NUEVO PRODUCTO A BASE DE FIBRA DE TOMATE, PROCEDIMIENTO PARA SU PREPARACIÓN Y APLICACIONES
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra dentro del sector de la Industria Agroalimentaria y, en particular, de la industria tomatera, proporcionando un nuevo producto a base de fibra de tomate de alto valor añadido a partir de los desechos de la citada industria.
Adicionalmente la presente invención tiene una importante repercusión desde el punto de vista de cuidado y protección del medioambiente, al dar salida a unos desechos altamente contaminantes producidos en grandes cantidades en ciertas regiones de nuestro pais.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR A LA INVENCIÓN
El sector agroalimentario correspondiente al tomate, ha originado y sigue originando multitud de patentes relacionadas con procesos, mecanismos y maquinaria destinados al pelado, separación de la pulpa de las pieles y pepitas, trituración, concentración y demás operaciones destinadas a . ofrecer este producto en sus diferentes formas conservadas: tomates enlatados para freír enteros o triturados, tomates fritos, zumos de tomate, concentrados de tomate, gazpachos, pistos, etc.
Esta es una forma habitual de aprovechar un producto hortícola altamente perecedero, ofreciéndolo en una forma conservada de larga duración.
Por citar un dato representativo, puede indicarse que actualmente el cultivo del tomate es de gran
importancia en Extremadura, donde más del 30% de la superficie regional está destinada al cultivo de productos hortícolas. La producción total de tomate alcanzó ya en 1998 las 933.500 toneladas, con una valoración económica de 12.286 millones de pesetas, solo en el sector primario. Por lo tanto la importancia para el sector industrial extremeño es equivalente, pues aproximadamente el 90% de dicha producción se destina a la industria de transformación.
En cualquier tipo de elaboración industrial del tomate, tiene lugar un proceso de separación de la pulpa del tomate por una parte, y el residuo fibroso (compuesto por pieles, semillas y resto de material vegetal) por otra.
Este subproducto fibroso constituye un problema para dicha industria pues representa un volumen elevado de material vegetal no aprovechable que en último término se convierte en un agente contaminante.
Por lo tanto, es de gran interés en este sector el aprovechamiento de tal residuo de cualquier forma que permita evitar su vertido contaminante.
En esta línea, existen algunas patentes como por ejemplo las Patentes Europeas núms. 2002612 y 2047497 de la firma "Del Monte Corporation", la primera de las cuales se refiere a composiciones colorantes destinadas a colorear alimentos y productos farmacéuticos, obtenidos por extracción de compuestos colorantes a partir de pieles de tomate trituradas, utilizando disolventes polares.
La segunda de ellas, esto es, la Patente
EP 2047497 se refiere a productos procedentes de pepitas de tomates, en la cual se aislan, secan y tuestan las semillas de tomate, las cuales mediante molienda directamente, o bien mediante extracción de sus aceites aromatizantes, pueden incorporarse en productos alimenticios reforzando su aroma y su sabor.
Por su parte, la compañía Rossi & Catelli, S.p.a. , tiene varias patentes sudamericanas referidas a un procedimiento y aparato para concentrar productos fluibles de alta viscosidad, entre las que se puede citar la Patente chilena No. de Pub. 37.947, en la que dichos productos fluibles de alta viscosidad pueden contener fibras de tomate entre otros frutos.
Otra situación se presenta en lo referente a fibras de cereales, las cuales están ampliamente estudiadas en la bibliografía de dietética y nutrición, así como su valiosa repercusión en la protección frente a las enfermedades cardiovasculares, hipertensión, hipercolesterolemia, etc.
Pues bien, la presente invención está encaminada a proporcionar una fibra alternativa a la fibra procedente de los cereales, con ventajas sobre la misma, al tiempo que aporta una solución ecológica de gran repercusión medioambiental gracias al aprovechamiento de un residuo industrial de gran volumen y alto potencial contaminante.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con el título de la presente solicitud, la invención propuesta se refiere a un nuevo producto a base de fibra de tomate, a un procedimiento para su
preparación y a sus aplicaciones.
