Los humanos relativamente recientes al mismo tiempo refinaron y consolidaron algunas características sobresalientes de los alimentos silvestres, por ejemplo, modificaron el contenido de azúcar o almidón de muchas especies vegetales como las frutas y los granos, y de manera inadvertida redujeron o removieron ciertos nutrientes esenciales de muchos alimentos, por ejemplo, aceites vegetales purificados, azúcar refinada, menor cantidad de proteínas, minerales o vitaminas en algunas frutas y otros vegetales si se comparan con sus contrapartes silvestres. Algunos de los nutrientes esenciales también se pueden reducir de manera considerable mediante características de preparación de los alimentos, aunque en ocasiones el valor nutricional de un alimento se puede aumentar también.
La preparación y la cocción de alimentos influyen en las cualidades nutricionales de los alimentos y de manera potencial en sus beneficios para la salud. Tales procesos pueden ejercer efectos beneficiosos, como por ejemplo, mejorar la disponibilidad y digestibilidad de nutrientes o hacerlos más atractivos a quien los consume por mejoras en el sabor y la textura, y también efectos perjudiciales debido a la formación de compuestos tóxicos o la pérdida de nutrientes.
Cuando se establecen asociaciones entre la adherencia a una dieta (por ejemplo, la dieta mediterránea) y el estatus inflamatorio de la dieta, los datos nutricionales se basan en tablas de composición de alimentos que por lo general no toman en cuenta posibles efectos de la preparación y cocción de los alimentos.
El preparar alimentos puede tener efecto beneficioso al aumentar la disponibilidad de fitoquímicos que son antioxidantes. En el caso de algunos fitoquímicos esto es debido a la liberación mejorada de la matriz de alimentos, no obstante, puede variar ampliamente el grado en que esto ocurre. Durante la cocción, la pérdida de fitoquímicos que son antioxidantes puede ocurrir debido a la degradación térmica y a la lixiviación de sustancias en el medio de cocción. Adicional a la pérdida de antioxidantes también se puede producir la formación de prooxidantes, de manera especial si la cocción es a altas temperaturas, como consecuencia de la reacción de Maillard. La cocción inactiva enzimas y en consecuencia la producción de componentes bioactivos.
La lixiviación consiste en la remoción o extracción de un componente soluble (soluto) contenido en un sólido mediante un disolvente.
La reacción de Maillard es un conjunto de reacciones químicas entre proteínas y azúcares que producen cambios en los atributos sensoriales de un alimento; como el color marrón en el pan tostado.
Una fuente importante de vegetales crudos son las ensaladas. Las ensaladas no solo conservan los nutrientes lábiles al calor, sino que al aderezar ensaladas con aceite de oliva, hierbas o especias puede aumentar de manera considerable la capacidad antioxidante.
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En la matriz de alimentos, ayuda a liberar carotenoides el cortar, mezclar y cocer. Por otro lado, los contenidos de carotenoides disminuyen en la fritura.
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En cebollas y ajos están presentes altos niveles de flavonoides. Las cebollas contienen niveles altos de glucósidos de kaempferol y de quercetina, y el ajo glucósidos de miricetina. Los tratamientos térmicos con tiempos mayores a los 10 minutos disminuyen los niveles de glucósidos de quercetina. Destaco que el ajo crudo puede tener efectos beneficiosos mayores que los del ajo cocido en la prevención de enfermedades cardiovasculares y el cáncer.
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En frutos secos como las nueces, avellanas y pistachos, una técnica de procesamiento común que influye en los beneficios para la salud es la eliminación de las “películas” o “pieles” (‘pellicles’) que los recubren. La “piel o película” es una fuente importante de “capacidad antioxidante total”. Al eliminarse se reduce la capacidad antioxidante total y dicha reducción puede explicarse porque en la “piel” se encuentran la mayoría de los antioxidantes fenólicos. Algunos frutos secos son casi siempre consumidos con su “piel”, como las nueces, y otros por lo general se consumen sin ella, como los maníes. Sin embargo, los frutos secos sin “pieles” aún contienen algunos antioxidantes solubles en grasa; como los tocoferoles.
