Pregunta de investigación

Cada paso del procesado de alimentos altera la calidad de la materia prima original. Los cereales para el desayuno, como los copos tostados y los productos extrusionados o inflados, entran dentro de los alimentos ultraprocesados. En cambio, se espera que los alimentos ecológicos y Demeter sigan siendo lo más naturales posible. Según el Reglamento de la UE sobre agricultura ecológica, solo se permiten métodos de procesamiento que preserven las características y cualidades ecológicas de los productos (Reglamento de la UE 2018/848). Esto plantea la cuestión de si la calidad de los cereales ecológicos para el desayuno se preserva durante la producción.

El estudio examinó cuatro tipos diferentes de granos (espelta, trigo sarraceno, arroz, quinoa) y los cereales para el desayuno elaborados a partir de ellos, que fueron procesados utilizando diferentes métodos. Se analizaron diversos aspectos de la calidad de los productos:

• Concentraciones de componentes químicos termosensibles relacionados con la salud humana.
• Aspectos estructurales de los alimentos, medidos mediante un método holístico (espectroscopia de excitación de fluorescencia) para evaluar aspectos de calidad sensibles relacionados con la intensidad del procesado.
• Experiencias emocionales inducidas por los alimentos (Wirksensorik®), para captar las respuestas físicas y emocionales tras consumir el alimento.

Metodología

El estudio se llevó a cabo en Alemania gracias a la colaboración entre el Instituto de Investigación KWALIS, Forschungsring e.V. y Wirksensorik GmbH.

La espelta (Triticum spelta), el trigo sarraceno (Fagopyrum esculentum), el arroz (Oryza sativa) y la quinoa (Chenopodium quinoa) procedían de explotaciones ecológicas certificadas y se examinaron en estado crudo y procesados mediante cuatro métodos: copos de granos cocidos al vapor (F), copos y tostado de granos cocidos (FR), extrusión de masa (E) e inflado de granos (P). La quinoa no se procesó con los métodos (FR) ni (P).1

Se analizó el contenido de los granos para determinar las concentraciones de vitamina B1 (tiamina), vitamina B9 (folato), lisina y acrilamida (una sustancia nociva). Las vitaminas B1 y B9, así como el aminoácido lisina, son sensibles al calor y sirven como marcadores de la degradación relacionada con el calor, mientras que la acrilamida es un parámetro de la formación de sustancias nocivas durante el calentamiento.

La estructura de los alimentos se evaluó mediante espectroscopia de excitación de fluorescencia, un método desarrollado por el Instituto KWALIS y descrito por Stolz et al. (2019)2 . Este método midió la fluorescencia retardada de cada muestra registrando las emisiones de fotones tras la excitación con luz visible en siete rangos de longitud de onda diferentes. Se evaluaron un total de 108 parámetros, incluidas las emisiones a corto y largo plazo para cada color de excitación.

Las emociones inducidas por los alimentos se midieron mediante el mpathicFoodTest, desarrollado como Wirksensorik por Geier et al.3. Este test constaba de 12 preguntas polares, en las que se examinaban los estados físicos y emocionales de los participantes (por ejemplo, calor frente a frío, despierto frente a cansado, nervioso frente a relajado) y la duración de estos estados. Sólo se analizaron productos elaborados a partir de espelta y trigo sarraceno.

Resultados

Los resultados mostraron que todas las muestras experimentaron pérdidas relacionadas con el procesado de vitaminas B1 y B9, así como de lisina. El descascarillado de los granos cocidos al vapor (F) sólo causó pérdidas menores de vitamina B1, manteniéndose el contenido tras el procesado en un 81% ± 18%. Por el contrario, los copos tostados (FR), la masa extruida (E) y los granos inflados (P) presentaron las mayores pérdidas de vitamina. Los granos inflados presentaron el contenido más bajo de vitamina B1, reteniendo sólo un 10% ± 7% en comparación con los granos crudos. Los niveles de lisina también se redujeron significativamente en las muestras infladas, especialmente en el arroz y la espelta, con una retención de sólo el 60% ± 9%.

No se detectó acrilamida en ninguna de las muestras de copos (F) (<10 ± 0 µg kg-1). Sin embargo, los copos tostados (FR) y los granos inflados (P) contenían niveles elevados de acrilamida en todos los tipos de grano, especialmente en la espelta (>200 µg kg-1). La acrilamida se detectó en los extruidos (E) sólo en la espelta, probablemente debido a su mayor contenido en azúcares (4-6 g/100 g), ya que los azúcares, junto con los aminoácidos, son precursores de la formación de acrilamida bajo calor.

