DESARROLLO DE ALIMENTOS INFANTILES EN FORMATO PURÉ (CREMOGENADOS) DE ESTILO ARTESANAL Y ALTA CALIDAD NUTRICIONAL Y ORGANOLEPTICA.

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1 DESARROLLO DE ALIMENTOS INFANTILES EN FORMATO PURÉ (CREMOGENADOS) DE ESTILO ARTESANAL Y ALTA CALIDAD NUTRICIONAL Y ORGANOLEPTICA. Inarejos García, A.* 1, Mancebo Campos, V. 1, Salvador Moya, M.D., Fregapane, G. 1 Dulcinea Nutrición S.L., Pol. Industrial La Nava II, c/ Grecia, 1, 13 Puertollano (Ciudad Real) Tlfno: , investigacion@dulcineanutricion.es Dpto. Tecnología Alimentos, Universidad Castilla-La Mancha, Ciudad Real Palabras Clave Nutrición Infantil, Requerimientos Nutricionales, Vida Útil, Tratamiento Térmico Resumen Los cambios sociales de los últimos años han conllevado un aumento en la demanda del servicio de comedor en colectividades infantiles, habiéndose convertido en un recurso decisivo para la conciliación de la vida familiar y laboral. En este trabajo se describe el desarrollo de cremogenados para alimentación infantil por la empresa DULCINEA NUTRICIÓN SL, especializada en alimentación y nutrición infantil. Estos purés son comercializados con la marca NATURBABY, utilizando ingredientes naturales libres de alérgenos, y empleando métodos artesanales, pero con la tecnología más avanzada. En la elaboración de estos productos, inicialmente se llevó a cabo una valoración nutricional mediante programas informáticos profesionales de dietética y nutrición, adaptando los purés a las necesidades de cada grupo de edad. Los datos teóricos de nutrientes se contrastaron con los analíticos obtenidos en laboratorio, para optimizar las cantidades reales para cada grupo de edad estudiado Con respecto a la vida útil de los productos infantiles elaborados, se realizaron diferentes ensayos de estabilidad en condiciones habituales y aceleradas (37ºC y ºC) de conservación, llevando a cabo el análisis microbiológico, resultando que los purés a base de carne, pescado, legumbres y verduras presentaban una vida útil por encima de los 8 meses, mientras que los purés a base de frutas superan el año. Los parámetros de tiempo y temperatura del procesado térmico se optimizaron para que la vida útil del producto a temperatura ambiente fuese elevada, pero conservando durante este período la máxima calidad nutricional y organoléptica. El tratamiento térmico produjo una disminución en el contenido de algunos nutrientes como en el caso del ácido ascórbico (vitamina C), aunque debido al mínimo tratamiento térmico optimizado, su contenido inicial siempre se situó por encima del límite legal. Introducción Debido al ritmo de vida actual, la elaboración diaria en casa de comidas para lactantes y niños de corta edad, empleando ingredientes naturales y en proporción adecuada para que la dieta sea saludable y equilibrada resulta cada vez más difícil, afectando negativamente en la nutrición de nuestros hijos. En la elaboración y desarrollo de estos productos, además de su formulación, se ha prestado especial atención al tratamiento térmico, que influye de manera decisiva no solo en la vida útil del producto final, sino también en su valor nutricional y características organolépticas, siendo probablemente la etapa más crítica del proceso tecnológico. Una vez optimizadas las condiciones de tiempo y temperatura de tratamiento térmico, se ha estudiado el efecto de esta etapa en la vida útil del cremogenado y también en la concentración de vitamina C en purés de frutas. El principal objetivo perseguido por la empresa DULCINEA NUTRICIÓN SL durante la elaboración de este trabajo de I+D+i, ha sido conseguir la máxima calidad en los productos finales desarrollados, para lo cual ha sido fundamental partir de ingredientes naturales, y utilizar un proceso de elaboración con una cuidada tecnología que respete la elaboración al estilo artesanal, pero conservando en ellos la máxima calidad nutricional y excelentes propiedades sensoriales. 1

