Introducción: Comprensión del impacto de la extrusión en la nutrición

La extrusión se utiliza ampliamente en el procesamiento de alimentos para producir refrigerios, cereales para el desayuno, alimentos para mascotas e incluso alternativas proteicas de origen vegetal. Si bien este proceso de alta temperatura y alta presión mejora la textura, el sabor y la vida útil de los alimentos, también genera inquietud sobre su impacto en la calidad nutricional.

Pregunta clave: ¿Cómo afecta la extrusión al valor nutricional de los alimentos?

La extrusión puede alterar la calidad nutricional de los alimentos al mejorar la digestibilidad, reducir los antinutrientes y mejorar la biodisponibilidad de ciertos nutrientes mientras que potencialmente degrada las vitaminas y los aminoácidos sensibles al calor. El alcance de estos efectos depende de las condiciones de procesamiento, como la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad del tornillo.

En este artículo, analizamos las consecuencias nutricionales del procesamiento de extrusión, respaldados por investigaciones científicas, aplicaciones industriales y estudios de casos del mundo real.

¿Qué es la extrusión y cómo funciona?

La extrusión es un método continuo de procesamiento de alimentos que combina calor, presión y cizallamiento mecánico para transformar las materias primas en un producto final con las características deseadas. El proceso suele constar de los siguientes pasos:

1. Mezcla de ingredientes – Se mezclan los ingredientes secos y húmedos.
2. Preacondicionamiento – Se aplica humedad y calor para ablandar los ingredientes.
3. Cocción por extrusión – La mezcla pasa a través de un tornillo giratorio bajo temperatura y presión controladas.
4. Expansión y enfriamiento – La caída repentina de presión provoca expansión, dando forma al producto final.
5. Secado y aromatización – Los productos se secan, se cubren con condimentos o se fortifican con nutrientes adicionales.

Este proceso es crucial en industrias como la fabricación de snacks, la producción de cereales y el desarrollo de proteínas alternativas.

Cambios en los macronutrientes debido a la extrusión

Estructura y biodisponibilidad de las proteínas

La extrusión influye en la estructura de las proteínas de varias maneras:

• Mejora de la desnaturalización y la digestibilidad:Las fuerzas de calor y cizallamiento despliegan las moléculas de proteína, haciéndolas más digeribles.
• Formación de enlaces cruzados de proteínas:En condiciones extremas, las reacciones de Maillard y los enlaces cruzados (por ejemplo, lisinoalanina) pueden reducir la calidad de la proteína.
• Degradación de la lisina:Las altas temperaturas pueden dañar la lisina, un aminoácido esencial, reduciendo la biodisponibilidad de las proteínas.

Estudio de caso: Proteínas vegetales en extrusión

Las investigaciones sobre las proteínas de soja y guisante muestran que la extrusión mejora la digestibilidad pero puede reducir los aminoácidos que contienen azufre, lo que requiere una formulación cuidadosa.

Transformación de carbohidratos

La extrusión altera drásticamente la estructura de los carbohidratos:

• Gelatinización del almidón:Mejora la digestibilidad y modifica la textura.
• Formación de almidón resistente:Algunas formas de almidón resistente, que pueden beneficiar la salud intestinal.
• Reducción de la fibra dietética:Se produce cierta degradación de la fibra, aunque a menudo queda fibra insoluble.

Estabilidad de la grasa

• Riesgo de oxidación:Las altas temperaturas aceleran la oxidación de lípidos, lo que provoca rancidez si no se controlan.
• Retención de lípidos saludables:Los lípidos son generalmente estables cuando se extruyen en condiciones moderadas.
• Beneficios de la encapsulación:Algunas técnicas utilizan la extrusión para encapsular omega-3 y otras grasas sensibles.

Efectos sobre los micronutrientes y compuestos bioactivos

Vitaminas y minerales

• Vitaminas sensibles al calor:La vitamina C, B1 (tiamina) y B6 se degradan significativamente.
• Vitaminas estables al calor:Las vitaminas A, D, E y K permanecen prácticamente intactas.
• Retención de mineralesLos minerales como el hierro, el calcio y el zinc son estables, aunque su biodisponibilidad puede cambiar.

Antioxidantes y fitoquímicos

• Polifenoles y flavonoides:Pérdida parcial por calor, pero la biodisponibilidad puede mejorar.
• Carotenoides:Sensible al calor, pero puede volverse más biodisponible en algunos casos.

Estudio de caso: Cereales fortificados

Los cereales para el desayuno enriquecidos con hierro y ácido fólico conservan bien su valor nutricional después de la extrusión.

Impacto en los factores antinutricionales

Una de las principales ventajas de la extrusión es su capacidad para reducir los factores antinutricionales:

• Eliminación de inhibidores de tripsinaLos inhibidores de tripsina, presentes en las legumbres, reducen la digestión de las proteínas; la extrusión los elimina eficazmente.
• Reducción de fitatos:Los fitatos inhiben la absorción de minerales; la extrusión puede reducirlos parcialmente.
• Reducción de taninos:Mejora la biodisponibilidad de proteínas y hierro.

Extrusión en proteínas vegetales y alimentos fortificados

La extrusión desempeña un papel fundamental en el desarrollo de alternativas de carne de origen vegetal y alimentos fortificados:

• Modificación de textura:Se utiliza para crear estructuras fibrosas en proteínas de origen vegetal.
• Fortificación de nutrientes:Los snacks y cereales extruidos están enriquecidos con vitaminas y minerales esenciales.

Ejemplo: Alternativas a la carne con alto contenido proteico

La extrusión se utiliza para producir proteína vegetal texturizada (TVP) y análogos de carne con alto contenido de humedad con mejor masticabilidad y atractivo sensorial.

Estrategias de optimización para la retención nutricional

Para minimizar la pérdida de nutrientes y maximizar los beneficios, los fabricantes de alimentos utilizan varias estrategias:

• Temperatura más baja, tiempo de procesamiento más corto:Reduce la pérdida de vitaminas.
• Control de la humedad:Un mayor contenido de humedad ayuda a retener los compuestos sensibles al calor.
• Encapsulación de nutrientes:Protege los nutrientes sensibles durante el procesamiento.
• Fortificación post-extrusión:Adición de vitaminas sensibles al calor después de la extrusión.

Conclusión: sopesando los pros y los contras

Ventajas de la extrusión

✅ Mejora la digestibilidad de las proteínas
✅ Mejora la digestibilidad del almidón
✅ Reduce los factores antinutricionales
✅ Permite la fortificación de nutrientes
✅ Produce texturas deseables

Desventajas de la extrusión

❌ Degrada las vitaminas sensibles al calor.
❌ Puede causar algún daño a las proteínas.
❌ Puede reducir el contenido de fibra dietética.

La extrusión sigue siendo un método valioso para el procesamiento de alimentos, especialmente cuando se optimiza para la retención de nutrientes. Comprender cómo equilibrar sus efectos es crucial para los fabricantes de alimentos que buscan producir productos nutritivos, funcionales y atractivos.