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Antioxidantes en alimentos

La relación con el color de frutas y verduras (*)

Los antioxidantes resultan fundamentales para mantener un buen estado de salud. Podemos incluirnos en nuestra alimentación consumiendo frutas y verduras de diferentes colores. Pero, ¿podemos confiar en el color para elegir los vegetales con mayor contenido de antioxidantes? Un estudio de la Universidad de Hacettepe, Turquía nos brinda información sobre el tema. Para conocer más, los invito a leer el siguiente artículo.

Las frutas y verduras en la alimentación

Las frutas y verduras tienen un papel importante en la salud humana, ya que contienen muchos nutrientes esenciales y fitoquímicos que pueden prevenir o reducir el riesgo de enfermedades crónicas.

Durante años se han establecido varias pautas dietéticas para crear patrones de alimentación saludables. Las frutas y verduras siempre han formado parte de estas directrices con porciones más grandes que otros grupos de alimentos. La última pauta, MyPlate, anima a las personas a llenar la mitad de su plato con frutas y verduras. Además, se recomienda comer más verduras que frutas, ya que contienen menos azúcar y son más bajas en calorías.

Se recomienda también que los consumidores incluyan varios colores en su plato para obtener diversas vitaminas y minerales. La percepción visual juega un papel clave en la selección de alimentos nutritivos y saludables.

En la literatura, las frutas y verduras se han clasificado en función de su familia botánica, parte de la planta, color y capacidad antioxidante total (TAC, por sus siglas en inglés).

También se cree que el color está relacionado con la capacidad antioxidante. En este sentido, este estudio, realizado por el Department of Food Engineering de la Hacettepe University, Turquía, investigó la relación entre la capacidad antioxidante en diversas frutas y verduras y el color descriptivo de las partes comestibles.

La relación entre el color y la capacidad antioxidante

Se ha enfatizado que la capacidad antioxidante de frutas y verduras representa una concentración general de compuestos bioactivos que incluyen ácido ascórbico, tocoferoles, carotenoides y compuestos fenólicos. Se sabe que algunos de estos compuestos antioxidantes están pigmentados y tienen un color característico. Por ejemplo, las antocianinas son uno de los principales grupos fenólicos responsables del color rojo, azul y púrpura en frutas y verduras. Los carotenoides, por su parte, están asociados con el color amarillo o naranja, mientras que la clorofila da el color verde a los vegetales.

Cómo se realizó el estudio

Para realizar el estudio, se emplearon 28 variedades de frutas y 32 variedades de verduras que reflejan los distintos colores. Todas las verduras y frutas se compraron en el mercado local en Turquía y sus formas crudas se utilizaron en el análisis.

Cómo se mide el color de frutas y verduras

Para realizar análisis objetivos resulta necesario medir el color de frutas y verduras de una manera estandarizada. La escala de colores CIELAB se usa comúnmente en la industria alimentaria para expresar el color de los alimentos. Consiste en tres coordenadas L *, a *, b *, donde el valor L * indica luminosidad, a * indica enrojecimiento o verdor, y b *, amarillez o azul.

El ángulo de tono (h*) es una dimensión del espacio de color HSV. H, S y V indican tono, saturación y valor, respectivamente. El ángulo de tono (h*) representa el color de la parte comestible y descriptiva de frutas y verduras. Se expresa como una posición angular en el espacio de color o rueda de color.

El ángulo (h *) ​​se considera el atributo cualitativo del color y está relacionado con las expresiones tradicionales de color rojizo, amarillento, etc. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

La h * tiene en cuenta los valores a * y b *, por lo que podría ser más indicativo que un atributo de un solo color, como L *.

Muchos estudios han utilizado el ángulo de tono h * como atributo de color para correlacionarlo con los pigmentos en frutas y verduras.

Por ejemplo, el valor de la tonalidad se correlacionó con el contenido de clorofila a y b extraída de las hojas secas de perejil. También se encontró que el contenido total de carotenoides de calabazas y calabacines ( Cucurbita spp.) tiene una correlación moderada (r = −0,83) con su valor de tono. Otro estudio indicó que el ángulo de tono y los valores de saturación podrían usarse para diferenciar entre las estructuras de antocianinas.