2 Materiales y Métodos Desarrollo de productos purés para nutrición infantil En el desarrollo de estos productos alimenticios se emplea un estilo artesanal, con una innovadora y cuidada tecnología. Línea de Elaboración de Alimentos en Puré: Planta destinada a la elaboración de alimentos en puré con diferentes texturas y distinta composición (frutas, verduras, legumbres, carne, pescado). Determinaciones analíticas en los purés - Análisis Físico-Químicos. De forma periódica se llevan a cabo los análisis de proteína (métodos AOAC 988., , 976.6, 99.3) con el equipo Kjeltec de Foss, el contenido en humedad, el contenido graso (método AACC, 1983) con el equipo Soxtec semiautomático de Foss, y el contenido en vitamina C mediante el método AOAC Análisis Microbiológicos. Dependiendo del tipo de producto final y según el Reglamento (CE) 73/, en cada lote se analizan Aerobios y Anaerobios totales mesófilos y termófilos, Mohos y Levaduras, Clostridium sulfito-reductores, Bacillus cereus y Lactobacillus. Programas informáticos - DIAL v1.19 (Alce Ingeniería). Programa utilizado para la valoración nutricional de los cremogenados para alimentación infantil, desarrollado por la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid, y disponible en la página web - ComBase Predictor. Programa online empleado para la creación de modelos microbiología predictiva, y en este caso particular para Staphylococcus aureus. El sitio web es ComBase está gestionado por el Institute of Food Research (IFR) en el Reino Unido, el USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS) en los Estados Unidos y la Universidad de Tasmania Food Safety Centre (FSC) en Australia. Resultados y Discusión Desarrollo de purés nutricionalmente equilibrados DULCINEA NUTRICIÓN dispone de una línea de purés específica para colectividades, y purés de la marca comercial NATURBABY en formato monoración, ideal para continuar en casa con una dieta equilibrada. Estos purés pueden conservarse a temperatura ambiente, gracias a un tratamiento térmico suave, adecuado a cada receta, conservando la máxima calidad nutricional y organoléptica de la materia prima, constituida exclusivamente por ingredientes naturales. Para el desarrollo de cada cremogenado, inicialmente ha sido realizado un estudio nutricional teórico, adaptando cada una de las recetas a las necesidades nutricionales de cada grupo de edad. En la Figura 1a y b se representan los Requerimientos Nutricionales Diarios (RDA en adelante), cubiertos por cada 1g de puré NATURBABY de verduras y hortalizas, carne y pescado, para niños de 6 a 1 meses, obtenidos mediante el programa informático DIAL v1.19 (Alce Ingeniería).

3 RDA CUBIERTO (%) a) PURÉ DE Y LENGUMBRES NATURBABY Verduras Variadas Verduras con arroz Lentejas Garbanzos RDAs (6-1 MESES)/1g DE PURÉ RDA CUBIERTO (%) b) RDAs/1g PURÉ DE CARNE Y PESCADO NATURBABY Pollo con Arroz Ternera con Verduras Verduras con Arroz y Pavo Menestra de Cordero Lenguado con Arroz y Verduras Merluza con Arroz y Verduras RDAs (1-36 MESES)/1g DE PURÉ 1 1 Energía Carbohidratos Lípidos Proteínas Energía Carbohidratos Lípidos Proteínas Figura 1. Recomendaciones diarias de ingesta (RDA) en niños de 6 a 1 meses, alcanzadas con la toma de 1g de puré NATURBABY, a base de verduras y legumbres (a), y a base de carne y pescado (b). Como se observa en la Figura 1, el contenido proteico presentó una mayor variabilidad. Los purés de legumbres aportan más proteína que los purés de verduras, cubriendo el valor de RDA para proteína en niños con edades comprendidas entre 6 y 1 meses en un 67% más de media (de 8,9 a 14,9%; Figura 1a), mientras que para los purés de carne, la combinación con el arroz en comparación con los purés de carne y verduras, incrementa