17 de Agosto de 2018
Artículo de divulgación

Harinas de algarrobas del Noroeste Cordobés: Propiedades Químicas y Funcionales

Prosopis chilensis (C) y P. flexuosa (F) son especies de algarrobos emblemáticas de los bosques de Traslasierra, Córdoba, y sus algarrobas son los frutos nativos de mayor importancia histórica en la alimentación humana del territorio.

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Las harinas de estas especies están codificadas y representan un alimento energético gracias a su alto contenido de carbohidratos solubles (sacarosa), gran aporte de fibras, aminoácidos esenciales y propiedades funcionales. El objetivo del trabajo fue caracterizar harinas obtenidas a partir de la molienda de frutos de estas dos especies procedentes de Villa Dolores, Córdoba. En las muestras rotuladas como Harina (HC y HF) y

Afrecho (AC y AF), mediante procedimientos estandarizados y por duplicado, se determinaron los contenidos de macronutrientes, fenoles totales; la solubilidad en función del medio; capacidad de absorción de agua y de aceite (CAW y CAO, respectivamente); los valores obtenidos se analizaron estadísticamente y se encontró que algunos parámetros presentaron diferencias entre especies y entre productos molidos (Harina y Afrecho). Los resultados indican que, en general, los valores son acordes a los del género Prosopis; las propiedades dependieron de la muestra y de la especie; los productos obtenidos a partir de ambas especies de algarrobos de Traslasierra, Córdoba, aportan proteínas y poseen propiedades que los torna aptos para incorporarlos como ingredientes en la elaboración de alimentos.

ABSTRACT Prosopis chilensis (C) and P. flexuosa (F) are emblematic tree species from the Traslasierra forests, Córdoba, their fruits being of greater historical importance in the human diet of the territory. The flours of these species are encoded and represent an energy food thanks to their high content of soluble carbohydrates (sucrose), great fiber supply, essential amino acids and functional properties. The objective of the work was to characterize flours obtained from the grinding of fruits of these two species from Villa Dolores, Córdoba. In the samples labeled as Flour (HC and HF) and Afrecho (AC and AF), by means of standardized procedures and in duplicate, the contents of macronutrients, total phenols were determined; the solubility as a function of the medium; water and oil absorption capacity (CAW and CAO, respectively); the values obtained were analyzed statistically and it was found that some parameters showed differences between species and between milled products (Flour and Bran). The results indicate that, in general, the values are in accordance with those of the genus Prosopis; the properties depended on the sample and the species; The products obtained from both species of carob from Traslasierra, Córdoba, provide proteins and possess properties that make them suitable for incorporating them as ingredients in food processing.

Introducción

Prosopis chilensis (C) y P. flexuosa (F) son especies de algarrobos emblemáticas de los bosques de Traslasierra, Córdoba, y sus algarrobas son los frutos nativos de mayor importancia histórica en la alimentación humana del territorio. Las harinas de estas especies están incorporadas al Código Alimentario Argentino, en su Artículo 681 (1), y representan un alimento energético que también aporta nutrientes beneficiosos para la salud humana. Los frutos de las especies del género Prosopis son considerados como importante recurso alimentario, rico en carbohidratos (entre 45–51%) y proteínas (entre 7-17%) que aportan fibra, aminoácidos esenciales y minerales esenciales; aunque presentan como aminoácidos limitantes a tirosina y metionina/cisteína (2, 3), por otra parte presentan propiedades funcionales interesantes para incorporarlos en la formulación de alimentos. Las propiedades funcionales se pueden definir como las propiedades físicas y químicas que afectan el comportamiento de los componentes de un alimento durante su procesamiento, almacenamiento y consumo (4).

