“Esta fruta tiene una gama de opciones muy alta para su preparación, ya que logra contrastar su sabor en algunos casos dulce o en otros incluso ácido. Se puede decir que es un producto para el amor ya que es recurrente su venta en fechas especiales como San Valentín”.

Dra. Ma. Dolores García Suárez,

Dr. Héctor Serrano.

Let me take you down

‘Cause I’m going to Strawberry Fields

Nothing is real

And nothing to get hung about

Strawberry Fields forever

Strawberry fields forever-The Beatles, 1967.

Strawberry Field, era el nombre de un orfanato del Ejército de Salvación en Liverpool, Inglaterra, la composición de los Beatles de 1967, denominada así, se refiere a este orfanato y tiene connotaciones surrealistas, evocando un mundo no real. Tocada con un instrumento musical electro-mecánico-polifónico llamado mellotrón, que surgió en los años 60´s, esta composición musical, no se refiere en realidad a los campos de cultivo de la fresa.

La fresa, es un miembro del género Fragaria uno de los frutos más comercializados a nivel mundial, se obtienen de una planta considerada como rastrera estolonífera, de la familia de las Rosaceae. Es este fruto rojo de color intenso, es altamente apreciado por su aroma y rico sabor, además por ser una fruta muy nutritiva por los minerales que contiene y las vitaminas que elabora, botánicamente se les denominan poliaquenio y sus semillas se encuentran en la superficie exterior del fruto. El fruto de la fresa, elabora en su metabolismo: vitamina C, taninos, flavonoides, antocianinas, catequina, quercetina, kaempferol y ácidos orgánicos; en el organismo humano actúa como un buen antioxidante.

De las fresas se han realizado muchas variedades a partir de sus orígenes silvestres, desde el siglo XIX, siendo dos de ellas, las más conocidas Fragaria x ananassa Dutch y la Fragaria vesca.

Reproducción asexual

En la actualidad la fresa es uno de los frutos más comercializados a nivel mundial; pertenece a un género de plantas rastreras que produce estolones a partir de los cuales se reproduce asexualmente. Pero esta forma de reproducción presenta ciertas desventajas, como lo es la disminución del rendimiento y la pérdida de la calidad del fruto.

Por otro lado, también se presenta la problemática de las variedades que se cultivan comercialmente, son híbridos traídos del extranjero, que no se encuentran del todo adaptadas a las condiciones climáticas que México tiene, la posibilidad de crear nuevas variedades son una excelente alternativa para solucionar este problema. Por ello, es necesario presentar alternativas de métodos de obtención de plántulas y de diferentes variedades.

Una alternativa adicional como método de reproducción asexual, es el uso de las técnicas de la micropropagación, biotecnología que se realiza bajo estricto control de asepsia. Biotecnología que también es utilizada en la producción de otras especies de plantas de gran valor comercial y mediante la cual, se realizan hibridaciones y fitomejoramientos.

Debido a las características de asepsia con las que debe trabajarse, además de que es un método que se utiliza para la obtención de plantas libres de patógenos que, para el caso particular de la fresa, le sirve para producir plantas libres del virus moteado (Strawberry Mottle Virus SmoV); del virus del enchinamiento (Strawberry Crinkle Virus SCV) y del virus de la mancha anular latente (Strawberry Latent ring Spot Virus SLRSV).

Además, que puede obtenerse la propagación libre de patógenos mediante esta biotecnología, también se puede sustraerse la hibridación y la obtención de nuevas variedades de esta especie, brindando así una alternativa adicional para obtener un cultivo con una solución de sanitización para la fresa.

Las plantas de fresa obtenidas bajo la micropropagación presentan características morfológicas más uniformes, más productoras de estolones, con mayor sobrevivencia en el campo y se incrementa el número de frutos.

