5 Aplicación de la inulina como sustituto de la grasa
La presencia de grasa en los productos lácteos desempeña un papel importante en sus propiedades físicas, reológicas y de textura (Barclay et al., 2010; Brennan & Tudorica, 2008; Dave, 2012). La grasa, además de su importancia nutricional en el queso, contribuye a las propiedades sensoriales y funcionales de los productos lácteos (Miočinović et al., 2011), Sin embargo, los consumidores demandan cada vez más alimentos con propiedades dietéticas y funcionales, como los que tienen pocas calorías, poca o reducida grasa y beneficios para la salud (González-Tomás, Coll-Marqués, & Costell, 2008). Asimismo, se han recomendado planes alimentarios bajos en grasa para la pérdida y el mantenimiento del peso (Carmichael, Swinburn, & Wilson, 1998; Peterson, Sigman-Grant, Eissenstat, & Kris-Etherton, 1999). Por otro lado, existe la opinión generalizada de que los alimentos bajos en grasa o reducidos en grasa son menos deseables porque tienen malas cualidades organolépticas (Hamilton, Knox, Hill, & Parr, 2000; McEwan & Sharp, 2000). Existen algunas revisiones sobre aplicaciones específicas y efectos potenciales de los sustitutos de la grasa (Akoh, 1998; Ognean, Darie, & Ognean, 2006).
El reto de utilizar sustitutos de la grasa en el queso manteniendo las mismas propiedades funcionales y organolépticas que los quesos llenos de grasa ha atraído gran atención (Kebary, Salem, El-Sonbaty, & El-Sissey, 2002). La eliminación de la grasa del queso provoca defectos reológicos, texturales, funcionales y sensoriales como la textura gomosa, la falta de sabor, el amargor, el mal sabor, la mala fundibilidad y el color indeseable (Mistry, 2001; O’Connor & O’Brien, 2011). No es fácil hacer quesos bajos en grasa o sin grasa con propiedades deseables (Fadaei et al., 2012). A medida que el contenido de grasa disminuye, la matriz proteica se vuelve más compacta y la textura del queso es más masticable. Cuando se reducen los ingredientes grasos en las formulaciones alimentarias, a menudo se requieren otros ingredientes para cumplir su papel funcional en el mantenimiento de las cualidades organolépticas (Mattes, 1998). Una estrategia propuesta para mejorar el sabor y la textura del queso bajo en grasa es el uso de sustitutos de la grasa (Sandrou & Arvantoyannis, 2000). La Comisión del Codex sobre Comercio Internacional ha establecido un límite máximo de reducción del 50% de la grasa de una variedad de referencia para que un queso pueda ser etiquetado como reducido en grasa (FAO/OMS, 2008). En Europa, el queso puede etiquetarse como reducido en grasa cuando la reducción del contenido de grasa es de al menos un 30% en comparación con un producto similar (UE, 2006). En Estados Unidos, un queso reducido en grasa requiere una reducción de al menos el 25% del nivel de grasa con respecto al nivel tradicional de la variedad referenciada. La inulina se utiliza ampliamente como agente texturizante en los alimentos bajos en grasa, sobre todo en la Unión Europea y cada vez más en Estados Unidos y Australia (Devereux et al., 2003).
La inulina parece especialmente adecuada para sustituir la grasa en los quesos bajos en grasa, ya que puede contribuir a mejorar la sensación en boca (Meyer et al., 2011). La propiedad de sustitución de la grasa de la inulina se basa en su capacidad para estabilizar la estructura de la fase acuosa, lo que crea una cremosidad mejorada (Ibrahim, Mehanna, & Gad El-Rab, 2004). Se consigue una sensación cremosa en la boca cuando la inulina se utiliza como sustituto de la grasa en los productos lácteos debido a sus interacciones con la proteína de suero y el caseinato (Bot, Erle, Vreeker, & Agterof, 2004; Karaca, Güven, Yasar, Kaya, & Kahyaoglu, 2009). La inulina de alto rendimiento (HP) con cadena larga y alto peso molecular es la más deseable como sustituto de la grasa. Las longitudes de cadena más largas reducen la solubilidad de los fructanos de tipo inulina y dan lugar a la formación de microcristales de inulina cuando se mezclan con agua o leche; estos microcristales no son perceptibles de forma discreta y tienen una sensación en boca suave y cremosa. La inulina HP tiene una DP media de 25 y una distribución molecular que va de 11 a 60. Así, se han eliminado los azúcares residuales y los oligómeros. La propiedad mimética de la grasa de la inulina HP es doble que la de la inulina estándar, mientras que no tiene dulzor (Niness, 1999). Los diferentes atributos funcionales de la inulina y la oligofructosa se deben a la diferencia en la longitud de sus cadenas. Como se ha señalado anteriormente, debido a su mayor longitud de cadena, la inulina es menos soluble que la oligofructosa, y tiene la capacidad de formar microcristales de inulina cuando se tritura en agua o leche. Por ello, la inulina se ha utilizado con éxito para sustituir la grasa en los productos lácteos (Kaur & Gupta, 2002), especialmente en el queso (Salvatore et al., 2014). Las cadenas largas de inulina forman microcristales (submicrónicos insolubles) que interactúan entre sí formando pequeños agregados en la fase acuosa (Franck, 2002; Guggisberg et al., 2009). Provocan una textura suave y cremosa al encapsular una gran cantidad de agua (Bot et al., 2004). La inulina también puede formar parte de la red estructural de las proteínas mediante la formación de complejos con agregados de proteínas (Kip, Meyer, & Jellema, 2006).