el aporte proteico de media un 48% (de, a 37,8%; Figura 1b), debido al mayor valor biológico de la proteína obtenido al combinar la carne y el arroz. Los purés de pescado presentaron valores intermedios de proteína, siendo el porcentaje de RDA cubierto para el caso de la proteína en niños de 6 a 1 meses del 8% (3,9g de proteína/1g de producto; Figura 1b). Debido a la limitación de los programas informáticos, DULCINEA NUTRICIÓN lleva a cabo un control analítico exhaustivo en laboratorio para obtener el contenido nutricional real de los cremogenados. En las Figuras a y b se representa el contenido proteico real (métodos AOAC 988., , 976.6, 99.3 con equipo Kjeltec) y el teórico obtenido mediante el programa informático DIAL (v1.19) en purés NATURBABY. Aunque se observa una tendencia similar entre los datos teóricos y los reales, es necesario llevar a cabo el análisis físico-químico de laboratorio para contrastar los datos teóricos iniciales en la valoración nutricional. Proteína (g/1g) a) VARIADAS CONTENIDO PROTEICO (g/1g) EN PURÉS DE VERDURA Y LEGUMBRES NATURBABY PROTEÍNA REAL PROTEÍNA TEÓRICA LENTEJAS GARBANZOS Proteína (g/1g) b) LENGUADO CONTENIDO PROTEICO (g/1g) EN PURÉS DE CARNE Y PESCADO NATURBABY PROTEÍNA REAL PROTEÍNA TEÓRICA MERLUZA TERNERA MENESTRA CORDERO PAVO POLLO 1 1 Figura. Contenido proteico real y teórico (g/1g) de purés NATURBABY a base de verduras y legumbres (a), y a base de carne y pescado (b). En la Figura se muestra en orden ascendente la concentración proteica en purés NATURBABY. Los purés de verduras poseen el menor contenido proteico real medio (1,1±,3g/1g; Figura a), las legumbres mostraron un 39% más de proteína (1,9±,19g/1g; Figura a), seguidas de los purés de pescado (3,3±,9g/1g; Figura b), y los de carne con verduras (3,68±,g/1g), y finalmente los de carne con arroz que presentaron el mayor contenido proteico real medio (4,37±,g/1g; Figura b). 3

4 Establecimiento del tratamiento térmico y vida útil de los purés Uno de los factores a tener en cuenta para optimizar las condiciones de procesado térmico es el valor del ph del cremogenado, ya que los microorganismos presentan máxima termorresistencia a valores de ph próximos a la neutralidad, pero a valores inferiores de ph como es el caso del puré de frutas (Figura 3), el microorganismo es más sensible al tratamiento térmico (Condón et al., 199), y por lo tanto es posible optimizar para cada cremogenado los parámetros de autoclavado, obteniendo con el mínimo tratamiento térmico, la máxima vida útil, sin afectar la calidad sensorial y nutricional del producto ph PURÉS NATURBABY 1 8 ph 6 4,4,,37,4,63 4 FRUTAS LEGUMBRES CARNE PESCADO Figura 3. Valores medios de ph en purés de frutas, verduras, legumbres, carne y pescado NATURBABY. Para estudiar el efecto del proceso de conservación sobre la flora microbiana de purés NATURBABY, se llevó a cabo el análisis microbiológico inicial y después del tratamiento térmico en cada uno de los purés. En la Tabla 1 se muestra el efecto del tratamiento térmico en la microflora de un cremogenado de compota de manzana natural. Tabla 1. Efecto del tratamiento térmico en la microflora de un cremogenado de manzana Microbiota Analizada * Límite (ufc/g) Puré Inicial (ufc/g) Puré Terminado (ufc/g) Aerobios Mesófilos <1x1 <1x1 Enterobacterias <1x1 <1x1 1 Coliformes <1x1 <1,x1 1 Staphylococcus Aureus <1x1 <1x1 1 Mohos y levaduras <1x1 <1x1 * Límite según la Regulación (EC) No 73/. Official Journal of the European Union. Como se observa en la Tabla 1, la microflora inicial se encuentra por debajo de los límites legales (EC 73/), y después del tratamiento térmico suave, el puré se encuentra ausente de microorganismos. El tratamiento térmico es indispensable para alargar la vida útil del cremogenado, ya que aunque la microflora inicial es reducida principalmente debido al ph ácido, por el contrario, la humedad de los purés (superior al 8% en todos los casos), y nutrientes hace posible que a temperatura ambiente y en pocas horas se deteriore el cremogenado. La microbiología predictiva es una disciplina dentro de la microbiología de alimentos, que ha ganado importancia en los últimos años, y que aúna diferentes áreas científicas como las matemáticas, ingeniería, química y microbiología para elaborar predicciones de 4