Dado que un sistema alimentario está constituido principalmente por componentes tales como lípidos, proteínas y carbohidratos, en diferentes proporciones, es que puede presentar una amplia gama de estas propiedades; en particular, las de proteínas pueden clasificarse según el predominio de las interacciones, en tres grupos, las dependientes de interacciones proteínaagua; las dependientes de interacciones proteína-proteína y las de superficie. Entre las del primer grupo se encuentran las propiedades de adsorción, de absorción, solubilidad, viscosidad; el segundo grupo incluye las propiedades de coagulación, gelificación y formación de estructuras; en el de superficie es donde interviene la capacidad de la proteína para difundir hasta la interfase (agua-aire o aguaaceite) y formar una película estable. Determinar estas propiedades funcionales adquiere importancia al momento de utilizar una dada matriz para la elaboración de alimentos; por ejemplo, los ingredientes con elevada capacidad de absorción y retención de agua suelen ser empleados para formular embutidos, masas y geles; mientras que productos altamente solubles se utilizan para bebidas y alimentos espumados o emulsionados; los que presentan mayor capacidad de interacción proteína-proteína influyen en la elaboración y calidad de productos tales como quesos, yogures, salchichas y masas; los que poseen propiedades espumantes y emulsificantes son deseables para el desarrollo de diversos alimentos, entre ellos, los merengues, souffles, mousses, salsas, cremas, aderezos, helados.

El objetivo del trabajo fue caracterizar harinas obtenidas a partir de la molienda de frutos de dos especies de algarrobo, P. chilensis (C) y P. flexuosa (F), que crecen en Villa Dolores, al noroeste de Córdoba, Argentina (INTA-EEA Manfredi y EF Villa Dolores).

Figura N° 1: Diagrama de tortas indicando la composición proximal de los frutos algarrobos negro y blanco

Materiales y Métodos

Muestras: harina (HC y HF) y afrecho molido (AC y AF) procedentes de Traslasierra, Córdoba (INTA- EEA Manfredi; EF Villa Dolores). Análisis realizados: se determinaron según Labuckas (5), los contenidos de humedad, de cenizas, proteínas (mediante Kjeldhal, Nx6,25), otros (carbohidratos y aceite, por diferencia), los resultados se expresan como g/100g, sobre base seca (sbs); compuestos polifenólicos totales (Fenoles Totales, por reacción con Folin-Ciocalteu, resultados expresados como ácido gálico equivalente, AGE, mg/g). Paralelamente, se evaluaron las propiedades de solubilidad proteica en función del pH (NaOH y HCl para ajustar el pH en el rango entre 2 y 10); en agua destilada y en cloruro de sodio (NaCl 0,6M), capacidad de absorción de agua y de aceite (CAW y CAO, respectivamente). Con los valores obtenidos, por duplicado, se realizó el análisis estadístico (promedio, desvíos estándar y LSD Fisher <0,05) mediante el programa InfoStat (6).

Resultados y discusión

Los resultados obtenidos en los análisis realizados en las muestras de algarrobas de P. chilensis y de P. flexuosa - HC, HF, AC y AFse presentan en los gráficos numerados del 2 al 6. En cuanto al contenido de Humedad (g/100g), los mayores valores (p<0,05) se encontraron en las muestras HF y AC, resultado que se atribuye a la capacidad de unir agua por parte de los compuestos insolubles e hidrofóbicos remanentes, tales como sales y carbohidratos (7); sin embargo, se encuentran dentro del rango (4% a 10%) informado para algarrobo de diferentes especies (3). En Proteínas (g/100g, sbs) el producto HC presenta el mayor contenido (p<0,05), resultado que se atribuye a la especie de algarrobo, P. chilensis, procedente de Córdoba, aunque los valores se encuentran dentro del rango (6,86% - 13,2%) informado para algarrobo de distintas especies (8, 3). El contenido en Cenizas (g/100g, sbs) se encuentra dentro del rango (3,4 - 4,8 g/100g, sbs) informado para diversas especies de algarrobo (8, 9, 3); aunque las harinas (HC y HF) presentan valores superiores (p<0,05) a los de las de afrecho (AC y AF), es decir, los resultados dependen del tipo de muestra utilizada y se atribuyen a la matriz de origen. En cuanto a los Fenoles totales (FT, mg/g, sbs), las muestras AC y AF presentan valores superiores (p<0,05) a los de HC y HF, resultado que se atribuye al tipo de muestra (afrecho vs harina); por otra parte, no se encontró información relacionada al contenido de compuestos polifenólicos en especies de algarrobo.

