INTRODUCCIÓN
El estilo de vida actual y el ambiente sociocultural ponen en riesgo de padecer diversas alteraciones orgánicas a la población, por la adquisición de inadecuados patrones de alimentación perjudicia les para la salud, entre los cuales se cuentan el consumo de alimentos de alta densidad energética y el bajo valor nutricional (1). Dentro de estos ali mentos se encuentran las frituras, snacks de alta demanda y que proporcionan elevadas cantidades de energía derivadas de la grasa y los carbohi dratos que contienen. Aunado a esto, el empaque tiene una gran influencia sobre la estabilidad de la grasa contenida y por ende puede afectar la cali dad del producto. Factores como la luz, el calor y la calidad del aceite utilizado en el proceso de freído son determinantes para iniciar los procesos de oxidación responsables de su deterioro (2).
El proceso de elaboración de las frituras consiste en sumergir el alimento en aceite caliente, de 150 a 190 °C, lo que provoca la transferencia de tem peratura, aceite y aire al alimento, que le otorgan la calidad deseada a este tipo de elaboraciones. Sin embargo, en presencia de oxígeno, agua, radicales libres y oligoelementos, dicha elabora ción produce reacciones como termooxidación, hidrólisis, polimerización, isomerización o cicla ción, las cuales ocasionan la descomposición del aceite. En conjunto, estos procesos promueven la formación de nuevos compuestos oxidativos po liméricos primarios y secundarios que afectan la calidad del alimento (3).
De igual manera, el freído promueve la formación de compuestos volátiles, productos de hidrólisis, monómeros de triglicéridos oxidados, compues tos cíclicos, ácidos grasos de configuración trans; además de polímeros, derivados de esteroles, compuestos heterocíclicos que poseen nitrógeno y azufre, acrilamida, entre otros, los cuales están presentes tanto en el aceite para freír como en el alimento frito. Asimismo, estas reacciones es tán reguladas por diversos factores como el tipo de aceite, las condiciones del proceso de freído -tiempo, temperatura, freidora- y la composi ción del alimento (4,5).
El alto consumo de compuestos tóxicos for mados durante la fritura puede causar efectos adversos sobre la salud, tales como irritación intestinal, incremento en el tamaño de algunos órganos, ateroesclerosis, retardo en el creci miento de niños y algunos tipos de cáncer (6). Diversos estudios in vivo muestran que hay una relación entre la ingesta de aceite de mala cali dad y el nivel de estrés oxidativo, además puede afectar a las membranas mitocondrial y plasmá tica (7), aumentar el riesgo de diabetes tipo 2 y enfermedad coronaria arterial, las cuales están relacionadas con la hipertensión y la hipercoles terolemia (8). Además, el consumo frecuente de estos productos está asociado con los riesgos de diabetes gestacional (9), infarto del miocardio (10), cáncer de próstata (11), diarrea, pérdida de apetito, disminución y retraso en el crecimiento, así como disminución del valor de hematocrito, hepatomegalia y daños en hígado y riñón (12); también hay relación con la formación de com puestos mutagénicos y carcinogénicos (3,13).
En México, la Procuraduría Federal del Consu midor (Profeco) realiza el análisis de la compo sición química de productos alimenticios, entre ellos las frituras de marcas comerciales. En la ciudad de Navojoa no se han encontrado estu dios semejantes de productos comercializados a baja escala. El objetivo del presente estudio fue evaluar la composición química y la calidad de la grasa obtenida de churros fritos de maíz, elaborados y consumidos en Navojoa, estado de Sonora, México.
MATERIALES Y MÉTODOS
Obtención y preparación de las muestras
Se realizó un sondeo en la ciudad de Navojoa so bre la existencia de establecimientos productores de frituras a base de harina de maíz a pequeña escala (churros); se encontraron cuatro estable cimientos. De cada establecimiento se colectaron cinco bolsas de churros de maíz de 50 g cada una. Posteriormente, estas bolsas fueron llevadas al Laboratorio de Química de la Universidad Es tatal de Sonora, donde se les asignó un código: B1, B2, B3, B4, para su identificación y posterior análisis. Una vez en el laboratorio, se procedió a la molienda de las muestras y a su homogenización, para la realización del análisis químico proximal y la extracción de la grasa.