5 comportamiento microbiológico en alimentos específicos en unas determinadas condiciones (MacDonald & Sun, 1999). Mediante el programa informático ComBase Predictor se llevó a cabo un estudio de microbiología predictiva tipo modelo de crecimiento en base a las condiciones físico-químicas y microbiológicas del medio, para el caso concreto de Staphylococcus aureus como se observa en las Figuras 4a y b, donde la población de este microorganismo se multiplica en pocas horas, afectando por tanto, a la calidad higiénica y sensorial del cremogenado final. 4a) 4b) Figura 4. Modelo de crecimiento teórico para Staphylococcus aureus en las condiciones físicoquímicas y microbiológicas iniciales del cremogenado de manzana sin autoclavar, en las fases iniciales de crecimiento (a) y hasta llegar a la fase estacionaria (b). En la Figura 4 se representa un modelo de crecimiento para Stahylococcus aureus, en el caso de que la compota de manzana tenga inicialmente 1ufc/g, como consecuencia por ejemplo de una inadecuada manipulación, y se almacene a temperatura ambiente (ºC) durante un cierto tiempo. El modelo de crecimiento de Staphylococcus aureus se ve afectado principalmente por la concentración salina del medio, el valor de ph y la temperatura de almacenamiento del alimento (Sutherland et al., 1993). En la Figura 4a se observan las dos primeras fases de crecimiento (una primera lenta, y la segunda de cambio acelerado). En 4 horas se superan los límites normalizados de unidades formadoras de colonia por gramo para Staphylococcus aureus (EC 73/); de ahí la importancia de llevar a cabo el tratamiento térmico inmediatamente después de la elaboración del producto, llegando a la condición de ausencia total de microorganismos, y sin tiempo de que proliferen y puedan producir toxinas. En la Figura 4b se observa una curva sigmoidea donde se representan las cuatro fases de crecimiento, siendo las dos últimas las de desaceleración y fase estacionaria (Baranyi et al., 199). Es muy importante estabilizar el producto una vez elaborado mediante tratamiento térmico, no solamente para eliminar la microflora microbiana del producto, sino también para inactivar las enzimas que puedan afectar la calidad sensorial del mismo. Los parámetros tiempo-temperatura de tratamiento determinan el tiempo de destrucción térmica (TDT) de un microorganismo dado, limitando su capacidad para formar colonias visibles. Está demostrado que el orden de la termodestrucción es logarítmico, permitiendo estudiar la evolución de la población microbiana en función de la temperatura de tratamiento para un tiempo determinado, o en función del tiempo para una temperatura fija. Los parámetros de tiempo y temperatura de esterilización, junto con el incremento en la temperatura para obtener un efecto letal en 1/1 del tiempo (z), definen el valor de F, que es el tiempo en minutos equivalente a todo el calor destructivo de un proceso con respecto a la destrucción de un organismo caracterizado por un cierto valor de z. La temperatura de referencia para la esterilización suele ser de 11,1ºC, temperatura necesaria para destruir al microorganismo Bacillus stearothermophyllus, el más termorresistente de los que se conocen. En el caso de obtener un F =1, significaría que el producto ha sido calentado a 11,1ºC durante 1 minuto, pero en el caso del Bacillus, se necesitaría un valor F =1 para poder destruirlo.