Micropropagación de la fresa

Para poder realizar la micropropagación de la fresa se debe pasar por todas las fases del proceso, que son la desinfección de la fuente del explante, la elaboración de un medio de cultivo in-vitro con los requerimientos de minerales y reguladores del crecimiento, el uso de la asepsia en todo lo que se relacione con la planta y el medio de cultivo, sembrar los explantes en los medios, multiplicar los brotes, enraizarlos y finalmente sacarlos de las condiciones in vitro para aclimatarlos.

La micropropagación in-vitro de la fresa, depende de la combinación adecuada de reguladores del crecimiento como son el uso de auxinas y de citocininas que se agregan a un medio de cultivo. En recientes fechas, se han realizado trabajos con el regulador del crecimiento tidiazuron en combinación con la auxina: ácido indolbutiríco, donde se han desarrollado células vegetales u otra fuente del explante como: yemas, trozos de hoja, porciones de raíz, semillas germinadas in vitro, con el genoma seleccionado de fresa y se trabaja bajo estrictas condiciones in vitro, con el uso de todas las estrategias de asepsia para su logro.

El cultivo de fresa mediante las técnicas de micropropagación produce plantas libres de virus y procuran mantener la morfología verdadera o true type de las plantas madres, a fin de mantener una estabilidad genética y fenotípica de las plantas estables. El uso de las concentraciones idóneas de los reguladores contribuye a esto, así como la alta calidad sanitaria de las plantas, mejora de la producción de la calidad de los frutos. Así que la selección de la o las plantas madres que mantendrán en la propagación, serán capaces de asegurar la calidad de la producción de las plantas de fresa, lo que es de gran importancia para el cultivo posterior en el campo.

La fuente del explante para el cultivo in vitro puede provenir tanto de hojas de cortes transversales a lo largo de la vena o de secciones foliares, así como también de tallos, de los estolones y de la corona. La presencia de pubescencia de los tejidos induce la posibilidad de contaminación de los explantes, sobre todo si provienen de plantas del campo. Boxus recomienda el uso de brotes axilares como fuente del explante. Para evitar contaminaciones, puede manejarse el uso de antibióticos y fungicidas en la planta madre, ya sea en el explante, directo en el medio de cultivo o en ambos planta y medio de cultivo, sobre todo si las infecciones son sistémicas. También es recomendable el uso de antioxidantes como el carbón activado, cisteína, ácido ascórbico, ácido cítrico, el subcultivo frecuente o el uso de medio de cultivo líquido. Para iniciar el cultivo, debe lavarse muy bien el explante seleccionado con agua corriente y gotas de jabón líquido, sumergir en alcohol al 70% durante unos segundos posteriormente tres lavados con cloro comercial al 5% durante 10min, si se observa que el tejido aún se contamina puede incrementarse el tiempo a 20 o incluso 30min de inmersión, también se ha sugerido utilizar sales de mercurio al 0.05% durante 10min y finalmente darle tres lavados con agua destilada estéril.

Se puede elaborar un medio de cultivo como lo sugiere Boxus et al., 1977, o bien utilizar el tradicional medio de cultivo Murashige y Skoog, 1962 que se emplea para muchas especies. Los reguladores del crecimiento más utilizados son auxinas como el ácido naftalenacético (ANA); el 2,4D y citocininas como el bencilaminopurina (BAP) y cinetina (KIN). Como es una especie productora de fenoles es conveniente mantener los explantes recién sembrados en la obscuridad unos días y posteriormente pasarlos a una intensidad luminosa baja. Se pueden trabajar los explantes también en medios líquidos en un sistema de inmersión temporal (SIT) con el uso del tidiazuron y de la auxina ácido indolbutírico (Flores y Palenius, 1917). Los medios deben ser esterilizados en autoclave a una temperatura de 120°C a 15psi, durante 20min. Una vez esterilizados los medios de cultivo, con los explantes lavados y desinfectados se procede a la siembra.

La micropropagación es altamente recomendable con el fin de mantener homogeneidad genética. Los resultados varían dependiendo de las concentraciones y de los reguladores empleados, así, finalmente si se generan plántulas de fresa completas, como la obtención de callos y brotes.

