Investigadores del Conicet y de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Católica Argentina (UCA) vienen desarrollando, desde 2013, una técnica para deshidratar el vino tinto, eliminando el alcohol y transformándolo en una bebida con propiedades benéficas.
Los alimentos liofilizados mantienen su sabor, aroma y propiedades nutritivas intactas. Al perder el agua, reducen su peso, por lo que son más fáciles de transportar. No necesitan cadena de frío y, si se mantienen en condiciones óptimas de guardado, tienen una vida útil de al menos 20 años.
Una ya famosa investigación realizada por la Organización Mundial de la Salud (WHO, por sus siglas en inglés) en 1989, concluyó que las tasas de mortalidad por enfermedades cardiovasculares en Francia eran mucho menores que en otros países industrializados como Estados Unidos o Gran Bretaña, pese al alto consumo de grasas saturadas. A esta situación se la llamó «la paradoja francesa» y se la atribuyó al consumo frecuente de vino en la dieta. Los polifenoles del vino protegerían, por ejemplo, a las LDL (lipoproteínas de baja densidad) de la oxidación, y por lo tanto de la iniciación del proceso de ateroesclerosis.
Polifenoles en el vino tinto
En un trabajo de investigación realizado en 2013 por un grupo de científicos del área de Alimentos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Católica Argentina (UCA) y dirigido por el profesor e investigador Jorge Chirife -el que a continuación reproducimos-, se estudió el desarrollo de una bebida en polvo saludable a partir de un concentrado de los polifenoles del vino tinto.
El vino tinto contiene un amplio rango de polifenoles derivados de la piel de la uva negra que poseen importantes funciones biológicas. La evidencia actual demuestra que patologías crónicas como ateroesclerosis, artritis y cáncer están asociadas a estrés oxidativo, y los compuestos antioxidantes ingeridos en la dieta serían fundamentales para la prevención de estas enfermedades.
Los compuestos orgánicos antioxidantes más conocidos y estudiados son los polifenoles. Son un conjunto heterogéneo de moléculas con diferente capacidad antioxidante que incluye, entre otros, a los ácidos fenólicos (cumarínico, cinámico, cafeico, gentísico, ferúlico y vanílico) y flavonoides (catequinas, quercitina y resveratrol).
El vino tinto es una importante fuente de polifenoles en la dieta, conteniendo compuestos con importantes funciones biológicas derivados no sólo de la piel de la uva negra, sino especialmente procedentes de las etapas fermentativas propias del proceso de producción. Por esta razón, la comunidad médica recomienda a sus pacientes un consumo moderado de vino tinto para contribuir a prevenir enfermedades cardiovasculares, aunque destacando los riesgos del consumo excesivo de alcohol.
Existen grupos etarios que por razones religiosas o culturales se abstienen del consumo de alcohol y no ingieren vino. Por esta razón, uno de los objetivos del trabajo de los investigadores de la UCA fue estudiar de qué forma se podía lograr un ingrediente saludable a partir del vino, pero sin alcohol.
La investigación de la UCA tuvo por objetivo encapsular los polifenoles del vino tinto en un concentrado en polvo libre de alcohol, y luego usarlo como ingrediente «saludable» en la formulación de bebidas en polvo símil fruta («drink power»). Esta encapsulación se realizó en una matriz amorfa de una de una mezcla de carbohidratos mediante la liofilización de vino tinto adicionado de diferentes «carriers» (maltodextrina, goma arábiga). La liofilización elimina tanto el agua como el alcohol del vino manteniendo las propiedades de los polifenoles.
Qué es la liofilización
Es el proceso más suave para secar productos y el mejor método para secar compuestos orgánicos o inorgánicos sin alterar su composición cualitativa o cuantitativa. Se realiza al vacío y a baja temperatura y así, por ejemplo, es posible evitar la desnaturalización de las proteínas. Tiene por objetivo separar el agua (u otro solvente) de una disolución mediante congelación y posterior sublimación del hielo a presión reducida.
En este gráfico (en idioma catalán) publicado por Agropost on line, del Consejo de los Profesionales del Agro, Agroalimentos y Agroindustrias de Barcelona, España, se sintetiza el proceso de la llamada «sublimación inversa».
Un polvo que conserva las propiedades saludables
El uso de la liofilización, en el caso del experimento con vino tinto, se realizó dada la necesidad de conservar el perfil cuali-cuantitativo del perfil polifenólico del vino y, en consecuencia, de sus propiedades saludables.
El polvo obtenido (con sólo 3,0 % de humedad) contiene los componentes del extracto seco del vino, sus polifenoles y, además, los carbohidratos coadyuvantes de la deshidratación.