6 En la Figura se representa la temperatura y tiempo aplicado de tratamiento térmico para alcanzar la máxima vida útil, sin afectar la calidad nutricional y organoléptica del cremogenado de manzana. 1 Curva de Temperatura 9 Compota de Manzana 8 7 T (ºC) Tiempo (min) Figura. Curva de temperatura correspondiente al tratamiento térmico aplicado a un postre de compota de manzana Además de estabilizar el producto, las condiciones de tratamiento térmico han de ajustarse para evitar reacciones indeseables como son la destrucción de compuestos nutritivos (algunas vitaminas y provitaminas), aceleración de reacciones de Maillard y de reacciones de oxidación, destrucción de pigmentos, formación de productos tóxicos. En el caso de cremogenados de fruta, un tratamiento térmico de pasteurización (sin llegar a 1ºC; Figura ), es suficiente para acabar con la microflora inicial e inactivar las enzimas de la fruta. La temperatura y tiempo de tratamiento dependerán de varios factores como son la microflora inicial, la termorresistencia de los microorganismos, el mismo producto, el ph y el a W. Los modelos microbiológicos son una herramienta imprescindible en la industria alimentaria para establecer la vida útil de un producto gracias a la predicción de crecimiento o supervivencia de un microorganismo en unas determinadas condiciones iniciales y de almacenamiento. No obstante, es muy importante llevar a cabo análisis microbiológicos para establecer la vida útil de cada uno de los productos desarrollados y también para optimizar las condiciones de tratamiento térmico. Para comprobar que el tratamiento térmico ha sido efectivo, se suele llevar a cabo un análisis microbiológico en condiciones aceleradas de almacenamiento a 37 y ºC durante al menos una semana, dependiendo del tipo de puré (Association française de normalisation, 1997). Si el análisis resulta negativo, podemos considerar al producto como comercialmente estéril, y por lo tanto la vida útil dependerá de otros parámetros como por ejemplo el tipo de envasado, características organolépticas y valor nutricional, del cual hablaremos más adelante. En la Tabla se representan los resultados del análisis microbiológico de purés que han superado la vida útil microbiológica, y que han sido sometidos nuevamente a condiciones de almacenamiento aceleradas (AFNOR, 1997). Se observa cómo la población microbiana de aerobios y anaerobios mesófilos y termófilos se encontraba dentro de los límites legales (Reg 73/) una vez alcanzada la fecha de caducidad de los diferentes cremogenados. 6

7 Tabla. Contenido en aerobios y anaerobios totales (ufc/g) después de un almacenamiento acelerado (1 días a, 37 y ºC) en purés NATURBABY al término de su vida útil. PURÉ NATURBABY POLLO Vida Útil (+ x meses) Almacenamiento acelerado ºC 37ºC ºC Aerobios Mesófilos (ufc/g) Aerobios Termófilos (ufc/g) 1 MENESTRA CORDERO MERLUZA 1 LENTEJAS 1,x1 MELOCOTÓN PLÁTANO - COMPOTA PERA 3 4x1 1x1 - PURÉ NATURBABY POLLO Vida Útil (+ x meses) Anaerobios Mesófilos (ufc/g) Anaerobios Termófilos (ufc/g) ºC 37ºC ºC 1 MENESTRA CORDERO MERLUZA 1 LENTEJAS 1 MELOCOTÓN PLÁTANO - COMPOTA PERA 3 - Dependiendo del tipo de puré, además se llevó a cabo el análisis de Clostridium sulfito reductores, Bacillus cereus, Lactobacillus, mohos y levaduras, resultando en ufc/g en todos ellos. La compota de pera fue el único cremogenado que presentó aerobios mesófilos en concentraciones significativas, ya que el análisis se realizó a los 3 meses de haber superado la fecha de caducidad establecida. No obstante, la concentración en microorganismos aerobios mesófilos se encontraba muy por debajo de los límites legales (Reg 73/), y el resultado en condiciones aceleradas confirma que su vida útil microbiológica es superior a los 8 meses. La vida útil se estableció no solo en función de la población microbiana, sino también desde el punto de vista nutricional y organoléptico para asegurar la máxima calidad del producto durante su vida útil. Con los resultados obtenidos, la vida útil real para los purés de verduras, legumbres, carne y pescado se ha establecido en al menos 8 meses, mientras que para los purés de frutas, en al menos 1 año. Efecto del tratamiento térmico en el contenido en vitamina C Una de las consecuencias del tratamiento térmico de los cremogenados es una disminución en la concentración de algunos micronutrientes, en particular de algunas vitaminas que son termolábiles como es el caso de la vitamina C. Por legislación, el contenido mínimo en vitamina C de los purés de frutas no debe ser inferior a mg/1g (Directiva 6/1), y por lo tanto el tratamiento ha de ser suave para mantener las propiedades nutricionales en equilibrio con la ausencia absoluta de microorganismos y la máxima calidad sensorial. 7