Medida experimental del color

En el estudio que aquí se describe, los valores de tono h* de frutas y verduras se midieron utilizando un análisis de imágenes basado en visión por computadora en MATLAB®. Las imágenes se tomaron con una cámara digital colocada verticalmente a una distancia de 25 cm de la muestra (10). Como fuentes de iluminación se emplearon lámparas fluorescentes de luz diurna con una temperatura de color de 6500 K. El ángulo entre los ejes de la lente y las fuentes de iluminación se ajustó a aproximadamente a 45 °.

Las imágenes capturadas se almacenaron en una computadora personal en formato jpeg sin compresión. Los valores de HSV se calcularon a partir de los valores RGB de las imágenes utilizando una función incorporada de MATLAB en la región de interés de la imagen digital. Los valores de los ángulos de tono calculados se utilizaron para investigaciones posteriores. Cada medición se realizó por triplicado.

Determinación de la capacidad antioxidante

La capacidad antioxidante total (TAC) de las frutas y verduras se determinó utilizando el procedimiento QUENCHER directo.

Este enfoque permite medir el TAC sin extracción ni hidrólisis y evaluar con mayor precisión su capacidad antioxidante.

Todas las partes comestibles de frutas y verduras crudas se trituraron con una licuadora. Para evitar el pardeamiento enzimático, durante el macerado se añadió ácido fosfórico 0,2 M a manzanas, plátanos, peras, nectarinas, melocotones, berenjenas, repollo, patatas, champiñones, coliflor y lechugas.

Las muestras se diluyeron con celulosa (1: 1) para medir la capacidad antioxidante en base al peso fresco. Se transfirieron 10 mg de muestras diluidas a un tubo de ensayo y se inició la reacción añadiendo 10 ml de solución de trabajo de ABTS+ - ácido 2,2-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico).

Después de una agitación vigorosa en un agitador orbital, a 350 rpm durante 27 minutos en la oscuridad, el tubo se centrifugó a 6080 g durante 2 minutos. Después de un tiempo total de reacción de 30 minutos, 2 ml del sobrenadante ópticamente transparente se transfirieron a una cubeta y se midió la absorbancia a 734 nm.

Se utilizó un espectrofotómetro UV− visible ShimadzuCorp modelo 2100 de longitud de onda variable.

Se construyó una curva de calibración con Trolox (ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametil-croman-2 carboxílico) en el rango de concentración entre 0 y 600 mg por litro. Los resultados se expresaron como mmol de Trolox equivalente por kg de peso fresco. Todos los experimentos fueron realizados por triplicado.

En paralelo, el mismo ensayo se realizó utilizando DPPH (solución de radicales 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) en lugar de ABTS+. En este caso, la absorbancia se midió a 525 nm.

Las frutas y verduras se clasificaron de acuerdo con su TAC medido.

Clasificación de frutas y verduras por su aporte de antioxidantes.

La capacidad antioxidante total suele expresarse como mmol de Trolox equivalente (TE) por kg de peso fresco. Esto puede inducir a error ya que no solo debe considerarse la concentración de compuestos antioxidantes. También el tamaño de porción en la dieta tiene gran importancia dentro de su evaluación de la actividad antioxidante.

Esto representa una perspectiva alternativa para evaluar las capacidades antioxidantes de los alimentos. Por este motivo, el TAC se calculó teniendo en cuenta el tamaño de la porción.

Según un estudio realizado por Prior et al., la ingesta diaria recomendada de antioxidantes para un individuo normal que consumiera diariamente 2250 kcal se calculó aproximadamente como 10 mmol de TE por día.

Luego tomando este valor y el tamaño de la porción de las frutas y verduras, se calcularon las contribuciones potenciales para cumplir con la ingesta diaria recomendada de antioxidantes mediante la siguiente ecuación:

Con esta base, se estimaron las contribuciones potenciales para cada fruta y verdura, que se muestran en la siguiente tabla.