Koca y Metin (2004) consideraron la posibilidad de obtener queso fresco kashar bajo en grasa con una reducción del 70% de la grasa utilizando inulina de cadena larga. Informaron de que su queso de control bajo en grasa, debido a su alto contenido en proteínas, era significativamente más duro, más elástico, más gomoso y más masticable que el queso de control con toda la grasa. La grasa rompe la matriz proteica y actúa como lubricante para proporcionar una textura más suave (Koca & Metin, 2004). Se ha demostrado que la adición de un 5% de inulina al queso bajo en grasa dio lugar a una dureza significativamente menor en comparación con el queso de control bajo en grasa, pero ligeramente superior a la del queso de control completo. Este efecto de ablandamiento podría atribuirse tanto a la mayor relación entre humedad y proteína como al aumento del volumen de relleno, que disminuye la cantidad de matriz proteica. En general, la inulina mejoró la textura del queso hasta el 30º día de almacenamiento, pero redujo su vida útil (Koca & Metin, 2004). La capacidad de la inulina como sustituto de la grasa no sólo está relacionada con la modificación del comportamiento reológico o el espesor o la dureza del producto, sino también con los cambios en otros atributos de la sensación en boca, como la cremosidad o la suavidad (Meyer et al., 2011). Cuando se añade inulina a los alimentos en bajas concentraciones, las propiedades reológicas y la calidad sensorial del producto no se verán fuertemente afectadas debido al sabor neutro o ligeramente dulce de la inulina y a su limitado efecto sobre la viscosidad (Kalyani et al., 2010). Para obtener productos bajos en grasa con una reología y un grosor cercanos a los de los productos llenos de grasa, se necesitan mayores concentraciones de inulina que las necesarias para simplemente imitar su cremosidad o suavidad (Meyer et al., 2011). Fadaei et al. (2012) estudiaron las características químicas del queso de nata sin suero bajo en grasa que contenía inulina como sustituto de la grasa. No se encontraron diferencias significativas en los valores de pH y sal de los quesos crema. Indicaron que una proporción de inulina del 10% era suficiente para obtener un queso crema bajo en grasa con atributos químicos cercanos a los del queso crema alto en grasa que no contiene inulina. También informaron de que la inulina tiene una excelente capacidad de fijación del agua que inhibe la sinéresis en los quesos para untar y en los quesos frescos (Fadaei et al., 2012). Se espera que la inulina de cadena larga frente a la de cadena corta tenga una considerable capacidad de unión/retención de agua y capacidad para prevenir la sinéresis. Wadhwani (2011) realizó varios estudios preliminares para seleccionar el tipo de fibra más eficiente de entre cuatro fibras -inulina, pectina de baja metoxia, polidextrosa y almidón resistente- para mejorar la calidad de los quesos mozzarella y cheddar bajos en grasa. Los resultados de sus estudios preliminares indicaron que la inulina era más eficaz en los sistemas de queso que las otras tres fibras. También descubrieron que la incorporación de inulina mejoraba la textura de los quesos bajos en grasa, ya que disminuía la dureza y la gomosidad y mantenía la cohesividad, la adhesividad y la elasticidad (Wadhwani, 2011). Salvatore et al. (2014) evaluaron el efecto de la sustitución de la grasa por 2, 3 y 7% de inulina de cadena larga (DP > 23) en las propiedades texturales y microestructurales de un queso fresco de leche caprina. Utilizando la microscopía electrónica de barrido y la penetrometría, se demostró que las muestras de queso que contenían inulina tenían una estructura más abierta en comparación con el queso completo, debido a la menor distribución de la grasa en la matriz de la proteína. La posición de la inulina en la red de caseína apareció como estructuras incrustadas en el sistema de gel y cuyo tamaño aumentó con una mayor concentración de inulina en el queso. La inulina interrumpe la red de caseína, lo que provoca un efecto de ablandamiento, que aumenta con el incremento de los niveles de inulina en sustitución de la grasa. Según sus conclusiones, las muestras que contenían inulina se caracterizaban por tener valores más bajos de fuerza de compresión, rigidez, viscosidad y adhesividad (Salvatore et al., 2014). En general, los estudios han demostrado que el efecto de la sustitución de la grasa en la textura del queso depende de la naturaleza de la grasa sustituida (Lobato-Calleros, Vernon-Carter, & Hornelus-Uribe, 1998).