El análisis de fluorescencia retardada indicó que las muestras respondían de forma diferente al procesado. Se sabe que la intensidad de la emisión retardada de fotones se correlaciona con el envejecimiento del producto y la producción agrícola de las materias primas. El espectro de excitación refleja el estado fisiológico de los productos: los espectros amplios con emisiones relativamente altas tras la excitación amarilla y roja son característicos de muestras similares a hojas y pueden indicar procesos de crecimiento, mientras que los espectros estrechos dominados por emisiones azules y blancas se observan en granos durante la latencia, lo que indica que el crecimiento ha dado lugar a la diferenciación. Los espectros extremadamente estrechos están presentes en materiales no orgánicos, como cristales, piedras o metales. En este estudio, los granos sin procesar presentaban espectros relativos amplios, mientras que las muestras procesadas mostraban espectros más estrechos. Estos cambios en los patrones de emisión indicaban una pérdida significativa de la calidad específica del grano en las muestras muy procesadas (copos tostados y extruidos). La emisión global tras la excitación amarilla y verde también mostró resultados similares: los productos muy procesados tenían emisiones globales altas, mientras que los granos crudos mostraban emisiones globales bajas. Los copos de granos cocidos al vapor (F) emitieron a un nivel intermedio. Este método de investigación demostró una disminución de la calidad original, dependiendo de la exposición al calor y de la intensidad del procesado.

El EmpathicFoodTest confirmó que el tipo de procesamiento influía en las emociones inducidas por los alimentos. Por ejemplo, los copos de cereales cocidos al vapor (F) se asociaron con emociones más positivas, más pronunciadas en la espelta que en el trigo sarraceno. La evaluación de las emociones inducidas por los alimentos coincidía con los resultados de la fluorescencia retardada, pero difería de los parámetros analíticos. Por ejemplo, los extruidos (E) tanto de la espelta como del trigo sarraceno recibieron la valoración más baja, aunque los parámetros químico-analíticos mostraron efectos menos nocivos de la extrusión en comparación con el inflado o el tostado.

Los resultados muestran que se producen pérdidas de calidad con todos los métodos de procesado probados. El descascarillado de granos cocidos al vapor (F) fue el método que mejor preservó la calidad original de los granos, lo que lo convierte en un método de procesado suave y respetuoso con la calidad. Los resultados también sugieren que ciertos aspectos de la calidad no son captados por los parámetros químico-analíticos, sino que se reflejan en la fluorescencia retardada y en las emociones inducidas por los alimentos.

Debate

Algunos alimentos, como los cereales crudos, son inicialmente poco o nada digeribles. Sólo mediante el procesado, como la germinación o la aplicación de calor, se vuelven digeribles para el ser humano. Así pues, el procesado de los alimentos puede ser beneficioso y considerarse una mejora. Tiene éxito cuando mejora la digestibilidad y el aroma, y se conservan en gran medida los nutrientes. Como muestra este estudio, el análisis de materiales puede evaluar los efectos sobre la salud, como la formación de acrilamida, que debe evitarse por sus efectos cancerígenos y, por tanto, se considera un detractor de la calidad. Sin embargo, el estudio también pone de relieve que el análisis de materiales por sí solo es insuficiente para una evaluación exhaustiva de la calidad. Los resultados apoyan la idea de que hay aspectos de la calidad que no pueden medirse con métodos analíticos puramente cuantitativos, pero que se reflejan en la fluorescencia retardada y en las emociones inducidas por los alimentos. Estos métodos permiten una evaluación holística de la calidad.

Fuente: J Wohlers, P Stolz, U Geier (2024): «El procesado intensivo reduce la calidad de los cereales: una triangulación de tres métodos de evaluación», Agricultura Biológica y Horticultura, DOI: 10.1080/01448765.2023.2295868

1 El proceso de producción de copos (F) consistió en la cocción al vapor del grano entero (aprox. 70°C), seguida de laminado (escamado) y secado a bajas temperaturas. Los copos tostados (FR) se elaboraron a partir de granos cocidos antes de ser laminados, secados y tostados a altas temperaturas. En el caso de los productos extrusionados (E), una masa elaborada a partir de grano molido se sometió a calor y presión y, a continuación, se prensó a través de una matriz. Para el inflado (P), los granos enteros se humedecían con vapor y luego se sometían a altas temperaturas y presión. Una rápida caída de la presión provocaba la expansión o inflado de los granos. La exposición al calor fue menor durante el procesado de (F) y mayor durante el de (P).

2 Stolz P, Wohlers J, Mende G. (2019): Medición de luminiscencia retardada por FES para evaluar aspectos especiales de calidad de muestras de alimentos - una visión general. Open Agric. 4(1):410-417. doi: 10.1515/opag-2019-0039.

3 Geier U, Buessing A, Kruse P, Greiner R, Buchecker K (2016): Desarrollo y aplicación de una prueba de emociones inducidas por alimentos. PLoS ONE 11(11): e0165991. doi:10.1371/journal.pone.0165991.