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Muchos frutos secos se someten a procesos de tostado, y en tal sentido se ha documentado que el tostado reduce los niveles de isómeros de tocoferol. En maníes, almendras, pistachos y ajonjolí incrementa los niveles de ácidos grasos trans, y en almendras el tostado promueve la formación de acrilamida; compuesto considerado ‘probablemente carcinógeno en humanos’.
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Una tecnología relativamente nueva es la irradiación de alimentos. Los alimentos son irradiados para inactivar o destruir organismos que producen la descomposición de alimentos o eliminar los que producen enfermedades transmitidas por los alimentos, también para destruir insectos en el interior o sobre frutas, extender la vida de los alimentos en el anaquel, retrasar la maduración, inhibir la germinación y esterilizar alimentos.
La radiactividad es un proceso que desintegra espontáneamente núcleos atómicos inestables, y que se encuentra asociado con la emisión de radiación ionizante. Las sustancias radiactivas, de origen artificial o natural, están presentes en los productos alimenticios; en todos. Los alimentos y cualquier sustancia natural poseen radiactividad natural y también puede haber radiactividad inducida. No debe confundirse la irradiación de los alimentos con la contaminación de alimentos por materiales radiactivos, que a su vez emiten radiaciones que pueden perjudicar al consumidor. Dicha contaminación es la que siguió al accidente de Chernóbil y las pruebas de armas nucleares.
La irradiación con rayos gamma, rayos X o haz de electrones es usada para destruir organismos dañinos o para provocar cambios beneficiosos en productos alimenticios. Es argumentado que los rayos gamma no inducen radiactividad en los alimentos, pero los rayos X y haz de electrones si pueden inducir cierta radiactividad y de corta duración si son suficientemente energéticos, y también se argumenta que, la irradiación de alimentos no hace que los alimentos sean radiactivos ya que la radiación empleada, aunque es de alta energía, no tiene la suficiente potencia como para inducir los cambios necesarios en núcleos atómicos.
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Cuando los alimentos son irradiados en dosis de 60 kGy con rayos gamma de cobalto-60 o cesio-137, con 10 MeV de electrones o con 5 MeV de rayos X, el efecto es insignificante. Con rayos X con energía de 7,5 MeV en dosis de 30 kGy, los alimentos irradiados tienen una radiactividad muy por debajo de la radiactividad natural en alimentos no irradiados.
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Me voy a extender un poco más en este proceso. A diferencia de otros procesos que se aplican a los alimentos, el de la irradiación se ha vuelto muy controvertido. Por una parte, se considera un desarrollo favorable porque puede ayudar a proporcionar una dieta abundante y variada de alimentos, que sea a la vez segura y saludable; y por otra parte, es vista como un procedimiento peligroso no deseado ni por los consumidores ni la industria alimentaria, diseñado para inducir impresiones al público o ideas erróneas hacia el consumo de alimentos rechazados. Amplia evidencia se ha presentado sobre la seguridad y salubridad de los alimentos irradiados, y de manera paralela, se han expresado fuertes críticas.
Un alimento con la aplicación de una radiación incorrecta podría volverlo inaceptablemente radiactivo; como por ejemplo con radiación excesivamente energética. En alimentos no apropiados para irradiación, dosis excesivas en su aplicación o condiciones incorrectas producirían productos desagradables, los cuales incluso pueden ser peligrosos. Además, no es confiable que los alimentos que han sido irradiados de manera adecuada proporcionen adecuadamente una ingesta de nutrientes si no se consumen como parte de una dieta que esté bien compuesta.
En alimentos, el contenido de algunas vitaminas es sensible a la radiación de manera notable; disminuye los contenidos de las vitaminas B1 (tiamina) C y E. Los ácidos grasos poliinsaturados de los alimentos también son sensibles, de manera especial cuando el oxígeno se encuentra presente durante o después de la irradiación. En general, se acepta que la calidad nutricional de los componentes proteicos y de los carbohidratos es poco afectada. La irradiación no afecta a los minerales.
