Valor nutritivo y biofuncional de las bebidas de soja y de almendra estabilizadas por ultra alta presión de homogeneización

Abstract

El consumo de las bebidas de soja y de almendra está aumentando en Europa porque son útiles como alternativa a la leche de vaca para los individuos intolerantes a la lactosa, con alergia a las proteínas de la leche, o para aquellos que evitan la leche por otras razones. También su popularidad aumenta por los efectos beneficiosos para la salud que se le atribuyen.

Las bebidas de soja y de almendra comerciales están normalmente procesadas por tratamientos térmicos, especialmente UHT, no sólo para estabilizarlas sino también para mejorar su palatabilidad y digestibilidad ya que, entre otros efectos, destruyen componentes indeseables, tales como los inhibidores de tripsina. No obstante, los tratamientos térmicos pueden afectar a sus componentes nutritivos y compuestos bioactivos. La ultra alta presión de homogeneización (UHPH) es una tecnología no térmica emergente que consiste en la aplicación de presiones de hasta 400 MPa utilizando un sistema de homogeneización, especialmente diseñado para producir un efecto conservador, al mismo tiempo que mejora la estabilidad coloidal. En el marco de un proyecto del Plan Nacional (AGL 2008-05430-C02-02) realizado en coordinación con el grupo del Centre Especial Planta de Tecnologia dels Aliments (CERPTA) de la Universidad Autónoma de Barcelona, se pretende aplicar la UHPH para la obtención de bebidas de soja y almendra y comparar los efectos de esta tecnología con los de los convencionalmente aplicados a este tipo de productos (pasteurización y UHT). En el primer apartado de esta memoria se valora el efecto que esta tecnología provoca sobre una serie de parámetros nutritivos y biofuncionales (perfil de aminoácidos, perfil de ácidos grasos, digestibilidad de las proteínas, disponibidad de la lisina, tocoferoles, fitoesteroles, aminas biógenas, poliaminas e isoflavonas), extendiendo el estudio a no solo al efecto inmediato del tratamiento si no también durante la vida útil de los productos. En términos generales, se concluye que los tratamientos por UHPH mantienen o mejoran, en comparación con los térmicos, el valor nutritivo y biofuncional de las bebidas de soja y de almendra.

La soja aporta compuestos bioactivos, como las isoflavonas, cuyo consumo puede presentar efectos beneficiosos para la salud pero hay controversia sobre la seguridad de su consumo por parte de lactantes, ya que se he señalado que pueden ejercer tiene efectos endocrinos indeseables sobre el desarrollo y el sistema reproductor. En la segunda parte de esta tesis, se realiza una aproximación a una estimación de la exposición y del riesgo de estos compuestos bioactivos en productos derivados de la soja de mayor consumo. Aún no existen datos de consumo de productos derivados de soja en Europa, pero la estimación muestra que una dieta que incluya habitualmente productos derivados de la soja aporta contenidos de isoflavonas suficientes para lograr sus potenciales efectos beneficiosos. Por otro lado, el consumo de fórmulas infantiles a base de soja por lactantes supone un cierto riesgo de sufrir los efectos adversos de las isoflavonas, ya que su consumo sobrepasa los niveles de seguridad establecidos por el Panel de Expertos (NTP-CERHR). Además, los productos derivados de la soja, especialmente los fermentados, contienen niveles elevados de algunas aminas biógenas. La ingesta de algunos de estos productos de soja puede suponer un riesgo de aparición de los efectos adversos de estas aminas, especialmente cuando hay un tratamiento con fármacos específicos.

En la tercera parte, se estudia algunos efectos biológicos de las poliaminas e isoflavonas. Las poliaminas son compuestos naturales con un papel reconocido como antioxidante endógeno en frente al estrés oxidativo celular. Se estudia su capacidad antioxidante in vitro y el mecanismo de acción y se concluye que su capacidad antioxidante es superior al de otros antioxidantes reconocidos (galato de octilo, palmitato de ascorbilo y α-tocoferol) y que su potencia antioxidante se debe a su capacidad para secuestrar metales y radicales libres. Por otro último, se estudia el metabolismo intracelular de las isoflavonas en células endoteliales por su importancia potencial en los mecanismos de acción cardioprotectores del sistema vascular. Se concluye que las isoflavonas entran en las células endoteliales y son metabolizadas mediante glucuronidación, sulfatación y metilación.

Soymilk and almond milk are particularly useful as an alternative of cow’s milk for people who are lactose-intolerant, allergic to milk proteins, or for those who avoid milk for other reasons, and their consumption also has potential health benefits.

Ultra high pressure homogenization (UHPH) is a useful non-thermal technology to obtain safe and high-quality liquid foods. UHPH is based on the same principle as conventional homogenization, but it works at significantly higher pressures (up to 400 MPa). In the first part of this thesis, in the frame of the project “The application of Ultra high pressure homogenization (UHPH) to produce high quality vegetable milks (soy and almond)” (AGL 2008- 05430- C02-02), the aim was to study the effects of the UHPH treatment on the nutritional and biofunctional compounds of soymilk and almond milk compared to conventional thermal pasteurization and UHT treatments. As a result, it was concluded that UHPH treatments maintained or improved the nutritional and biofunctional value of soymilk and almond milk, compared to conventional thermal pasteurization and UHT treatments.

Soybean provides bioactive compounds, such as isoflavones, whose consumption has potential beneficial health effects for adults and also could have significant effects on the endocrine and reproductive system development in infants. In the second part of this thesis, an estimation of exposure and risk of these bioactive compounds in soybean products was performed. In general, the consumption of these products provides similar or higher isoflavone contents to achieve the beneficial effects. On the other hand, the consumption of soybean based infant formulas could involve a potential risk to infants. Additionally, the fermented soybean products contain high levels of certain biogenic amines. Adverse effects of some biogenic amines as a result of the consumption of the soybean products in general would be unlikely, except for individuals under specific drug therapies.

In the third part, some biological effects of polyamines and isoflavones were studied. The mechanism by which polyamines act as antioxidants was evaluated by in vitro methods, concluding that it seems to be related to its ability to chelate metals. Furthermore, the intracellular metabolism of isoflavones in endothelial cells was studied because it can be important in the elucidation of the mechanism of action of isoflavones in the cardiovascular system.