Cabe mencionar que el empaque de las muestras era transparente y que el almacenamiento en los establecimientos oscilaba entre los 30-40 °C. Ade más, las muestras B1 y B3 fueron las únicas que indicaron la vida de anaquel del producto, la cual fue de 30 días para ambas.
Extracción de la grasa
La extracción se realizó con el método de Bligh y Dyer (14), el cual consistió en homogenizar por 2 minutos 10 g de muestra seca con 16 mL de agua destilada, 40 mL de metanol y 20 mL de cloroformo; posteriormente, se agregaron 20 mL de cloroformo y se homogenizó por 30 segundos; después se agregaron 20 mL de agua, homoge nizando por 30 segundos. Enseguida, la muestra se centrifugó por 10 minutos a 2500 revoluciones y se extrajo la capa inferior de cloroformo, la cual se evaporó en un rotavapor a 60 °C. Finalmente, se completó el secado en estufa a 45 °C por dos horas. Una vez obtenida la grasa, se dispuso en frascos de vidrio ámbar y se almacenó en refrige ración para su posterior análisis.
Es importante mencionar que, de los cuatro esta blecimientos muestreados, solo dos tenían etique ta con la información nutricional, por lo que fueron los únicos que se pudieron contrastar con los re sultados obtenidos en este estudio.
Análisis químico proximal y contenido calórico
El análisis químico proximal se realizó por tri plicado, de acuerdo con los procedimientos descritos por la Asociación Oficial de Químicos Analíticos Internacional (AOAC por su sigla en inglés) (15), incluyendo las siguientes determi naciones: humedad, cenizas, proteína, grasas, carbohidratos y fibra. Para la determinación de proteína se siguió el método 8075 (TKN) del manual del espectrofotómetro HACH DR/2000 (16). Las grasas se cuantificaron con el equipo Soxtec® Avanti, el cual se basa en la extracción de la grasa usando el solvente éter de petróleo como solución extractora. Los carbohidratos se calcularon mediante la siguiente ecuación: Carbohidratos totales = 100-(g proteína + g grasa + g cenizas + g fibra) en 100 g de muestra seca.
La determinación de calorías se realizó utilizando un calorímetro Parr 6720® y consistió en colocar la muestra seca en la bomba calorimétrica con oxígeno, sumergida en la cámara llena de agua. Posteriormente se programó el equipo para gene rar la ignición y, finalmente, se obtuvo el resultado en calorías por gramo.
Análisis de índices de calidad de las grasas extraídas de los churros
Se realizaron los análisis de la grasa extraída de las frituras por triplicado, de acuerdo con los pro cedimientos establecidos en las normas mexica nas: índice de acidez, indicador de la cantidad de ácidos grasos libres en el aceite (17), índice de peróxidos —que revela la cantidad de peróxidos— (18), índice de yodo —que revela el grado de insa turación del aceite— (19) y el índice de anisidina —indicador de la cantidad de aldehídos formados en la oxidación secundaria— (20).
Análisis estadístico
Con los resultados obtenidos se realizó un aná lisis de varianza de una vía, para determinar si hubo diferencias significativas entre las muestras analizadas. Cuando hubo diferencia significativa se realizó la comparación de medias con el mé todo Tukey, con un nivel de confianza del 95 %. El análisis de datos se realizó con el software Statistica 9.0.
RESULTADOS
Análisis químico proximal
El mayor aporte de grasa lo presentó la muestra B2, con un promedio de 35,2 g % más que las muestras B3 y B4. En tanto que el mayor con tenido de proteína lo mostró B4 (8,1±1,4 g %), valor equivalente a cerca de cuatro veces el de la muestra B1 (2,5±0,0 g %). B2 presentó signi ficativamente menor contenido de carbohidratos (54,2±0,3 g/100 g) que las otras tres muestras analizadas, en tanto que el valor más alto de fibra (1,1±0,2 g/100 g) se encontró en B4. El contenido de cenizas no mostró diferencias significativas, el rango fue de 2,2±0,5 g % a 3±0,3 g %. Todas las muestras incluidas en el presente estudio tenían un aporte energético alto, toda vez que la densi dad energética estaba entre 4,8 y 5,3 kcal/g, con el menor valor para la B4 (485±3 kcal %) y el mayor para la B2 (531±15 kcal %), con diferencias esta dísticas significativas entre esta última respecto de las otras tres muestras analizadas (Tabla 1).