Figura N° 2: Composición química: contenido de Humedad [expresada como porcentaje (%P/P)]; Cenizas; Proteínas [expresados como %P/P, sobre base seca (sbs)] y de compuestos polifenólicos totales (Fenoles Totales, expresados como mgAGE/g, sbs). Letras distintas en el mismo componente indican diferencias significativas (p<0,05). Valores medios ± desvío estándar.

Figura N° 3: Contenido de Otros (Carbohidratos y Aceite) [expresados como %P/P, sobre base seca (sbs)]. Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05). Valores medios ± desvío estándar.

Propiedades Funcionales (gráficos N° 4, N° 5 y N° 6): la CAW implica la interacción de los componentes de la matriz con el agua; el menor valor (p<0,05) se encontró en la muestra HF y se atribuye a un inferior contenido de constituyentes hidrofílicos (acorde con el menor contenido proteico) y también a la especie de algarrobo, ya que la CAW de P. flexuosa (HF y AF) resultó inferior (p<0,05) a la de P.chilensis. Respecto a la CAO, se la considera un índice hidrofóbico de las harinas (3); se relaciona con las características organolépticas como la textura y la retención de sabores, especialmente en productos de panadería donde la absorción de aceite es deseada; de interés para el mejoramiento de la vida útil; o como vehículo de sustancias liposolubles, vitaminas y antioxidantes (10, 11, 5); la menor CAO se encontró en la muestra AC, además, se observa que los resultados dependen de la especie de algarrobo puesto que la CAO de P. flexuosa (HF y AF) es superior a la de P. chilensis (HC y AC). En cuanto a la solubilidad proteica (SP) en función del medio (Tabla N° 3): al analizar la SP en relación al pH se observan perfiles en “U” típicos para las proteínas en este medio, con valores máximos a pH extremos y mínimos a pH ácido. El algarrobo posee proteínas, entre las que predominan las globulinas (50% a 90%) seguidas por las albúminas, ambas proteínas de reserva de las leguminosas (3), solubles en soluciones salinas diluidas y en agua destilada, respectivamente (12); por otra parte, también contiene compuestos polifenólicos que afectan la solubilidad proteica (13, 14, 5). Se observa que a pH6 todas las muestras presentaron un mínimo de solubilidad proteica; un perfil similar (p<0,05) para las muestras HC y HF, excepto a pH 8 donde la muestra HC presentó menor solubilidad que se atribuye a la cantidad (si bien HC posee mayor contenido proteico afectará la disponibilidad); al tipo (en ambas muestras las albúminas y globulinas, consideradas hidrofílicas) y a la disponibilidad de las proteínas [la que se considera menor en HC debido a una mayor interacción agua- proteínas (albúminas)]; por otra parte, los resultados indican que la solubilidad proteica no se vería afectada por la presencia de compuestos polifenólicos de las harinas (HC y HF). Entre AC y AF las diferencias no fueron significativas (p<0,05) en todo el rango de pH analizado. Al comparar entre todas las muestras, se observa que las proteínas de las muestras AC y AF resultaron más solubles que las de HC y HF, lo que se atribuye a la presencia de compuestos polifenólicos que favorecería la interacción proteína-agua. En cuanto a la SP en agua y en solución salina los resultados indican una solubilización selectiva, se encontró que P. chilensis presenta menor (p<0,05) solubilidad en agua destilada (menor contenido de albúminas) respecto a P. flexuosa; que en la muestra HF predominan las globulinas y que la muestra HC es la de menor capacidad de establecer enlaces iónicos. Por otra parte, la presencia de compuestos polifenólicos totales afecta, de manera favorable, la capacidad de interacción proteína-sistema disolvente mediante interacciones iónicas que estarían disponibles en las proteínas presentes en las muestras AC y AF.