Esquema de la elaboración del concentrado en polvo de vino tinto a partir de vino líquido cabernet sauvignon
Aspecto del «vino en polvo» sin alcohol
Una bebida elaborada a partir de este concentrado en polvo contendrá así los polifenoles del vino tinto ofreciendo los beneficios a la salud derivados de su ingesta, pero sin las desventajas asociadas al consumo de alcohol. Mediante el uso de maltodextrina y goma arabiga como carriers se obtuvo un compuesto en polvo cuya concentración de polifenoles es entre 6-7 veces mayor que la del vino tinto.
Comparación del contenido de polifenoles totales del «vino en polvo» con el del vino líquido
Estabilidad durante el almacenaje del “vino en polvo” de varios polifenoles (ácido gálico, ácido caftárico, quercetin 3G, ácido cafeico y resveratrol) a 38 ºC y una humedad relativa de 33 %
«Vino en polvo» reconstituido con agua y adicionado de sabor frutal y edulcorante no calórico
En la siguiente figura se muestra el aspecto de una bebida preparada por reconstitución del concentrado en polvo con agua y con el agregado de sabor frambuesa y edulcorante no calórico. Esta bebida fue sometida a pruebas de análisis sensorial a fin de ajustar los parámetros relativos a su sabor frutal y tipo de edulcorante a usar. Posteriormente se hicieron pruebas de aceptación por consumidores.
Cómo es un liofilizador
El objetivo de la liofilización es obtener un producto seco al que, cuando se le vuelva a añadir agua o disolvente, presente las mismas características que el producto original (forma, color, aroma, sabor y textura), reduciendo además las pérdidas de calidad debidas al deterioro de la muestra por reacciones químicas y/o por degradación enzimática.
Para llevar a cabo este proceso se utilizan equipos liofilizadores que constan de las siguientes partes:
- Cámara seca o cámara de liofilización: Es el lugar donde se coloca la sustancia a liofilizar. Puede tener formas diferentes con compartimentos donde se realiza la sublimación, pasando el agua de sólido a vapor. El cierre es hermético y se trabaja al vacío.
- Condensador con circuito de refrigeración: Comunica con la cámara seca y es donde se condensa el vapor que se va produciendo en la sublimación. Un refrigerante lo mantiene a una temperatura más baja que la cámara seca (entre -50 y -125 ºC).
- Sistema de vacío: El vacío se produce con una bomba de aceite que trabaja sobre 10-2 mbar conectada a una trampa para que no pasen vapores del solvente a su interior. El sistema de vacío elimina primero el aire de la cámara seca al iniciar el proceso de liofilización, y luego ayuda a la sublimación.
Finalizada la liofilización se debe realizar el proceso inverso para romper el vacío de la muestra con mucho cuidado, dejando entrar aire lentamente. En caso contrario, se pueden crear turbulencias provocando que la muestra sólida salga del vial y quede dispersada en las paredes de la cámara. Seguidamente se cierra la llave, se desconecta de la cámara, se saca el vial y se tapa a fin de evitar la entrada de humedad.
Almacenamiento del producto
Los productos liofilizados y adecuadamente cerrados se pueden guardar por largos períodos de tiempo con la retención de las propiedades físicas, químicas, biológicas y organolépticas de sus estados originales. El almacenamiento de los productos liofilizados en lugares con temperaturas bajas evita la desnaturalización de proteínas.
Para qué sirve la técnica
- Se obtienen productos que se pueden volver a regenerar muy rápidamente.
- La forma y características del producto final son esencialmente las originales.
- Es un proceso idóneo para secar sustancias termolábiles.
- Los constituyentes oxidables están protegidos.
- El contenido de humedad final es muy bajo.
A pesar de todo, la liofilización presenta algunos inconvenientes, como puede ser la larga duración de la operación, el costo elevado de los equipos, instalaciones y mantenimiento, así como el gran consumo energético requerido (están funcionando contínuamente).
Riesgos y normas de seguridad
Además de los riesgos habituales que representa el trabajar con productos químicos, los riesgos más específicos de la liofilización derivan del tratamiento con líquidos criogénicos (nitrógeno líquido, nieve carbónica). También los asociados con el vacío: las posibles explosiones o implosiones por cambios de presión extremos o por trabajar con material en estado defectuoso.
Reacciones en atmósfera inerte
Determinadas reacciones químicas necesitan llevarse a cabo en una atmósfera libre de oxígeno y de humedad para evitar oxidaciones o descomposiciones de reactivos y productos. En estos casos el aire atmosférico del interior del recipiente de reacción se sustituye por un gas inerte como el nitrógeno o el argón.
Fuentes:
1) Investigación de los autores Clara Zamora, Jorge Chirife, Mara Galmarini, Virginia Sánchez, Rosa Baeza y Diego Parra Rocha, integrantes del área de Alimentos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Católica Argentina.
2) Universidad de Barcelona, España (http://www.ub.edu/talq/es/node/285)