Biotecnología cultivos de fresa por siempre

El continuo crecimiento y demanda, tanto nacional como internacional del mercado de la fresa, hace necesaria la innovación de nuevas alternativas para el mantenimiento, como de la obtención de plantas fuertes y sanas para la obtención de los frutos de la fresa con mayor calidad, en cuanto a sabor, aroma, tamaño y forma, aspectos muy relevantes para el cultivo hortícola de la fresa.

Fue el investigador Boxus en 1974 y sus posteriores trabajos (1985, 1992), así como trabajos con otros colegas (1977 y 2000), quién inicia el cultivo de la micropropagación de la fresa, así como su mejoramiento para el cultivo a gran escala, siendo dicho método implementado y mejorado a lo largo de los años, por lo que se ha logrado que las técnicas biológicas de la micropropagación, se convierta en un proceso de reproducción asexual, que permite y facilita la obtención de grandes cantidades de plantas sanas libres de patógenos y con un genoma seleccionado proveniente de una planta madre elite.

Es así, que en el transcurso de los años, se han ido seleccionando nuevas innovaciones como sistemas a campo abierto, invernaderos de túnel u otro tipo de invernaderos, cultivos hidropónicos, lo que requiere plantas que se encuentren muy sanas con alta capacidad adaptativa a diferentes condiciones de cultivo. El poder abastecer los campos e invernaderos de plántulas provenientes del cultivo in vitro de fresa, contribuye de manera muy favorable para la obtención de nuevas variedades de fresa y de plantas mejor adaptadas a las condiciones climáticas de este país.

Uno de los problemas en el cultivo in vitro de la fresa es la producción de metabolitos secundarios fenólicos, los cuales afectan el crecimiento y sobrevivencia de los explantes, pues los tejidos se oxidan, se necrosan y finalmente mueren. Es recomendable agregar antioxidantes al medio como es el uso de carbón activado y ácido ascórbico.

Referencias

• Boxus P (1974) The production of strawberry plants by in vitro micropropagation. J Hortic Sci 49:209–210

• Boxus P (1985) Comportement du fraisier issu de micropropagation in vitro. Fruit Belge 410:106–110

• Boxus P (1992) Mass production of strawberry and new alternatives for some horticultural crops. In: Kurata K, Kozai T (eds) Transplant production systems Yokohama, Japan, pp 151–162

• Boxus P, Quoirin M, Laine MJ (1977) Large scale propagation of strawberry plants from tissue culture. In: Reinert J Bajaj YPS (eds.) Applied and fundamental aspects of plant cell tissue and organ culture. Springer, New York, pp 130–143

• Boxus P, Jemmali A, Terzi JM, Arezki O (2000) Drift in genetic stability in micropropagation the case of strawberry. Acta Hortic, 530:155–162

• Flores M.F.C.A y Palenius H.G.N. (1917) Establecimiento y micropropagación de la fresa (Fragaria x Ananassa Duch.) en un sistema de Inmersión Temporal (SIT): Jóvenes en la Ciencia 3(2): 85-89.

• Murashige, T. and Skoog, F. 1962. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plantarum. 15(3):473-497

Dra. Ma. Dolores García Suárez. Departamento de Biología. Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

Dr. Héctor Serrano. Departamento de Ciencias de la Salud. Lab. de Biología Molecular y Regulación Endócrina. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

El cargo Cultivos de fresas por siempre apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

“La transformación de los sistemas alimentarios, son necesarios para poder combatir problemas como la pobreza. Por ello, es vital aminorar costos de producción, pérdidas y desperdicio de alimentos, ya que esto lograría una mejor alimentación de la población”.

Dra. Ma. Dolores García Suárez,

Dr. Héctor Serrano.

De la familia de las leguminosas, es un grupo de plantas angiospermas dicotiledóneas, que forman como fruto una vaina, dentro del cual se encuentran las semillas, que comercialmente se les llama grano para el consumo de alimento de los humanos. Su uso se conoce desde civilizaciones antiguas hasta la actualidad, en México, se cultivan en todo el país.

