CACTUS. Uso de cladodios en la elaboración de alimentos. Un ensayo experimental.
En una entrada anterior redacté sobre constituyentes químicos presentes en cladodios y frutos de cactus, que de alguna forma despertó el interés a investigadores con miras a utilizarlos como materias primas en el desarrollo de ensayos experimentales para la elaboración de alimentos. Comenté sobre algunos ensayos. Entre lo más relevante de los constituyentes destaca en cladodios su contenido de fibra y cenizas (además de la posibilidad de sustituir de manera parcial a la harina de trigo por harina de cactus), mientras que en frutos su contenido de betalaínas.
Tuve la oportunidad integrarme a un equipo, participar en un proyecto y motivados por el interés despertado por las cactáceas realizamos varios ensayos experimentales. En tal sentido, describiré uno relacionado con cladodios de la especie de cactus Opuntia boldinghii Britton & Rose; empleando un lenguaje simple o no tan especializado.
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ENSAYO EXPERIMENTAL (cladodios)
El propósito fue reemplazar harina de trigo en la formulación de postres tipo ponquecitos (‘cupcakes’) con harina integral de cladodios de cactus y harina de cladodios hidrolizada enzimáticamente como fuente de fibra en porcentajes de 10 %, 15 % y 20 % para evaluar constituyentes químicos y realizar una evaluación sensorial.
1.- Recolección de los cladodios y elaboración de las harinas
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Se seleccionó un lote de 40 kg de cladodios del cactus de varias plantas en el pueblo de Guama, sector Los Chucos (Yaracuy, Venezuela) y entre los criterios de recolección usados, se separaron 3 cladodios a partir del más apical (más jóvenes) en las ramificaciones de las plantas con altura de 1 a 2 m.
Figura elaborada en CorelDRAW 9 por
Los cladodios deben ser recolectados en horas de la tarde (3 pm - 5 pm), cuando la desacidificación de la planta es mayor, debido a la descarboxilación de ácido málico.
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Las muestras se lavaron con agua y secaron con papel absorbente, se almacenaron en cava de poliestireno y trasladaron al laboratorio en donde se almacenaron en refrigerador a 6 ºC ± 1 ºC. Posteriormente, con cuchillo se cortaron los cladodios en trozos de aproximadamente 1 cm x 1 cm, fueron secados en horno a 78 ºC ± 5 ºC y después se les realizó una molienda. De esta forma se obtuvo una harina integral de cladodios que fue rotulada como Hi.
Tomando en cuenta que la Hi contiene alto contenido de fibra en comparación con una harina de trigo (rotulada como HT) comercial que prácticamente no contiene y que son las utilizadas para la elaboración de postres, parte de la Hi fue sometida a un tratamiento enzimático (hidrólisis) con una mezcla de enzimas fibrolíticas para disminuir un poco el contenido de fibra y aumentar los azúcares simples.
A tales efectos se colocó la Hi en un beaker con agua, se agregó la mezcla de enzimas y se mantuvo durante el tiempo máximo previamente establecido; después se desactivaron las enzimas (85 ºC x 5 min).
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Antes de la hidrólisis enzimática se analiza el efecto de la variación de la concentración de enzimas, el de la variación de la concentración de sustrato, se calculan parámetros cinéticos, determina la concentración óptima de sustrato y evalúa el efecto de la variación del tiempo de hidrólisis. La hidrólisis se llevó a cabo a pH 5,5 ± 0,1 y temperatura 50 ºC ± 1 ºC. Aparte se realiza una hidrólisis ácida para comparar la productividad de azúcares.
La mezcla hidrolizada se colocó sobre una plancha de calentamiento, regulando la temperatura a 80 ºC y con agitación constante durante el tiempo necesario para alcanzar una reducción del volumen que permitiera obtener un líquido concentrado.
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Luego el líquido concentrado se esparció sobre una bandeja de acero inoxidable y se sometió a secado en estufa a 80 ºC hasta la sequedad.
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El producto hidrolizado seco fue molido y de esta forma se obtuvo una harina de cladodios hidrolizada enzimáticamente que fue rotulada como HH.
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Ambas harinas (Hi y HH) fueron tamizadas con malla de 1 mm de apertura.
A las Hi, HH y HT se le realizaron análisis de composición química y fue evidente que en la HH el porcentaje de fibra disminuyó y el de azúcares simples aumentó. El efecto de la acción enzimática también se evidencia en la disminución de los valores en celulosa, hemicelulosa y pectina. Es de hacer notar que los contenidos de proteína son similares en las 3 harinas; ligeramente más alto el de la HT.
2.- Formulación y elaboración de los postres
Se formularon 7 postres, 1 control 100 % HT, 3 con sustitución parcial de HT por Hi y 3 donde la HT fue parcialmente sustituida por HH. La sustitución de la HT por la Hi y HT se realizó en cantidades porcentuales de 10 %, 15 % y 20 %. El resto de los ingredientes fue el mismo en todos los postres.
Para la elaboración, se precalentó un horno a 350 ºC. En una bandeja de acero inoxidable con moldes para ponquecitos con capacidad de 12 unidades de 6,3 cm de diámetro y 3,8 cm de profundidad cada uno, aproximadamente, se colocaron los capacillos (‘paper liners’). En un bol de mezcla se combinó el azúcar refinada con la margarina y se batió hasta obtener una crema homogénea (técnica de acremado), luego se agregaron los huevos uno a uno y se siguió batiendo hasta unificar la mezcla; por último se agregó la harina de trigo leudante con harina de cladodios (o solo trigo para el postre control), la leche completa, la esencia de vainilla, el bicarbonato de sodio y se mezcló de forma envolvente hasta homogeneizar. La mezcla obtenida se distribuyó en cada uno de los capacillos hasta 1/2 a 2/3 de su capacidad. Se horneó durante 20 a 25 minutos. Se dejaron enfriar 5 minutos en el molde y luego se removieron y almacenaron en cajas para tortas.