Según lo anterior, el objeto principal de la invención consiste en la transformación del producto de desecho de la industria tomatera, principalmente pieles, en un producto con alto contenido en fibra alimentaria de excelente calidad que pueda constituir una fuente de fibra alimentaria, con la posibilidad adicional de incluirlo en diferentes alimentos, como por ejemplo todo tipo de panes, sopas, platos preparados, etc. , o bien de presentarlo en forma de polvo, encapsulado, en comprimidos, etc.
En los últimos años ha aumentado el interés por el papel de la fibra alimentaria en nutrición y todas las recomendaciones dietéticas se basan en un incremento del consumo de fibra y una disminución de las grasas animales. El consumo de fibra en Europa oscila entre 10-15 g/persona/dia y en España estamos un poco por encima de estos valores, 18 g, debido al mayor consumo de frutas y verduras. Sin embargo, serla conveniente duplicar estas cantidades dadas sus propiedades como regulador intestinal, factor de prevención de enfermedades como arteriosclerosis, cáncer de colon, hipertensión, diabetes y obesidad. Como consecuencia, en el mercado están apareciendo numerosos preparados ricos en fibra, constituidos mayoritariamente por cereales. Sin embargo, si esta fibra procede de frutas y verduras, aporta un mayor porcentaje de fibra soluble, fracción que tiene unas propiedades fisiológicas específicas deseables. [Goñi, I.; Saura Calixto, F. Subproducto de alcachofa como fuente de fibra alimentaria. Alimentaria, octubre 41-43 (1988)].
La fibra dietética está constituida por
polisacáridos (celulosa, hemicelulosas y sustancias pécticas) y lignina de los alimentos vegetales. Contrariamente a lo que ocurre con el resto de los nutrientes, la fibra no es atacada por las enzimas del estómago y del intestino delgado, por lo que llega al colon sin degradar. La fibra consta de dos fracciones (insoluble y soluble en agua) y sus propiedades vendrán determinadas principalmente por los porcentajes de estas dos fracciones.
El paso de la fibra a lo largo del aparato digestivo puede tener diversos efectos. La fibra tiene una influencia significativa en el grado de absorción de nutrientes. En el estómago aumenta la viscosidad y retrasa el vaciado gástrico. Una vez en el intestino delgado la capacidad de fibra para absorber algunos nutrientes, junto con otros efectos sobre las paredes intestinales y la actividad de las enzimas digestivas, hacen que disminuya la velocidad del paso de nutrientes a sangre, que en pequeña proporción pueden llegar a ser excretados. La fibra al llegar al colon es atacada por la flora bacteriana y sufre, en mayor o menor grado, un proceso de fermentación. Los principales efectos ocasionados por el paso de la fibra a través del tracto gastrointestinal son:
- Sensación de saciedad. Menor ingesta de alimentos.
- Regulación intestinal.
- Disminución del tiempo en tránsito intestinal de los alimentos.
- Control del estreñimiento. Aumento de excreción.
- Retraso de la absorción de glucosa. Menor índice de glucemia.
- Disminución de la colesterolemia.
- Menos contenido calórico de la dieta.
- Mantenimiento y desarrollo de la flora bacteriana intestinal.
- Mayor excreción de grasa y proteína.
- Factor preventivo de cáncer intestinal.
La fibra insoluble es escasamente fermentada y tiene un marcado efecto laxante y regulador intestinal, mientras que la fibra soluble es fermentada en alta proporción y sus principales propiedades se relacionan con disminución de colesterol y glucosa en sangre y desarrollo de la flora intestinal [Saura Calixto, F. La fibra dietética con nutrición y salud. Alim. Nutri. Salud., 4(1), 17-21, (1997)].
Encontrar materias primas de bajo costo y alto contenido en fibra es de gran interés para la industria agroalimentaria.