Dentro del grupo de las leguminosas encontramos, especies cultivadas o silvestres que presentan características comunes como: formar frutos en forma de vaina, donde se alojan las semillas, estos frutos se abren cuando maduran en dos valvas permitiendo así la dispersión de las semillas.

Esta familia es muy diversa en cuanto a su morfología como planta, ya que tiene especies que forman frondosos árboles como el Tamarindo (Tamarindus indica), arbustos (Calliandra, Caesalpinia), hierbas como el frijol (Phaseolus), que pueden ser en mata o trepadoras como las alubias. Las leguminosas comprenden alrededor de 730 géneros y unas 19,400 especies. De todas ellas se forman un grupo selecto que ha sido domesticado por cientos de años. Las leguminosas que producen granos con un alto valor nutritivo, son las que hoy nos invitan a describir. Su fruto, es una legumbre monocarpelar con polispermo seco, dehiscente por las dos suturas, simple y sencillo, procede de una sola flor con un sólo carpelo o pistilo.

Leguminosas de grano

A las leguminosas de grano o legumbres, que pertenecen a las Fabaceae y se conocen con su nombre común son: las judías secas, lentejas, garbanzos; que son de consumo humano, de raíces profundas, hojas compuestas, flores en racimo y su fruto de vaina. Se les ha denominado como legumbres secas ya que las semillas se presentan limpias, sanas, separadas de la vaina, todas de la familia de las leguminosas. También las hay leguminosas de grano para el consumo animal. Las especies más conocidas y cultivadas como leguminosas de grano en México son: garbanzos, lentejas, habas, frijol y chícharos:

• Garbanzo (Cicer arietinum L.)

• Lenteja (Lens culinaris L.)

• Habas secas (Vicia faba L.)

• Frijoles, alubias o judías secas (Phaseolus vulgaris L.)

• Chícharos, Guisantes secos (Pisum sativum L.)

Su consumo

Es un grupo muy nutritivo ya que poseen un alto contenido de vitaminas del tipo B6, B12, A y vitamina C, cuando son germinados; minerales como el zinc, potasio, fósforo magnesio, calcio, hierro y poseen ácido fólico, así como fibra y proteínas vegetales. Particularmente cada uno de los granos pueden aportar elementos adicionales como otras vitaminas y minerales, un ejemplo son las lentejas aportan vitamina A y E, además de las vitaminas del complejo B, como minerales adicionales el selenio y ácido fólico. Las proteínas que forman las leguminosas, constituyen el nutriente de mayor interés formado por 70% de globulinas, del 10 al 20% de albúmina y el resto de prolamina y una buena fuente de lisina.

En México, se consumen diversas clases de frijol común de color rojo, negro, café, blanco (Phaseolus vulgaris) y ayocotes (Phaseolus coccioneus), los cuales abarcan una variedad de tamaños, formas y colores, así como también las habas (Vicia faba L.), los garbanzos (Cicer arietinum L.), los chícharos, guisantes o arvejas (Pisum sativum L.), como también las sabrosas lentejas (Lens culinaris Medik).

Para su consumo, se recomienda realizar un remojo de doce horas en agua pura, lo que ablanda los tejidos y elimina metabolitos secundarios producidos por la planta, que pueden causar indigestión en su consumo. Con el lavado y el calor, se eliminan esos compuestos tóxicos o se inactivan, ya que son compuestos solubles o termolábiles. Es recomendable realizar su consumo dos veces por semana, pero debido a las dietas de la vida moderna, su consumo ha disminuido.

Hay muchas especies de leguminosas, algunas se consumen en grano y otras se consumen en fresco como: los chícharos, habas y judías verdes. Todas ellas tienen en común que el fruto se aloja dentro de una vaina, sus hojas son compuestas y sus flores suelen ser muy vistosas, a menudo con cinco pétalos.