Análisis de aceites extraídos
El índice de acidez fue significativamente superior en la muestra B1 (4,75±0,06), en comparación con las otras tres; el de anisidina también fue mayor en la muestra B1 (58,7±1,2), seguido muy de cerca por la muestra B4 (57,8±6,9), pero significativamente mayor que las otras dos. Con relación al índice de peróxidos, el valor más alto también lo presentó la muestra B1 (10,6±1,1), con diferencias significativas en comparación con las otras tres. Como se observa, todos los índices indicativos de oxidación fueron mayores en la muestra B1 respecto de las otras, incluso en dos de ellos (índice de acidez y peróxidos) sobrepasó los límites superiores permitidos en México. Por último, el índice de yodo indicativo del grado de insaturación de la grasa fue más alto en la muestra B1 (172,1±2,0), seguido muy de cerca por B2 (169,7±1,0) y B4 (169,2±1,0), pero muy superior a B3 (80,3±3,0) (Tabla 2).
X±DE: promedio±desviación estándar, IA: índice de acidez, IAn: índice de anisidina, IP: índice de peróxidos, II: índice de yodo. L Max: límite máxi mo permisible establecido por la Secretaría de Salud de México. Letras distintas en el superíndice indican diferencias estadísticas significativas al comparar los valores de cada fila, según la prueba de Tukey, con un nivel de confianza del 95 %.
Además, en los dos productos en los que se com pararon los valores de macronutrientes, fibra y energía, obtenidos en el análisis de laboratorio, con los reportados en la etiqueta, se encontró que no coincidían. La energía cuantificada en el laboratorio fue muy superior a la reportada en la etiqueta, los carbohidratos ligeramente superiores y la proteína muy inferior (Tabla 3).
DISCUSIÓN
El aporte de carbohidratos de las muestras es tudiadas estaba entre 54,2±0,3 y 64,4±0,5 g %; el de proteínas entre 2,5±0,0 y 8,1±1,4 g %; el de grasa entre 23,7±0,2 y 35,2±0,1 g; y el de energía entre 485±3 y 531±15 kcal. La mues tra de churros identificada como B4 presentó el mejor perfil nutricional, puesto que mostró el menor aporte calórico (485±3 kcal %) y de grasa (23,7±0,2 g %), y el mayor contenido de proteí nas (8,1±1,4 g %) y de fibra (1,1±0,2 g %). Los índices indicativos de oxidación fueron superio res en la muestra B1 con relación a las otras tres, incluso en dos de ellos. El índice de acidez (4,8±0,1) y de peróxidos (10,6±1,1) sobrepasa ron los límites superiores permitidos en México. Con respecto al índice de yodo, la muestra que presentó el mayor valor fue B1 (172,1±2,0), lo cual indica que fue la muestra con mayor gra do de insaturación, es decir, la que contenía un mayor número de dobles enlaces, seguida de B2 (169,7±1,0), B4 (169,2±1,0) y B3 (80,3±3,0).
Los valores de macronutrientes evaluados en el presente estudio se compararon con los de otro estudio realizado por la Profeco en 2012 (2) en frituras de maíz de marcas conocidas, en las cua les se encontraron datos muy similares con res pecto al contenido de grasa (24 a 37 g %) y de carbohidratos (51 y 68 g %) en comparación con los obtenidos en el presente estudio, para grasa 23,7±0,2 y 35,2±0,1 g y carbohidratos 54,2±0,3 y 64,4±0,5 g %; en tanto que los valores de proteína fueron diferentes, de 5 a 7 g % los publicados por la Profeco y de 2,5 a 8,1 g % los del presente estudio.
En los dos productos en los que se compararon los valores de macronutrientes, fibra y energía obtenidos en el análisis de laboratorio, con los re portados en la etiqueta, se encontró que no coin cidían. En las etiquetas se observó subregistro de la energía y los carbohidratos, y mayor cantidad de proteínas. En México las frituras estudiadas se comercializan en empaques de 50 g, es decir, dos porciones por empaque y, según las determi naciones realizadas en el presente estudio, cada porción de 25 g de los churros estudiados aporta entre 121 y 133 kcal.
