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Ingredientes Funcionales paraIngredientes Funcionales parala Industria Alimentariala Industria Alimentaria
CÁTEDRA QUANDO-UCLMFacultad de Ciencias Químicas, UCLM
2 de Marzo de 2011
Dr. Giuseppe FregapaneCatedrático Nutrición y Bromatología, UCLM
Crecimiento y desarrollo físico ⎞
Alimentación y Salud
y ⎞Salud y prevención enfermedades ⎬ = f ( Alimentación )Bienestar físico y calidad de vida ⎠
Nutrición (tradicional) versus Nutrición Optima (siglo XXI)‐ Evitar deficiencia y ‐ Optimizar funciones fisiológicas‐ Desequilibrios nutricionales ‐Máximo bienestar, salud y calidad vida
‐ Nutrición personalizada‐ Nutrigenómica
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“Deja que la comida sea tu medicina y que la medicina sea tu comida” (Hipócrates)
Alimentos y bebidas funcionales: aportan un beneficio a la salud, y pdemostrado científicamente, más allá de su valor nutricional
Compuestos naturales con actividad biológica (bioactivos) e incluso farmacológica (nutracéuticos)
Declaraciones nutricionales y de propiedades saludables en los alimentos (Health Claims)
Japón, 1991 – EEUU, 1994 – UE, 2007 (Reg. CE 1924/2006)
Los consumidores apreciamos cada vez más…
Consumo de alimentos más naturales y mínimamente procesados
(minimally processed foods), sin aditivos innecesarios.
Presencia de sabores y olores típicos y tradicionales – alimentos gourmet
y V gama.
Propiedades saludables, en el marco de una alimentación y un estilo de
vida más sana y equilibrada – alimentos saludables.
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Alimentos ‘sin’ y ‘con’
Alimentos “sin”: sin azucares añadidos, reducidos en grasas,
ALIMENTOS ENRIQUECIDOSReponer las pérdidas durante el procesado y la preparación
C l i d fi i i
gsin colesterol, sin conservantes, sin alcohol, etc.
Alimentos “con”: con bífidus, enriquecidos con vitaminas, minerales o fibra, con ingredientes funcionales, …
Como suplementos para evitar deficiencias
SUPLEMENTOS VITAMÍNICOS, DE MINERALES O FIBRA
Mercado de los Alimentos Funcionales
B$ M$
4
Componentes Funcionales
í id f i l é iLípidos funcionales y nutracéuticos
Ingredientes funcionales a partir de plantas
Probióticos y prebióticos
Lípidos funcionales y nutracéuticosa partir de plantas, animales, microorganismos o transformados
Ácidos grasos
n‐3 (w‐3):α‐linolénico (ALA; C18:3), en aceites vegetales de semillas
eicosapentaenoico (EPA; C20:5; ALA EPA) y docosahexaenoico (DHA; C22:6), en pescados azules y algas (single cell oil)
monoinsaturados (oleico; C18:1 n‐9)
d d di (MCFA C6 12) t i il li l (MCT)de cadena media (MCFA; C6‐12) y sus triacilgliceroles (MCT): mejora absorción grasa (nutrición enteral y parenteral, leche maternizada)
linoleico conjugado (CLA), en productos lácteos y carnes rumiantes
γ‐linolénico (GLA; C18:3 n‐6): efectos terapéuticos
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Lípidos funcionales y nutracéuticosa partir de plantas, animales, microorganismos o transformados
1,3‐diacilgliceroles (1,3‐DAG): ausencia AG sn‐2 no permite síntesis de
TAGs y su depósito como grasa subcutánea
Lípidos estructurados: TAGs o PLs con AG específicos por síntesis
química o enzimática
Ingredientes Funcionales a partir de plantas (Fitoquímicos)la mayoría de los compuestos bioactivos son de origen vegetal
Extractos de soja (Glycine max) y de otras leguminosas
Isoflavonas de soja (glucósidos agliconas), actividad fitoestrogénicaProteínas de soja
Fitoesteroles y fitoestanoles, reducen la absorción del colesterol a nivel intestinal (ej. Kaiku‐Benecol®, Danacol, Flora Pro‐activ)
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Fibra dietética y sus componentes: carbohidratos indigeribles
Ingredientes Funcionales a partir de plantas (Fitoquímicos)la mayoría de los compuestos bioactivos son de origen vegetal
fermentados por microflora bacteriana en el colon; efectos fisiológicos beneficiosos en sistema digestivo, respuestas glicémica, niveles lípidos y colesterol, prevención cáncer; prebióticos
β-Glucanos (β 1 4, 1 3 y 1 6)
Inulina (fructooligosacáridos, FOS): factor de crecimiento de bífidobacterias; salud del sistema digestivo, función inmunológica y papel en la prevención del cáncer de colonpapel en la prevención del cáncer de colon
Compuestos fenólicos
Ingredientes Funcionales a partir de plantas (Fitoquímicos)la mayoría de los compuestos bioactivos son de origen vegetal
p
Amplio grupo de sustancias (ácidos fenólicos, flavonoides, tocoferoles, etc.)