El cultivo de las leguminosas contribuyen al mejoramiento de los suelos mediante la fijación del nitrógeno atmosférico, ya que poseen la capacidad de albergarlo en nódulos de sus raíces y dentro de ellos, bacterias nitrificantes (Rizhobium rhizogenes) y así proporciona de nitrógeno a la planta, como también contribuye con una mejora de los suelos, fijando el nitrógeno atmosférico con la simbiosis realizada, siendo el nitrógeno un mineral esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas, parte fundamental de enzimas y proteínas.

Otros usos de las leguminosas de grano

Las leguminosas de grano, pueden tener también utilidades secundarias como forraje, abono verde, ensilado por ejemplo algunas leguminosas pueden ser: Cicer, Glycine, Pisum.

Especies de las cuales, se utiliza una parte de la planta distinta a la semilla, fundamentalmente hojas y tallos, para la alimentación animal, como aves, cerdos y en menor medida para los rumiantes.

Las leguminosas de grano pueden sustituir parcialmente las proteínas de origen animal como carne, huesos o harina de pescado, su contenido en proteínas es variable, pero se considera adecuado, sin embargo, su uso se restringe debido a sus contenidos de metabolitos secundarios como saponinas, glucósidos, lectinas, taninos y alcaloides, así como sus altos niveles de fibra con polisacáridos no amiláceos (Rubio y Molina 1916).

Su importancia

Las leguminosas han sido la base de la alimentación humana por varios cientos de años, lo que le da mayor importancia en la nutrición a nivel mundial.

Estudios recientes han demostrado que también contribuyen a un excelente suplemento alimenticio para aves y cerdos.

Son un grupo taxonómicamente importante por el gran número de especies que conforman a este grupo, su variabilidad de formas, sabores, colores y la nutrición proteica que aportan.

Su crecimiento se ha adaptado a diferentes condiciones ambientales, además presentan diferentes formas de vida y estrategias de crecimiento.

Son una de las principales fuentes de proteína vegetal tanto para el hombre, como para especies animales herbívoras y omnívoras.

Aportan minerales como calcio, potasio, magnesio y hierro.

El bajo costo para su adquisición es un factor que debe contemplarse de importancia.

Las leguminosas forman en sus raíces unos nódulos, lo que les permite realizar una relación simbiótica que establecen con las bacterias nitrificantes que mejoran fertilizando los suelos y permite el buen crecimiento de otras especies.

Otras especies de leguminosas

Dentro de las leguminosas existen muchas más, que también han sido domesticadas por el hombre y así tenemos: poroto, soja, maní o cacahuate, lupino, alfalfa, trébol, acacia, tipa, ceibo, algarrobo, tamarindo, palo de Brasil, Robinia, Sophora, Oreja negro, Bahuinia, Mimosa, Astragalus, Tepezcohuite, entre algunas conocidas.

Conclusiones

Todas las grandes civilizaciones del mundo han cultivado y consumido leguminosas en su dieta, habas, garbanzos, lentejas, frijoles, chícharos, y se han encontrado arraigadas en la cultura agronómica y culinaria de todos los países del mundo: de Asia, África, América y Europa.

Los cultivos que se realizan de las leguminosas en México, contribuyen al mejoramiento de la fertilidad de los suelos debido a su asociación simbiótica con bacterias fijadoras del nitrógeno atmosférico (Ramírez Bahena et al., 2016), además de que al rotar los cultivos dan una mejora para la agricultura sustentable.

Las leguminosas constituyen una de las familias botánicas más importantes desde el punto de vista nutricional, son una valiosa fuente de vitaminas minerales y proteínas en la alimentación humana y animal principalmente de aves y cerdos (Delgado-Andrade et al. 2016).

Referencias

• Delgado-Andrade, C., Olías, R., Jiménez-López, J. C. y Clemente, A. (2016). Aspectos de las legumbres nutricionales y beneficiosos para la salud humana. Arbor, 192 (779), a313. Doi: http://dx.doi.org/10.3989/arbor.2016.779n3003.

• Ramírez-Bahena, M. H., Peix, A., Velázquez, E. y Bedmar, E. (2016). Historia de la investigación en la simbiosis leguminosa-bacteria: una perspectiva didáctica. Arbor, 192 (779), a319. Doi: http://dx.doi.org/10.3989/arbor.2016.779n3009.