Descargar tabla en Excel

Alternativamente, las frutas y verduras se clasificaron en tres grupos en función de su potencial aporte de antioxidantes.

Capacidad antioxidante

% de la ingesta diaria recomendada

Alta

> 20

Media

Entre 10 y 20

Baja

< 10

¿Cuanto aporta cada fruta y verdura al requerimiento de antioxidantes?

La figura que se presenta a continuación muestra la relación entre el color de las frutas y hortalizas y sus posibles contribuciones para cumplir con el requisito de TAC diario recomendado.

Los alimentos ricos en antocianinas, como frutilla (fresa), uva negra, poroto (frijol) Cranberry, pimiento rojo, guinda, col roja, arándano, manzana roja y grosella roja con matices que van de 180 ° a 360 ° y, en menor medida, 0 ° a 20 ° pueden contribuir a más del 20% del requerimiento diario recomendado de TAC. Ciruela, cereza, berenjena, cebolla roja e higo son algunas excepciones en esta región.

Cuando uno consume alimentos de la primera región, con alto contenido de antioxidantes, se puede cumplir potencialmente alrededor del 20% de la ingesta diaria requerida de antioxidantes.

La segunda región, valores de tonalidad de 20 ° a 80 °, involucra las frutas y verduras que contienen predominantemente compuestos fenólicos, ácido ascórbico y carotenoides en su estructura y, en consecuencia, pueden contribuir a cumplir con una cantidad relativamente pequeña del requerimiento diario recomendado de TAC (<20%). Sin embargo, el ácido ascórbico, los compuestos fenólicos (excepto las antocianinas) y las frutas y verduras ricas en carotenoides no pudieron diferenciarse entre sí en función de su color.

Alrededor del 10% y el 20% de la ingesta diaria de antioxidantes puede ser aportada por el consumo de alimentos de poder antioxidante medio.

Aunque las hortalizas verdes ricas en clorofila donde los valores de tonalidad se encuentran entre 80 ° y 180 ° tienen un TAC superior a 10 mmol TE / kg de peso fresco, sus porciones aportan pequeñas cantidades del requerimiento diario recomendado de TAC.

Constituyen un grupo de bajo contenido de antioxidantes que potencialmente puede contribuir a alcanzar solo menos del 10% de la ingesta diaria de antioxidantes.

Sin embargo, la manzana verde y el kiwi son las excepciones en esta región al aportar más del 15% de la ingesta diaria recomendada de antioxidantes ya que contienen una gran cantidad de ácido ascórbico en su estructura.

Limitaciones en el uso del color para estimar la capacidad antioxidante

El color de las frutas y verduras es coherente con su contenido de antioxidantes y, en consecuencia, con su capacidad antioxidante. Las frutas y verduras de color rojo, azul y magenta tienen una alta capacidad antioxidante. Los vegetales de este grupo tienen un alto contenido de antocianina y fenol total.

Sin embargo, la sandía y el tomate tienen una baja capacidad antioxidante a pesar de su color rojo, ya que son ricos en carotenoides que tienen una capacidad antioxidante relativamente baja, especialmente el licopeno. Además, una posible explicación de las bajas capacidades antioxidantes de algunas frutas y verduras moradas como el higo, la ciruela, la berenjena y la cebolla morada podría ser que las antocianinas se concentran en la piel y el color de la parte interna de estos cuatro alimentos es totalmente diferente al color de la parte exterior. Como las mediciones se realizaron con la fruta entera, la proporción pulpa / piel de las frutas podría ser decisiva en sus capacidades antioxidantes. Por lo tanto, no se encuentran en la región de alta capacidad antioxidante, aunque se espera que estén allí según la percepción visual del color.

En resumen, deben tenerse en cuenta las limitaciones de este enfoque. Tres limitaciones encontradas durante la predicción del TAC según el color son que:

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Recomendaciones para la ingesta de antioxidantes con frutas y verduras de diferentes colores

El USDA, en un informe sobre pautas de alimentación, señaló que uno debe centrarse en la variedad, la cantidad y el valor nutricional de la dieta para una vida saludable. En estas pautas, llamadas MyPlate, recomendaron llenar la mitad del plato con frutas y verduras varias.