La irradiación no elimina todos los riesgos de contaminación microbiana y no puede considerarse como sustituto de una buena higiene.
La irradiación, de forma similar a como ocurre con otras técnicas de procesamiento o procesos alimentarios, puede provocar cambios fisicoquímicos y/o químicos en alimentos, y el alcance y naturaleza de esos cambios dependen del tipo de alimento que se somete a irradiación y de la dosis de irradiación. Los productos radiolíticos, o compuestos formados por radiación, son similares a los compuestos formados por causa de tratamiento térmico. “Radiolítico” no significa que es radiactivo o tóxico, lo que significa es que estas sustancias son producidas por la irradiación de la misma forma que un proceso térmico produce “productos termolíticos”. Esos productos radiolíticos en su mayoría son sustancias que se encuentran en los alimentos no irradiados o que se producen en alimentos por medio de procesos convencionales, como la cocción.
Los alimentos irradiados producidos de acuerdo con buenas prácticas de fabricación establecidas pueden considerarse inocuos y nutricionalmente adecuados. Muchos países aprueban el uso de la irradiación, pero en otros es prohibido.
En el campo de la ingeniería genética los avances han permitido controlar de manera precisa cambios genéticos introducidos en un organismo (conocidos como organismos modificados genéticamente). De una especie a otra especie diferente, se pueden incorporar nuevos genes. Ejemplos de organismos que han sido objeto de ingeniería genética son los animales de granja y las plantas de cultivo. En animales aumenta el rendimiento y además disminuye la susceptibilidad a ciertas enfermedades, por ejemplo, se ha mejorado el ganado para ofrecer resistencia a la enfermedad de las vacas locas, y el salmón ha sido diseñado para que crezca más grande y que alcance más rápido la madurez.
Créditos: Dr. Art Davis (Wikimedia Commons) dominio público; J LEVIN W (Wikimedia Commons) CC BY-SA 4.0. Imágenes modificadas en CorelDRAW X8.
En plantas usadas en la agricultura la ingeniería genética ha permitido incrementar el rendimiento de los cultivos y reducir el costo de los alimentos. A pesar del hecho de que el gen que se transfiere se produce naturalmente en otras especies, existen consecuencias desconocidas por la alteración del estado natural de un organismo por medio de la expresión de gen extraño. La alteración puede cambiar la tasa de crecimiento y el metabolismo del organismo, y la respuesta a los factores ambientales externos. Las consecuencias no influyen solamente en el propio organismo modificado genéticamente, sino también en el entorno natural en el cual se le permite al organismo proliferar (desequilibrio ecológico).
Entre los riesgos potenciales para la salud humana se incluyen la posibilidad de exposición a nuevos alérgenos en alimentos modificados genéticamente, como también la transferencia de genes resistentes a los antibióticos en la microbiota intestinal.
Las aplicaciones de la biotecnología alimentaria incluyen el uso de organismos modificados genéticamente en la cadena de producción de alimentos.
Cabe mencionar que el uso de pesticidas en el ámbito de la agricultura, especialmente los que son persistentes como el grupo de los organoclorados, podría llevar a su deposición en los tejidos de los animales que pastorean pastos o los piensos tratados, y por esto, varios estudios de residuos de plaguicidas en carnes se han realizado.
La manipulación y procesamiento de alimentos, la escasez general de las frutas y de otros vegetales frescos en dietas de la mayoría de las poblaciones humanas y la baja diversidad dietética que es característica de poblaciones humanas no occidentales, pueden dificultar a muchas personas, particularmente niños, el completo complemento de nutrientes esenciales requeridos diariamente.
Un aumento en el consumo de calorías diariamente puede no dar lugar a ninguna notable mejoría en el estado nutricional, ya que esas calorías, típicamente, provienen de alimentos con un alto contenido de azúcares o grasas y tienden a ser bajos en vitaminas y en minerales.