• Rubio, L. A. y E. Molina (2016). Las leguminosas en alimentación animal. Arbor, 192 (779): a315. Doi: http://dx.doi.org/10.3989/arbor.2016.779n3005

• Vaz Patto, M. C., Amarowicz, R., Aryee, A. N. A., Boye, J. I., Chung, H. J., Martín-Cabrejas, M. A. y Domoney, C. (2015). Achievements and challenges in improving the nutritional quality of food legumes. Critical Reviews in Plant Sciences, 34, pp. 105-143. http://dx.doi.org/10.1080/07352689.2014.897907.

Dra. Ma. Dolores García Suárez. Departamento de Biología. Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

Dr. Héctor Serrano Departamento de Ciencias de la Salud. Lab. de Biología Molecular y Regulación Endócrina. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

El cargo Leguminosas de grano: garbanzos, lentejas, frijol, alubias, habas y chícharos, cultivadas en México apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

“En este proceso las sustancias bioactivas de los alimentos se introducen en la matriz para impedir que se pierdan, así como protegerlas de la reacción con otros compuestos o bien, frenar las reacciones de oxidación a causa de la luz o el oxígeno. Es decir, es una manera de almacenar materiales para su posterior liberación bajo condiciones controladas”.

Dr. Rafael Zamora Vega,

Dr. José Octavio Rodiles López

Hoy en día, una de las tendencias en la ciencia y tecnología de los alimentos, es la encapsulación de compuestos químicos y/o microorganismos para protegerlos del medio ambiente, donde básicamente es el empaquetamiento de estos dentro de una determinada matriz.

Las cápsulas pueden ser de diferentes tamaños, en general se clasifican en micro y nanocápsulas. Las primeras son del tamaño de micras, 10⁻⁶ metros (µm); y las segundas del orden de nanómetros, 10⁻⁹ metros (nm), es decir, las nanocápsulas son mil veces más pequeñas que las microcápsulas.

Las cápsulas son esféricas por cuestiones de física, ya que esta es la forma más estable a la acción de una determinada fuerza, tal y como ocurre cuando se forman las gotas de agua o las burbujas. El principio de la encapsulación es tener primero el elemento a encapsular y después encapsularlo. Sería como tener una caja plana, colocar una cosa sobre la misma y después cerrar la caja.

Después de encapsular una sustancia, ésta se agrega a un determinado alimento que sirve como vehículo de transmisión. Por ejemplo, podríamos encapsular una dosis adecuada de todas las vitaminas del complejo B, después introducir las cápsulas a una tortilla y cuando la gente ingiera las tortillas absorberán las cápsulas con las vitaminas. En este caso se puede hablar de un alimento fortificado.

El tamaño de la cápsula depende del tipo de elemento a encapsular. Si se quiere encapsular a un microorganismo se usan microcápsulas; si lo que se quiere envolver es una sustancia química, se usan nanocápsulas. La parte externa de la cápsula se le llama pared y una de sus características es que sea totalmente inocua, es decir, no debe generar enfermedades o rechazo fisiológico por su consumo.

Una de las prioridades del encapsulamiento es proteger su contenido de diversos factores ambientales, tales como pH, temperatura, humedad, acidez, luz, oxígeno, calor, entre otros. También se usan para liberar una sustancia en una determina zona del organismo, por ejemplo, se puede encapsular una bacteria y que se libere específicamente en el intestino grueso. Entonces la cápsula pasa por el estómago llega el intestino delgado y no sucede nada, sin embargo, al llegar al intestino grueso se rompe la envoltura y se libera la bacteria. En este caso, se usa una pared que sea susceptible a los cambios de pH.

La encapsulación también se ha usado para contener sustancias volátiles, ya que permiten liberar su contenido en un momento específico; por ejemplo, se puede encapsular la sustancia volátil y que se libere exactamente cuándo se introduzca a la boca, ya que la pared se disuelve al contacto con la saliva. Una sustancia volátil se pierde durante su vida de anaquel, sin embargo, si se le encapsula, se mantendrá viable por mucho tiempo.