En la actualidad se está realizando un gran esfuerzo en la búsqueda de nuevos productos con alto contenido en fibra, que tengan unas características sensoriales aceptables de forma que su consumo en alto contenido no suponga un esfuerzo, pues la fibra de cereales, cuando supera el 10% de enriquecimiento en otro alimento le comunica un sabor poco agradable.
El aprovechamiento de subproductos de la industria agroalimentaria del tomate es un tema de gran interés en la actualidad, ya que la posterior utilización de estos materiales supone un aumento de la rentabilidad que da lugar a nuevos productos con mayor valor añadido. Por otra parte la eliminación de estos subproductos disponibles en grandes cantidades tiene un alto valor ecológico, eliminándose los problemas de impacto ambiental.
Por otra parte, en relación con el producto a base de fibra de tomate de la presente invención, puede mencionarse el licopeno.
El licopeno es un carotenoide responsable del color rojo de un gran número de frutas y verduras, siendo mayoritario en el tomate. Este compuesto tiene unas notables propiedades como colorante y, aunque su composición química es similar a la del β-caroteno, es mucho más eficiente como pigmento.
El licopeno tiene un gran poder antioxidante que le confiere una actividad anticancerígena y preventiva de enfermedades cardiovasculares. Los estudios de Giovannucci (1999) y Giovannucci et al. (1995) [Giovannucci, E. Tomatoes, tomato products lycopene and cáncer, a re ie of the epidemiologic literature. J. Nati. Cáncer Inst. (1999)] y [Giovannucci, E.; Ascherio, A.; Rimm, E.B.; Stampfer, M.J.; Colditz, G.A. ; Willett, W.C. Intake of carotenoids and retinol in relation to risk of prostate cáncer. J. Nati. Cáncer Inst., 87, 1767-1776, (1995)], respectivamente, indican que el consumo de tomate, salsa de tomate y pizza está relacionado directamente con la reducción del riesgo de desarrollar diferentes tipos de cáncer, como por ejemplo
del tracto digestivo y de próstata.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un nuevo producto a base de fibra de tomate que tiene un alto contenido en fibra soluble y que adicionalmente puede contener licopeno.
El material de partida para la obtención del producto de la invención está constituido por el residuo fibroso que resulta de separar la pulpa del tomate para sus diferentes elaboraciones; en concreto, es un material constituido por pieles una vez eliminadas las semillas. Este material, hasta la fecha, constituía un desecho vegetal inservible que en raras ocasiones se ha utilizado como pienso y que, en cualquier caso, supone un problema para este sector industrial, pues se convierte en una masa vegetal contaminante.
Sin embargo, este material es un producto con alto contenido en fibra alimentaria de excelente calidad, que presenta la siguiente composición:
Materia fresca (pieles de tomate) :
- Sustancia seca: 30-40% - Grasa: 0,7-1,0%
- Proteína: 0,7-1,5%
- Carbohidratos útiles totales: 14-21%
- Fibra total: 37-40%, de la cual:
* Soluble: 68-70% * Insoluble: 30-32%
- Cenizas: 1,0-1,5%
- Licopeno: 60-90 ppm
- β-caroteno: 20-35 ppm
Para la obtención del producto de la invención se
somete el material de partida descrito anteriormente a un secado a una temperatura comprendida entre 40 y 60°C. Seguidamente se moltura el material seco hasta un tamaño de partícula comprendido entre 1 y 0,5 mm.
La fibra así tratada debe almacenarse en un lugar seco y al abrigo de la luz, en zonas oscuras, para evitar posibles apelmazamientos del polvo y degradaciones del licopeno.
Por su parte, la materia prima de partida para este proceso es susceptible de fermentación con mucha facilidad, por lo que, en el caso de no utilizarse directamente según se produce, debe almacenarse en estado refrigerado, aproximadamente a 2-6°C.