Si se tienen en cuenta las recomendaciones de energía diaria para la población adulta mexicana, establecidas en 2000 kcal (21), se obtiene que una sola porción del producto suministra del 6 al 7 % de la energía diaria recomendada; además, generalmente, cuando una persona compra este tipo de productos, ingiere el paquete de 50 g en su totalidad, por lo tanto, con su consumo el apor te sería del 12 al 14 % de la energía total diaria recomendada, por tratarse de un alimento de alta densidad energética que aporta más de 4 kcal/g de alimento (22).
Durante la fritura profunda, el aceite generalmente se calienta a una temperatura extrema por encima de 180 °C. Al mismo tiempo, se expone a la hu medad y al aire, esto genera una amplia gama de reacciones químicas que en conjunto son conoci das como oxidación de lípidos. El aceite sometido a calentamiento y en presencia de oxígeno des encadena reacciones químicas diversas como oxi dación, hidrólisis, polimerización e isomerización; reacciones que afectan negativamente la estabili dad de los ácidos grasos y los índices químicos de calidad de la grasa. Está demostrado que el calor puede incrementar hasta 15 veces la cantidad de ácidos grasos libres, hasta 14 veces el índice de acidez, hasta 8 veces el índice de peróxidos y has ta 39 el de anisidina (23).
El índice de acidez en los aceites de fritura es con secuencia de la presencia de agua proveniente del producto que se fríe, que junto con las elevadas temperaturas de la fritura favorecen la reacción de hidrólisis de los triglicéridos, lo que da lugar a la presencia de ácidos grasos libres. El aumento deacidez se acentúa cuando el aceite de fritura no se renueva periódicamente, esto conlleva la forma ción de humos y sabores indeseables, y origina la rancidez hidrolítica (24).
En un estudio similar realizado en el estado de Sonora, sobre el efecto del freído sobre la cali dad del aceite de canola utilizado para elaborar totopos (tortilla frita) de maíz, el valor más alto de acidez fue de 2,07 después de 11 ciclos de freí do con aceite filtrado; valores que se elevaban a partir del tercer ciclo de freído (25); en tanto que, en la presente investigación, el valor más elevado lo presentó la muestra B1 con 4,75. Con base en esta información, es posible inferir que el aceite extraído de la muestra B1 fue reutilizado en múltiples ocasiones en el proceso de elabora ción del producto.
Por otra parte, el índice de peróxidos es una me dida del estado de oxidación de un aceite o grasa; sin embargo, los peróxidos se pierden durante el proceso, por lo cual se considera poco confiable. En un estudio realizado por Robert et al. (26), se encontró que el índice de peróxidos aumentaba después del proceso de freído, pero este índice era menor cuando se utilizaban aceites hidrogena dos (3,7 % en aceite de girasol y 1,3 % en el aceite de girasol parcialmente hidrogenado). Así mismo, el almacenamiento del producto aumenta el ín dice en mención. Sin embargo, los cambios son mayores cuando se utilizan para la fritura aceites no hidrogenados, con valores que pasan de 2,8 el primer día de la fritura a 8,4 después de 60 días de almacenamiento cuando se usa aceite de girasol, con un cambio de 1,4 a 2,0 durante el mismo pe riodo de almacenamiento cuando se utilizó aceite de girasol parcialmente hidrogenado. El índice de peróxidos encontrados en el presente estudio es tuvo entre 2,3±0,0 y 10,6±1,1, con el mayor valor para la muestra B1.
El índice de anisidina es un indicador de la oxida ción secundaria que proporciona una estimación de los productos carbonilo formados durante las etapas intermedias del proceso de oxidación. Del mismo modo, Robert et al. (26) determinaron el índice de anisidina en su estudio, y encontraron un gran aumento al final del proceso de fritura. Después de una jornada de trabajo de ocho ho ras, dicho índice pasó de 7,6 al inicio de la fritura a 67,8 después de esta, cuando se utilizó aceite de girasol, pero los valores fueron más bajos y el cambio menos dramático al emplear aceite de gi rasol parcialmente hidrogenado, que pasó de 3,1 al inició de la fritura a 6,2 ocho horas después. Sin embargo, estos valores se mantuvieron sin varia ción significativa durante el almacenamiento.
Al comparar el índice de anisidina del presente estudio con los obtenidos por Robert et al. (26) en grasas después de ocho horas de uso, se observó que los valores encontrados en el pre sente estudio (de 25,1±0,7 a 58,7±1,2) fueron inferiores a los reportados en el aceite de girasol, aunque muy superiores a los del aceite de girasol parcialmente hidrogenado.