Hoy en día se encapsulan gran variedad de componentes o sustancias bioactivas, tales como: aromas, sabores, aceites esenciales, ácidos grasos esenciales, aminoácidos esenciales, nutracéuticos, antioxidantes, aditivos alimentarios, vitaminas, minerales, probióticos, etc.

Las paredes de las cápsulas pueden ser de diferentes materiales, principalmente sustancias poliméricas, que actúan como una pared o barrera que aísla y protege a los compuestos de interés industrial. Los polímeros pueden ser carbohidratos, lípidos o proteínas, cuya elección dependerá de varios factores, tales como solubilidad, propiedades físicas, propiedades químicas, cualidades organolépticas, y costos; además de la técnica de encapsulación a implementar. Dentro de los carbohidratos tenemos a alginatos, maltodextrinas, gomas, almidón; en los lípidos a la lecitina, fosfolípidos, mono y diglicéridos; en proteínas al colágeno, gelatinas y quitosanos.

La microencapsulación se basa en el desarrollo de microcápsulas a escala “micrométrica”, entre 100 y 500 micrómetros. Las microcápsulas formadas tienden a ser de forma esférica, delgadas y fuertes. Estas, pueden presentar diferentes estructuras como: simple, simple irregular, múltiple, matriz simple y matriz agregada; esto dependerá tanto de las características del material encapsulante como del activo a encapsular. Las técnicas de microencapsulación más utilizadas en la industria de los alimentos son emulsión, extrusión, secado por aspersión, coacervación, inclusión molecular, cristalización, centrifugación, liofilización, entre otras.

Hoy en día, muchas de las bacterias benéficas a la salud conocidas como probióticos, son encapsuladas y administradas a un determinado alimento. La concentración de estas bacterias es la adecuada para tener beneficios fisiológicos. En su forma natural los probióticos son susceptibles a la temperatura, pH y acidez gastrointestinal, con ello, disminuyen su cantidad y viabilidad. La encapsulación evita estos problemas. Además, se usa una pared específica que se rompe exclusivamente cuando llegan al intestino grueso.

El factor más importante en la encapsulación es la selección adecuada del material de recubrimiento o pared. En el caso de los probióticos se usan alginatos, gomas y almidones. Un factor por considerar en la encapsulación de microorganismos es que la pared sea resistente al ataque de estos. Los microbios son seres vivos y necesitan comer, así, la pared debe ser hecha de un material que no puedan comer los microorganismos. También se puede dar el caso de que el microorganismo genere una sustancia que pueda destruir la pared.

Un ejemplo de encapsulación de probióticos es la microencapsulación de Saccharomyces boulardii, levadura con característica probiótica, la cual ha sido encapsulada utilizando alginatos y mucilago de nopal como material de empaque. Se ha observado que las gentes que consumen antibióticos por cuestiones de salud dañan su propia flora intestinal, entonces esta levadura ayuda a reactivarla. Las microesferas se han adicionado a quesos frescos y yogurt. Estudios científicos han comprobado la eficiencia de esta tecnología, las personas que han consumido el queso fresco con microcápsulas aumenta la concentración de la levadura en su tracto intestinal.

Por otro lado, la nanoencapsulación consiste en el empacamiento de sustancias a una escala “nano”, normalmente entre 10 y 500 nanómetros, que manipula materiales a escala de átomos y moléculas. Actualmente se habla mucho de las nanotecnologías y nanociencias, que básicamente es el estudio así como aplicaciones industriales a nivel de átomos y moléculas.

Las nanocápsulas pueden penetrar órganos, tejidos hasta células, por ser de un diámetro menor a las microcápsulas. Las nanocápsulas son tan pequeñas que pueden atravesar la membrana celular de las células. Estas tienen importantes aplicaciones en la industria de los alimentos; mejoran características sensoriales, ya que pueden encapsular sustancias aromáticas, saborizantes y colorantes. También se pueden encapsular nutrientes específicos como vitaminas y minerales. Así mismo, se encapsulan aminoácidos y ácidos grasos esenciales.