El producto objeto de la invención así obtenido es un polvo con alto contenido en fibra (aproximadamente 90-96% p/p y más concretamente, aproximadamente 93% p/p) , que destaca por su relación fibra insoluble/fibra soluble comprendida entre 0,40 y 0,50 aproximadamente y, más específicamente de aproximadamente 0,45. Su capacidad de retención de agua, que es el índice de la sensación de saciedad que es capaz de producir y de estimular el tracto gastrointestinal, es de aproximadamente 9,0-9,6 g agua/g producto seco, preferentemente de 9,3 g agua/g producto seco aproximadamente. Por otra parte, la capacidad de retención de grasas, que representa el índice de la cantidad de lípidos que puede movilizar es de aproximadamente 4,0-4,5 g aceites de oliva comercial/g producto seco, más concretamente de 4,2 g de dicho aceite/g producto seco aproximadamente.
Este producto aporta aproximadamente 130-140 Kcal/100 g (normalmente, 135 Kcal/100 g aproximadamente)
y su composición es la siguiente:
Materia seca (pieles de tomate) :
- Sustancia seca: 97-98%
- Grasas: 2,5-3%
- Proteínas: 1-2,5%
- Carbohidratos útiles totales: 20-30%
- Fibra total: 90-95%, de la cual: * Soluble: 55-69%
* Insoluble: 27-32%
- Cenizas: 3,9-4,2%
- Licopeno: 150-200 ppm
- β-caroteno: 70-100 ppm
Esta materia prima seca puede someterse a un proceso de extracción de la fracción lipídica, incluyendo licopeno y β-caroteno, con C02 en condiciones supercríticas. Esto es, el producto seco y molturado se introduce en el extractor y se termostatiza hasta la temperatura de trabajo (60-80°C) . Una vez alcanzada la temperatura se hace pasar una corriente de C02 previamente calentado a la misma temperatura y sometido a la presión de 30-70 Mpa. El C0 con los solutos disueltos se hace pasar por el primer separador que se encontrará en las condiciones de 20 Mpa y 40°C.
El residuo sigue siendo una fuente de fibra dietética ya que mantiene las características iniciales excepto en el contenido grado (que disminuye entre el 25- 30% del inicial) , en el del licopeno (contenido inferior a 50 ppm) y, en el de β-caroteno (trazas) y no contiene residuos de disolventes orgánicos.
Si se comparan los valores de materia seca dados
anteriormente, en lo que a contenido de fibra alimentaria soluble e insoluble se refiere, con otros productos a base de fibra existentes actualmente en el mercado, como se ilustra en la siguiente tabla basada en datos extraídos de la bibliografía:
FIBRA (g/100g)
ALIMENTO TOTAL SOLUBLE INSOLUBLE Cereales desayuno 3-20 1-6 1-17 Subproductos Alcachofas 60-70 20-25 40-45 Legumbres 1,5-6,6 0,5-3 1-4 Frutas 9-15 0,8-9,8 6,8-7,5 Mueslis 5-13 2-5 3-8 Fibra tomate 90-95 55-69 27-32
Puede verse claramente el alto contenido en fibra alimentaria y la excelente relación fibra soluble/fibra insoluble que posee el producto de la invención.
El producto final objeto de la presente invención puede consumirse directamente en forma de polvo tal y como se obtiene. Sin embargo, para una administración más cómoda del preparado, puede transformarse en una forma de administración galénica convencional, utilizando excipientes, portadores, aglutinantes y demás productos habituales y bien conocidos en la práctica galénica convencional. Entre las formas de presentación galénica más comunes pueden citarse las cápsulas de gelatina dura, los comprimidos tragables, los comprimidos masticables y los sobres de granulados efervescentes.
El consumo medio de producto de la invención es
de 8 a 12 g de fibra de tomate al día, repartidos entre las principales comidas.
Por otra parte, el producto de la invención puede utilizarse como un aditivo alimentario, susceptible de incorporarse a panes, sopas, platos preparados, etc., para enriquecerlos en fibra alimentaria de alta calidad, e incluso para modificar su color por su contenido en licopeno y β-caroteno, ambos colorantes naturales.
