriales y aumentando su valor
nutricional.
Obtención de nanopolvos funcionales
El salvado de trigo y el germen de trigo, el salvado de
arroz fermentado, el orujo de zanahoria fermentado y las cáscaras de granada
fermentadas son triturados con métodos de molienda ultrafina, como el molino
planetario de bolas.
Este método da como resultado nanopartículas menores a
100 nanómetros.
|
Producto |
Tamaño
(nm) |
|
Salvado
de trigo |
10–21 |
|
Germen de
trigo |
7–19 |
|
Salvado
de arroz |
15–47 |
|
Orujo de
zanahoria |
8–58 |
|
Cáscara
de granada |
21–35 |
Estos polvos se mezclan con harina de trigo en
porcentajes del 5, 15 y 25. El pan resultante se compara con el pan hecho con
muestras de control: harina de trigo 72%, harina de trigo 82% y harina de trigo
integral.
¿Afectan la calidad
del pan?
La incorporación de los nanomateriales a la harina de
trigo disminuye el volumen de la barra de pan, mientras que el peso de la barra
aumenta.
El aumento del porcentaje de germen de trigo, orujo de
zanahoria y cascara de granada provoca un oscurecimiento en el pan. Las
muestras con salvado de arroz, orujo de zanahoria y cascara de granada al nivel
del 25% tuvieron el puntaje más bajo para romper y triturar, textura de miga y
sensación en la boca.
Para el color de la corteza, la rotura y trituración, la
textura de la miga y la sensación en la boca no hubo diferencias significativas
entre la muestra de control y las que contienen 5 y 15% de salvado de trigo y
5% de germen de trigo.
El sabor y aroma de todas las muestras fueron aceptables,
excepto la muestra que contenía 25% de cascara de granada.
El sabor, olor y otras propiedades, sin cambios
importantes
En resumen, podemos decir que podemos añadir de salvado
de trigo, germen de trigo y salvado de arroz en hasta un 15% en las
formulaciones sin que altere la aceptabilidad del pan, en cambio de orujo de
zanahoria y cascara de granada no podría agregar más del 5%.
Mayor durabilidad y frescura
Los resultados de la prueba de capacidad de retención de
agua alcalina, como indicador del envejecimiento del pan, mostraron que los
nanopolvos tienen un efecto positivo en el retraso del envejecimiento del pan,
durante el almacenamiento a temperatura ambiente hasta 72 horas y una mejora en
la frescura del pan.
Nanoencapsulación de lípidos bioactivos
El aceite de pescado encapsulado dentro de nanoliposomas para
incorporarse al pan, sin afectar negativamente la textura o la aceptabilidad
sensorial. Además los liposomas mejoraran estabilidad oxidativa del aceite.
El aceite de linaza (56% de ácido linolénico) se ha
encapsulado en nanocomplejos formulados de almidón de maíz con alto contenido
de amilosa, que se hicieron polvo posteriormente. Este polvo se usó para
fortalecer el pan con ácidos grasos omega-3. De esta manera el aceite de linaza
tuvo una mayor estabilidad oxidativa durante el horneado, lo que redujo el mal
sabor y la formación de acrilamida.
Nanotecnología en el envasado
El pan sufre cambios fisicoquímicos y microbiológicos que
perjudican su calidad y vida útil. El endurecimiento determina el deterioro
organoléptico, mientras que el deterioro microbiológico provoca el crecimiento
visible de moho y la producción invisible de micotoxinas.
El envasado activo tiene como objetivo evitar
envejecimiento del pan y el crecimiento microbiano. Se puede clasificar en
sistemas de absorción (eliminan compuestos no deseados, como oxígeno) y
sistemas que liberan compuestos, como antioxidantes, conservantes y
antimicrobianos.
Pueden presentarse en forma de sobre, etiqueta o
película.
Por lo general, los sobres se colocan en forma libre en
el espacio de la cabeza del paquete, mientras que las etiquetas se fijan en la
tapa. Debe evitarse cualquier contacto directo con los alimentos, ya que la
función del sistema podría verse afectada y podría producirse una migración.
En el pan se han utilizado envases activos que absorben
oxígeno y liberan antimicrobianos. El absorbente de oxígeno en el empaque se ha
utilizado en productos de panadería, como pan y pasteles, y en alimentos
preparados, sándwiches y pizza.
El oxígeno aumenta la tasa de envejecimiento del pan,
promueve la oxidación de lípidos, por lo que eliminarlo contribuirá a conservar
la textura y el sabor deseables del pan.
Nanocompositos
En el envasado se utilizan nanocompositos formados de polímeros (fase continua) con un nanomaterial
agregado, llamado relleno, puede ser orgánico o inorgánico.
Los rellenos más comunes son:
Metales y sus óxidos e hidróxidos, Nps Ag, TiO2, ZnO,
MgO, Ca(OH)2 Mg (OH)2
Nanopartículas de silice, arcilla, nanotubos de carbono,
quitosano, celulosa.
Mientras que en la fase continua se usan los polímeros tradicionales de empaque.
Los rellenos mejoran la fuerza y disminuyen el peso, mejoran la barrera contra el oxígeno, humedad, dióxido de carbono y radiación UV. Además, ayudan a utilizar menos conservadores
Nano encapsulación
Se aplica a aceites esenciales que pueden actuar como
antimicrobianos, antifúngicos o antioxidantes. La nanoencapsulación permite
agregarlos en pequeñas cantidades para evitar el deterioro de las propiedades
sensoriales de los alimentos.
Aumenta la protección del aceite, reduce la evaporación,
brinda un mejor manejo y controlan su liberación.
Se ha experimentado con la combinación de aceites
esenciales con papel, películas comestibles a base de proteínas de la leche,
quitosano o alginatos.
También se han colocado nanoemulsiones de aceites
esenciales de clavo de olor y orégano en películas de metilcelulosa, y aceite
esencial de canela en películas de almidón de yuca, glicerol y nanopartículas
de arcilla.
GLOSARIO
Salvado o cascarilla: es un producto derivado de la
molienda de los granos para obtener la harina. Proviene de las capas más
externas del grano y contiene celulosa, polisacáridos, proteínas, grasas,
minerales y proporciona fibra insoluble en agua. Se puede encontrar como
granulado o polvo.
Fitoquímicos: son sustancias químicas procedentes de
alimentos vegetales (frutas, verduras, granos y otros) que pueden proporcionar
beneficios más allá de la nutrición básica, como reducir el riesgo de
enfermedades crónicas importantes.
Orujo: subproducto que queda como residuo al extraer el
jugo de la zanahoria.
BIBLIOGRAFÍA
Yousif et al. Pan bread quality as affected by some
nano and fermented-nano food industries by-products. (2020)
Yousif et al. Egyptian Balady Bread Quality as
Affected by Functional Nano-Powders of Some Food Industry by-Products.
(2019)
David Julian McClements, Bengü Öztürk. Utilization
of Nanotechnology to Improve the Handling, Storage and Biocompatibility of
Bioactive Lipids in Food Applications. (2021)
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