Cabe señalar que un aminoácido esencial es aquel que no puede ser sintetizado por un organismo y por tanto debe ser obtenido obligadamente por el consumo de un alimento. La nanoencapsulación, podría ser una de las respuestas a la malnutrición. Se pueden encapsular complementos alimenticios y usar un alimento de fácil consumo como vehículo de transmisión, tales como tortillas, panes, leche, y hasta en botanas.

Las técnicas de nano y microencapsulación se dividen en químicas y mecánicas. En las químicas, se incluye la coacervación, cristalización, polimerización interfacial, gelificación, inclusión molecular y el uso de los liposomas. En los procesos mecánicos está el secado por aspersión, la extrusión, la aspersión por enfriamiento o congelamiento, el lecho fluidizado, el electrospray, entre otros.

Una de las técnicas más utilizadas es la de secado por aspersión. Se tiene una sustancia en estado líquido, luego se pasa a través de una malla muy pequeña que forma pequeñas gotas que al entrar a una cámara caliente forma automáticamente cápsulas. Al mismo tiempo se inyecta el material a encapsular y se forman las nanocápsulas. Con esta técnica se han encapsulado colorantes como antocianinas usando una pared de maltodextrinas, o antioxidantes utilizando carragenina como material de pared.

Otra técnica de encapsulación muy utilizada para proteger y conservar sustancias bioactivas, es la encapsulación con liposomas. En este proceso se utilizan vesículas artificiales de lípidos como los fosfolípidos que forman bicapas tipo membrana celular, donde se encapsulan bioactivos que son solubles en agua. El compuesto bioactivo se tiene en una solución acuosa, cuando se agregan los lípidos, éstos tenderán a formar las cápsulas de forma natural. Por ejemplo, se puede encapsular la vitamina C que es hidrosoluble, además de minerales.

A nivel de nanocápsulas, se han usado para encapsular minerales como hierro y calcio, para que funcionen como suplemento alimenticio y usando leche en polvo como vehículo. De esta manera, se han desarrollado nanocápsulas a partir de nanopartículas de plata, las cuales actúan como agentes antimicrobianos, que son liberados paulatinamente durante el tiempo de vida de anaquel de los alimentos en las que se introducen. La plata de las nanocápsulas actúa como un sistema de conservación en alimentos.

Por otro lado, el uso de pigmentos naturales es de gran relevancia en la industria de los alimentos, ya que su uso permite un valor agregado. La encapsulación de pigmentos aumenta su estabilidad y minimiza su degradación; ejemplos de ello son achiote utilizando como material encapsulante al quitosano, proveniente de la quitina del exoesqueleto de los crustáceos como el camarón y la langosta. Esto abre nuevos mercados ya que se puede utilizar la cáscara del camarón para elaborar las microcápsulas, que hoy en día es un desecho industrial. También se han encapsulado colorantes como luteínas y antocianinas.

La micro y nanoencapsulación son tecnologías emergentes en la industria de los alimentos con un gran futuro. Prácticamente se puede encapsular cualquier sustancia o microorganismo, con ello, aumentar su estabilidad durante la vida de anaquel. Se pueden usar sustancias de desecho industrial, como la cáscara del camarón o el mucilago de nopal para hacer las cápsulas; usar alimentos de consumo general como vehículos de transmisión, como podrían ser las botanas que tienen un alto consumo. Se podrían encapsular nutrientes básicos y adicionarlas en alimentos tipo botanas y aumentar con ello su valor nutritivo. Así mismo, se pueden manejar diferentes concentraciones de los materiales a encapsular y que vayan específicamente dirigidos a cierto tipo de población, niños, personas de la tercera edad, enfermos, etc. También se pueden encapsular fármacos y usar alimentos como vehículos de transmisión.

El cargo Encapsulación en alimentos apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.