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, los cuales no pretenden en absoluto limitar el alcance de la misma.
EJEMPLO 1
Se partió de un lote de 50 kg de pieles de tomates prensadas libres de pulpa y pepitas, que tenía la siguiente composición:
- Sustancia seca: 35%
- Grasa: 0,8% - Proteína: 0,9%
- Carbohidratos totales: 17%
- Fibra total: 38%, de la cual:
* Fibra soluble: 69%
* Fibra insoluble: 31% - Cenizas: 1,3%
- Licopeno: 70 ppm
- β-caroteno: 23 ppm
Dicho lote de partida se sometió a un proceso de secado a una temperatura de 50°C aproximadamente en un
secadero de bandejas con aire reforzado, o bien en un túnel de secado para conseguir un producto seco que pesaba 17,5 kg y que presentaba la siguiente composición:
- Sustancia seca: 98%
- Grasa: 2,5%
- Proteínas: 1,7%
- Carbohidratos totales: 16%
- Fibra total: 93%, de la cual: * Fibra soluble: 69%
* Fibra insoluble: 31%
- Cenizas: 4,0%
- Licopeno: 175 ppm
- β-caroteno: 78 ppm
Opcionalmente, se puede disponer de la materia seca y extraída con C02 en condiciones supercríticas, cuya composición es igual a la anterior excepto en los siguientes componentes:
- Grasa: < 1,2%
- Licopeno: < 50 ppm
- β-caroteno: trazas
El producto final seco se sometió a molturación con molino de cuchillas hasta obtener un polvo fino final con un tamaño de partícula comprendido entre 1 y 0,5 mm.
EJEMPLO 2
Se prepararon cápsulas de gelatina dura conteniendo el producto de fibra de tomate de la presente invención. Para ello, se emplearon cápsulas de gelatina dura del tamaño 000 y se rellenaron con 1,4 mi de fibra de tomate tal cual se obtuvo en el Ejemplo 1, sin adición
de ningún otro componente.
EJEMPLO 3
Se prepararon comprimidos tragables conteniendo cada uno 300 mg del producto de fibra de tomate obtenido en el Ejemplo 1, que resultaron fácilmente tragables y con una óptima biodisponibilidad de la fibra.
EJEMPLO 4
Se prepararon comprimidos masticables conteniendo cada uno 275 mg del producto de fibra de tomate obtenido en el Ejemplo 1 que resultaron poseer sabor agradable y que tenían una excelente biodisponibilidad de la fibra.
EJEMPLO 5
Se prepararon sobres de granulados efervescentes conteniendo cada uno 3,5 g de fibra de tomate procedente del Ejemplo 1.
Dicho granulado se cargó en sobres adecuados a tal efecto y podía ingerirse con facilidad tras su disolución en un poco de agua, zumos o cualquier líquido similar, resultando una bebida efervescente de sabor agradable y excelente biodisponibilidad con respecto a la fibra de tomate de la invención.
EJEMPLO 6
Se prepararon unos panecillos tostados conteniendo un 10% de fibra de tomate de la invención, la cual se añade durante el proceso de amasado inicial, junto con el resto de los ingredientes convencionales, esto es,
harina, aceite de oliva, sal y levadura, de tal manera que el análisis efectuado sobre los panecillos tostados finales, proporcionó los siguientes resultados:
- Sustancia seca: 98-99%
- Grasa: 15-20%
- Proteína: 0,7-0,9%
- Carbohidratos útiles totales: 75-90%
- Fibra total: 15-20%, de la cual: * Soluble: 53%
* Insoluble: 47%
- Cenizas: 3,0-4,0%
- Licopeno: 30-35 ppm
- β-caroteno: 5-10 ppm
EJEMPLO 7
Se enriquecieron sopas deshidratadas convencionales tales como sopas de ave con fideos, sopas jardineras, cremas vegetales, etc., con un 10% del producto de la invención, obteniéndose un excelente resultado a nivel de sabor, color y proporción de fibra alimentaria soluble/insoluble.