8 En la Figura 6 se representa el contenido en Vitamina C de purés de frutas NATURBABY según el método AOAC Como se puede observar, en ningún caso el contenido en Vitamina C de los purés disminuyó por debajo del contenido mínimo normalizado (mg/1g; Directiva 6/1) después del tratamiento térmico suave de conservación establecido. En el caso concreto del puré de frutas con cereales el contenido en vitamina C fue muy superior al resto de cremogenados debido principalmente al contenido de esta vitamina presente en los cereales. VITAMINA C (mg/1g) EFECTO DEL TRATAMIENTO TÉRMICO EN EL CONTENIDO EN VITAMINA C (mg/1g) EN PURÉS NATURBABY PURÉ INICIAL PURÉ AUTOCLAVADO COMPOTA MANZANA PLÁTANO MANZANA FRUTAS VARIADAS CIRUELA PLÁTANO UVA FRUTAS CEREALES Figura 6. Efecto del tratamiento térmico en la concentración de ácido ascórbico o vitamina C (mg/1g) en diferentes purés de frutas NATURBABY. Conclusiones En las últimas décadas, los comedores de colectividades infantiles se han convertido en una necesidad para muchos padres, principalmente debido al ritmo de vida actual. Los hábitos alimenticios en los primeros años de vida del niño son de suma importancia, ya que tendrán una influencia muy fuerte en el futuro, y los comedores de colectividades infantiles juegan un papel crucial durante esta etapa. Si los adultos prefieren tomar alimentos de máxima calidad tanto nutricional como organoléptica y apreciamos que el producto esté elaborado con ingredientes naturales y de manera artesanal, por qué no aprovechar el tiempo que nuestros hijos invierten en los comedores de colectividades infantiles para ofrecerles productos que hayan sido elaborados con el principal objetivo de que los niños sigan una dieta sana, equilibrada nutricionalmente y que además disfruten de la comida. Agradecimientos Proyecto de investigación científica y desarrollo tecnológico PBI de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha. Subprograma INCORPORA, línea TORRES QUEVEDO, dentro del Programa Nacional de Contratación e Incorporación de Recursos Humanos de la Línea Instrumental de Actuación en Recursos Humanos del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica (I+D+i) 11. Bibliografía AACC. (1983). Approved methods of American Association of Cereal Chemists. St. Paul, Minnesota: AACC. AFNOR. Association française de normalisation. (1997). Microbiologie des aliments - Contrôle de la stabilité des produits appertisés et assimilés - Méthode de routine. AFNOR NF V8-41, 48. 8

9 AOAC, 199. Official Method In: Official Methods of Analysis. AOAC International, Washington DC, p Baranyi, J., McClure, P.J., Sutherland, J.P., Roberts, T.A. (199). Modeling bacterial growth responses. Presented at the Society for Industrial Microbiology. April, 1-1. Tampa. Florida. Condón, S., García, M.L., Otero, A., Sala, F. (199). Effect of culture age, preincubation at low temperature and ph on termal resistance of Aeromonas hydrophila. J. Appl. Bacteriol. 7, McDonald, K., Sun, D.W. (1999). Predictive food microbiology for the meat industry: a review. Int. J. Food Microbiol., 1-7. Official Methods of Analysis. (). 17th Ed., AOAC International, Gaithersburg, MD, Method 998., , and 99.3 Reglamento (CE) no 73/ de la comisión de 1 de noviembre de relativo a los criterios microbiológicos aplicables a los productos alimenticios Reglamento (CE) no 6/1 de la comisión de de diciembre de 6 relativa a los alimentos elaborados a base de cereales y alimentos infantiles para lactantes y niños de corta edad J.P. Sutherland, J.P., Bayliss, A.J., Roberts, T.A. (1994). Predictive modelling of growth of Staphylococcus aureus: the effects of temperature, ph and sodium chloride. International Journal of Food Microbiology, 1,