3.- Resultados obtenidos más relevantes
El contenido proteico de todos los postres fue ligeramente menor al del control (elaborado con solo HT), aunque similares, y el del postre HH20 presentó el valor más cercano en relación con el control. En los postres con Hi y HH se aprecia una clara tendencia de aumentos del contenido proteico en la medida en que se incorpora mayor porcentaje de las harinas de cladodios. Cabe destacar, que si no se hubiese utilizado cladodios jóvenes sino más viejos, los contenidos de proteínas serían menores en los postres.
Cladodios jóvenes presentan más proteína y menos fibra mientras que los viejos son más leñosos (menos proteína y más fibra).
Con relación al contenido de fibra, todas las muestras presentaron mayores valores de fibra cruda en comparación a la muestra control. Los postres elaborados con la HH presentaron menores valores en comparación con los ponquecitos donde se utilizó la Hi; esto se debió a que la harina de cladodios empleada en estos postres fue previamente tratada con enzimas pectinasas, hemicelulasas y celulasas que degradaron ciertos constituyentes fibrosos a formas más simples de hidratos de carbono. Desde un punto de vista nutricional, los postres elaborados con la HH poseen mayor contenido de azúcares digeribles (producto de la hidrólisis enzimática) y los formulados con Hi mayor contenido de fibra. Todos los postres formulados con harinas de cactus por el incremento en contenido de fibra, ofrecen beneficios nutricionales y en la relación existente entre la fibra y la salud.
En otro sentido, pero que no corresponde al trabajo, debo destacar que antes se creía que no era necesario incluir la fibra en la dieta (salvo por garantía para prevenir el estreñimiento) porque los humanos no producen enzimas para degradar celulosa o hemicelulosa, pero bacterias en la microbiota intestinal llevan a cabo esas funciones. La microbiota intestinal ejerce importantes actividades metabólicas mediante la extracción de energía en polisacáridos de la dieta que de otra forma no serían digeribles, como el almidón resistente y las fibras dietéticas. Estas actividades metabólicas también conducen a la producción de nutrientes importantes, como los ácidos grasos de cadena corta, vitaminas (p. ej., vitamina K, vitamina B12, ácido fólico) y aminoácidos que los humanos no pueden producir por sí mismos.
Continuando con el trabajo, agregar que los contenidos de calcio en los postres con Hi y HH fueron mayores que los del control y también se apreció una clara tendencia de aumentos del contenido de este mineral en la medida en que se incorporó mayor porcentaje de las harinas de cladodios.
Un panel no entrenado estuvo conformado por 30 consumidores a los que se les dio una breve explicación sobre cómo realizar la prueba de evaluación sensorial.
Fotos capturadas con una cámara digital Panasonic DMC-FS42, editadas en Photoshop CS3 y CorelDRAW X3 por
El postre preferido por los panelistas fue el control que gustó moderadamente, y luego la preferencia fue por la consistencia, color, olor y sabor de Hi10 que les pareció indiferente. En relación a los demás postres formulados, la tendencia fue hacia el desagrado en todos los atributos y mayor en la medida en que aumentó la sustitución de harina de trigo por las harinas de cactus.
Hay que señalar que el desagrado es consecuencia, por una parte, de que en Venezuela no existe una tradición en el consumo de postres con harina de cactus y podría tener mayor aceptación en México, ya que los cladodios de cactus forman parte de la dieta habitual de sus habitantes, quienes los utilizan como ingredientes en cremas, sopas, ensaladas, guisos, salsas, bebidas y postres; y por otra parte las harinas de cactus tienen aroma y sabor herbáceo que pudo no ser agradable a los panelistas. En este sentido la elección de un buen aromatizante y saborizante es de especial importancia. El empleo en ponquecitos de, por ejemplo, cacao para dar sentido a un postre de chocolate, avena con miras a un postre más integral (cultura ligth) y canela, pueden conferir propiedades especiales que permitirían la sustitución de harina de trigo por harina de cactus en cantidades mayores de 10 %.
El uso de cactus en ponquecitos u otro postre o en la formulación de cualquier otro tipo de alimentos que contenga harina de trigo, permitiría la explotación de un recurso subutilizado y de escaso valor comercial en Venezuela y algunos otros países.
Referencias Bibliográficas
Padrón-Pereira, C.; Aguirre-Oliveros, C. y Moreno-Álvarez, M. (2009). Influencia de la sustitución parcial de harina de trigo con harinas de cladodios de cactus (Opuntia boldinghii Britton & Rose) integral e hidrolizada enzimáticamente como fuente de fibra en postres tipo ponquecitos. Revista Tecnológica ESPOL. 22 (1): 63-71.
Padron-Pereira, C. A.; Moreno-Alvarez, M. J.; Medina-Martinez, C. A. and Garcia-Pantaleon, D. M. (2009). Obtention of enzymatically hydrolyzed product from cactus (Opuntia boldinghii Britton and Rose) cladodes whole flour. Pakistan Journal of Nutrition. 8 (4): 459-468.