Los peróxidos derivados de los lípidos durante la fritura se incorporan en parte dentro del alimento con efectos perjudiciales para el consumidor, tales como cambios celulares irreversibles, mutación, cáncer y aterosclerosis. En ratas Wistar se ob servaron daños histológicos en yeyuno, colon e hígado (27). Aunque el índice de peróxido es un indicador de la oxidación de los lípidos, su utilidad solo es aplicable a las etapas iniciales del proceso oxidativo, puesto que los peróxidos están sujetos a subsecuente descomposición; por lo tanto, el índice de anisidina se considera mejor indicador para medir la oxidación secundaria (28). Sin em bargo, en el caso de la muestra B1, no solo estaba alto el índice de peróxidos, sino además los otros dos estudiados: el de acidez y el de anisidina, tam bién indicativos de oxidación.
Por otra parte, el índice de yodo es la medida de insaturación de las grasas y aceites; durante el almacenamiento un aceite sufre procesos de oxidación, por lo que el índice de yodo muestra una tendencia decreciente, debido a los procesos oxidativos que tienen lugar precisamente en los dobles enlaces, saturando la molécula y provo cando una reducción de este índice (29). El índi ce de yodo es mayor cuanto más elevado sea el número de dobles enlaces por unidad de grasa, por lo cual, se puede afirmar que la muestra B3 (II 80,3±3) presenta un grado de insaturación menor que las demás muestras.
Debido a que los productos de oxidación de lípi dos primarios (peróxidos e hidroperóxidos) son extremadamente inestables, reaccionan rápida mente entre sí para formar otras substancias que incluyen compuestos volátiles tales como alcoho les, aldehídos, ácidos, cetonas, entre otros, y no volátiles como carbonilos o ácidos grasos diméri cos, triméricos, poliméricos y cíclicos, entre otros. Parte de los compuestos volátiles se pierden durante el proceso de fritura, a diferencia de los compuestos polares no volátiles que se depositan en el aceite, dañando su calidad. Los productos de la oxidación de lípidos, conocidos en su conjunto como compuestos polares, desempeñan una fun ción importante en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular, toda vez que permanecen en el aceite y luego son absorbidos por el alimento (23).
La práctica de usar aceite repetidamente calenta do es común entre las poblaciones, debido a su rentabilidad. El consumo de productos freídos en estas grasas genera radicales libres que pueden causar un efecto perjudicial en el sistema cardio vascular a través de la acumulación de colesterol total y triglicéridos asociados con un aumento de la presión arterial (30).
Estudios en ratas Sprague asociaron el estrés oxidativo con daños en la función endotelial e hipertensión, y en humanos la oxidación térmi ca del aceite se asoció con la peroxidación de los lípidos plasmáticos. El daño oxidativo por sobrecalentamiento del aceite es uno de los me canismos implicados en el desarrollo de enfer medad cardiovascular que incluye daño celular, alteraciones enzimáticas y mutagenicidad de los ácidos nucléicos (23).
Las grasas en la preparación de alimentos son muy importantes para obtener mejor sabor en los productos de consumo humano, por lo que se de ben utilizar grasas en buenas condiciones (no oxi dadas, ni rancias). Los resultados de este estudio resaltan la importancia de realizar un control de calidad en este tipo de productos fritos, que per mita al consumidor confiar en lo que ingiere. Los estudios deben realizarse en diferentes épocas del año, debido a que la temperatura ambiental influye significativamente en el grado de oxidación de las grasas.
En conclusión, los churros de maíz, elaborados y consumidos en Navojoa, estado de Sonora, Méxi co, tienen un alto aporte de carbohidratos, grasa y, por ende, elevado valor energético.
Algunos de los churros de maíz producidos en Na vojoa no cumplen con la declaración de contenido nutricional en la etiqueta, en lo que respecta al aporte de proteína, grasa y fibra.
En cuanto al análisis de la grasa extraída, solo la muestra B1 presenta alteraciones en dos de los índices, de acuerdo con las normas de calidad de aceites calentados.
En lo que respecta al aporte de macronutrientes, fibra y energía, la muestra con mejor perfil nutricio nal de las cuatro analizadas es la B4, por su menor contenido de grasas y energía y mayor contenido de proteínas y fibra; sin embargo, en cuanto a los índices de calidad, la muestra con menor deterioro oxidativo es la B3.