Innovación y desarrollo

Nanosistema para proteger alimentos

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Un polímero funciona como membrana protectora de ingredientes nutracéuticos

Laura Romero, 07 de sptiembre de 2015

En la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán se desarrolló un sistema nanoestructurado para proteger térmicamente a los componentes funcionales de los alimentos. Se trata de nanocápsulas con un polímero que funciona como membrana protectora de ingredientes nutracéuticos.

Con esta innovación, los alimentos pueden ser sometidos a procesos de pasteurización sin mermar sus propiedades y componentes nutrimentales, pues el ataque térmico puede degradar a la mitad o más a los activos termolábiles, dijo la titular del proyecto, María de la Luz Zambrano Zaragoza.

Ricardo Moisés González Reza, docente de esa entidad multidisciplinaria, señaló que diferentes productos, como bebidas y alimentos funcionales, contienen ingredientes que con facilidad se degradan a causa del calor. “De ahí surgió la idea de proporcionar al consumidor aquellos que cumplan con las características que vienen en la etiqueta y que él requiere”.

Por su importancia, este trabajo fue ganador del segundo lugar del Programa de Fomento al Patentamiento y la Innovación de la Coordinación de Innovación y Desarrollo, que se entregó recientemente.

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Ricardo Moisés González y María de la Luz Zambrano. Foto: Fernando Velázquez.

Mejores alimentos

Como parte de la tesis de licenciatura de González Reza, en la NAVE 2000 y el Laboratorio 16 de la Unidad de Investigación Multidisciplinaria de la FES se trabajaba con un intercambiador de superficie raspada para optimizar las condiciones de pasteurización de diferentes productos.

Ese instrumento, ampliamente utilizado en la ciencia de alimentos, está diseñado para procesar térmicamente productos y bebidas de alta viscosidad; su principal objetivo es reducir la carga microbiana, explicó el joven académico.

Por aquel tiempo, relató Zambrano, “comenzamos a trabajar con nanocápsulas aplicadas a bebidas de frutas, por eso decidimos probar su resistencia térmica; en ese momento no sabíamos que sí la tienen, en cuanto a la retención de nutrientes después de un proceso de pasteurización”.

Todas las bebidas y alimentos que poseen un alto contenido de agua deben ser sometidos al calor o la pasteurización para garantizar que se ha minimizado la probabilidad de una contaminación microbiana que produzca la descomposición del producto, o la transmisión de enfermedades al consumirse.

Así, son sometidos a temperaturas que pueden oscilar entre 65 y 90 grados centígrados la pasteurización, y unos 140 en la ultrapasteurización, durante un tiempo reducido, de sólo segundos, pero que puede implicar cambios en los componentes.

Una protección mediante una barrera o escudo para que el nutrimento quede intacto es una buena opción para aquellos que tienen que ser sometidos a procesos térmicos, recalcó la experta.

Composición

El sistema nanoestructurado está compuesto de surfactantes, de un agente activo –vitaminas, aceites esenciales e, incluso, saborizantes para potencializar las características del producto– y, como protector, tiene un polímero que al momento de formarse la nanocápsula contribuye a envolver al sistema activo. Se incorpora en forma de líquido –suspendido en algún polisacárido– a las bebidas o suplementos alimenticios para consumo humano directo.

Se trata del llamado poli-épsilon-caprolactona, “aunque pueden emplearse muchos otros, de acuerdo con su punto de fusión y características, reconocidos como seguros para su uso en alimentos. Se empleó éste porque dentro de los utilizados en el área farmacéutica es de los más económicos, pero hemos comenzado a probar con otros que puedan ser más resistentes al calor”.

La arquitectura de las nanocápsulas es muy especial, abundó David Quintanar Guerrero, también académico; se trata de un núcleo oleoso, donde va contenida la sustancia activa, envuelto por la membrana polimérica. La estructura no sólo da resistencia, sino que también es de liberación lenta, lo que le permite estar disponible durante el tiempo de vida útil del alimento.

González Reza recordó que en la industria muchos aditivos se agregan después de ser sometidos al tratamiento térmico y eso ocasiona una “contaminación cruzada”. En contraste, al ser adicionados antes de la pasteurización, los sistemas nanoestructurados ayudan a la preservación de la inocuidad.

Sobre los costos, David Quintanar expuso que al ser un proceso suplementario, de protección, se requiere de insumos como solventes y caprolactona. No obstante, si se hace un comparativo de lo que se pierde por degradación en relación con la conservación del producto, vale la pena el gasto.

En tanto avanza el trámite de la patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, un conglomerado multinacional dedicado a las industrias de la confitería, alimentación y bebidas, ha mostrado interés en esta innovación.

Financiado por el Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica de la UNAM, este trabajo se ha dado a conocer en publicaciones como Food, Science and Technology, donde se divulgó una optimización del proceso de pasteurización en un intercambiador de superficie raspada, con la evaluación de la degradación de betacaroteno.