Presentes de forma natural en frutos y otros tejidos vegetales (hojas, tallos, etc.)
Sistema de defensa: actividad antimicrobiana, prevención infecciones, …
Propiedades antioxidantes (in vitro e in vivo) y actividad biológica (proceso inflamatorio)
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Potente antioxidante in vitro e in vivo Reduce la oxidación de las LDL
Ingredientes Funcionales a partir de plantas (Fitoquímicos)la mayoría de los compuestos bioactivos son de origen vegetal
Potente antioxidante in vitro e in vivo
Inhibe la agregación plaquetas (potencial antitrombótico)
Inhibe la lipoxigenasa y formación leucotrienos (pot. antiinflamatorio)
OH
HO
HO3,4-DHPEA
O
O
HO
HO
COOMeO
HO
Reduce la oxidación de las LDL
Produce una disminución del colesterol de la sangre
Disminuye la adherencia de plaquetas y de monocitos sobre el endotelio vascular
O3,4-DHPEA-EA
O
O
OHO O
3,4-DHPEA-EDA
Compuestos no fenólicos
Ingredientes Funcionales a partir de plantas (Fitoquímicos)la mayoría de los compuestos bioactivos son de origen vegetal
p
Licopeno (carotenoide): en tomate y pimiento,reduce el riesgo del cáncer de próstata
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Probióticos y prebióticos
Probióticos: microorganismos vivos y activos en el intestino, ejercen importantesg y , j pefectos fisiológicos (equilibrio flora intestinal, sistema inmunitario, etc.).Microorganismos específicos Lactobacillus (L. acidophilus, L. casei, L. reuterii, etc.)y Bifidobacterium (B. lactis, B. longum, …)
Prebióticos: estimulan el crecimiento y la actividad de bacterias beneficiosas de laflora intestinal
Simbióticos: consumo simultaneo de pro‐ y prebióticos
Nuevas Tecnologías para la elaboración de Alimentos Funcionales
Di ñ D ll d Ali t F i lDiseño y Desarrollo de Alimentos Funcionales
Extracción y purificación de componentes bioactivos
Encapsulación de componentes funcionales
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1. Estudio de mercado: 1. Estudio de mercado: búsqueda de la oportunidad de comercialización
Diseño y Desarrollo de Alimentos Funcionales
2. Definición 2. Definición del Productodel Producto
Preparación del componente bioactivo
Diseño de la formulación y envasado
Estabilidad y vida útil ‐ Calidad y pruebas id l ió f i lid d
3. Desarrollo 3. Desarrollo del Productodel Producto
Elección componente saludable y matriz (alimento) + innovación y creatividad
con consumidores ‐ Evaluación funcionalidad
Modificaciones y mejoras del prototipo
Escalado y Producción Industrial
4. Lanzamiento y distribución del alimento funcional4. Lanzamiento y distribución del alimento funcional
Extracción y purificación de componentes bioactivos
/Extracción con disolventes acuosos y/u orgánicos
Fluidos sub‐ y supercríticos (CO2, etanol, agua)mayor selectividad
menor toxicidad
mayor calidad
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Encapsulación de componentes funcionales
Protección frente a degradación y/o interacción con otros compuestos
Facilitar manejo d rante el procesado del alimento
Microencapsulación con biomoleculas (proteinas, carbohidratos y lípidos)
Nanoparticulas con ciclodextrinas (oligosacáridosí li ) d d í ( l l d di ñ )
Facilitar manejo durante el procesado del alimento
Liberación controlada del componente
cíclicos) o dendrímeros (macromoleculas de diseño)
Emulsiones múltiples
Marco legislativo
1991 FOSHU – Food for Specified Health UsesPrimera legislación para alimentos funcionales y nutracéuticos1984 ‐ estudios sobre la ‘función terciaria de los alimentos’
(prevención de enfermedades)
1994 Dietary Supplements, Health and Education Act (DSHEA)Food and Drug Administration (FDA)Food and Drug Administration (FDA)GRAS (Generally Recognised As Safe) statusNutrient claims & health claims
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Reglamento CE N. 258/97: nuevos alimentos y nuevos ingredientes
Marco legislativo Europeo
galimentarios
Reglamento CE N. 178/2002: principios y requisitos generales de la legislación alimentaria y seguridad alimentaria; creación EFSA
Reglamento CE N. 1924/2006: declaraciones nutricionales y de propiedades saludables en los alimentos
Reglamento CE N. 1925/2006: adición de vitaminas, minerales y otras sustancias determinadas a los alimentos
Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, European Food Safety Agency)
Beneficios para la Beneficios para la salud demostrados salud demostrados
científicamentecientíficamente
Nuevas Nuevas tendencias en tendencias en el consumo el consumo alimentarioalimentario
G i t iG i t i I+D+iI+D+iGran importancia Gran importancia económicaeconómica
I+D+iI+D+i