Figura N° 4: Capacidad de absorción de agua y de aceite (CAW y CAO, expresadas como g/g, respectivamente). Letras distintas en una misma propiedad funcional indican diferencias significativas (p<0,05). Valores expresados como promedio y desvío estándar.

Figura N° 5: Solubilidad proteica en función del disolvente, agua; cloruro de sodio (PS expresada como mg/g muestra). Letras distintas en el mismo disolvente indican diferencias significativas (p<0,05). Los valores se expresan como promedio y desvío estándar

Figura N° 6: Solubilidad proteica en función del pH (PS expresada como mg/g muestra). Letras distintas en el mismo valor de pH indican diferencias significativas (p<0,05). Los valores se expresan como promedio y desvío estándar.

Conclusiones

Los resultados indican que, en general, los valores son acordes a los informados para el género Prosopis; las propiedades dependieron de la muestra y de la especie; los productos obtenidos a partir de ambos algarrobos de Traslasierra, Córdoba, aportan proteínas y poseen CAW y CAO que los torna aptos para incorporarlos como ingredientes en la elaboración de alimentos, a saber:

Las harinas de algarrobas analizadas contienen proteínas (en mayor cantidad las de la especie P. chilensis) que podrían ser utilizadas como ingrediente en la elaboración de alimentos a fin de enriquecer, suplementar, complementar o incrementar el aporte proteico de productos elaborados con harinas tradicionales. Por otra parte, teniendo en cuenta la solubilidad proteica y los compuestos polifenólicos (mayores valores de ambos componentes en las muestras de Afrecho), las harinas también serían aptas para la formulación de productos proteicos líquidos, o de bebidas con mayor aporte de proteínas.

Atento a que la CAW tiene efecto en la textura, el aroma, la apariencia y el comportamiento de los alimentos y es considerada una propiedad funcional fundamental en alimentos viscosos se puede decir que las harinas de estas algarrobas (mejor las provenientes de P. chilensis) serían aptas para incluirlas en la elaboración de productos tales como sopas, salsas, masas y productos para hornear.

Según los resultados obtenidos al evaluar la CAO - propiedad funcional que brinda información de interés, las harinas de estas algarrobas analizadas se podrían utilizar para mejorar la vida útil; aportar textura, retener sabores, para vehiculizar sustancias liposolubles, vitaminas y antioxidantes y, especialmente, para elaborar productos de panadería donde la absorción de aceite es deseada; es decir que las harinas analizadas (mejor las provenientes de P. flexuosa) serían aptas para incorporarlas en la formulación de productos destinados a frituras, productos cárnicos, de panadería y para sopas.

Es decir que las harinas de algarrobas provenientes de P. chilensis o de P. flexuosa, .se podrán utilizar ambas en conjunto, una combinación adecuada de ellas, o en forma individual (una u otra), dependiendo del destino final o del producto deseado.

Agradecimientos

La actividad forma parte de los proyectos PROFEDER PROFAM 776207, PRET CORDO NO-1262204 y PNAIyAV1130043-41; también se encuentra financiada por SECYT - UNC. PID. : Res. N°313/16. REFERENCIAS

1. Código Alimentario Argentino: http://www.anmat.gov.ar/alimentos/codigoa/CAPITULO_XIX.pdf

2. González Galán, A., Diarte Correa, A., Patto de Abreu, C.M., Piccolo Barcelos, M.F. (2008). Caracterización química de la harina del fruto de Prosopis spp. procedente de Bolivia y Brasil. Archivos Lationoamericanos de Nutrición 58 (3): 309-314.

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Esta publicación se encuentra en el marco Informe de “Desarrollos tecnológicos en el marco del Programa Nacional de Agroindustria y Agregado de Valor”.

Referencias

Áreas geográficas alcanzadas
    • Argentina
    • Córdoba
    • Villa Dolores