Sin embargo, otra consideración importante es alentar a las personas a consumir menos azúcar en su dieta diaria. Es bien sabido que las frutas contienen más azúcar que las verduras. Por lo tanto, las pautas recomendaban consumir más verduras que frutas en la dieta. Comer más verduras es importante ya que aportan vitaminas, minerales y compuestos antioxidantes con menor aporte de calorías.

También enfatizaron que la cantidad recomendada de frutas y verduras debe determinarse según el patrón de alimentación saludable para cada grupo específico. Para una persona normal que consume 2250 kcal por día, la cantidad podría ser 2 porciones de frutas y 3 de verduras. Teniendo en cuenta la ingesta total de calorías, se deben incluir en la dieta una variedad de verduras bajas en calorías, al mismo tiempo que frutas ricas en antocianinas que tienen una alta capacidad antioxidante y cumplen al máximo la ingesta diaria de antioxidantes.

A la luz de estas consideraciones, en el estudio se evaluó un escenario al duplicar el tamaño de la porción de verduras y al reducir la porción de frutas a la mitad y se investigó su relación con el color. El TAC por plato se calculó de acuerdo con esta nueva relación. En ese caso, no se observó diferencia basada en el color de las frutas y verduras.

El pimiento rojo, el poroto Cranberry, el pimiento amarillo, el maíz, la fresa, la berenjena, el calabacín, la cebolla roja, la uva negra, el perejil, las judías verdes y el rábano se clasifican como frutas y verduras con alto contenido de antioxidantes y pueden contribuir potencialmente entre el 20% y el 59% de la ingesta diaria.

Además, la cebolleta, la coliflor, el berro, la guinda, la espinaca, la cebolla, la col roja, el arándano, el tomate, la seta, el pimiento verde, la manzana roja, la grosella roja y la manzana verde tienen una capacidad antioxidante media al aportar entre el 10% y el 16% de la ingesta diaria recomendada.

Las frutas y verduras restantes se clasifican como alimentos con bajo contenido de antioxidantes.

Las pautas dietéticas del USDA brindan consejos a las personas sobre cómo elegir verduras ricas en diferentes colores ya que están llenas de vitaminas y minerales. Si bien su intención no se basa únicamente en optimizar el consumo de alimentos con alta capacidad antioxidante, estas pautas se alinean con el propósito del presente estudio.

En conclusión

La percepción visual ejerce una influencia crucial en la selección de alimentos nutritivos, seguros y saludables, Entonces, la relación entre el color de las frutas y verduras y su composición nutricional se vuelve importante.

El hallazgo más obvio que surgió de este estudio es que las frutas y verduras ricas en antocianinas de color magenta, azul y rojo se encuentran en la categoría de alimentos con alto contenido de antioxidantes al contribuir potencialmente con más del 20% de la ingesta diaria requerida. Por su parte, los vegetales verdes ricos en clorofila se encuentran entre los alimentos con bajo contenido de antioxidantes.

Los resultados indican que los tonos de color de frutas y verduras analizados mediante el análisis de imágenes pueden estar relacionados con el TAC, pero con algunas limitaciones. Estos resultados pueden usarse como una guía para la selección de alimentos a fin de aumentar la ingesta diaria de antioxidantes.

También es importante tener en cuenta que la inclusión de diferentes colores en una comida debe considerarse junto con la ingesta total de calorías. Es esencial equilibrar la ingesta de calorías y antioxidantes consumiendo frutas y verduras de colores variables en lugar de poner solo un grupo en primer plano.

Además, el estudio proporciona un enfoque basado en el tamaño de la porción que resulta útil para ampliar nuestra comprensión de cuánta ingesta de antioxidantes se puede alcanzar según el color de las frutas y verduras que llevamos a nuestro plato.

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(*) Traducido y adaptado del original Relationship between color and antioxidant capacity of fruits and vegetables Department of Food Engineering, Hacettepe University